Este peque\u00f1o y extra\u00f1o organismo no tiene cerebro ni sistema nervioso; su cuerpo lleno de manchas y de color amarillo brillante es solo una c\u00e9lula. Esta especie de moho de lodo ha prosperado, m\u00e1s o menos sin cambios, durante mil millones de a\u00f1os en sus h\u00e1bitats h\u00famedos y en descomposici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Y, en la \u00faltima d\u00e9cada, ha cambiado nuestra forma de pensar sobre la cognici\u00f3n y la resoluci\u00f3n de problemas.<\/p>\n\n\n\n
“Creo que es el mismo tipo de revoluci\u00f3n que ocurri\u00f3 cuando la gente se dio cuenta de que las plantas pod\u00edan comunicarse entre s\u00ed”, dice la bi\u00f3loga Audrey Dussutour del Centro Nacional Franc\u00e9s de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica.<\/p>\n\n\n\n
“Incluso estos peque\u00f1os microbios pueden aprender. Te da un poco de humildad”.<\/p>\n\n\n\n
P. polycephalum<\/em> – adorablemente apodado “La Mancha” por Dussutour – no es exactamente raro. Se puede encontrar en ambientes oscuros, h\u00famedos y frescos como la hojarasca en el suelo de un bosque. Tambi\u00e9n es realmente peculiar; aunque lo llamamos “moho”, en realidad no es un hongo. Tampoco es un animal o una planta, sino un miembro del reino protista, una especie de grupo general para cualquier cosa que no pueda clasificarse claramente en los otros tres reinos.<\/p>\n\n\n\n Comienza su vida como muchas c\u00e9lulas individuales, cada una con un solo n\u00facleo. Luego, se fusionan para formar el plasmodium, la etapa de la vida vegetativa en la que el organismo se alimenta y crece.<\/p>\n\n\n\n De esta forma, despleg\u00e1ndose en las venas para buscar alimento y explorar su entorno, sigue siendo una sola c\u00e9lula, pero contiene millones o incluso miles de millones de n\u00facleos nadando en el l\u00edquido citoplasm\u00e1tico confinado dentro de la membrana de color amarillo brillante.<\/p>\n\n\n\n Cognici\u00f3n sin cerebro Sin embargo, puede resolver acertijos complejos, como laberintos, y recordar sustancias novedosas. El tipo de tareas que sol\u00edamos pensar que solo los animales pod\u00edan realizar.<\/p>\n\n\n\n “Estamos hablando de cognici\u00f3n sin cerebro, obviamente, pero tambi\u00e9n sin ninguna neurona. As\u00ed que los mecanismos subyacentes, todo el marco arquitect\u00f3nico de c\u00f3mo se maneja la informaci\u00f3n es totalmente diferente a la forma en que funciona su cerebro”, dice el bi\u00f3logo Chris Reid, de la Universidad Macquarie en Australia, a ScienceAlert.<\/p>\n\n\n\n “Al proporcionarle los mismos desaf\u00edos de resoluci\u00f3n de problemas que tradicionalmente les hemos dado a los animales con cerebro, podemos comenzar a ver c\u00f3mo este sistema fundamentalmente diferente podr\u00eda llegar al mismo resultado. Es donde queda claro que para muchos de estos cosas, que siempre pensamos que requer\u00edan un cerebro o alg\u00fan tipo de sistema de procesamiento de informaci\u00f3n superior, eso no siempre es necesario”.<\/p>\n\n\n\n P. polycephalum<\/em> es bien conocido por la ciencia. Hace d\u00e9cadas, fue, como explica el f\u00edsico Hans-G\u00fcnther D\u00f6bereiner de la Universidad de Bremen en Alemania, el “caballo de batalla de la biolog\u00eda celular”. Fue f\u00e1cil de clonar, mantener y estudiar. Sin embargo, a medida que evolucionaron nuestros conjuntos de herramientas de an\u00e1lisis gen\u00e9tico, organismos como ratones o l\u00edneas celulares como HeLa se hicieron cargo, y P. polycephalum<\/em> se qued\u00f3 en el camino.<\/p>\n\n\n\n En 2000, el bi\u00f3logo Toshiyuki Nakagaki de RIKEN en Jap\u00f3n sac\u00f3 a la peque\u00f1a bestia de su retiro, y no para la biolog\u00eda celular. Su art\u00edculo, publicado en Nature, llevaba el t\u00edtulo “Resoluci\u00f3n de laberintos por un organismo ameboide”, y eso es exactamente lo que hab\u00eda hecho P. polycephalum. Nakagaki y su equipo hab\u00edan colocado un trozo de plasmodio en un extremo de un laberinto, una recompensa de comida (avena, porque P. polycephalum<\/em> ama las bacterias de la avena) en el otro, y observaron lo que suced\u00eda.<\/p>\n\n\n\n Los resultados fueron asombrosos. Este peque\u00f1o y extra\u00f1o organismo acelular logr\u00f3 encontrar la ruta m\u00e1s r\u00e1pida a trav\u00e9s de todos los laberintos que se le presentaban.<\/p>\n\n\n\n “Eso desencaden\u00f3 una ola de investigaci\u00f3n sobre con qu\u00e9 otros tipos de escenarios m\u00e1s dif\u00edciles podemos probar el moho de lodo”, dice Reid.<\/p>\n\n\n\n “Pr\u00e1cticamente todos ellos han sido sorprendentes de una forma u otra, y sorprendieron a los investigadores en c\u00f3mo se comport\u00f3 realmente el moho de lodo. Tambi\u00e9n revel\u00f3 algunas limitaciones. Pero sobre todo, ha sido un viaje de revelaci\u00f3n sobre c\u00f3mo esta simple criatura puede realizar tareas que siempre se ha dado y se ha pensado que son el dominio de los organismos superiores”.<\/p>\n\n\n\n Lleno de sorpresas A principios de este a\u00f1o, un equipo de investigadores descubri\u00f3 que P. polycephalum<\/em> puede “recordar” d\u00f3nde ha encontrado alimentos anteriormente bas\u00e1ndose en la estructura de las venas en esa \u00e1rea. Esto sigui\u00f3 a una investigaci\u00f3n previa de Dussutour y sus colegas, quienes descubrieron que las manchas de moho de lodo pod\u00edan aprender y recordar sustancias que no les gustaban y comunicar esa informaci\u00f3n a otras manchas de moho de lodo una vez que se fusionaban.<\/p>\n\n\n\n “Todav\u00eda me sorprende lo complejos que son, en cierto modo, porque siempre te sorprenden en un experimento, nunca har\u00edan exactamente lo que eliges hacer”, dice Dussutour.<\/p>\n\n\n\n En un caso, su equipo estaba probando un medio de crecimiento utilizado para c\u00e9lulas de mam\u00edferos y quer\u00eda ver si al limo le gustar\u00eda.<\/p>\n\n\n\n “Lo odiaba. Comenz\u00f3 a construir esta extra\u00f1a estructura tridimensional para poder ir a la cabeza y escapar. Y yo estaba como, ‘Dios m\u00edo, este organismo'”.<\/p>\n\n\n\n Una red de procesamiento “Supongo que la analog\u00eda ser\u00eda neuronas en un cerebro”, dice Reid. “Tienes este cerebro que est\u00e1 compuesto por muchas neuronas, es lo mismo para el moho de baba”.<\/p>\n\n\n\n Esa analog\u00eda cerebral es realmente intrigante, y no ser\u00eda la primera vez que se compara P. polycephalum<\/em> con una red de neuronas. La topolog\u00eda y estructura de las redes cerebrales y las manchas de moho de lodo son muy similares, y ambos sistemas exhiben oscilaciones.<\/p>\n\n\n\n No est\u00e1 del todo claro c\u00f3mo se propaga y comparte la informaci\u00f3n en el moho de lodo, pero s\u00ed sabemos que las venas de P. polycephalum<\/em> se contraen para actuar como una bomba perist\u00e1ltica, empujando el l\u00edquido citoplasm\u00e1tico de una secci\u00f3n a otra. Y las oscilaciones en este fluido parecen coincidir con encuentros con est\u00edmulos externos.<\/p>\n\n\n\n “Se cree que estas oscilaciones transmiten informaci\u00f3n, procesan informaci\u00f3n, por la forma en que interact\u00faan y realmente producen el comportamiento al mismo tiempo”, dice D\u00f6bereiner a ScienceAlert.<\/p>\n\n\n\n “Si tienes una red de Physarum que va a un determinado alimento, cambia el patr\u00f3n de oscilaci\u00f3n cuando se encuentra con el az\u00facar: comienza a oscilar m\u00e1s r\u00e1pido. Debido a estas oscilaciones m\u00e1s r\u00e1pidas, todo el organismo comienza a cambiar su patr\u00f3n de oscilaci\u00f3n y comienza a fluir en la direcci\u00f3n donde se encontr\u00f3 la comida”.<\/p>\n\n\n\n \u00c9l y sus colegas publicaron recientemente un art\u00edculo que demuestra que estas oscilaciones son extraordinariamente similares a las oscilaciones que se ven en un cerebro, solo un sistema hidrodin\u00e1mico en lugar de se\u00f1ales el\u00e9ctricas.<\/p>\n\n\n\n “Lo que es relevante no es tanto qu\u00e9 oscila y c\u00f3mo se transporta la informaci\u00f3n”, explica, “sino que oscila y que una topolog\u00eda es relevante: una neurona conectada a 100 neuronas o solo a dos; una neurona conectada solo a sus vecinos o est\u00e1 conectado a otra neurona muy lejana”.<\/p>\n\n\n\n Definiendo la cognici\u00f3n Tampoco es probable que, por intrigante que parezca la noci\u00f3n, se convierta en algo parecido a un cerebro. El organismo ha tenido mil millones de a\u00f1os para hacerlo y no muestra signos de ir en esa direcci\u00f3n (aunque si a alg\u00fan escritor de ciencia ficci\u00f3n le gusta la idea, pues no dude en seguirla).<\/p>\n\n\n\n En t\u00e9rminos de biolog\u00eda general, el moho de lodo es extremadamente simple. Y por ese mismo hecho, est\u00e1 cambiando la forma en que entendemos la resoluci\u00f3n de problemas.<\/p>\n\n\n\n Al igual que otros organismos, necesita alimento, necesita navegar por su entorno y necesita un lugar seguro para crecer y reproducirse. Estos problemas pueden ser complejos y, sin embargo, P. polycephalum<\/em> puede resolverlos con su arquitectura cognitiva extremadamente limitada. Lo hace a su manera simple y con sus propias limitaciones, dice Reid, “pero eso en s\u00ed mismo es una de las cosas hermosas del sistema”.<\/p>\n\n\n\n En cierto sentido, nos deja con un organismo, una mancha h\u00fameda, viscosa y amante de la humedad, cuya cognici\u00f3n es fundamentalmente diferente a la nuestra. Y, al igual que el metro de Tokio, eso puede ense\u00f1arnos nuevas formas de resolver nuestros propios problemas.<\/p>\n\n\n\n “Nos est\u00e1 ense\u00f1ando sobre la naturaleza de la inteligencia, realmente, desafiando ciertos puntos de vista y b\u00e1sicamente ampliando el concepto”, dice Reid.<\/p>\n\n\n\n “Nos obliga a desafiar estas creencias antropoc\u00e9ntricas arraigadas de que somos \u00fanicos y capaces de mucho m\u00e1s que otras criaturas”.<\/p>\n\n\n\n![\"physarum](\"https:\/\/www.sciencealert.com\/images\/2021-06\/physarum-veins.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\n
<\/strong>Como todos los organismos, P. polycephalum<\/em> necesita poder tomar decisiones sobre su entorno. Necesita buscar comida y evitar el peligro. Necesita encontrar las condiciones ideales para su ciclo reproductivo. Y aqu\u00ed es donde nuestro peque\u00f1o amigo amarillo se pone realmente interesante. P. polycephalum<\/em> no tiene un sistema nervioso central. Ni siquiera tiene tejidos especializados.<\/p>\n\n\n\n![\"physarum](\"https:\/\/www.sciencealert.com\/images\/2021-06\/physarum-forest.jpg\")
<\/strong>Nakagaki recre\u00f3 el metro de Tokio, con los nodos de la estaci\u00f3n marcados con avena; P. polycephalum<\/em> lo recre\u00f3 casi exactamente, excepto que la versi\u00f3n del moho de lodo era m\u00e1s resistente a los da\u00f1os, en la que si un enlace se cortaba, el resto de la red pod\u00eda continuar. Otro equipo de investigadores descubri\u00f3 que el protista pod\u00eda resolver de manera eficiente el problema del viajante, una tarea matem\u00e1tica exponencialmente compleja que los programadores usan habitualmente para probar algoritmos.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Aunque t\u00e9cnicamente es un organismo unicelular, P. polycephalum<\/em> se considera una red que exhibe un comportamiento colectivo. Cada parte del molde de lodo funciona de forma independiente y comparte informaci\u00f3n con sus secciones vecinas, sin un procesamiento centralizado.<\/p>\n\n\n\n![\"physarum](\"https:\/\/www.sciencealert.com\/images\/2021-06\/physarum-skull.jpg\")
<\/strong>Por muy emocionantes que puedan parecer sus aventuras, cualquier investigador que trabaje con \u00e9l le dir\u00e1 que P. polycephalum<\/em> no es, en s\u00ed mismo, un cerebro. No es capaz de un procesamiento de alto nivel o un razonamiento abstracto, por lo que sabemos.<\/p>\n\n\n\n