Eğer beyniniz olmasaydı nerede olduğunuzun ayırdında olabilir ve yönünüzü bulabilir miydiniz? Yeni yapılan bir çalışma bunun cevabının cıvık mantarlar için “evet” olabileceğini ortaya koyuyor.
Petri kabında bulunan cıvık mantar (Physarum polycephalum) fotoğrafı [Murugan ve arkadaşları, 2021]
Harvard Üniversitesi Wyss Enstitüsü ve Tuffs Üniversitesi Allen Keşif Merkezinden bilim insanları beyni olmayan cıvık mantarların (physarum polycephalum) çevrelerindeki fiziksel ipuçlarını hissetmek için vücutlarını kullandıklarını ve bizim “düşünmek” olarak adlandırdığımıza benzer bir şekilde hesaplamalar yapabildiklerini, bu hesaplamalardan elde ettikleri bilgiler ile ise nereye doğru büyüyeceklerine karar verdiklerini keşfettiler.
Yapılan çalışmalarda cıvık mantarlara davranışlarını etkileyecek herhangi bir yiyecek ve kimyasal sinyal verilmedi.
Çalışmanın baş yürütücüsü Nirosha Murugan (Allen Keşif Merkezinin eski bir üyesi ve şimdi ise Algoma Üniversitesinde doktora öğretim üyesi), “İnsanlar cıvık mantarlara daha da ilgili hâle gelmeye başladılar, çünkü bu canlıların beyinleri yok fakat buna rağmen bizim ‘düşünmek’ ile ilişkilendirdiğimiz birçok davranışı gerçekleştiriyorlar. Örneğin labirentleri çözebiliyor, yeni şeyler öğrenebiliyor ve olayları tahmin edebiliyorlar.” ifadelerini aktardı. Murugan şunları ilave etti: “Proto (ilkel) zeki yaşamın bu tip bir hesaplamayı nasıl başardığını çözmek bizim hayvan bilişselliğinin temelleri konusunda daha çok fikir sahibi olmamızı sağlayacaktır.”
Makalenin baş yazarı doktora öğretim görevlisi Nirosha Murugan. Fotoğraf: CBC
Bir veya birkaç metreye kadar uzayabilen ve çürüyen ağaç parçaları, sararmış otlar, ölü yapraklar gibi maddelerin ayrıştırılmasında rolü olan cıvık mantarlar, amoeba (bir çeşit amip) benzeri organizmalar olarak biliniyor. Bir tek cıvık mantar, “sinsityum” olarak adlandırılan bir yapıyı oluşturacak şekilde, paylaşılan bir sitoplazma içinde yüzen birçok hücresel çekirdekten oluşmakta. Bir cıvık mantar, vücudunun bütün boyunu kullanarak düzenli dalgalar ile sulu sitoplazmasını ileri ve geri getirip götürerek hareket etmekte. Bu eşsiz süreç “gidiş geliş akışı” (shuttle streaming) olarak biliniyor.
Murugan, “Çoğu hayvan ile [yapılan çalışmalar üzerinden] hayvan bir karar verirken beyninin içinde neyin değiştiğini göremiyoruz. Cıvık mantarlar bize gerçekten heyecan uyandırıcı bilimsel bir fırsatı sunuyorlar, çünkü gidiş geliş akış (shuttle streaming) davranışlarının nasıl değiştiğini izleyerek gerçek zamanlı olarak nereye hareket edeceklerine dair kararlarını gözlemleyebiliyoruz.” sözlerini kullandı.
Çürük ağaç kütüğü üzerinde yetişen cıvık mantarlar. Fotoğraf: Uwm.edu
Araştırmacılar, cıvık mantarı numunelerini yarı esnek agar jelleriyle kaplanmış Petri kaplarının ortalarına yerleştirdiler ve jelin üstüne her biri zıt taraflı olacak şekilde yan yana bir veya üç küçük cam disk koydular. Sonrasında, organizmaların 24 saat karanlıkta serbestçe büyümelerine müsaade ettiler ve büyüme paternlerini takip ettiler. İlk 12 ila 14 saat için, cıvık mantarlar bütün yönlerde eşit şekilde dışa doğru büyüdü. Ancak bunun ardından, numuneler, %70’lik oranla (her 10 defanın 7’sinde) üç disk bölgesine doğru olan jel yüzeyinin üzerine doğrudan doğruya dallar uzatmaya başladılar. Şaşırtıcı bir şekilde cıvık mantarlar, gerçekten daha büyük objeler içerdiğini onaylamak için fiziksel olarak keşfetmeksizin büyük kütleye doğru büyümeyi tercih ettiler.
Bu GIF’te, bir cıvık mantar numunesinin, Petri kabının bir cam diskli olan kısmına değil de üç cam disk içeren kısmına doğru büyümeyi tercih ettiğini görüyoruz [Murugan ve arkadaşları, 2021].
Kaynaklar
Murugan, N. J., Kaltman, D. H., Jin, P. H., Chien, M., Martinez, R., Nguyen, C. Q., Kane, A., Novak, R., Ingber, D. E., Levin, M., Mechanosensation Mediates Long-Range Spatial Decision-Making in an Aneural Organism. Adv. Mater. 2021, 2008161. https://doi.org/10.1002/adma.202008161