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Netzwerke: Besitzen Schleimpilze Schwarmintelligenz?

Schleimpilze verfügen über eine Art Schwarmintelligenz, behauptet ein Video. Davon könnten auch selbstfahrende Autos profitieren.
What self-driving cars can learn from brainless slime mold

Veröffentlicht am: 01.05.2018

Laufzeit: 0:07:29

Sprache: englisch

Untertitel: englisch

The Verge ist ein US-amerikanisches Technikportal und Mediennetzwerk.

Teilen wir uns die Erde mit intelligenten Schleimpilzen? Das Video des US-amerikanischen Technikportals The Verge legt das nahe. Auch selbstfahrende Autos könnten vom intelligenten Verhalten der Schleimpilze etwas lernen. Wie kommen die Autoren zu dieser etwas verblüffenden Ansicht?

Zunächst einmal: Der Begriff »Schleimpilz« ist etwas missverständlich, denn Schleimpilze gehören, biologisch betrachtet, nicht zu der großen Gruppe der Fungi, also der echten Pilze. Die im Video vorgestellte Art Physarum polycephalum zählt vielmehr zu den Amöbozoa, den einzelligen amöbenartigen Organismen. P. polycephalum fühlt sich in Laboren durchaus wohl und ist deshalb zu einem in den letzten Jahren gerne studierten Organismus geworden. Und nicht nur das: Er gibt genügend Rätsel auf, um Forscher anhaltend zu faszinieren. Sein Lebenszyklus umfasst mehrere Stadien, von der Spore bis hin zur Existenz als Plasmodium, einer schleimigen, klebrigen, knallgelben Riesenzelle von mehreren Zentimetern Durchmesser. Um Nahrung zu finden, sendet P. polycephalum Ausläufer in alle Richtungen aus, die über Plasmaschläuche gitterartig miteinander verbunden sind.

Im Gegensatz zu echten Pilzen ist diese Riesenamöbe zu aktiver Bewegung fähig. Findet sie einen größeren Brocken, dann robbt sie langsam darauf zu. Schnelle Plasmaströme verteilen die Nährstoffe effektiv in der gesamten Zelle. Stößt P. polycephalum auf mehrere Nahrungsquellen, baut er sein Plasmanetz so um, dass die Plasmaströme möglichst kurze Wege zurücklegen müssen, aber der Ausfall einer Strömung leicht kompensiert werden kann. Diese Fertigkeit erklärt das Video zum Beispiel für Intelligenz. Alle Arten von komplexen Problemen könne der Schleimpilz lösen, schwärmt die Moderatorin. Zu diesem Zweck verweist der Clip auf eine 2010 in der renommierten Fachzeitschrift »Science« veröffentlichte Studie.

Eine einfallsreiche japanische Forschergruppe setzte P. polycephalum auf einen Untergrund, der wie die Gegend um Tokio beschaffen war, und verteilte Nahrungsbrocken, die ähnlich den Hauptpendlerrouten verteilt waren. Wenig überraschend entstand ein Plasmanetz, das dem U-Bahnnetz von Tokyo ähnlich sah. Die Studie wurde in der allgemeinen Presse als Beispiel für die Intelligenz der Schleimpilze herausgestellt, obwohl im Paper selbst das Wort »Intelligenz« überhaupt nicht vorkommt – und das mit Recht. Optimierungsleistungen beruhen nicht zwangsläufig auf Intelligenz, auch wenn Toshiyuki Nakagaki, Leiter des japanischen Forschungsteams, an anderer Stelle respektvoll anmerkte: »Physarum ist viel cleverer, als ich dachte, daher möchte ich meine dumme Meinung ändern, einzellige Organismen seien dumm.«

Eine Seifenblase beispielsweise bildet immer eine perfekte Kugel, und zwar so genau, wie man sie mit einfachen Werkzeugen kaum schaffen kann. Das liegt aber nicht an der Intelligenz der Seifenhaut, sondern an den Gesetzen der Physik. Die Seifenhaut nimmt die minimale Oberfläche ein, die ein bestimmtes Volumen umschließt, und das ist eine Kugel. P. polycephalum steuert den Auf- und Abbau seiner Plasmaschläuche unter anderem über Pulsationen seiner Zellmembran. Der genaue Mechanismus ist aber noch nicht endgültig aufgeklärt.

Auch andere Organismen sind sehr gut darin, Optimierungsaufgaben zu lösen. Beispielsweise bestehen unsere Knochen in ihrem Inneren aus einer schwammartigen Struktur, der Spongiosa. Sieht man genauer hin, dann findet man Knochenbälkchen, die genau entlang der Belastungslinien ausgerichtet sind. Bei minimalem Gewicht schaffen sie dadurch maximale Stabilität. Ändert sich die Belastung, verlagern sich auch die Bälkchen, denn Knochen sind ein lebendes Gewebe, das ständig auf- und abgebaut wird. Die Zellen, die damit beschäftigt sind, verfügen aber über keine Messgeräte, keine Taschenrechner und keine Intelligenz. Sie folgen nur einer Reihe einfacher Regeln.

Im Video versucht Simon Garnier vom New Jersey Institute of Technology das japanische Experiment nachzubauen und P. polycephalum mit geeigneten Anreizen dazu zu bewegen, die Form des amerikanischen Interstate-Highway-Systems nachzubilden. Am Ende des Versuchs war keine allzu überzeugende Ähnlichkeit zu erkennen. Insgesamt geht das Video ziemlich großzügig und irreführend mit dem Begriff »Intelligenz« um. Echte Intelligenz zeichnet sich beispielsweise durch die Fähigkeit zur Abstraktion aus. Aus mehreren Einzelfällen schließen Menschen, Affen oder auch Papageien auf allgemeine Regeln, die sie dann anwenden. Davon kann bei P. polycephalum keine Rede sein. Das Stichwort »Schwarmintelligenz« fällt ebenfalls, und dazu werden Bilder von Ameisen gezeigt. Das ist auch korrekt, doch im Fall von P. polycephalum passt der Begriff nicht, denn dieser Schleimpilz ist ein einzelner Organismus. Und wo kein Schwarm ist, entsteht auch keine Schwarmintelligenz.

Was hat das nun alles mit selbstfahrenden Autos zu tun? Sie könnten sich dem Video zufolge untereinander verständigen und dadurch den Verkehrsfluss optimieren, ohne dass es einer zentralen Steuerung bedürfte. Und die einzelnen Autos würden dadurch auch kürzere Wege nehmen, was die Passagiere sicherlich zu schätzen wüssten. Das könnte man im weiteren Sinne als Schwarmintelligenz betrachten. Andererseits verfügen heutige Navis bereits über eine eigene Intelligenz, die zuverlässig einen nach Entfernung und Fahrzeit optimierten Pfad findet. Da scheint der Vergleich mit dem Schleimpilz schon ziemlich an den Plasmaausläufern herbeigezogen.

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