Mapa de crescimento por horas de Physarum polycephalum sobre o mapa ferroviário de Tokio.
A rede ferroviária de Tokio, no Japão, esta desenhada de maneira muito eficiente, ligando todas as cidades com suficiente redundância como para que uma falha numa linha não suponha o colapso da rede, e não tanta redundância como para que seja incomportável economicamente.
Esta rede foi desenvolvida por várias equipas de engenheiros a trabalhar durante vários anos.
Uma equipa de investigadores conseguiu que um mofo unicelular a reproduzisse quase exactamente em aproximadamente um dia.
Crescimento de Physarum polycephalum na natureza, com a sua estrutura de rede.
A noticia, publicada recentemente em Science, indica que um grupo de investigadores das universidades de Hokkaido, no Japão, e de Oxford, na Inglaterra, chefiado pelo biólogo matemático Toshiyuki Nakagaki, desenvolveu uma ideia: Num mapa do Japão puseram flocos de aveia nos lugares correspondentes às cidades da rede ferroviária de Tokio, e puseram numa ponta uma célula de Physarum polycephalum, um mofo gelatinoso bastante estudado pelas suas especiais características. Em 26 horas o mofo tinha reconstruído um modelo muito semelhante ao que realmente existe, e igualmente funcional.
Representação do mapa real das linhas de comboio em Tokio e do obtido pelo mofo.
Este mofo é um organismo unicelular ameboide, suficientemente grande como para ser observado a olho nu, e multinucleado (tem vários núcleos dispersos pelo seu citoplasma). A sua forma de crescimento implica uma procura de alimento (e a sua preferência vai para os flocos de aveia), expandindo-se para isso formando tubos em todas as direcções. Ao encontrar nutrientes, envolvem e digerem os mesmos, e os enviam através dos próprios tubos, fazendo que os mesmos se alarguem e fortaleçam. Se não encontram nutrientes, vão ficando mais finos até que eventualmente desaparecem. Assim, em pouco tempo, conseguem explorar todo o seu entorno, aproveitando todo o alimento disponível.
Crescimento de P. polycephalum numa placa no laboratório, mantendo a sua característica rede.
Este organismo já tinha sido investigado, em parte pela sua facilidade de crescimento no laboratório, e Toshiyuki Nakagaki já tinha publicado um artigo em Nature , no ano 2000, sobre a capacidade deste mofo para conseguir resolver um labirinto graças à sua maneira de crescer à procura de alimentos (o que, coisas que acontecem, valeu-lhe o prémio IgNobel na categoria de ciências do conhecimento no 2008).
Demonstração da resolução do labirinto publicada em Nature (prémio IgNóbel)
Agora os investigadores estão a extrair novos algoritmos matemáticos a partir do método de expansão de Physarum polycephalum, com o intuito de utiliza-los em redes tanto de transportes como de comunicações ou informáticas, uma vez que este fungo unicelular demonstra ser muito mais rápido e eficiente do que os nossos melhores científicos para desenhar redes redundantes.
Mais uma vez, demonstra-se que ainda temos muito que aprender da natureza, e que existem muitos sistemas e processos biológicos que podem ser (e cada vez são mais) copiados pela nossa tecnologia.
Ver mais em ScienceNow, New York Times, Wired, BBC ou Science News.
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