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Mixomicetos

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Bocetos de la familia mixomiceto, unos tipos de hongos capas es de infectar a casi cualquier cosa Idea para un futuro trabajo #drawing #drawings #sketch #sketches #mixomicetos https://www.instagram.com/p/CTC8zjiLqwg/?utm_medium=tumblr

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Fase ameboide desse falso fungo. #reinoprotozoa #mixomicetos #myxomycetes #falsofungo

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EL RECUERDO DEL MIXOMICETO

Desde que el que el ser humano fue ser humano, ha existido una dicotomía muy marcada en la forma en la que las personas recuerdan hechos, vivencias o lugares. Por un lado, introspectivamente, todos recordamos el pasado con más o menos vivacidad y exactitud; recordamos un bosque que hemos visitado o una ciudad en la que hemos vivido, pero, además de ello, somos capaces de recordar cosas que no están dentro nuestro y que, mediante un “soporte externo a la memoria”, somos capaces de recuperar y de recordar: las fotografías, los libros, las leyendas y las expresiones populares de cultura sirven como una especie de almacén externo de información que sigue sus propias reglas y que evoluciona según sus propias reglas.

¿Puede un organismo cualquiera tener este “soporte externo a la memoria? Muy razonablemente podríamos pensar que, para ello, tendría que ser un animal cultural: es la forma más conocida de “soporte externo a la memoria”. Ciertamente, se ha observado que ciertos grupos de Chimpancés, babuínos, cetáceos, etc., son poseedores de este tipo de sistema culturales. Otros “organismos superiores” son, ciertamente, candidatos a tenerlos como los elefantes, el Kea neozelandés, los cánidos gregarios y, en general, muchos de los mamíferos y de las aves que son sociales.

Pero ¿Qué ocurre en otro tipo de organismos? ¿Puede un organismo sin sistema nervioso tener memoria? La respuesta, casi refleja, que daríamos todos sería que no, y esta respuesta refleja, viene dada porque nuestra definición de memoria casaría perfectamente con lo que se conoce como memoria interna (que viene del interior del organismo y que está situada en un órgano concreto del sistema nervioso. Pero, como hemos dicho, los seres vivos pueden externalizar su memoria; dejar en el medio su memoria externa para ahorrar espacio en sus cerebros. Habíamos dicho que estos animales tendrían que ser animales sociales y culturales ¿Seguro? ¿No podríamos considerar una especie de memoria externa los rastros de feromonas que dejan las hormigas al explorar el territorio cercano a la colonia y reforzar, con esas feromonas, los caminos que conducen hacia las fuentes de alimento? Por tanto ¿Puede un insecto tener memoria externa? De hecho si. Al igual que consideramos memoria un texto que, al leerlo, nos recuerda un concepto o una historia, se considera memoria un “texto de feromonas” dejadas en el suelo que, al “leerlo” nos recuerda donde está nuestra casa. Así, un organismo con un sistema nervioso relativamente sencillo (como las artrópodos) pueden llegar a “almacenar” una increíble cantidad de datos sin sobresaturar sus sistemas nerviosos ¿Os imagináis lo que supondría para el cerebro de una hormiga almacenar semejante información espacial? El tamaño del ganglio cerebral de ese formícido sería, realmente, formidable.

Pero ahondemos sobre la interesante pregunta “¿Puede un organismo sin sistema nerviosos tener memoria?”. Ahora, después de conocer el concepto de memoria externa, enseguida se nos vendrán a la cabeza mil formas teóricas por las cuales un organismo sin sistema nervioso (por ejemplo, hongos, protistas, plantas vasculares, etc.) podría tener memoria y “depositar” información en el medio. Por ejemplo, alguno de estos seres vivos sin sistema nerviosos podría utilizar la misma estrategia que las hormigas y utilizar alguna sustancia química vertida al medio para, por ejemplo, saber cuales son los sitios por los que ya ha pasado (“huele” a él). Esto es justamente lo que han demostrado Chris R. Reid y colaboradores (1) : un protista unicelular y multinucleado llamado Physarum polycephalus, que organiza su “macrocélula” en lo que se conoce como plasmodio (a este tipo de organismos se les conocía hace unos años como “myxomicetes” o mohos del barro), se ha mostrado capaz de recordar el territorio explorado para, así, alcanzar la comida mucho más rápido. Hay múltiples formas teóricas de imaginar una memoria externa pero, este, es el único caso probado, hasta el momento, de memoria externa en organismos sin sistema nervioso.

¿Cómo lo hace Physarum polycephalus para elaborar su “memoria”? Chris R. Reid  y colaboradores diseñaron 2 ingeniosos experimentos para determinarlo. En el primero de ellos (Fig. 1) disponían al plasmodio frente a la disyuntiva de elegir entre un camino que, previamente, había sido “barnizado” con la sustancia química que utiliza el protista para “saber” que ya ha pasado por ahí (es un glicoproteína de alto peso molecular, diferente químicamente de una feromona y más similar a una secreción mucosa) y de un camino sin ese “barniz” de glicoproteína. Ambos caminos conducían a una rica solución de glucosa: un alimento muy apetecible ¿Quién no correría detrás de un buen néctar? Una vez seleccionaban uno de los dos caminos, se les impedía volver al otro. Su hipótesis predecía que aquellos plasmodios que entraran el camino libre de glicoproteína tardaría mucho menos tiempo en alcanzar la preciada glucosa porque, aquellos que escogieran el camino con la glicoproteína, verían como su propia secreción de glicoproteína sería enmascarada por la presente en el ambiente, haciendo imposible su orientación espacial. Así sucedió. Prácticamente el 100% de los que entraron en el camino libre de glicoproteína alcanzaron el objetivo en el tiempo experimental (120 horas para recorrer 4 centímetros; lentos pero seguros), mientras que solo lo consiguieron el 40% de los que entraron en el camino con glicoproteína. La velocidad de los que sí consiguieron llegar también fue mayor en los plasmodios que entraron en el camino libre de glicoproteína.

Figura 1. Aquí se muestra la primera prueba a la que sometieron a Physarum polycephalus. El “brazo B” es el que contiene la glicoproteína y, en el cuadrado de 1cm2, es donde se deposita al plasmodio de Physarum [tomado de Chris R. Reid et al., 2012].

En el segundo experimento se puso a prueba la capacidad del protista para superar obstáculos situados en un camino. Aquí quisieron comprobar si esta “memoria espacial externa” confiere algún tipo de ventaja en ambientes complejos. La hipótesis, en este caso, predecía que la distancia recorrida para superar el obstáculo en medios que no tuvieran la glicoproteína sería mucho menor que en los que si la tuvieran. De hecho, fue espectacularmente menor. Los plasmodios de Physarum polycephalus que buscaban la comida en un medio con glicoproteína recorrían casi 3 veces más distancia (ver película 1) que aquellos que lo hacían en medios libres de ella (ver película 2). Estos últimos, además se acercaban mucho al recorrido más óptimo y eficiente, por lo que su “memoria espacial externa” funciona realmente bien.

Otros investigadores han estado indagando en las propiedades exploratorias de este protista. Toshiyuki Nakagaki, Hiroyasu Yamada y Ágota Tóth, hace ya 15 años (2) demostraron que este organismo es capaz de encontrar el camino más corto en un laberinto. Para demostrarlo, dejaron que el plasmodio se extendiera por todo el laberinto en el cual no existía salida. Las “salidas”, en este caso, iba a ser fuentes de alimento hacia las cuales el plasmodio crecería. Así que, en primer lugar, se le deja a Physarum que explore el laberinto y, posteriormente, se “abren las puertas” del alimento. ¿Qué ocurre? Algo impresionantes: el protista encoge su plasmodio hasta conectar las fuentes de alimento que se “abren” (en el caso del experimento, 2) y lo hace, además, siempre por el camino más corto (Fig. 2).

Figura 2. Prueba del camino más eficiente realizada a Physarum polycephalum. a) se deja explorar al plasmodio, b y c) los dos caminos más eficientes, representados por ß1 y ß2, fueron sistemáticamente elegidos, d) matriz de resultados.

La existencia de sistema de memoria externos al organismo, tal y como dicen los autores de estas dos experiencias, puede estar mostrándonos lo que sería el precursor evolutivo de la memoria interna. Pero las conclusiones que podemos extraer van más allá de esto. ¿Existe una diferencia cualitativa entre la memoria interna y la memoria externa? Es decir, ¿son simplemente diferentes adaptaciones al medio y, realmente, una de las dos es superior a la otra? ¿Qué implicaciones puede tener esto para definir una vida como “simple” o como “compleja”? ¿Cómo afecta esto a la definición de ecosistema y a las visiones reduccionistas del mismo?

Desde mi humilde punto de vista creo que este tipo de experiencias han demostrado hasta que punto el exterior y el interior de un organismo pueden relacionarse, llegando al límite de “depositar” memoria en el medio. Si este proceso estuviera generalizado en todos los protistas capaces de formar plasmodios, estaríamos hablando de una revolución en la forma de comprender los ecosistemas. Recordemos que estos organismos son la pieza angular de los mismos al encargarse del reciclado de la materia (entre otros grupos), pero esta en manos de del avance del conocimiento el establecer la verdadera importancia de este proceso en la evolución, en la transferencia de energía entre niveles tróficos y en nuestra concepción sobre la “memoria natural”.

REFERENCIAS

Reid, C. R., Latty, T., Dussutour, A., & Beekman, M. (2012). Slime mold uses an externalized spatial “memory” to navigate in complex environments. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(43), 17490-17494.

Nakagaki, T., Yamada, H., & Tóth, Á. (2000). Intelligence: Maze-solving by an amoeboid organism. Nature, 407(6803), 470-470.