Las amebas a la vanguardia tecnológica: ¿Cómo?

La tecnología más fina y avanzada que nos podemos imaginar ya existe, en la vida misma, sólo hay que buscarla.

Ciencia y tecnología

Por:

Foto: Gudi/Pixabay

Resulta que me topo con un artículo cuyo título es algo así como «Las amebas realizan cálculos y son el futuro», y no me extraña en lo absoluto, en serio, pero me muero de la curiosidad, lo leo y me encuentro con algo sorprendente pero bien difícil de digerir.

Para ponerlos en contexto, una ameba es un organismo microscópico unicelular (sí, tienen un solo tipo de célula, súper simples), y tiene seudópodos que son como unos «pies», para movilizarse y alimentarse. No son animales, ni plantas ni hongos… son ellas, pues, y como no tienen pared celular su forma va variando en el tiempo, pero son el futuro. ¿Cómo es posible eso?

La teoría

En el mundo de la informática, unas de sus principales necesidades es la de definir las capacidades y las limitaciones de los equipos computacionales, para lo cual se han generado diferentes teorías.

Por ejemplo, la Teoría de la Complejidad Computacional clasifica los problemas informáticos según su complejidad y la relación entre ellos. Es decir, establece a través de algoritmos la efectividad de un proceso basada en la duración y el espacio requerido para que dicho proceso ocurra.

Tiempo: número de pasos que un algoritmo necesita para resolver un problema. Espacio (costo): cantidad de memoria utilizada para resolver un problema.

El tiempo de ejecución es uno de los conceptos más importantes de esta teoría, por lo que maneja herramientas que buscan verificar si es posible obtener soluciones rápidas y positivas a un problema, como lo es la Optimización Combinatoria, cuyos algoritmos resuelven problemas difíciles encontrando un amplio espacio de soluciones, lo reducen y en ese momento lo exploran más eficientemente para encontrar las soluciones.

Este proceso de optimización en sí plantea un famoso problema, el TSP (Travelling Salesman Problem), el cual se basa en la siguiente pregunta: ¿Cuál es la ruta más corta que visite todas las posibilidades una vez, y al finalizar, vuelva al punto de origen?

El TSP tiene diversas aplicaciones en las áreas de la planificación, logística, fabricación de circuitos electrónicos, estudio en las secuencias de ADN, etc.

Un grupo de científicos de la Universidad de Keio, Japón, con la tutela del profesor Masashi Aono, ha descubierto en unos primitivos organismos unicelulares como son los ameboides, la capacidad de resolver un problema fundamental de optimización combinatoria, el TSP.

Las amebas, esas cositas ínfimas, raras y medio asquerosas según los ojos que las ven, resolvieron eficientemente esa compleja tarea.

El experimento

1. Colocaron a una ameba en el centro de un chip, una superficie circular con 64 estrechos canales para cada uno de sus  «pies».

2. Como las amebas comen, el chip está sobre una placa de Alga Agar, es decir, lo que come la ameba, por lo que cada uno de los 64 «pies» de la susodicha tiene acceso directo con la comida a través de los canales.

3. La ameba sólo puede mover sus extremidades lo estrictamente necesario para obtener el alimento.

4. Como a las amebas no les gusta la luz, los investigadores iluminaban algunos de los canales y otros seguían en condiciones favorables para la supervivencia, es decir: si hay luz no come; sin luz (y otras condiciones de temperatura y humedad) sí comen.

Fuente: www.sciencealert.com

El resultado

Nuestra estrella del día logró muy rápidamente acceder al Agar en distintos puntos una sola vez con cada pata, evitando la luz, recorriendo los 64 puntos en el menor tiempo posible. What!?

Los autores concluyen que los organismos unicelulares son capaces de calcular entre centenares de posibilidades la solución más eficiente, y esperan aprender más de ellos en un futuro no muy lejano.

La tecnología más fina y avanzada que nos podemos imaginar ya existe, en la vida misma, sólo hay que buscarla.