Fongs mucilaginosos i xarxes viaries.

physarium.jpg Els humans ens considerem extraordinàriament espavilats per resoldre problemes més o menys complexos gràcies a una qualitat més o menys poc definida que anomenem intel·ligència. La nostra capacitat d’abstracció, de càlcul i de trobar solucions als reptes als que ens enfrontem no es poden negar, però no està de més recordar alguna vegada que no som tan especials. Altres organismes també resolen problemes complexos amb una eficàcia similar a la nostra. Un exemple magnífic el tenim en un organisme que ha demostrat ser capaç de resoldre problemes topogràfics aparentment complexos. I per fer-ho més espectacular, no es tracta de cap mamífer ni organisme amb un sistema nerviós important. De fet, no en té de sistema nerviós. Contra el que podríem esperar, aquest mestre de l’enginyeria de camins és un fong mucilaginós.

El fong en qüestió és el  Physarum polycephalum, un organisme de la família dels mixomicets que té una forma  com d’una ameba i que no ens miraríem dues vegades a no ser que siguem uns amants de la botànica. S’alimenten de bacteris i restes en descomposició  i segons les condicions poden començar a emetre pseudòpodes, com si enviés filaments per anar explorant el que els envolta i mirar de trobar aliment. La gràcia és que aquests filaments es contreuen si no troba aliment, però es reforcen quan en localitza. No és un comportament intel·ligent, és clar. Fins i tot dubto que en puguem dir comportament. Però el cas és que el protocol que la evolució ha anat polint al llarg del temps fa que trobi maneres molt optimitzades per connectar tots els indrets on hi ha menjar amb una xarxa amb el mínim d’extensions possibles.

Uns experiments il·lustratius consistien en situar el fong en un costat d’un laberint i una mica d’aliment en un altre. Mirant-ho a càmera ràpida podem veure com l’organisme va buscant camins, descartant els culs de sac i acaba per trobar l’aliment mantenint l’itinerari més curt.

Potser no sembla impressionant, però uns investigadors van fer-ho més complicat. Van agafar un mapa de la ciutat de Tokio i van posar una mica d’aliment a l’indret on hi hauria cada una de les estacions principals de la xarxa de ferrocarrils. Tot seguit van posar el fong i el van deixar créixer. Al final, els filaments del fong reproduïen amb una notable exactitud la xarxa de ferrocarrils  de Tokio!

I amb la xarxa d’autopistes de la península ibèrica van fer el mateix. Si mirem el resultat final de filaments podem identificar l’equivalent ameboide de les principals autopistes. O si ho preferiu, de les principals vies romanes.

En realitat només es tracta d’un problema geomètric de trobar la xarxa de camins que uneixi tots els punts amb el mínim de connexions. Nosaltres ho fem amb complicats càlculs matemàtics (o copiant als romans) i el fong ho fa d’una manera més empírica, amb unes poques regles simples d’estímul i resposta. Un exemple fascinant de com la natura resol problemes similars als nostres.

Tot plegat ens indica que potser no hauríem d’estar massa orgullosos de totes les nostres fites. Com que no podem dir que els fongs mucilaginosos siguin intel·ligents, potser haurem d’acceptar que alguns problemes deuen ser més senzills del que ens sembla. De vegades no cal massa càlcul sinó un bon algoritme, senzill, que permeti anar trobant el camí, que potser no serà del tot l’òptim, però que s’hi acosta molt.

3 comentaris

  • Daniel Closa

    11/10/2011 7:32

    Carquinyol. Ha de ser trist saber que la teva feina la pot fer un fong mucilaginós. Segur que no ho reconeixeran mai!

    Joan. Si que va ser un gran descobriment això dels fractals. Surten allà on menys ho esperes!

  • Joan Codina

    10/10/2011 20:36

    Són increïbles les formes fractals que pren! Sobretot quan s’escampa de manera sobtada. Si és ben veritat que la fractal és la geometria de la natura!! M’ha recordar a algunes colònies bacterianes crescudes amb poc aliment, també creixen de manera fractal (algunes). Igual que les dendrites o els llamps.

    Uhm.. sí nosaltres ho hem dut al límit amb els mètodes de Monte Carlo.

  • Carquinyol

    10/10/2011 9:45

    Ja em sembla veure a la Generalitat de Dalt canviant el Departament d’Infraestructures per una persona amb una caixa de fongs per a estalviar…

    Això si, amb director general, Consell de direcció i tota la burocràcia associada…