Un posto ai mixomiceti nell'ingegneria umana
Ricercatori giapponesi e inglesi hanno scoperto che i mixomiceti possono migliorare le prestazioni di diversi sistemi tecnologici. Pubblicata sulla rivista Science, la ricerca è parte del progetto MMCOMNET ("Measuring and modelling complex networks across domains"), che è stato finanziato con 1,5 milioni di euro dall'attività "Scienze e tecnologie nuove ed emergenti" (NEST) del Sesto programma quadro (6° PQ) dell'UE. Gli ingegneri umani hanno utilizzato il mixomiceto, simile ad un fungo, chiamato Physarum polycenphalum per determinare se questo organismo potesse essere una alternativa più economica ed affidabile per lo sviluppo di reti. I ricercatori, guidati dal dottor Atsushi Tero dell'Università di Hokkaido (Giappone), hanno scoperto che il mixomiceto attaccato a fonti alimentari si diffonde seguendo percorsi molto simili al sistema ferroviario di Tokyo, la capitale giapponese. Dopo aver posto fiocchi di avena su superfici umide corrispondenti alle città intorno a Tokyo, il gruppo di ricerca ha fatto crescere il P. polycephalum dall'interno verso l'esterno. Secondo i ricercatori, il mixomiceto si è organizzato, si è diffuso ed ha creato una rete con caratteristiche simili a quelle della rete ferroviaria di Tokyo: efficiente, affidabile e vantaggiosa. "Con il crescere, alcuni organismi assumono la forma di rete interconnessa. Questo è un momento tipico della loro normale strategia di foraggia tura, tesa a esplorare e sfruttare nuove risorse", spiega il dottor Tero. "Il Physarum è un grande organismo ameboide monocellulare che ricerca il cibo in fonti alimentari distribuite in modo preciso. È in grado di identificare la via più breve nell'intrico o collegare diverse fonti alimentari in modo efficiente, con un distanziamento medio basso tra le varie fonti alimentari, e con un alto grado di tolleranza in caso di disconnessioni accidentali." Il gruppo di ricerca ritiene che la comprensione della meccanica di questo sistema biologico possa portare ad una migliore comprensione di come sviluppare reti auto-organizzate e vantaggiose nel mondo reale. Il risultato è la comprensione dei meccanismi fondamentali necessari al mixomiceto per collegare le proprie fonti di cibo in modo efficiente per. I meccanismi scoperti sono stati poi integrati in un modello matematico. Grazie al loro lavoro, i ricercatori hanno scoperto che le abitudini alimentari di questo mixomiceto possono aprire le porte ad una nuova scienza e tecnologia in grado di creare reti più efficienti e più adattabili alle comunicazioni e ai trasporti. Sulla rivista Science, alla rubrica Perspective, il professor Wolfgang Marwan dell'Università Otto von Guericke (Germania), dice: "Il modello utilizza le dinamiche fondamentali della adattabilità delle reti con l'interazione tra regole locali e produce reti con proprietà simili, se non superiori, a quelle delle reti infrastrutturali del mondo reale. Il lavoro di Tero e dei suoi colleghi ci fornisce un esempio affascinante e convincente di come modelli matematici puri ispirati alla biologia possano portare alla creazione di algoritmi, in ambito informatico ad esempio, completamente nuovi in grado di sviluppare sistemi tecnici con le caratteristiche essenziali dei sistemi viventi." Secondo il dottor Tero questo modello così innovativo può potenzialmente supportare reti auto-organizzate più efficienti ed economiche, ad esempio reti mobili ad hoc e sensori remoti. Altri istituti che partecipano alla ricerca sono stati l'Agenzia giapponese per la scienza e la tecnologia (JST), l'Università di Hiroshima (Giappone) e l'Università di Oxford, nel Regno Unito. Hanno partecipato al progetto MMCOMNET ricercatori basati in Francia, Germania, Polonia, Svezia, Svizzera e Regno Unito.
Paesi
Giappone, Regno Unito
