現(xiàn)在的年輕人真是越來(lái)越“抽象”了！從“寵物石頭”到“紙盒狗”，再到風(fēng)靡一時(shí)的“芒狗”，每一次流行都讓人直呼“想不到”！而最近，又一股“黏菌熱”悄然興起，成為年輕人的新寵。

黏菌到底是什么？這種看起來(lái)像“一團(tuán)細(xì)菌”的生物，真的能被當(dāng)作寵物養(yǎng)在家里嗎？它們會(huì)不會(huì)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)？

雖然名字里帶“菌”，但實(shí)際上，黏菌既不是細(xì)菌，也不是真菌。這是因?yàn)榧?xì)菌沒(méi)有細(xì)胞核，屬于原核生物，而黏菌則更為高級(jí)，有細(xì)胞核，屬于真核生物。雖然是真核生物，但在變形體階段，黏菌是一個(gè)無(wú)細(xì)胞壁的、多核、類似液態(tài)的巨大質(zhì)體，這與有細(xì)胞壁的真菌有明顯區(qū)別。此外，兩者在營(yíng)養(yǎng)獲取方式、生命周期和基因組上也存在顯著差異。

那么，黏菌到底是什么呢？

它是一種游走于植物、動(dòng)物和真菌之間的獨(dú)特生命形式。令人驚訝的是，作為最簡(jiǎn)單的真核生物之一，黏菌竟能表現(xiàn)出“智能”行為。

現(xiàn)代生物學(xué)將黏菌劃分到原生生物界。這個(gè)界包含了我們?cè)谏镎n本里熟悉的草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)以及綠藻等生物。原生生物最大的特點(diǎn)是“結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單”——它們大多是單細(xì)胞真核生物，也有少數(shù)簡(jiǎn)單的多細(xì)胞生物。為了適應(yīng)多變的環(huán)境，一些原生生物進(jìn)化出了轉(zhuǎn)換形態(tài)的本領(lǐng)，而黏菌就是其中最著名的“跨界者”。

在整個(gè)生命周期中，黏菌一般會(huì)經(jīng)歷五個(gè)階段，每個(gè)階段轉(zhuǎn)換時(shí)，它的“身份”都會(huì)發(fā)生變化。

孢子是黏菌生命周期的起始階段，作為黏菌的休眠體，它們通常在環(huán)境不適宜時(shí)形成。這些孢子類似植物的種子，具有耐干旱、耐寒冷的特性，能在惡劣環(huán)境中存活，并通過(guò)風(fēng)、水或動(dòng)物傳播到新的地方。當(dāng)環(huán)境適宜時(shí)，孢子就會(huì)萌發(fā)并開(kāi)始生長(zhǎng)。這種孢子的傳播和生長(zhǎng)方式賦予了黏菌獨(dú)特的植物性（通過(guò)孢子傳播）和真菌性（通過(guò)孢子形成和休眠）。

度過(guò)孢子階段后，某些黏菌會(huì)進(jìn)入游動(dòng)細(xì)胞階段，比如細(xì)胞黏菌 （盤基網(wǎng)柄菌，Dictyostelium）。它們的孢子萌發(fā)后會(huì)產(chǎn)生游動(dòng)細(xì)胞（游動(dòng)體），這些細(xì)胞具有鞭毛，能夠在水中自由游動(dòng)，類似于動(dòng)物的精子或單細(xì)胞生物。這些游動(dòng)細(xì)胞能通過(guò)運(yùn)動(dòng)尋找、攝取細(xì)菌等有機(jī)物，類似于動(dòng)物的吞噬作用（Phagocytosis）。

大多數(shù)黏菌會(huì)經(jīng)歷變形體階段（Plasmodium stage）。在這個(gè)階段，黏菌會(huì)化成多核的流動(dòng)質(zhì)體。這時(shí)候的黏菌通常沒(méi)有細(xì)胞壁，它們像液體一樣流動(dòng)，尋找和吞噬細(xì)菌、酵母等微生物。變形體能夠通過(guò)偽足（Pseudopodia）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)出明顯的動(dòng)物性特征。

黏菌的“智能”行為主要在這個(gè)階段展現(xiàn)。以黃色多頭絨泡菌（Physarum polycephalum）為例，這種被叫做“海綿寶寶”的黏菌，具有記憶、決策和預(yù)測(cè)能力。它不僅能解決迷宮問(wèn)題，還能模擬人造運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，甚至能夠挑選最優(yōu)質(zhì)的食物。

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，研究人員用迷宮測(cè)試黏菌的智能表現(xiàn)。黏菌展現(xiàn)出令人驚嘆的能力，能夠找到最短路徑并快速到達(dá)食物源。這種自主選擇路徑的能力，證明了黏菌具有環(huán)境感知和空間記憶的本領(lǐng)。

當(dāng)環(huán)境惡化時(shí)，黏菌還表現(xiàn)出群體協(xié)作能力。拿細(xì)胞黏菌來(lái)說(shuō)，在食物短缺時(shí)，它們會(huì)通過(guò)化學(xué)信號(hào)聚集在一起，形成假菌體。這些單細(xì)胞生物能夠通過(guò)化學(xué)信號(hào)相互配合，共同構(gòu)建臨時(shí)的多細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，黏菌具備記憶與學(xué)習(xí)能力，以及環(huán)境調(diào)節(jié)與適應(yīng)等“智能”特征。

是不是覺(jué)得一點(diǎn)兒也不讓人驚訝？打個(gè)不是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋确侥憔蜁?huì)覺(jué)得驚訝，甚至還有一點(diǎn)燃。火影忍者大家都看過(guò)吧。里面有一個(gè)很勵(lì)志的角色李洛克，由于不能控制查克拉，無(wú)法修煉忍術(shù)，只能在體術(shù)上死磕。最后小李通過(guò)體術(shù)達(dá)到了忍術(shù)的效果。

黏菌就相當(dāng)于小李。要表現(xiàn)出“智能”，必須有神經(jīng)細(xì)胞。沒(méi)有神經(jīng)細(xì)胞的黏菌通過(guò)“修煉”，用其他方式也表現(xiàn)出“智能”。

黏菌通過(guò)細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)感知能力。它的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能感知環(huán)境中的化學(xué)梯度（如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、濕度、溫度等），并據(jù)此調(diào)整移動(dòng)方向。憑借這種動(dòng)態(tài)調(diào)整能力，黏菌不僅能在迷宮中找到最短路徑，還能模擬出東京地鐵網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)布局。

黏菌的運(yùn)輸管網(wǎng)絡(luò)功能類似于神經(jīng)元。實(shí)驗(yàn)表明，運(yùn)輸管的厚度會(huì)隨著細(xì)胞質(zhì)流速變化而改變，形成局部信息梯度，這可能是它實(shí)現(xiàn)記憶功能的方式。這種去中心化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)讓黏菌能同時(shí)處理多個(gè)環(huán)境信息源，而無(wú)需依賴中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

這種“智能”，有點(diǎn)像《三體》中秦始皇用三千萬(wàn)大軍手搓的人列計(jì)算機(jī)。

不吹不黑，黏菌的確是完美的寵物選擇。養(yǎng)黏菌不需要復(fù)雜的設(shè)備，只需要一個(gè)透明容器、一張濕潤(rùn)的濾紙和燕麥片就夠了。日常維護(hù)也很簡(jiǎn)單，只要控制好溫濕度并及時(shí)更換墊紙即可。滿足這些基本條件后，你就能感受到黏菌帶來(lái)的樂(lè)趣。黏菌對(duì)食物的反應(yīng)非常迅速，1到2天內(nèi)就會(huì)以肉眼可見(jiàn)的速度生長(zhǎng)，形成富有藝術(shù)感的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

盡管大部分黏菌種類無(wú)毒無(wú)害，但飼養(yǎng)過(guò)程仍需注意一些潛在風(fēng)險(xiǎn)：繁殖期的黏菌會(huì)釋放大量孢子，可能導(dǎo)致對(duì)粉塵敏感者出現(xiàn)咳嗽、鼻炎等癥狀，特別是兒童、老年人及過(guò)敏體質(zhì)人群要格外注意。黏菌生長(zhǎng)所需的潮濕環(huán)境容易滋生霉菌（如曲霉菌），這些霉菌的孢子可能引起呼吸道感染或過(guò)敏反應(yīng)。如果通風(fēng)不良，霉菌孢子濃度升高甚至可能引發(fā)肺炎等嚴(yán)重問(wèn)題。

黏菌不僅僅是“年輕人的新寵”，它在科學(xué)研究中也扮演著重要的角色。科學(xué)家們受黏菌的智能行為啟發(fā)，開(kāi)發(fā)了仿生計(jì)算、智能算法、軟體機(jī)器人、生物傳感器等技術(shù)。比如，黏菌尋找最短路徑的能力被應(yīng)用于交通優(yōu)化和物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，而它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則為人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究提供了新的思路。此外，黏菌的環(huán)境適應(yīng)性也被用于污染檢測(cè)，幫助監(jiān)測(cè)重金屬、農(nóng)藥等有害物質(zhì)。

更深層次來(lái)看，黏菌的研究讓我們重新思考“智能”的本質(zhì)。傳統(tǒng)認(rèn)知認(rèn)為智能需要大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，但黏菌卻能在沒(méi)有神經(jīng)元的情況下表現(xiàn)出學(xué)習(xí)和決策能力。這種"去中心化智能"是否意味著智慧可以通過(guò)不同的生物學(xué)機(jī)制演化出來(lái)？如果一個(gè)單細(xì)胞生物都能展現(xiàn)如此驚人的計(jì)算能力，那么生命的本質(zhì)和可能性是否比我們想象的更加廣闊？

本文為科普中國(guó)·創(chuàng)作培育計(jì)劃扶持作品

作者：邢煥秋 科普作者

審核：梁前進(jìn) 北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 教授

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

來(lái)源: 科普中國(guó)創(chuàng)作培育計(jì)劃

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