Nem golfinhos nem chimpanzés: um organismo sem cérebro desafia a nossa compreensão da inteligência

    Não tem neurónios nem consciência, mas planeia mais eficazmente do que algumas metrópoles. Um bolor mucilaginoso prova que a inteligência não precisa de ser uma questão de cérebro.

    O bolor mucilaginoso Physarum polycephalum forma redes ramificadas de protoplasma, não tem cérebro mas tem uma capacidade espantosa de resolução de problemas.
    O bolor mucilaginoso Physarum polycephalum forma redes ramificadas de protoplasma, não tem cérebro mas tem uma capacidade espantosa de resolução de problemas.

    É amarelado, viscoso e vive escondido em florestas húmidas. No entanto, desafia um dos pressupostos mais fundamentais da ciência moderna: o de que a inteligência requer necessariamente um cérebro.

    O organismo unicelular Physarum polycephalum, também conhecido como bolor mucilaginoso, não tem neurónios nem sistema nervoso. No entanto, resolve problemas, optimiza percursos e aprende com a experiência, ou seja, apresenta adaptações comportamentais.

    O que inicialmente parece ser uma curiosidade da natureza tornou-se um importante domínio de investigação nos últimos anos. Biólogos, cientistas informáticos e até planeadores de tráfego investigam como um organismo sem um órgão de controlo central chega a soluções surpreendentemente eficientes.

    Decisões tomadas sem um grupo central de peritos

    O Physarum polycephalum pertence aos Myxomycetes, um grupo de bolores mucilaginosos que biologicamente não estão claramente classificados como plantas, animais ou fungos. Na sua fase ativa, forma uma rede muito ramificada de estruturas tubulares.

    Através destes canais, o protoplasma pulsa ritmicamente para a frente e para trás, impulsionado por processos químicos e físicos.

    Estas correntes pulsantes são mais do que um simples movimento:

    • Permitem que o organismo receba informações do seu ambiente e reaja a elas.
    • Quando se aproxima de uma fonte de alimento, reforça certas ligações na sua rede.
    • Se as suas extensões entram em contacto com substâncias nocivas, essas zonas são evitadas ou desmanteladas.

    O mais espantoso é que tudo isto acontece sem um controlo central. As decisões resultam da dinâmica de todo o sistema: descentralizado, mas coordenado.

    O caminho mais curto para o labirinto

    Uma experiência realizada por investigadores japoneses no início dos anos 2000 atraiu uma atenção especial:

    Colocaram o bolor mucilaginoso num labirinto, nas extremidades do qual foram colocados flocos de aveia como fonte de alimento. Em poucas horas, o organismo tinha formado uma teia que ligava os dois pontos pelo caminho mais curto possível.

    O Physarum polycephalum não “calcula” conscientemente o caminho mais eficaz, mas o seu comportamento físico-químico conduz a um resultado surpreendentemente semelhante a um cálculo.

    O que poderia ter parecido uma coincidência biológica revelou-se um padrão reproduzível:

    O bolor mucilaginoso explorou inicialmente várias rotas, eliminou ligações ineficientes e finalmente estabilizou a rota ótima. Os cientistas informáticos identificaram paralelos entre este processo e os algoritmos matemáticos de otimização utilizados na análise de redes ou no planeamento de rotas.

    Aprender sem memória?

    Ainda mais provocadoras são as experiências que atribuem ao organismo uma espécie de capacidade de aprendizagem:

    Em experiências realizadas em universidades europeias, o bolor mucilaginoso foi repetidamente exposto a substâncias amargas, como a cafeína ou o quinino. Inicialmente, evitava-as. No entanto, após contactos repetidos, evitava-as cada vez mais rapidamente, como se se tivesse apercebido de que não havia qualquer perigo real.

    Se o organismo se dividir e depois se voltar a reunir, parece conservar esta adaptação.

    É por isso que alguns investigadores falam de uma forma primitiva de memória biológica, armazenada não nas células nervosas, mas na dinâmica alterada da sua rede.

    Estas observações desafiam as definições convencionais de aprendizagem. Se um organismo unicelular sem sinapses adapta o seu comportamento, então a inteligência pode ter de ser concebida de forma mais ampla.

    Um mapa do metro feito de limo

    Em 2010, outra experiência no Japão fez manchetes em todo o mundo:

    Os cientistas recriaram a estrutura geográfica da área metropolitana de Tóquio numa placa de gel. Colocaram flocos de aveia nos locais das principais estações de comboio. De seguida, introduziram o bolor mucilaginoso no centro.

    Em poucos dias, surgiu uma rede de ligações tubulares, ligando as fontes de alimento. A estrutura era muito semelhante à rede de metro e de comboios da região.

    A rede biológica revelou-se, nomeadamente, resistente a perturbações e evitou desvios desnecessários.

    Os planeadores de tráfego e os engenheiros viram nisso mais do que uma mera experiência: os princípios do crescimento dos bolores mucilaginosos foram transferidos para modelos informáticos para tornar as redes de transporte e de comunicação mais eficientes.

    Repensar a inteligência

    Ninguém diria que o Physarum polycephalum pensa como um ser humano. Não tem consciência, linguagem e emoções. E, no entanto, mostra que a resolução de problemas complexos não exige necessariamente um cérebro.

    Este facto abre novas perspetivas de investigação. Os processos biológicos servem de modelo para os algoritmos que otimizam as cadeias de abastecimento, gerem os fluxos de tráfego ou estabilizam as redes de comunicação. O bolor mucilaginoso torna-se assim um modelo de inteligência “incorporada”, uma inteligência que emerge da matéria, do movimento e do ambiente.

    Referência da notícia

    Maze-solving by an amoeboid organism“ – klassisches Experiment, das zeigt, wie Physarum polycephalum den kürzesten Weg in einem Labyrinth findet.

    Rules for biologically inspired adaptive network design“ – Netzwerkbildung, die dem Verkehrsnetz von Tokio ähnelt.

    „Path finding by tube morphogenesis in an amoeboid organism“ – weitere experimentelle Beobachtungen zur Wegwahl.