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Hilfreiche Schleimspur: Hirnloser Schleimpilz nutzt ausgelagertes Gedächtnis

Physarum polycephalum

Informationen über seine Umgebung im Gedächtnis abspeichern zu können, verleiht einem Organismus die Fähigkeit, sich sinnvoll durch eine komplexe Umwelt zu bewegen. Das Gedächtnis ist aber typischerweise im zentralen Nervensystem ansässig. Wie bewegen sich also Organismen fort, die über keines verfügen? Der aus einer einzigen großen Zelle bestehende Schleimpilz Physarum polycephalum nutzt dazu einen Trick, den man in gewissem Sinn als ausgelagertes räumliches Gedächtnis bezeichnen könnte, wie ein Forscherteam um Chris R. Reid von der University of Sydney jetzt herausfand.

Physarum polycephalum | Schleimpilz Physarum polycephalum

Bewegt Physarum sich fort, hinterlässt er eine dickflüssige Matte aus durchsichtigem Schleim. Die australischen Wissenschaftler vermuteten, dass Physarum diesen extrazellulären Schleim nutzt, um Gegenden zu erkennen und zu vermeiden, die er bereits erkundet hat. Darum forderten sie den Schleimpilz mit einer so genannten u-förmigen Falle heraus, einem Test, der üblicherweise für die autonome Navigation von Robotern herangezogen wird. In diesem Test muss der Pilz eine Nahrungsquelle (hier: Glukose) hinter einer u-förmigen Barriere erreichen. Einmal in der Falle gefangen, reicht es nicht mehr aus, dem Konzentrationsgradienten der Glukose zu folgen. Der Pilz muss mit Hilfe anderer Methoden eine Ausweichroute ermitteln.

Der Test zeigte, dass Physarum die Nahrungsquelle deutlich häufiger und schneller erreichte, wenn er den extrazellulären Schleim zur Erkennung seines vorigen Aufenthaltsortes nutzen konnte. Entfernten die Forscher immer wieder den abgesetzten Schleim, verbrachten die Schleimpilze durchschnittlich zehnmal mehr Zeit damit, sich durch Bereiche zu bewegen, die sie zuvor bereits erkundet hatten. Der Schleim verhilft den Schleimpilzen demnach maßgeblich dazu, sich in einer komplexen Umwelt fortbewegen zu können. Das Konzept ist im Tierreich weit verbreitet: Viele Ameisenspezies nutzen es beispielsweise in Form von Pfaden, die sie mit Pheromonen markieren, um den einzelnen Ameisen den schnellsten Weg vom Nest zu einer Nahrungsquelle zu weisen.

© Audrey Dussutour
Erfolgreiche Nahrungssuche
Der Schleimpilz bahnt sich seinen Weg aus der Falle zur Nahrungsquelle.
© Audrey Dussutour
Aus der Spur gebracht
Entfernten die Wissenschaftler den hinterlassenen Schleim, brauchte der Schleimpilz erheblich länger für die Suche nach der Nahrungsquelle.

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