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Hätte man einen Schleimpilz gefragt, er hätte die Autobahn M 6 von Rugby in Zentralengland in Richtung Schottland durch Newcastle geführt anstatt am westlich gelegenen Carlisle vorbei. Auch bei der Autobahn 7 von Füssen nach Flensburg in Deutschland hätte er ein paar Änderungsvorschläge, ebenso bei der Streckenführung im U-Bahn-Netz von Tokyo.
Dass sich Physarum polycephalum, eine Schleimpilzart aus der Ordnung der Physarida, zur Simulation von Verkehrswegen einsetzen lässt, haben Wissenschafter erst vor wenigen Jahren entdeckt, doch inzwischen gibt es kaum noch eine Weltgegend, auf die sie keinen Schleimpilz angesetzt haben. U. S. Highway 20, die Seidenstrasse, ja sogar die Besiedlung der Erde durch den Menschen haben Schleimpilze schon nachgeahmt.
Der führende Experte auf dem Gebiet ist Andrew Adamatzky von der University of the West of England in Bristol. Er trägt den Titel «Professor für unkonventionelle Datenverarbeitung» und sucht nach Alternativen zu elektronischen Rechnern. Einige Zeit arbeitete er an chemischen Computern, die ihre Daten als Konzentrationen von Substanzen darstellen. Im Jahr 2006 sagte ihm ein Kollege aus Japan, er solle es doch mal mit Schleimpilzen versuchen, und schickte ihm per Post ein Physarum. «Das Päckchen blieb etwa ein halbes Jahr liegen, bevor ich mich darum kümmerte», erinnert sich Adamatzky. Was er mit dem Schleimpilz anstellen wollte, wusste er indes sofort.
Physarum polycephalum ist ein seltsamer Organismus. Weder Tier noch Pflanze, erschliesst sich dieser Einzeller Nahrungsquellen, indem er ein Netzwerk von Tentakeln in alle Richtungen wachsen lässt. Stösst eines von ihnen auf Fressen, müssen die Nährstoffe von dort effizient im ganzen Organismus verteilt werden. Verbindungen zu Nahrungsquellen werden optimiert, entfernte Teile des Pilzkörpers bestmöglich verbunden, überflüssige Arme sterben ab.
Adamatzky sah sofort die Parallelen dieses Verhaltens zur Entstehung unserer Verkehrswege. Mammutfell, Marmorblock, Büchsentomate, alles sollte möglichst schnell von A nach B und von dort nach C gelangen. Je nach Angebot und Nachfrage, Hügelketten und Holzbrücken wurden die Wege ständig angepasst.
Den ersten, unpublizierten Versuch unternahm Adamatzky auf einem Nährboden in der Form der Insel Wight. Er placierte ein Stück Schleimpilz am einen Ende des Eilands, eine Haferflocke am anderen. Es dauerte nicht lange, bis der Pilz die Nahrung entdeckt hatte und sich eine starke Verbindung zwischen ihr und dem Startpunkt bildete: eine Strasse!
Als nächstes nahmen Adamatzky und sein Kollege Jeff Jones sich ein komplizierteres Problem vor: Sie legten neun Haferflocken an die Stellen von neun grossen Städten in England. Dann liessen sie den Pilz in London starten und verglichen das gewachsene Netzwerk mit den existierenden Verkehrswegen. An einigen Stellen war die Ähnlichkeit verblüffend, an anderen schlug der Schleimpilz interessante Alternativen vor.
Nachdem Atsushi Tero von der Hokkaido-Universität in Japan kurze Zeit später auch noch ein auf der Basis von Schleimpilzen entstandenes U-Bahn-Netz Tokyos vorgestellt hatte, tauchten plötzlich alle möglichen Schleimkarten auf.
Für den 2012 erschienenen Fachartikel «Ist die Streckenführung der Autobahnen aus der Sicht des Schleimpilzes vernünftig?» untersuchten Adamatzky und Kollegen die Strassennetze von zwölf Ländern. Die besten Noten erhielten Belgien, Kanada und China.
Wurden die ersten Versuche noch auf flachen Nährstoffschalen durchgeführt, kriecht der Pilz mittlerweile über dreidimensionale Reliefs. In Belgien liess Adamatzky zudem ein Kernkraftwerk explodieren. Er legte ein Salzkorn an die Stelle der Nuklearanlage Doel nördlich von Antwerpen. Da der Schleimpilz nicht in salzhaltigem Milieu wachsen kann, war das Gebiet rund um Doel für ihn nun verseucht, und Adamatzky beobachtete, wie der Pilz andere Verbindungen des Netzwerks stärkte und sich neue Wege erschloss.
Adamatzky ist der erste, der zugibt, dass – «ausser die Welt wird verrückt» – in der Praxis wohl niemand eine Strasse auf diese weise plant. Die Experimente zeigen vielmehr, dass ein primitiver Organismus komplizierte Probleme lösen kann, indem er einfache Regeln anwendet. Welche Regeln das sind, wollen die Forscher als nächstes herausfinden.
Schleimpilze sind gutmütig; bleiben sie längere Zeit ohne Nahrung, wie jener in Adamatzkys Päckchen, fallen sie in eine Art Winterschlaf, bis die Lebensumstände wieder günstiger sind. Das Arbeiten mit ihnen ist so einfach, dass sich heute auch eine grosse Zahl Nichtwissenschafter mit ihnen beschäftigen.
2009 rief die englische Künstlerin Heather Barnett das «Schleimpilzkollektiv» ins Leben (slimoco.bing.com), einen losen Verbund aus Künstlern und Wissenschaftern, die mit Physarum arbeiten. Im Untertitel heisst das Kollektiv: «ein internationales Netzwerk von intelligenten / für intelligente Organismen.»