Physarum polycephalum

Amarelo-vivo, gelatinoso — e espantosamente inteligente: um organismo exótico, que não se encaixa em nenhuma categoria e que rebenta com a nossa imagem do unicelular «primitivo». Sem cérebro, sem nervos e, mesmo assim, é capaz de aprender, de decidir e de resolver problemas complexos. Este ser mutável vem abalar a biologia, a matemática e a filosofia. Ele divide-se, funde-se, migra, calcula e dispõe de um repertório surpreendente de estratégias para situações de crise. Aquilo que, à primeira vista, parece apresentar-se discretamente como um organismo unicelular banal, revela-se uma forma de vida com uma inteligência desconcertante. Este artigo conduz-nos pelas suas opções biográficas.

Jena, 1874. À secretária de carvalho do seu gabinete, na «Universidade Geral Grão-Ducal e Ducal Saxónica de Jena», o professor Dr. Ernst Heinrich Philipp August Haeckel está sentado diante de uma folha de desenho branca e vazia. Entusiasmado com a teoria da descendência de Darwin, a quem conhecera pessoalmente em Inglaterra, trabalha numa obra própria, na qual pretende explicar a origem do homem a partir do reino animal. Como artista extraordinariamente dotado, é capaz de enriquecer a sua monografia com ilustrações excelentes; mas, onde é que ele deve começar a sua árvore genealógica? Quais são os «seres limítrofes» entre as plantas e os animais — ou seja, seres vivos que apresentam pelo menos uma característica dos animais (como, por exemplo, se considerava ser a locomoção autónoma) mas que, para além disso, são tão primitivos que não revelam quaisquer estruturas complexas? O professor crê ter encontrado nas amebas os candidatos certos. Até com um microscópio simples consegue observar como estas pequenas gotas de muco ondulam lentamente pelo campo de visão, reagindo a diferentes estímulos e mudando constantemente de forma — razão pela qual também eram chamadas «animálculos mutáveis». A partir desta forma inicial simples teria, provavelmente, surgido a vida «superior».

Até hoje, as amebas são classificadas no reino Protista (= o primeiro), no grupo dos Protozoa (= os primeiros animais), e consideradas as precursoras dos seres vivos multicelulares. A ideia de que aqui estamos perante organismos primitivos pertence ao caixote do lixo da ciência. Até se pode afirmar precisamente o contrário, e com toda a razão: são as células mais eficientes que existem! Enquanto que no nosso corpo 210 diferentes tipos de células têm de dividir o trabalho entre si, porque cada uma delas desempenha apenas algumas funções, uma célula protista faz tudo sozinha. Nenhuma das nossas células corporais consegue exercer a sua função fora do corpo, nem sequer sobreviver por conta própria durante muito tempo. Numa comparação ao nível celular — bastante óbvia no caso dos organismos unicelulares —, este anão mutável revela-se uma verdadeira obra-prima.

Ao matemático britânico Bertrand Russell deve-se a seguinte frase: «Um processo que conduziu da ameba ao ser humano pareceu aos filósofos significar um progresso evidente — mas não se sabe se a ameba concordaria com tal opinião.» À parte da questão de saber se este processo chegou mesmo a ocorrer, uma observação mais atenta deixa igualmente em aberto em que medida uma ameba deveria sequer «progredir», uma vez que está excelentemente adaptada às suas condições de vida. Mergulhemos no microcosmos e acompanhemos o Physarum polycephalum, um «ser mutável» por excelência, que simplesmente temos de aprender a estimar. Como o nome é um pouco complicado, podemos chamar-lhe aqui simplesmente de Pepe.

Encontramo-lo como um lutador solitário disperso: uma ameba de 20 a 50 micrómetros de comprimento numa gota de água sob o microscópio. À primeira vista, vê-se uma mancha achatada, que está constantemente em movimento, com bolhas e grânulos grandes e pequenos, claros e escuros, a movimentarem-se incessantemente no seu interior. Uma observação mais rigorosa destes processos mostra que ele flui sobre a superfície de vidro da lâmina. No lado para onde avança, surgem pequenas saliências; a sopa granulosa escorre para dentro delas, elas incham como um balão a ser insuflado e, ao mesmo tempo, expandem-se cada vez mais para a frente. Simultaneamente, na outra extremidade, aparecem rugas e dobras, enquanto que a «parte traseira» se desprende e é puxada para a frente.

O estudo dos seus padrões de movimento permite reconhecer que ele explora sistematicamente o seu ambiente, procura alimento e evita a luz. A membrana que o envolve não é simplesmente uma «bolsa de muco», mas uma verdadeira ferramenta multifuncional, densamente equipada com os mais diversos recetores. Alguns reagem a sinais químicos e servem, assim, como língua e nariz; indicam o caminho até ao alimento e avisam do perigo. Outros respondem a estímulos mecânicos, permitindo a perceção da pressão, do toque, da corrente e da temperatura, e há ainda outros que reagem à luz. Cada recetor envia as suas descobertas para dentro da célula sob a forma de substâncias mensageiras. Como a sua concentração diminui à medida que se espalham, torna-se claro de que direção vêm. Assim, transmitem também uma informação espacial. No seu conjunto, a mistura colorida das substâncias mensageiras representa todos os aspetos do mundo exterior que são importantes para uma ameba. Com base nisso, ela decide o rumo a seguir através de um processo de votação «molecular-democrático» permanente.

Mas, além de servir para a locomoção e a perceção, a membrana funciona também como sistema digestivo. Quando a gelatina ambulante encontra um objeto que considera aproveitável, forma num abrir e fechar d’olhos uma «boca» no ponto de contacto e envolve-o por todos os lados com os seus pseudópodes (é assim que se designam as saliências e protuberâncias na linguagem técnica). Assim que estes voltam a tocar-se, fundem-se uns com os outros e — zás! — a presa, por exemplo, uma bactéria ou uma alga pequena, passa a flutuar no interior da ameba, embrulhada numa vesícula de membrana. Desta forma formou-se um pequeno «estômago», para o qual são agora introduzidas várias enzimas que dissolvem o conteúdo e transportam os nutrientes. No caso de alimento desconhecido, por vezes é necessário experimentar durante um pouco mais de tempo, até ficar claro qual a melhor forma de os processar. A mistura de enzimas, que acabou por ser uma receita de sucesso, é depois produzida em quantidade suficiente para ser armazenada como reserva, pois um petisco raramente vem sozinho. Se, por engano, algo completamente indigesto entrar como hóspede, isso também não é grave: a vesícula simplesmente volta a deslocar-se para a parede interna, funde-se com ela e liberta novamente o conteúdo para o exterior. O mesmo acontece também com os restos dos alimentos digeríveis, de modo que a membrana funciona como órgão excretor. Com este último passo no processo alimentar, que na biologia se designa por «fagocitose», a vesícula boca-estômago-intestino-ânus volta simplesmente a tornar-se parte do revestimento da membrana exterior. Naturalmente, esta bolsa cutânea enrugada presta ainda muitos outros serviços: determinadas substâncias são transportadas para dentro ou para fora da célula conforme a necessidade; certas biomoléculas são captadas de forma seletiva, e a troca gasosa, necessária para a respiração, ocorre igualmente através da membrana.

Já agora, com o seu “truque da captura”, o nosso pequeno amigo também poderia beber, incorporando simplesmente uma gota de líquido sem presa. Mas isso raramente é necessário. Pelo contrário: como vive em água doce, mas no seu interior é muito «salgado», a água infiltra-se constantemente nele através de todas as fendas e poros. Ele incharia e rebentaria se a sua «bomba de drenagem», chamada de «vacúolo contrátil», não estivesse em funcionamento dia e noite. Os seus movimentos rítmicos de bombeamento consomem-lhe muita energia e são bem visíveis ao microscópio. Por isso, um observador inexperiente poderia confundir esta estrutura com o «coração» da ameba, mas, em termos de função, ela corresponde ao rim.

Todos os processos e sistemas descritos são geniais e altamente complexos; no entanto, tal como muitos outros organelos celulares, que ainda nem sequer foram aqui mencionados, fazem parte do equipamento básico de qualquer ameba comum, sendo que «ameba» é um termo genérico que designa o modo de vida de um grupo muito diversificado de organismos unicelulares. Algumas delas realizam fotossíntese e procuram a luz, enquanto que o nosso amigo prefere a escuridão. Elas podem dispensar a fagocitose, ao passo que ele morreria de fome. Algumas espécies escondem-se em conchas, enquanto que ele, como a maioria das amebas, anda à solta. Outras vivem no mar e, na água salgada, não precisam de vacúolo contrátil, enquanto que ele rebentaria se este falhasse por um breve instante. Outras ainda são parasitas e agentes patogénicos para animais e seres humanos, chegando até à ameba assassina devoradora de cérebros, enquanto que ele não faz mal a ninguém. A razão pela qual o estamos a examinar mais de perto, deve-se simplesmente ao facto de ter sido o único a ser estudado com mais detalhe. Só Deus sabe as surpresas que o mundo dos microrganismos ainda nos reserva.

Se o Physarum polycephalum for mantido sobre uma placa húmida de vidro ou de plástico e receber alimento suficiente, um «continuar assim» segundo o «Plano A» — à maneira do «estilo de vida amebóide» — oferece-lhe tudo aquilo de que precisa para ser feliz. Em teoria, ele poderia viver assim «eternamente», porque é «potencialmente imortal». Uma vez que tenha ingerido tanto alimento que quase tenha duplicado o seu tamanho inicial, basta-lhe copiar simplesmente todas as estruturas e informações vitais, repartir as reservas de forma equitativa, apertar-se ao meio e dividir-se. Mas, qual dos dois é agora «o nosso amigo»? Se houver uma boa oferta de alimento, todo o processo demora apenas algumas horas: 2, 4, 6, 8… tornam-se cada vez mais numerosos. Eles conquistariam o mundo se houvesse humidade suficiente em toda a parte e se este já não estivesse repleto de tantos outros seres, alguns dos quais se alimentam de amebas.

Se deixarmos o seu pequeno refúgio secar, podemos observar como ele realiza obras de remodelação frenéticas e depois se encolhe até se tornar num pequeno botão cinzento. Mas, não se preocupe — não lhe aconteceu nada. Ele apenas ativou o programa de emergência «Plano B», encerrando-se numa pequena esfera blindada e desativando todas as atividades. Nesta forma, denominada de «cisto», ele suporta a seca, o calor e o frio durante longos períodos de tempo. Se, passados alguns anos, voltarmos a deitar água sobre ele, não demora nem meia hora até que a carapaça se rompa, o nosso pequeno amigo volte a fluir para fora e se expanda até ao seu tamanho normal, como se nada tivesse acontecido. Aliás, ele pode recorrer a esta estratégia de sobrevivência em várias situações. Quando ele tem a «sensação» de que o querem envenenar, ou quando tem a certeza absoluta de que já não há nada para comer em todo o seu entorno, ele protege-se por precaução e espera por tempos melhores.

Se o mantivermos no fundo de um recipiente cheio de água, sem lhe oferecer alimento, ele provavelmente passará ao «Plano C» — como «conquista de oportunidades» —, um programa de ação para emigrantes e descobridores. Para este projeto, a sua locomoção fluida, que decorre de forma muito tranquila e só permite avançar sobre superfícies, não é particularmente adequada; por isso, aqui também são necessárias algumas adaptações para se transformar numa «célula de enxame» (mixoflagelado). Primeiro, define-se onde fica a frente e onde fica a parte traseira. Depois, na parte traseira recém-definida, constrói-se um motor externo a partir de dois flagelos semelhantes a cordas. Ao mesmo tempo, os recetores mais importantes reúnem-se na extremidade da cabeça e instalam um sistema de controlo. Por fim, o nosso amigo desprende-se do fundo e liga o motor. Os longos flagelos impulsionam-no, com batidas sincronizadas, de um lado para o outro do recipiente, em busca de alimento. Mas agora é melhor alimentá-lo rapidamente — tanto esforço e tanta criatividade merecem ser recompensados!

Este cenário não é para o Pepe, mas aplica-se a muitas outras espécies de amebas. É aqui mencionado apenas por uma questão de completude: um pioneiro está a caminho como emigrante e descobre um pequeno paraíso — uma fonte de alimento protegida e abundante. Não importa se chega a tal lugar calmamente «a pé», se é levado até lá pelo vento como esporo voador, ou se aparece a toda a velocidade com o seu motor externo: em qualquer dos casos, vai ficar por lá, alimentar-se sem parar e reproduzir-se esplendidamente. Também os seus descendentes não sentem qualquer vontade de abandonar este belo lugar e, assim, poucos dias depois, verifica-se já uma sobrepopulação e o alimento começa a escassear. Através de substâncias mensageiras químicas, que libertam para o ambiente, conseguem «cheirar-se» mutuamente e têm uma «ideia» bastante exata da atual densidade populacional no território. Quando percebem que se tornaram «um povo forte», reagem ao esgotamento da fonte de alimento desencadeando o «Plano D», que exige uma organização diligente, mas que, em compensação, combina as vantagens do Plano B — uma forma duradoura e resistente, sem necessidades — com as do Plano C — a conquista de novos habitats. O que se segue é sensacional! Já foi adaptado para o cinema centenas de vezes, e é algo que vale a pena ver, pelo menos uma vez. Primeiro desenrola-se um processo «democrático de base». Como as moléculas de sinalização com que comunicam já são conhecidas, os investigadores hoje podem «ouvir» — e até «intervir na conversa». Todo o grupo está agora a deliberar. Quanto mais próximos estão uns dos outros, maior é a pressão. Por isso, é aí que se encontram a maioria dos defensores da execução do grande plano. Assim que a votação molecular for concluída, segue-se o sinal: “Vamos lá!”

De todos os lados, as amebas fluem agora em forma de estrela para o centro do movimento e formam ali, sem se fundirem, um grande aglomerado oscilante, que se vai condensando cada vez mais e depois começa a mover-se de forma coordenada. Embora se trate de uma acumulação de células semelhantes e «com direitos iguais», elas conseguem formar uma «lesma migratória», que rasteja à procura de um local adequado, acaba por parar a certa altura e se transforma em diferentes padrões. Já se tentou sistematizar e interpretar essas várias formas, mas, até hoje, não foi bem conseguido. Em todo o caso, estas figuras receberam nomes giros: chapéu mexicano, capacete de aço, cone, dedo, gorro pontiagudo e babushka. Por mais variada que possa ser a coreografia das amebas da «dancing crowd», o final é sempre igual: de repente, a dança termina e a multidão estica-se energicamente para cima. Os colegas no solo fixam-se firmemente e constroem uma base estável; os do meio afastam-se, formando uma haste longa e fina; enquanto que os que estão na dianteira libertam todo o líquido excedente e encolhem, transformando-se numa bola redonda de esporos minúsculos e bem compactados. Mais tarde, basta uma leve brisa para soprar as esferas de esporos da haste ressequida e levá-las para um futuro melhor. No entanto, todos os colaboradores envolvidos na construção da base e da haste esgotaram-se completamente nesse processo. Estes secam-se, sem se transformarem previamente em esporos ou cistos. A sua morte sacrificial «altruísta» permite que a maioria do grupo sobreviva.

Com bons cuidados, é perfeitamente possível manter sem problemas um grupo animado de amebas num frasco de compota, durante décadas. Mas, se pudéssemos perguntar ao nosso pequeno amigo o que lhe faltava para ser feliz, ele provavelmente responderia que os outros o aborrecem terrivelmente. Afinal, eles são praticamente uma parte dele, fazem as mesmas experiências e têm os mesmos «conhecimentos» e capacidades. São geneticamente idênticos e não têm absolutamente nada «para contar» uns aos outros. A situação é completamente diferente, porém, quando se junta uma ameba da mesma espécie, proveniente de outra região. Ela é imediatamente reconhecida como exótica por cada habitante do nosso frasco. O primeiro que consegue estabelecer contacto com a recém-chegada irá ativar imediatamente o «Plano E» — como «enlace nupcial» — e fundir-se com ela. Portanto, também funciona ao contrário: de dois, faz-se um. O que torna esta variante especial é que, aqui, dá-se a combinação de dois genomas diferentes. O núcleo celular, que nem sequer ainda foi aqui mencionado, mas que, como uma grande mancha escura, é a primeira coisa que salta à vista do observador, contém o ADN, a informação genética da célula. Até agora, o nosso amigo possuía um conjunto cromossómico simples (haploide); mas, depois da fusão, os dois núcleos celulares aproximam-se — e, de repente, ele torna-se diploide. Isto é algo como «tornar-se adulto» e abre-lhe perspetivas completamente novas.

Quase parece que ele está ciente de que, em duplicado, é algo melhor, pois agora ocorre uma transformação notável. Assim que atinge o dobro do seu tamanho, copia, como de costume, o núcleo celular. Mas agora é ativado o «Plano F» — como «crescimento fulminante». Em vez de se apertar e dividir, já não se separa, mas permanece unido e transforma-se num «plasmódio»: surge uma célula gigante. Em breve, ela emerge do microcosmos e aparece inicialmente como um disco achatado de gelatina, ainda muito móvel e em constante crescimento. Se ocorrer uma crise, existe também aqui um plano de emergência, «F-standby», que prevê, numa primeira etapa, a divisão em unidades menores e, numa segunda etapa, se a crise se agravar, a formação de pequenas esferas de esporos secas. Ambas as etapas podem ser rapidamente revertidas caso a situação melhore. Nesse caso, os fragmentos voltam simplesmente a unir-se e continuam a crescer em conjunto. Enquanto, na forma de ameba, ele dependia de uma película de água e tinha de drenar o excesso de água do seu interior, agora necessita apenas de um ambiente moderadamente húmido e tem de se certificar de que não seca.

A arte da metamorfose atinge o seu ponto alto quando entra em ação o «Plano G» — como «bolor limoso gelatinoso», [Gitterschleimpilz, o seu nome alemão]. Como vimos, ele não é nem um fungo, nem uma bactéria, nem uma planta, nem um animal, mas sim um dos numerosos protozoários que têm de contentar-se com a nomenclatura histórica dos bons velhos tempos, em que ainda não se sabia melhor. Hoje é classificado, dentro do supergrupo Amoebozoa (amebóides), no subgrupo dos Myxogastria (ou mixomicetos, os verdadeiros bolores limosos).

Já é conhecido há muito tempo na sua chamativa «forma limosa»: uma massa gelatinosa de amarelo-vivo, que a linguagem popular designa por «excremento de dragão». Um bolor limoso, ou mixomiceto, é um ser que parece ter vindo de outro planeta, uma existência oscilante entre os grandes reinos da vida e um caso fora-da-série da sistemática. Ele destaca-se entre todas as outras criaturas: enquanto que todos os outros grandes organismos são constituídos por muitas células individuais, ele é apenas uma célula. Em comparação com o seu modo de vida anterior, assume agora dimensões gigantescas e cobre frequentemente troncos de árvores inteiros. Quando, em 1987, um grupo de trabalho composto por investigadores de renome na área dos mixomicetos da Universidade de Bona se despediu do seu chefe, o reputado biólogo celular Karl Ernst Wohlfahrt-Bottermann, por ocasião da sua reforma, cultivaram em sua honra um exemplar de Physarum com 5,54 metros quadrados, em forma de W, como «Wohlfahrt». Com esta brincadeira, criaram, segundo os editores do Guinness Book of Records, a maior célula do mundo (em termos de área).

Ainda mais surpreendente do que o seu enorme crescimento é a sua incrível flexibilidade. Pode ser completamente despedaçado — desde que ainda existam núcleos celulares nos fragmentos individuais, eles continuarão a crescer e, em contacto com os vizinhos, voltarão a fundir-se. Mesmo duas células gigantes «estranhas», ao encontrarem-se, unem-se imediatamente, sem antes se conhecerem melhor. Desta forma, é frequente que diferentes variações genómicas coexistem frequentemente na mesma célula, complementando-se e competindo pacificamente entre si.

Embora o nosso amigo atue com muita prudência, evite a luz e o calor e, em caso de secura, se refugie em fendas e cavidades, ou até para debaixo da terra, acontece por vezes que o seu local se seque completamente. Nesse caso, entra em vigor o «Plano H» — como em inglês «hard» [duro; rijo], em grego skleros. Ele espreme o líquido para fora de si e transforma-se numa forma permanente amarelo-pálida, esponjosa, seca como um osso e dura como pedra, chamada esclerócio. Tal como os esporos e os cistos, com os quais já nos deparámos, consegue resistir neste estado durante muito tempo às circunstâncias mais adversas, para um dia voltar a despertar para a vida.

Ele alcança o seu objetivo biológico mais elevado numa boa situação de nutrição e crescimento, quando consegue pôr em prática o «Plano I» — como «ideal». Nessa altura, forma na sua superfície numerosos corpos frutíferos esféricos, que se erguem sobre longas hastes. No interior destas esferas, os núcleos celulares realizam agora uma «divisão de maturação», a meiose, na qual o seu conjunto de cromossomas volta a reduzir-se para metade. Cada uma das metades é embalada e apertada em pequenas esferas juntamente com as provisões mais necessárias.

Depois de pouco tempo, forma-se assim um esporângio, um recetáculo de esporos castanho-escuro, que contém milhares de pequenos esporos secos e haploides, transportados pelo vento. Se mais tarde pousarem num ambiente húmido, executam o «Plano J» — «já tudo recomeça» — libertando uma pequena ameba nua; e o ciclo fecha-se com o regresso ao «Plano A».

Mas voltemos à sua forma tangível e visualmente presente: um bolor limoso reticulado maduro e completamente desenvolvido parece, em imagens aceleradas, um caçador astuto que, por exemplo, se lança sobre cogumelos adultos, derruba-os, envolve-os por todos os lados e faz com que desapareçam completamente no seu corpo vibrante. Quando ele se lança sobre madeira em decomposição, avança tateando e desenvolve uma estratégia eficiente para explorar essa fonte de alimento. Tal como na mineração subterrânea, em que um nível é explorado através da perfuração de uma rede de túneis na camada do carvão e depois se removem sistematicamente os espaços entre elas, «fio a fio», o nosso amigo espalha-se numa estrutura tubular em forma de rede, para depois cobrir e «explorar» primeiro os espaços intermédios mais promissores.

Além disso, ele tem um cuidado surpreendente com a saúde e procura manter uma alimentação equilibrada. No seu caso, a alimentação ideal contém 2/3 de hidratos de carbono e 1/3 de proteínas. A francesa Audrey Dussutour, que há muitos anos se apaixonou pelo P. polycephalum, colocava-o repetidamente no centro de um círculo formado por 11 porções de alimentos diferentes, representativos da fauna, da flora e da gastronomia francesas. Assim que ele «saboreava» os vestígios do bufete diversificado no gel de ágar do seu substrato, dirigia-se com precisão, em primeiro lugar, à porção que mais se aproximava do seu ideal nutricional. Descobriu-se que os flocos de aveia são o alimento perfeito para Pepe e que, em princípio, ele não precisa de mais nada.

Segundo a conceção moderna, o potencial cognitivo que designamos por «inteligência» surge da interação de células altamente especializadas, interligadas em «redes neuronais». Na massa homogénea do plasmódio de Physarum não há nervos nem rede de conexões. Apesar disso, ele é capaz de se deslocar de forma coordenada como um todo e de fluir para um alvo a uma velocidade de cerca de um centímetro por hora. Ao fazê-lo, deixa atrás de si um rasto delicado de glicoproteínas específicas. Quando encontra o seu próprio rasto, sabe que já esteve ali. Desta forma, consegue explorar um novo ambiente seguindo um padrão de locomoção ideal.

Mas será que se pode realmente afirmar que o Physarum é inteligente? Não é fácil responder a esta questão, porque a inteligência não é uma grandeza definida de forma universalmente válida. Habitualmente, é determinada por diversos testes, que, na maioria dos casos, estão relacionados com a resolução de problemas — e é precisamente essa a sua especialidade, na qual ele obtém mais pontos do que os «animais mais desenvolvidos»!

Os testes com labirintos são um instrumento clássico da investigação comportamental. Em 2000, os investigadores japoneses descobriram que o nosso amigo encontra com absoluta segurança o caminho mais curto quando é atraído com flocos de aveia, que adora comer. Para percorrer uma distância de 14 cm num labirinto com 25 centímetros quadrados, precisa de quatro horas para encontrar a solução correta. À primeira vista, isto parece bastante demorado. Contudo, se tivermos em conta a sua velocidade máxima de locomoção em relação ao tamanho do labirinto, ele resolve a tarefa claramente mais depressa do que, por exemplo, um rato.

Um tipo de ensaio designado por «experiência do desvio» parece muito mais fácil de resolver do que um labirinto confuso. Uma disposição experimental típica para o Physarum consiste em colocá-lo na curvatura de uma barreira em forma de U, enquanto que a sua comida preferida se encontra do outro lado, mesmo «à frente do seu nariz». Ele consegue percebê-la, mas não a consegue alcançar diretamente. A solução é, naturalmente: primeiro sair pela abertura do «U», depois dar a volta por fora e chegar ao «petisco». O ponto crucial é que, para isso, ele tem primeiro de se afastar do estímulo sedutor, a fim de chegar lá por um desvio. É, na verdade, inacreditável que um organismo escolha esta estratégia sem «discernimento» e sem «capacidade de representação espacial». No entanto, enquanto, por exemplo, que os nossos familiares de quatro patas ficam rapidamente sobrecarregados por tarefas deste tipo, a rosnar frustrados e a saltar contra a rede metálica, o nosso amigo viscoso não tem aqui o menor problema.

Ele revela-se um verdadeiro «génio do cálculo» na resolução de um tipo de problema que, em matemática, é conhecido como o «problema do vendedor-viajante» ou Travelling Salesman Problem, TSP. Trata-se de ligar diferentes pontos pelo percurso mais curto possível, precisamente como um vendedor itinerante, que tem de visitar várias cidades e quer descobrir a rota ideal. Embora se trate de um cálculo matematicamente muito exigente, que requer um enorme esforço computacional, há materiais que conseguem resolvê-lo na sua forma mais simples sem que, por isso, os consideremos inteligentes. Por exemplo, basta prender o mapa a uma tábua de madeira, cravar um prego em cada cidade de destino e mergulhar tudo, virado ao contrário, numa bacia com água de sabão. Se o procedimento for realizado com destreza, ao retirar a tábua, os pregos estarão ligados por uma película de bolhas de sabão, que representa a solução perfeita. Aqui estamos perante um processo explicável em termos físico-químicos, resultante das propriedades de uma bolha de sabão. Contudo, isto tem pouco em comum com o modo como o nosso amigo resolve este tipo de problemas.

O especialista japonês em Physarum, Toshiyuki Nakagaki, fez com que, em 2010, ele ligasse estações da rede ferroviária da área metropolitana de Tóquio, uma região urbana onde vivem 38 milhões de pessoas. As estações são representadas por montes de flocos de aveia — quanto maior o fluxo de passageiros, mais há para recolher. Além disso, por baixo da placa de plástico sobre a qual ele se deveria espalhar, foi colocada um «mapa luminoso». As áreas de fácil passagem apareciam escurecidas; enquanto que as montanhas, desfiladeiros, rios, superfícies de água aberta e outros obstáculos, em contraste, brilhavam mais intensamente – quanto mais difícil era o desenvolvimento do ponto de vista dos transportes, mais iluminado se encontrava.

O resultado superou todas as expectativas. Embora não coincidisse com a rede ferroviária realmente existente, e otimizada do ponto de vista da engenharia, revelou-se igual ou superior a esta em todas as categorias de avaliação. Particularmente engenhosas são as suas «soluções de desvio» para as partes de maior congestionamento. Hoje, infelizmente, é demasiado tarde para as pôr em prática; a região já se encontra densamente urbanizada. Mas, se há cinquenta anos se tivesse perguntado a opinião ao nosso amigo, teria sido realmente possível fazer um melhor planeamento de transportes. Resta mencionar que as empresas de transporte de Tóquio encontraram uma solução própria, que parece um pouco menos elegante: os funcionários ferroviários, conhecidos como «Oshiya» (= empurradores), empurram e comprimem os passageiros de fora para dentro das carruagens sobrelotadas, para que as portas se fechem e os tempos de entrada e saída se mantenham os mais curtos possível.

Depois desta experiência encorajadora, milhares de problemas semelhantes foram resolvidos de forma perfeita pela rede limosa amarela. Quer se trate de redes rodoviárias ou ferroviárias, passagens de cabos, placas de circuito impresso ou sistemas de tubagens, os engenheiros estão apenas a começar a descobrir o potencial da «otimização pelo limo». A competência central do Physarum é a «otimização multidimensional». Ele recebe o seu input através da luz, do frio, do calor, da secura, do sal e da vibração, que ele evita, e dos flocos de aveia, da escuridão, da temperatura ambiente, da humidade e da tranquilidade, que aprecia. Além disso, há uma série de outras tentações (atrações) e dissuasões (repelentes), que estão apenas a começar a ser investigadas. Assim que a influência destes fatores for determinada experimentalmente, podem ser usados para influenciar o resultado. A célula gigante torna-se um «computador molecular». Em vez de impulsos de eletrões que interagem em semicondutores, encontra-se aqui uma mistura cuidadosamente ajustada de milhares de milhões de moléculas sinalizadoras, que se difundem pelo interior da célula em gradientes espacialmente estruturados, que fornece um resultado computacional de alta resolução. No entanto, a coordenação do processo continua a ser um grande enigma, pois, como o nome específico polycephalum — «o de muitas cabeças» — já sugere, não existe nele nenhum centro.

Particularmente emocionantes são as situações em que se mostra que as suas reações não estão «rigidamente programadas», mas revelam uma certa flexibilidade. Se o pioneiro explorador for colocado no centro de uma placa de Petri e rodeado por um anel de sal, o seguinte acontece: prolongamentos espalham-se em todas as direções e encontram o sal por todo o lado, sobre o qual ele passa muito contrariadamente, pois perde muito líquido nesse processo. Ele «reconhece» que está bloqueado e retira-se por um momento novamente para o centro, como se tivesse de reconsiderar a sua situação. Se a aversão ao sal estivesse «programada» como regra absoluta, teria agora de morrer de fome ou pelo menos ativar o «Plano H». Contudo, na realidade parece que, a certa altura, ele «ganha coragem» e, num ato de audácia quase suicida, flui sobre a barreira à máxima velocidade, tão estreito quanto possível. O que acontece aqui? Como e onde é tomada esta decisão? Estas perguntas permanecem em aberto até hoje.

O que verdadeiramente «faz transbordar o copo» é a constatação de que o nosso amigo tem, muito evidentemente, uma noção do tempo. Numa experiência notável, foi-lhe fornecido alimento continuamente durante uma hora. Depois, o fornecimento de alimento foi interrompido durante 5 minutos; passada mais uma hora, voltou a ser interrompido durante 5 minutos. Ao fim da terceira hora, ele já tinha aprendido que, nesses 5 minutos correspondentes, não havia alimento a obter e nem sequer se estendia nessa direção. Mesmo quando, depois da quarta hora, o alimento voltou a ser oferecido de forma contínua, ele manteve-se retraído nesses 5 minutos — ofendido? Só depois de mais duas horas a «memória» se desvaneceu, e ele voltou a alimentar-se continuamente. A experiência também foi realizada com estímulos negativos, ligando-se uma corrente de ar segundo um determinado esquema temporal. Pepe não gosta nada de correntes de ar. Ele memoriza quando o secador está ligado e, antes disso, já renuncia a estender-se em direção aos flocos de aveia.

Isto levanta naturalmente inúmeras perguntas: como é que ele sabe quando passaram 60 minutos? Onde está o relógio a dar horas? Como é que uma única célula se «recorda»? Em todas as experiências nas quais o Physarum aprende alguma coisa, conseguiu ainda demonstrar que a nova informação adquirida é transferida para o complexo total quando duas células se unem. Por isso, o organismo pode, conforme a necessidade, separar pequenos satélites móveis e enviá-los numa viagem de reconhecimento. Ao regressarem, estes exploradores fundem-se novamente com a base e transmitem as novas descobertas até aos cantos mais remotos da célula gigante.

Como último destaque, importa ainda mencionar que o nosso amigo é o primeiro ser vivo a ser enobrecido pelo facto de o seu «poder de cálculo» ser integrado diretamente em construções técnicas. Nos laboratórios de investigação da Universidade de Kōbe, no Japão, e de Southampton, na Grã-Bretanha, ele dirige robôs que se deslocam sobre rodas e robôs rastejantes. Para isso, deixa-se que cresça sobre uma placa de circuito impresso, que mede as suas reações a estímulos ambientais, como alterações da resistência elétrica, e calcula a partir daí os comandos de controlo. Embora, enquanto macro-organismo, dê uma impressão algo pesada, como máquina de cálculo molecular trabalha de forma impressionante e fornece sinais em tempo real com menos atraso do que um microprocessador conseguiria sem a sua ajuda.

Tais sistemas de controlo bioeletrónicos já são considerados candidatos promissores para a tecnologia espacial. Além da sua enorme capacidade de processamento de dados, qualificam-se por algumas outras propriedades: não só são capazes de se autocontrolar, como também podem autorreparar-se e reconfigurar-se conforme a necessidade. Além disso, parece possível instalar, no espaço mais pequeno, ciclos fechados de materiais com utilização altamente eficaz da energia solar e reciclagem de materiais quase a cem por cento.

Cada especialidade biológica investiga organismos-modelo típicos: os bacteriologistas cultivam E. coli, os biólogos celulares levedura de panificação, os geneticistas manipulam moscas-da-fruta e ratos, os biólogos do desenvolvimento investigam o verme nemátodo, os embriologistas estudam o desenvolvimento de rãs-de-unhas-africana, galinhas e peixes-zebra, os farmacologistas testam substâncias em ratos e porquinhos-da-índia, e assim por diante… — o Physarum está a transformar-se no brinquedo preferido de biólogos celulares, bioinformáticos, engenheiros de redes, investigadores do comportamento e da cognição, que frequentemente colhem um pesaroso abanar de cabeça quando confessam o seu objeto de investigação: «bolor limoso».

No que diz respeito ao público, até agora ele leva uma vida discreta. Mas é, provavelmente, apenas uma questão de tempo até que Hollywood o descobra e o traga para o grande ecrã como um adorável animal de estimação, um superagente com várias cabeças ou uma substância viscosa mutante monstruosa. Nas biociências, regista-se hoje com espanto que competências excelentes, cuja origem se supõe estar num longo processo evolutivo, já se encontram presentes logo no início deste cenário. Quem, porém, obteve uma impressão da sabedoria infinita de Jesus Cristo, o «Príncipe da vida» (At 3:15), não fica de modo algum surpreendido: «maravilhosas são as tuas obras, e a minha alma o sabe muito bem» (Sl 139:14).