אנדרו אדמצקי הוא פרופסור למחשוב לא שגרתי באוניברסיטת מערב אנגליה, ולאורך כל הקריירה שלו הוא אכן נקט גישה לא שגרתית בתחום המחשוב. במקום שרתים ומיקרו-שבבים, הוא משתמש בתבנית רפש חד-תאית. האורגניזם חסר המוח, לכאורה, לא מובן ( Physarum polycephalum ) רותם כדי להעביר צבעים ספציפיים בין מאכלים שצובעים בצבעי מאכל, להעביר סירה קטנה דרך מדיום ג'ל ואפילו לפתור מבוכים.
אולם הפרויקט האחרון שלו הוא אולי הלא שגרתי מכולם. במהלך השנים האחרונות הוא ואנדרו אילצ'ינסקי מהמרכז לניתוחים ימיים השתמשו בתבנית הרפש כדי לעשות משהו מסובך להפליא: תכניות תכנון של מערכות כביש לאומיות. ובכל פעם, בתוך ימים, יצרה התבנית מסלולים הדומים להפליא למערכות בפועל שעוצבו על ידי מהנדסים אנושיים.
מתברר כי עובש הרפש מתפתח במיוחד כדי לעשות דבר אחד טוב מאוד: הובלה יעילה של חומרים מזינים ממקום אחד למשנהו. כפי שהסבירו צמד החוקרים ב"ניו יורק טיימס "שפורסם בסוף השבוע האחרון, האורגניזם השוכן ביער מחפש חלקיקים מזינים מיקרוסקופיים על ידי שליחת צינורות רפש פרוטופלסמיים ושמירה על הקשרים בין מקורות המזון הללו בצורה יעילה ככל האפשר.
אז אדמצצקי, אילצ'ינסקי וצוות עמיתים החליטו להשתמש ביכולת הזו בכדי לקבוע במדויק אילו מסלולים יהיה הכי הגיוני לבנות אם אחד מתכנן, נניח, את הכביש המהיר בין ארצות הברית מאפס. כפי שפורט במאמר שיופיע בקרוב בכתב העת Complex Systems, הצוות שכפול את ארצות הברית על התבנית על ידי שכבת צלחת אגר ג'ל בצורת הארץ על גבי מפה והנחת מקור מזון (שיבולת שועל מגולגלת) בכל אחת מהן מבין 20 המטרופולינים המאוכלסים ביותר. הם חזרו על הניסוי במשך 13 אזורים גיאוגרפיים אחרים, כולל ברזיל, אפריקה וגרמניה, ושכפלו אותו מספר פעמים לכל מפה.
לאחר הנחת שיבולת השועל הם נתנו לעובש הרפש להתפשט באופן טבעי מהעיר הגדולה ביותר או מהבירה הגדולה ביותר, וצפו באילו מסלולים היא קבעה היעילים ביותר להובלת החומרים המזינים ברחבי הארץ. כפי שתואר בסרטון שלמעלה (מראה את אחד הניסויים הניסויים לקנדה) והתמונה מימין (מראה תוצאות משפט בארצות הברית), תבנית הרפש יצרה שוב ושוב מסלולים הדומים להפליא לאלה שהוצבו. עשרות שנים - ולעיתים מאות שנים - של הנדסת אנוש.
"פיזארום ידועה בבניית רשתות תובלה אופטימליות, אשר ממזערות את מרחק ההעברה הציטופלסמית, אך גם משתרעות על כמה שיותר מקורות לחומרים מזינים", אמר אדמצקי ל- Wired בשנה שעברה. "באופן אידיאלי, דרכים שנבנו על ידי אדם צריכות לעמוד באותם קריטריונים."
אכן, נראה כי מערכת הכבישים הבין-אמריקאים בארה"ב אכן עומדת באותם קריטריונים, שכן התוואי שיצר נתיבים התואמים את רוב הכבישים הבין-לאומיים. כמעט בכל משפט, התבנית צמחה קשרים המתאימים לכביש 95 מניו יורק לבוסטון וכביש 45 מדאלאס ליוסטון; ברוב הניסויים, העובש משכפל מקרוב את הכבישים המהירים העוברים בערים הגדולות בדרום-מערב (דנבר, אלבוקרקי, פיניקס ולוס אנג'לס) ואת חוף הים המזרחי (כביש 95 כל הדרך מבוסטון לג'קסונוויל).
עיצובים של התבנית מתואמים אף יותר עם מערכות הכבישים המהירים של בלגיה, קנדה וסין, ומציעים כי אלה יעילים יותר מבחינת צמצום מרחק הנסיעה בין מרכזי אוכלוסייה ופרש על כמה שיותר אזורים צפופים.
מדוע יצירות התוואי של העובש והאנושות תואמות כל כך הדוק? הכותבים משערים כי מכיוון שדרכים מוקדמות רבות נקבעו על בסיס שבילים אנושיים פרהיסטוריים ושבילי בעלי חיים, וכבישים מהירים המודרניים מבוססים בתורם על כבישים מוקדמים אלה, תהליך התכנון שלנו אינו שונה כל כך מתבנית הרפש: באמצעות ניסוי וטעייה למצוא את הנתיבים הנוחים ביותר לטיול לאורך זמן.
הניסויים מרתקים - ואולי מעט מצמררים - באופן שהם מדגימים שצורות חיים לכאורה לא מובנות יכולות לבצע משימות מורכבות במיוחד. אבל הם גם רומזים על יישומים פוטנציאליים בעולם האמיתי. אדמצקי מבקש לתכנן אמצעי פתרון בעיות שהם זולים ופשוטים יותר ממחשוב מבוסס סיליקון, והתבנית כבר שימשה לפיתרון מספר בעיות מתמטיות מרחביות ארקניות. התבנית דורשת מעט מומחיות או משאבי מעבדה לשימוש, והיא אפשרות מחשוב קיימא יותר מאשר מעגלים אלקטרוניים מסורתיים.
יישום מעשי אחד שעולה מיד בראש הוא השימוש בתבנית לניתוח אילו מסלולים יהיה היעיל ביותר לבנות עבור מדינות שעדיין לא פיתחו מערכות כביש לאומיות. הם יכולים לשמש גם למודל יעיל של מסלולי אידיאלי בהיקף קטן בהרבה, כמו קמפוס מכללות או פארק ציבורי.
בלי קשר למה שאנו עשויים להשתמש בזה עבורנו, דבר אחד כבר ברור: עובש הרפש נטול המוח הוא הרבה יותר חכם ממה שאנחנו חושבים.
