Non è una pianta né un animale né un fungo, ma attira il mondo della scienza per le sue incredibili capacità. Cosa si nasconde dietro Blob, la misteriosa melma policefala?
Sarebbe stato affascinante poter confermare che la melma policefala fosse un extraterrestre misteriosamente atterrato sul nostro pianeta, ma non è andata così. Infatti, Blob arriva dal mondo dei protisti ed è un organismo vivente unicellulare che somiglia molto a un fungo, ma si comporta come un animale, facendo impazzire i ricercatori.
Uno dei misteri della natura
Considerando le difficoltà di classificazione, non suona poi così strana questa affermazione. Invece, il soprannome Blob ha un’origine più curiosa, in quanto legata al film horror di fantascienza, “Blob-fluido mortale”. Uscito nelle sale nel 1958, raccontava la storia di una strana forma di vita aliena con il nome omonimo.
Melma policefala, come appare
Di colore giallo e dall’aspetto mucoso, porta il nome scientifico di Physarum polycephalum ed è un organismo ameboide unicellulare. Ha un ciclo vitale aplodiplonte, ovvero con due generazioni differenti: una diploide, costituita dal plasmodio plurinucleato, e una aploide, caratterizzata da cellule singole. Qualora l’organismo si trovi in condizioni di forte stress, può formare uno sclerozio ed entrare in una fase di quiescenza, per poi tornare alla normale funzionalità, quando l’ambiente lo consente.
Per la riproduzione sessuale il plasmodio forma uno o più corpi fruttiferi nei quali, tramite meiosi, si formano le spore. Se le condizioni sono favorevoli, quest’ultime germinano dopo essere state disperse dal vento; in caso contrario, rimangono latenti, anche per anni.
La genetica degli oltre 700 sessi
Il genoma di Physarum è costituito da 188 milioni di nucleotidi codificanti per circa 34.000 geni, alcuni dei quali contribuiscono a vie di segnalazione fondamentali per la pluricellularità. Inoltre, possiede tre geni, matA, matB e matC, coinvolti nella determinazione delle cellule sessuali e quindi del sesso. Considerando che ciascuno ha un massimo di 16 variazioni, la combinazione di tutte le varianti porta a ben 720 sessi possibili.
L’habitat
Ha una distribuzione ubiquitaria nel mondo e, in genere, predilige gli ambienti umidi (80-100%) e bui. Ad esempio, non è raro trovarla nel sottobosco delle foreste, dove è presente una componente notevole di materia organica da decomporre. Essendo un microrganismo facile da coltivare, è spesso tenuto in coltura, in quanto utilizzato come modello animale per lo studio del comportamento ameboide e della motilità cellulare. In questa circostanza, gli stadi plasmodiali vengono messi su capsule di Petri conservate nelle stesse condizioni che favoriscono la crescita in natura. Se non insorgono complicazioni, la coltura rimane vitale per circa 1-2 settimane.
Blob sa pensare?
La melma policefala è in grado di rispondere agli stimoli ambientali, quali la luce e le risorse alimentari. In particolare, può allontanarsi dagli stimoli visivi e, invece, avvicinarsi al cibo, memorizzando anche i luoghi dove lo ha trovato. In pratica, Blob sembra avere capacità di apprendimento e decisionali, nonostante non abbia un’architettura neuronale.
Uno studio pubblicato su Nature ha confermato che questo organismo si orienta in un labirinto, trovando la via più breve per arrivare al cibo. I ricercatori avevano escogitato quattro differenti strade per arrivare a destinazione e Blob ha scelto sempre quella più veloce, evitando peraltro i vicoli ciechi. Inoltre, per massimizzare il foraggiamento, il plasmodio è capace di aumentare le sue dimensioni, formando un tubo di diametro maggiore così da coprire la distanza in minor tempo.
A seguito di quanto osservato, gli scienziati hanno escluso un tipo di intelligenza primitiva, sebbene fosse l’unica ragionevolmente compatibile con un essere vivente così semplice.
I processi decisionali
Uno studio pubblicato su Advanced Materials descrive le capacità della melma policefala di decidere verso quale direzione crescere, in base alle caratteristiche fisiche dell’ambiente. Il team di ricercatori del Wyss Institute e della Tuft University ha osservato il comportamento di blob all’interno di una capsula di Petri, nella quale c’erano anche dei dischetti di vetro. Quest’ultimi, posizionati in quantità differenti sui lati dell’area, non contenevano cibo e/o sostanze nutritive. Infatti, l’obiettivo era valutare le capacità decisionali dell’organismo in riferimento alla massa presente nell’ambiente, senza alcun condizionamento dettato da stimoli alimentari o chimici.
I risultati
L’esperimento, durato circa 24 ore, è stato effettuato al buio. Nelle prime 12 ore la melma policefala cresceva indifferentemente in tutte le direzioni ma, successivamente, nel 70% dei casi prediligeva la crescita verso le aree con più dischetti di vetro, in questo caso tre allineati. La preferenza per le zone con più massa rimaneva invariata anche con due dischi, mentre non c’era più se venivano impilati l’uno sull’altro.
I ricercatori hanno concluso che Blob è in grado di indirizzare la sua crescita verso zone con più massa, ma tale capacità dipende dalla dimensione totale dell’area. Infatti, all’aumentare della distanza, diminuisce l’accuratezza della discriminazione delle masse.
Il mechanosensing – la percezione biomeccanica
Secondo il team, la capacità di ricognizione a distanza è legata a un meccanismo di percezione delle deformazione del terreno. In particolare, in questo processo percettivo di biomeccanica (mechanosensing) sembrano coinvolte delle proteine sensibili allo stiramento, che sono simili alle proteine Trp presenti sui Mammiferi. Il mechanosensing si conserva sulla linea evolutiva di tutti gli organismi viventi, dai procarioti agli animali, ed è molto utile per l’elaborazione degli stimoli ambientali.
Capire come la vita proto-intelligente riesca a fare questo tipo di calcoli ci dà maggiori informazioni sulle basi della cognizione e del comportamento degli animali, compreso il nostro.
Negli organismi superiori il mechanosensing ha assunto un ruolo fondamentale per il controllo simultaneo della morfogenesi e del comportamento inerente alla risoluzione di problemi. Tuttavia, questo studio ha confermato l’origine evolutiva molto precoce di tale capacità, la quale infatti si pone in uno stadio intermedio tra il machanosensing mediato dal citoscheletro delle cellule di mammifero e il mechanosensing regolato dalla parete cellulare di funghi e piante.
Indubbiamente, sono necessari ulteriori studi per chiarire meglio tali meccanismi e confermare quanto attualmente scoperto sulla possibile intelligenza della melma policefala.
Blob offre un nuovo modello per esplorare i modi in cui l’evoluzione usa la fisica per implementare la cognizione primitiva che guida la forma e la funzione.
Se da un lato sta facendo impazzire la scienza per le sue incredibili capacità e caratteristiche, dall’altra la melma policefala è un’ulteriore conferma di quanto il mondo della natura sia qualcosa di semplicemente straordinario.
Un meraviglioso e intricato meccanismo che non smette di regalare sorprese ricordandoci, non poi così raramente, quanto la complessità non sia necessariamente sull’ultimo gradino della scala evolutiva.
Carolina Salomoni