Tutti a bordo del “Muffa express”!

On February 4, 2010

La muffa melmosa Physarum polycephalum ha capacità… ingegneristiche: quando si sviluppa costruisce reti simili alla ferrovia di Tokyo… 

 

Un gruppo di ricercatori giapponesi ha scoperto che sistemando alcune porzioni di cibo intorno a un Physarum nella stessa posizione delle 36 città periferiche di Tokyo, la muffa è un grado di creare una rete che connette le fonti di cibo e che è molto simile all’esistente rete ferroviaria che collega le cittadine alla metropoli. Inoltre, introducendo nell’esperimento alcuni “ostacoli topografici” simili a quelli reali, i collegamenti sono risultati ancora più somiglianti.

Una coincidenza? Non del tutto, secondo i ricercatori che hanno condotto lo studio diretti da Atsushi Tero del “Research Institute for Electronic Science” dell’Università di  Hokkaido (Sapporo). Sembra infatti che l’organismo si comporti proprio come il progettista  di una rete ferroviaria: è interessato al risparmio dei costi massimizzando l’utilità. I ricercatori hanno inoltre osservato che questa ameba unicellulare è in grado “di trovare il percorso più breve in un labirinto o collegare diverse fonti di cibo in modo efficiente con una lunghezza totale ridotta e con le distante minime tra le fonti di cibo. Il tutto con una grande adattabilità alla disconnessione accidentale” e senza l'ausilio di “un controllo centralizzato o di un’informazione globale esplicita”. In pratica si possono costruire reti di collegamento altamente efficienti senza l’aiuto di una “commissione di progettazione”!

Questo esperimento biologico ha portato i ricercatori a sviluppare un algoritmo matematico per il loro modello di costruzione di rete adattativa, che può essere applicato sia ad altri problemi microbiologici che a problemi  macro-tecnologici. “L’auto-organizzazione, l’auto-ottimizzazione e l’auto-riparazione che avviene naturalmente nelle muffe Physarum polycephalum sono capacità che possono essere richieste per sistemi tecnologici come le reti per la comunicazione mobile o reti di dispositivi computazionali connessi dinamicamente” ha scritto Wolfgang Marwan del Magdeburg Centre for Systems Biology dell’Università Otto von Guericke di Magdeburg (Germania) in un articolo recentemente apparso su “Science”.

Immagine della rete costruita dalla muffa tra le fonti di cibo dopo 26 ore simile alla rete ferroviaria esistente. In giallo “Tokyo” è la muffa centrale e i punti bianchi rappresentano le fonti di cibo nella stessa posizione delle città periferiche di Tokyo. (Courtesy of Science/AAAS)   Marwan ha definito il modello matematico “splendidamente utile” e ha aggiunto che “simula fenomeni che non possono nemmeno essere descritti verbalmente o quantificati”.

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