Physarum polycephalum: differenze tra le versioni

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{{Avvisounicode}}

{{Tassobox

|nome=Physarum polycephalum

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|dominio=[[Eukaryota]]

|regno= [[Protista]]

|phylum=[[MycetozoaAmoebozoa]]

|classe=[[MyxomycetesMyxogastria]]

|ordine=[[Physarales]]

|famiglia=[[Physaraceae]]

|genere=[[Physarum]]

|specie=P. polycephalum

<!-- NOMENCLATURA BINOMIALE -->

|biautore=[[Lewis David de Schweinitz|Schwein]]

|binome=Physarum polycephalum

|bidata=1822

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|nomicomuni=muffa mucillaginosa

}}

Il '''''Physarum polycephalum''''', spesso definito come '''melma policefala''', è un protista ([[mixomiceto]]) melmoso unicellulare appartenente al [[clade]] [[Amoebozoa]] (phylum [[MycetozoaAmebozoa]], classe [[Myxogastria]]), che prospera in ambienti ombreggiati, freschi e umidi, come le foglie in decomposizione e i tronchi.

==Caratteristiche==

Questo protista può essere visto senza un microscopio; il ''P. polycephalum'' è in genere di colore giallo, e mangia spore fungine, batteri e altri microbi. Il ''P. polycephalum'' è uno dei microbi eucarioti più facilefacili perda far crescere in coltura, ed è stato utilizzato come organismo modello per molti studi che coinvolgono il movimento ameboide e la motilità delle cellule. La maggior parte degli organismi riceve il DNA mitocondriale dalla madre, ma non si sa da dove ''P. polycephalum'' ricevericeva il suo DNA mitocondriale, in quanto al momento non è possibile distinguere tra maschio e femmina. Si ritiene anche che il ''P. polycephalum'' sia la prima cellula eucariote ad avere [[organelli]] come i mitocondri<ref>{{cita pubblicazione|autore=Sandra L. Baldauf and W. Ford Doolittle|data=28 ottobre 1997|titolo=Origin and evolution of the slime molds(Mycetozoa)|url=http://www.pnas.org/content/94/22/12007.full.pdf|formato=pdf| |rivista=PNAS|numero=22|volume=94|paginepp =12007–1201212007-12012|lingua=inglese}}</ref> e le caratteristiche [[ribosoma|ribosomiali]].

==Ciclo vitale==

La fase vegetativa principale deldi ''P. polycephalum'' è il [[Plasmodio (citologia)|plasmodio]] (la forma attiva e mobile della muffa melmosa). Il plasmodio è costituito da reti di vene protoplasmatiche, e molti nuclei. È durante questa fase che l'organismo cerca cibo. Il plasmodio circonda il suo cibo e secerne [[enzimi]] per la digestione.

Se le condizioni ambientali portano il plasmodio ad essiccare durante la nutrizione o la migrazione, i Physarum formeranno uno [[sclerozio]]. Lo sclerozio è fondamentalmente un tessuto indurito multinucleato che serve come fase dormiente, proteggendo il Physarum per lunghi periodi di tempo. Una volta che le condizioni favorevoli si ripresentano, il plasmodio riappare per proseguire la sua ricerca di cibo.

ComeAppena l'approvvigionamento di cibo termina, il plasmodio smette di alimentarsi e inizia la fase riproduttiva. Gambi di [[sporangi]] nascono dal plasmodio, è all'interno di queste strutture, che si verifica la [[meiosi]] e le [[spore]] si formano. Gli sporangi si formano all'aperto in modo che le spore che rilasciano saranno diffuse da correnti di vento.

Le spore possono rimanere latenti per anni se necessario. Tuttavia, quando le condizioni ambientali sono favorevoli per la crescita, le spore germinano e rilasciano sciami di [[cellule]] o flagellate o [[Amoeba|ameboidi]] (fase di motilità); le cellule brulicanti poi si fondono per formare un nuovo plasmodio.

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La forza nei microplasmodi [[amoeba|ameboidi]] è generata dalla contrazione e rilassamento di uno strato membranoso probabilmente costituito da [[actina]]. Lo strato di filamenti crea un [[gradiente]] di [[pressione]], oltre il quale il protoplasma fluisce entro i limiti della periferia cellulare.

La forza dietro il flusso nei microplasmodi a forma di manubrio è generata da variazioni di [[volume]] sia nella periferia della cellula che nel sistema di invaginazione della [[membrana cellulare]].

=="Intelligenza"==

Il ''Physarum polycephalum'' dimostra una sorprendente quantità di "intelligenza" per una creatura unicellulare.

Una sua caratteristica che l'ha resa oggetto di studi recenti è la capacità di esplorare semplici labirinti<ref>[http://www.lescienze.it/news/2012/10/11/video/la_muffa_esploratrice_all_opera-1306081/1/ Il protista esploratore all'opera - Le Scienze<!-- Titolo generato automaticamente -->]</ref> evitando di ritornare su percorsi già esplorati sfruttando una sua secrezione come "memoria" esterna. Questa capacità è resa ancor più interessante dal fatto che essendo unicellulare non possiede evidentemente alcun sistema nervoso e viene studiata anche nel campo dei robot mobili autonomi<ref>[http://www.lescienze.it/news/2012/10/11/news/memoria_spaziale_esterna_protista_unicellulare-1304627/ La memoria spaziale della muffa senza cervello - Le Scienze<!-- Titolo generato automaticamente -->]</ref>.

===Soluzione di labirinti===

Un team di ricercatori giapponesi e ungheresi, scrivendo sulla rivista Nature<ref>{{cita pubblicazione|autore=Toshiyuki Nakagaki, Hiroyasu Yamada and Ágota Tóth |anno=2000|titolo=Intelligence: Maze-solving by an amoeboid organism |rivista=Nature|volume=407|

doi=10.1038/35035159|lingua=inglese}}</ref>, ha affermato di aver scoperto che il ''P. polycephalum'' è in grado di trovare la via più breve attraverso un labirinto. Porzioni di muffa melmosa erano attiratiattirate dentro un labirinto di 30&nbsp;cm² da grumi di cibo posizionati alla fine del percorso. I ricercatori hanno concluso che la creatura ha mostrato un tipo di intelligenza primitiva.

Normalmente, la melma espande la suapropria rete di tubi simili a gambe, o pseudopodi, per riempire tutto lo spazio disponibile. Ma quando due pezzi di cibo sono stati collocati in punti di uscita separateseparati nel labirinto, l'organismo ha stirato il suo intero corpo tra le due sostanze nutritive. Ha adottato il percorso più breve possibile, in modo efficace per risolvere il rompicapo.

===Previsione di eventi===

Il biofisico Toshiyuki Nakagaki dell'Hokkaido University e colleghii suoi collaboratori hanno modificato l'ambiente della muffa melmosa di Physarum. Una volta strisciate attraverso una piastra di agar, i ricercatori hanno sottoposto le cellule a freddo e asciutto per i primi 10 minuti di ogni ora. Durante questi periodi freddi, le cellule hanno rallentato il loro moto. Dopo tre colpi di freddo gli scienziati hanno smesso di modificare la temperatura e l'umidità e si sono messi a guardare se le amebe avevano imparato lo schema. Infatti, molte delle cellule rallentavano in accordo sull'ora in attesa di un altro attacco di freddo. Quando le condizioni sono rimaste stabili per un po', le amebe della muffa melmosa hanno abbandonato il loro orario di frenata, ma quando un solo altro colpo di freddo è stato applicato, hanno ripristinano il comportamento e correttamente hanno ricordato l'intervallo di 60 minuti. Le amebe sono state anche in grado di rispondere ad altri intervalli, che vanno dai 30 ai 90 minuti.<ref>{{cita web|autore=Barone Jennifer|titolo=Top 100 Stories of 2008 #71: Slime Molds Show Surprising Degree of Intelligence|url= http://discovermagazine.com/2009/jan/071|editore=Discover Magazine|data=09 dicembre 2008|accesso=04 marzo 2009|lingua=en}}</ref>

===Calcolo===

Andrew Adamatzky presso l'Università del West England a Bristol, ha illustrato come sia possibile puntare, orientare e separare con precisione il plasmodio con la luce e fonti di cibo. Poiché i plasmodi reagiscono sempre allo stesso modo per lo stesso stimolo, Adamatzky dice che sono il substrato ideale per i futuri ed emergenti bio-dispositivi di elaborazione.<ref>{{cita web|autore=Andrew Adamatzky|titolo=Steering plasmodium with light: Dynamical programming of Physarum machine|editore= arXiv|data=06 agosto 2008|url=httphttps://arxiv.org/abs/0908.0850v1|accesso=10 agosto 2009|lingua=en}}</ref>

==Note==

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*{{cita pubblicazione|autore=Philip Ball|anno=2008|titolo=Cellular memory hints at the origins of intelligence|rivista=Nature|volume=451|doi=10.1038/451385a}}

*{{cita pubblicazione|autore=Sandra L. Baldauf and W. Ford Doolittle

|data=28 ottobre 1997|titolo=Origin and evolution of the slime molds (Mycetozoa)|rivista=PNAS|volume=94|numero=22|paginepp =12007–1201212007-12012|url=http://www.pnas.org/content/94/22/12007.full.pdf|formato=pdf}}

*{{cita pubblicazione|autore=Gawlitta W, Wolf KV, Hoffmann HU, Stockem W.|anno= 1980|mese=luglio|titolo= Studies on Microplasmodia of Physarum polycephalum - Classification and Locomotion Behavior|rivista= Cell and Tissue Research|volume=209|numero= 1|paginepp = 71-86|doi=10.1007/BF00219924 |url= https://archive.org/details/sim_cell-and-tissue-research_1980-07_209_1/page/71|lingua=inglese}}

==Altri progetti==

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==Collegamenti esterni==

*{{cita web|url=http://www.catalogueoflife.org/show_species_details.php?record_id=6000187|titolo=Catalogue of life|urlmorto=sì}}

*{{cita web | 1 = http://www.educationalassistance.org/Physarum/PhysarumPlus.html | 2 = PhysarumPlus | accesso = 6 settembre 2009 | dataarchivio = 5 giugno 2013 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20130605025014/http://www.educationalassistance.org/Physarum/PhysarumPlus.html | urlmorto = sì }}

*[http://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/slime_mold.html slime mold] - Una muffa che risolve un labirinto.

{{Controllo di autorità}}

{{Portale|biologia}}