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Fruchtkörper des Schleimpilzes Dictyostelium discoideum

Hier musizieren Schleimpilze

Während im Radio die Weihnachtsstimmung regiert, sorgt die Wissenschaft für ein akustisches Kontrastprogramm: Britische Forscher und Schleimpilze musizieren gemeinsam im Labor.

Technologie 12.12.2012

Andrew Adamatzky ist Professor für "Unconventional Computing" an der University of West England, Bristol. Wenn das Unkonventionelle schon im Arbeitsauftrag steht, dann darf man sich nicht wundern, wenn der Techniker auch mal zum Schleimpilz greift. Er ist im Übrigen nicht der einzige seiner Zunft: Denn Schleimpilze sind beliebte Modellorganismen für kollektives Verhalten, wobei die Grenze zwischen Kollektiv und Individuum nicht immer klar zu definieren ist.

Die Art "Physarum polycephalum" etwa ist beides, sie besteht aus einer Riesenzelle mit tausenden Zellkernen und kann ihre Form beliebig ändern - je nachdem, wie es das Nahrungsangebot gerade zulässt. Diese Eigenschaft haben Forscher bereits ausgenützt, um mit Hilfe des Schleimpilzes die Form von Eisenbahn- und Straßennetzen in der Petrischale nachzubilden. Und sie wurde auch dafür verwendet, um einfache Rechenoperationen durchzuführen.

Bonischer Synthesizer

Der Schleimpilz könnte im Prinzip als Prozessor eines Biocomputers dienen. Von da ist es nicht mehr weit, "Physarum polycephalum" auch Töne zu entlocken. Grundlage dafür ist die elektrische Aktivität der Riesenzelle. An sich nichts Ungewöhnliches: Alle lebenden Zellen bauen eine Spannung zwischen der Innen- und Außenseite ihrer Membran auf. Das müssen sie auch, sonst würde nämlich der Stoffwechsel zusammenbrechen.

Die Studie

"Sounds Synthesis with Slime Mould of Physarum Polycephalum", Journal of Bionic Engineering (doi: 10.1016/S1672-6529(11)
60016-4).

Im Fall von "Physarum polycephalum" geben die elektrischen Signale jedenfalls Aufschluss über Ernährungszustand und Wachstum. Diese Änderungen der elektrischen Spannung lassen sich auch in Töne bzw. Geräusche übersetzen - siehe Video.

Und zwar wie folgt: Adamatzky und Co. regten den Schleimpilz zunächst mit Nahrungshappen (Hafer) in der Petrischale zum Wachsen an und leiteten die elektrischen Signale der Riesenzelle mittels Elektroden zu einem Audio-Oszillator.

Kammerstück uraufgeführt

Dann wiesen sie jeder Elektrode einen bestimmten Frequenzbereich zu und überlagerten die Signale. Daraus entstanden zwar nicht gerade klassische Harmonien - immerhin einen Klangmix, über den man sich Gedanken machen kann. Die "British Electric Foundation" wäre von der Schleimpilzkomposition in ihrer Avantgardephase wohl angetan gewesen, auch der frühe John Carpenter hätte mit solchen Tönen etwas anzufangen gewusst. Allein, für derlei Anwendungen kommt das Experiment 40 Jahre zu spät. So muss Adamatzky sich weiterhin auf die technologische Seite der Angelegenheit konzentrieren.

Wie er mit zwei Kollegen im "Journal of Bionic Engineering" schreibt, ist der Schleimpilz mehr als nur selbständiger Tongenerator. Man könne ihn auch als Instrument verwenden, weil sich die Ströme der Riesenzelle durch äußere Lichtsignale verändern lassen. Adamatzkys Kollege Eduardo Miranda hat kürzlich sogar ein Stück Kammermusik für ein Sextett inklusive Schleimpilz in Portugal öffentlich aufgeführt.

Und der ganze Prozess der Komposition lasse sich sogar am Computer simulieren, komplett, ganz ohne Schleimpilz. Womit die britischen Forscher auch auf diesem Gebiet Neuland betreten: Sie sind die ersten, die einen Schleimpilz-Synthesizer-Synthesizer gebaut haben.

Robert Czepel, science.ORF.at

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