Slijmzwamlabyrint

Levenscyclus van Physarum polycephalum


De verschillende stadia in de levenscyclus van de slijmzwam (Physarum polycephalum), geinspireerd op Stephenson and Stempen (1984):

(a) slijmzwam kruipt maar heeft geen voedsel (plasmodium),

(b) begin van spoorvorming,

(c) spoorcapsules met sporen,

(d) een enkele spore,

(e) ontkiemde spore waar myxamoeba uit kruipt,

(f) myx-amoeba,

(g) zwermcel,

(h) micro-cyste,

(i) fusie van twee zwermcellen,

(j) fusie van twee myxamoebas,

(k) zygote,

(l) slijmzwam kruipt en is gelukkig

(plasmodium),

(m) gedroogde slijmzwam (sclerotium).

Wat is dat voor een vreemd wezen?

Physarum polycephalum is een heel bijzonder organisme. Het komt in veel verschillende toestanden voor en kan zich in heel veel omgevingen redden, of er op z'n minst in overleven. In de meeste van die toestanden is het een enorme eencellige met heel veel kernen. Maar het kan zich ook opsplitsen in meerdere eencelligen met een enkele kern.

Het lekkerst voelt het zich in een vochtige en donkere omgeving met voldoende voedsel. Dat voedsel kan vanalles zijn maar niet te zout. In deze installatie geef ik het havervlokken te eten.

De slijmzwam in dit labyrint is in de kruipende toestand, plasmodium genoemd.

Als het plasmodium geen water of voeding vindt, droogt het in z'n geheel op tot een harde korst, een sclerotium. In deze toestand kan het tegen de meest ruige condities, zelfs een temperatuur van 80 graden celcius overleeft het.

Als het screrotium dan weer nat wordt, wordt het weer een kruipend plasmodium.

Als Physarum zonder voedsel komt te zitten gaat het zich verspreiden in een soort netvorm. Zo reist het een zo groot mogelijk oppervlak af op zoek naar voedsel. Vindt het geen voedsel maar blijft het wel vochtig en is er bovendien licht, dan vormt Physarum een soort boompjes met sporen er in.

Die sporen komen al snel uit. Wat er dan gebeurt is weer afhankelijk van de omgeving. In een vochtige en donkere omgeving krijgt de uit de spore gekropen "Myxamoebe" een soort staartjes waarmee het zich voort kan bewegen en zelfs kan zwemmen. We noemen het dan een zwermcel. Het kan een tweede tegenkomen en dan vindt er geslachtelijke voortplanting plaats. Daaruit ontstaat een zygote.

Komt de Myxamoebe op droge ondergrond terecht, of droogt de zwermcel op, dan wordt het een hard bolletje, een cyste genaamd. Die kan jarenlang goed blijven.

Als het dan weer nat wordt verandert de cyste weer in een myxamoebe. Die mixamoebe vindt vroeg of laat een partner en er ontstaat weer een zygote.

De zygote groeit als het voedsel vindt uit tot een volwassen slijmzwam in plasmodiumstaat.


De slimme slijmzwam

Dit labyrint is gevuld met een mix van Agar en water. Er zitten weinig voedingstoffen in de Agar dus de slijmzwam groeit in een boomstructuur, waarin het snel het hele oppervlak verkent.

Als de slijmzwam in de buurt (+/- 3 cm) van een havervlok komt, gaat het daar recht op af. Is er geen voedsel in de buurt, dan gaat de slijmzwam alle zijwegen in die het tegenkomt. Als er in zo'n doodlopend weggetje geen eten is trekt het zich terug. Het laat daarbij een laagje achter waaraan het later kan zien dat het daar al is geweest. Komt het daarentegen wel een havervlok of ander voedsel tegen, dan beweegt het zich in een compacte golf.

Uiteindelijk zal het de weg door het labyrint vinden en doorgroeien op het voedsel aan het einde. Daarna zal het waarschijnlijk nog proberen alle weggetjes te gaan waar het nog niet geweest is.

Mijn doel is om met Physarum polycephalum een eenvoudige computer te maken. Daarvoor is het geschikt omdat het een bepaalde richting op gelokt kan worden met voedsel en weer weggejaagd door licht. Je kunt Physarum dus sturen. Bovendien weet het waar het al geweest is, wat een soort geheugenfunctie kan hebben.

Hieronder zie je een aantal foto's van de slijmzwam door de microscoop:


en
nl