近日，法國一家動物園展出一種特別的生物，外表像真菌、行為像動物的有機體。沒有嘴、沒有眼睛但是卻找到食物，沒有大腦但是「學習」走迷宮卻不費勁。更神奇的是，即使把它切成兩半，短時間之內還能「自愈」，簡直就是現實版的「毒液」既視感。
這種神奇的生物其實是黏菌。其實黏菌在現實生活中並不難見，只是多數時候不太容易查覺。因為它們的生活方式與習慣跟真菌差不多，喜歡陰暗、潮溼的環境中，黏菌曾一度被劃到真菌界。現在科學家知道，黏菌跟阿米巴蟲關係更近，現在被劃到變形蟲界，跟真菌界是並列的一支。
△ 生命樹，黏菌介於動植界、真菌之間，是一個「異類」。（圖片來源www.google.com）
△ 黏菌圖片 （圖片來源：www.google.com）
挑戰走迷宮？讓這些無腦生物設計鐵路網也沒問題
其實這不是黏菌第一次火起來，黏菌早就因為其獨特的解迷宮的能力在網上火過。把黏菌放在迷宮的入口，把一食物放在出口，不久就會發現，黏菌似乎能很容易「找」到出口。這易操作、易觀察的實驗極大地刺激了人們的好奇心，黏菌被用來解各種各樣的迷宮，很少讓人失望過。
△ 黏菌解迷宮。（圖片來源www.google.ocm）
這種能力也被科學家早早地注意到。日本科學家曾發表一篇研究，在培養皿裡讓黏菌繪製了東京鐵路系統的線路圖。科學家把東京部分等比例縮小到培養皿中，然後在培養皿上對應東京附近重要的地鐵站的36個位置放上食物，用黏菌避光的特性，用光斑模擬海岸線和地形，這樣黏菌能組合出不同路徑的路線來連接食物。要知道，連接起這36個點的方案可以說是無窮無盡的，東京鐵路線路經許多年、許多人的打磨也變成世界上最成熟、高效的鐵路線路，但黏菌不消多久就能走出連接食物的線路，其中有些跟人類花費巨大人力與智力設計的世界上最成熟的地鐵線路擬合度很高。
科學家們似乎也玩得樂此不疲，想知道黏菌的極限到底在哪裡，甚至還有科學家利用黏菌找食物的能力去擬合全球的絲綢之路路線。
△ 黏菌利用原質團「找」到連接食物最短的路徑。（圖片來源：參考文獻[1]）
△ 黏菌擬合的鐵路路線。 （圖片來源：參考文獻[2]）
沒有大腦、甚至沒有眼睛，為什麼黏菌能做這麼複雜的工作呢？其中的訣竅其實很簡單。黏菌並沒有一開始就算出最簡單的路徑，它採用的是窮舉法，靠伸出去的原質體進行大面積全方位的搜索，利用化學物質標記每條路徑，然後只保留其中傳輸效率最高的路徑來連接食物，其餘的路徑就「放棄」掉，畢竟這樣能最大化地利用食物，增加自己的覓食效率，因此它的記憶能力更像是反覆試錯的結果。對每一種生命來說，食物是關鍵。在演化這場歷時悠久的旅途中，每個生命的尋找食物的技能都得到了充分的打磨，才得到我們今天嘆為觀止的展現。
△ 黏菌迴避已經探索過的無效路徑（圖D）。（圖片來源：參考文獻[3]）
720種性別？給黏菌設計廁所好難
處於營養期時的黏菌是一個單細胞的變形蟲態，靠延伸的原質體去到處尋找食物。但是，飢餓會觸發黏菌聚集，進入繁殖期，在潮溼、陰暗的環境會觸發黏菌形成子實體。子實體由孢囊與孢囊柄組成，孢囊裡產生的就是孢子——黏菌後代。
△ 黏菌的生活史。（圖片來源www.google.com）
網上所說的黏菌有720種「性別」就來源於孢囊裡能產生不同類型的孢子，實際上這跟性別的定性有些差距。黏菌是同配生殖，單細胞的孢子沒有明顯形態與大小上的差距，也就是說沒有性別之間的分化，也就是說只能稱之為不同的交配型（mating types）。
其720種性別的說法來源於其產生的孢子有不同的基因型，已經有研究的跟「性別」差異相關的基因有好幾個，每個又有不同的變型，組合起來，「性別」就多了。
△ 黏菌的不同交配型，只是基因層面的差異。（圖片來源：參考文獻[4]）
但實際上，不同的黏菌其實交配類型差別很大，與「性別分化的相關基因也有些不同。
而且其「性別」分化機制沒有完全弄清，可以說，我們對黏菌還所知甚少，說黏菌有720種性別其實是不嚴謹的。
但是可以肯定的是，黏菌作為單細胞生物，其不同性別之間的性狀分化沒有人類的那麼複雜，其惡劣環境下觸發的有性生殖（比如飢餓），並產生的多「性別」的機制也很貼合「性」的本質。其多樣的性別為「兩性」之間的結合提供了更多可能性，這樣不同「性」之間積累的變異可以相互組合，產生更適合環境的下一代。
這種能力某種程度上也是生命的必備技能之一，畢竟生活的地球是一個多變的環境，只有保持後代的多樣性才不至於在多變的環境中全軍覆沒。
想養黏菌該怎麼操作？在線等，挺急的
其實黏菌火了之後，在國外甚至連接了一個社區，飼養黏菌、交換黏菌、分享黏菌一步步吞噬食物的視頻，去感悟其生活，模擬黏菌的生存智慧，帶來的啟示意義與社會連結已經超過基本的生物學知識了。
去哪領？黏菌本身不難找，喜歡的陰溼的環境。在潮溼的森林，翻開腐爛的木頭，也許就能找到，甚至它還會從家裡的木質地板裡忽然冒出來。當然，現在飼養黏菌的人也不少，找到熟人分享一下也可以。
△ 在野外，腐爛木頭上忽然爆發的多頭絨泡菌。（圖片來源：www.google.com）
怎麼餵食？黏菌算比較容易養的生物。大多數黏菌是腐生菌，大家常養的是多頭絨泡菌，吃的食物也不是很挑剔，如果要餵養的話，餵燕麥片是個不錯的選擇。
看著黏菌從一個小角落探出來，慢慢流動把食物吃光，不去思考它本身的生存智慧，光看著就挺解壓的。
△ 黏菌「脈動」起來去尋找食物。（圖片來源：www.google.com）
當然，了解得越多後，我們本身也不用太驚訝於黏菌的功能。畢竟每個生活在地球上的生命，關於愛與希望（生存與繁衍）都有自己獨到的解答。畢竟這是生命的所有意義，有多複雜、多絢麗、多聞所未聞都不足為奇。哪怕只是一個單細胞的生命，也經過了億萬年的生存之旅，每一種生物隨著我們對它們了解得更多，就會發現我們對於生命這個讓地球充滿活力與秘密的奇蹟還所知甚少。
參考文獻：
[1] Nakagaki, Toshiyuki. "Smart behavior of true slime mold in a labyrinth." Research in Microbiology 152.9 (2001): 767-770.
[2] Tero, Atsushi, et al. "Rules for biologically inspired adaptive network design." Science 327.5964 (2010): 439-442.
[3] Reid, Chris R., et al. "Slime mold uses an externalized spatial 「memory」 to navigate in complex environments." Proceedings of the National Academy of Sciences 109.43 (2012): 17490-17494.
[4] Bloomfield, Gareth, et al. "Sex determination in the social amoeba Dictyostelium discoideum." Science 330.6010 (2010): 1533-1536.
[5] Urushihara, Hideko, and Tetsuya Muramoto. "Genes involved in Dictyostelium discoideum sexual reproduction." European journal of cell biology 85.9-10 (2006): 961-968.
出品：科普中國
製作：廖鑫鳳 、盧憲雯、史鳴明、楊蓮（昆明植物研究所國家植物博物館展陳專項辦公室）
監製：中國科學院計算機網絡信息中心