Dołącz do czytelników
Brak wyników

Temat numeru , Otwarty dostęp

9 listopada 2021

NR 47 (Listopad 2021)

Grzybowa i internetowa sieć, czyli informatyka z naturą się spotyka

0 87

Istnieje ogromne podobieństwo między siecią grzybową zbudowaną ze strzępek a siecią internetową. Do strzępki możemy zatem porównać pojedynczą gałąź sieci, która jest ulicą miasta, przyjmując przy tym, że pojedynczy komputer na danej ulicy jest mitochondrium magazynującym zasoby sieciowe.

Grzyby to organizmy występujące na całej kuli ziemskiej. Mimo że często ich nie zauważamy, grzyby tętnią własnym życiem, a ich budowa oraz struktury stanowią inspirację dla wielu wynalazków ludzkości. Tym, co tworzy ciało grzyba, nazywamy strzępkami. To dzięki nim grzyby tworzą rozległe, podziemne sieci (rys. 1). Powstały one miliony lat temu. Ostatnio odkryto kopalne strzępki grzybów w dolomitycznych łupkach sprzed 715 milionów lat. Nasza sieć internetowa powstała zaledwie kilkanaście lat temu.

Rys. 1. Sieć grzybowa Aspergillus niger (źródło: Y_Tambe, A niger hyphae.jpg - Wikimedia Commons)

Jak struktura, mająca tak wiele lat, jest zbudowana? W jaki sposób się rozrasta?

Strzępki są nitkowatymi strukturami, w których znajdują się podstawowe organelle dla komórki eukariotycznej (jądra, mitochondria, struktury Golgiego, rybosomy) z wyjątkiem plastydów. Wzrost strzępek jest szczytowy. Dystalny obszar strzępki, zwany ciałem wierzchołkowym (Spitzenkörper), ma kształt kulisty i nie jest oddzielony od reszty strzępki błoną. Strzępki mogą się rozwijać lub nie tworzyć połączeń między sąsiednimi komórkami tej samej strzępki. Komórki podwierzchołkowe są odpowiedzialne za generowanie nowych strzępek za pomocą bocznych gałęzi. Powstała sieć strzępkowa nazywana jest grzybnią, co stanowi ciało grzyba. Proces rozgałęziania się strzępek umożliwia grzybowi dostęp do nowych składników odżywczych. Czasami strzępki splatają się i zlepiają ze sobą. Nazywa się to strzępką plektenchymatyczną. Tworzą wówczas solidniejsze struktury, najczęściej służące do rozrodu płciowego i wytwarzania zarodników.

Grzyby są zdolne do współdzielenia zasobów (symbiozy) z korzeniami niektórych drzew i roślin zielnych. Zjawisko to nazywamy mikoryzą i polega ono na wnikaniu strzępek grzyba pomiędzy komórki korzenia i pobieraniu związków organicznych (mikoryza ektotroficzna). Z mikoryzą wewnętrzną (mikoryza endotroficzna) mamy do czynienia, gdy strzępki grzyba wnikają do wnętrza komórek i również czerpią związki organiczne. W obu wypadkach grzyby ułatwiają roślinie pobieranie wody i prostych związków z gleby, czasami też dostarczają witamin i regulatorów wzrostu. Jednocześnie chronią roślinę przed chorobami, grzybami chorobotwórczymi oraz negatywnymi skutkami oddziaływania czynników klimatycznych (np. susza). W zamian roślina dostarcza węglowodany, przy czym aż 20-40% produktów fotosyntezy może płynąć z powrotem do grzyba.

Sieć grzybowa a sieć internetowa

Istnieje ogromne podobieństwo między siecią grzybową zbudowaną ze strzępek a siecią internetową. Do strzępki możemy zatem porównać pojedynczą gałąź sieci, która jest ulicą miasta, przyjmując przy tym, że pojedynczy komputer na danej ulicy jest mitochondrium magazynującym zasoby sieciowe. Przyrównując potencjalne funkcje rozgałęzień strzępek wymienionych w tabeli 1, grzybnią w świecie internetu możemy nazwać konkretną sieć publiczną lub sieć dowolnego miasta w Polsce. Zwiększanie sieci jest zatem kluczowe do zwiększenia ilości wszelakich zasobów (treści, fotografie, filmy itd.), natomiast fuzja strzępek to symulacja wymiany sygnałów i zasobów w sieci lokalnej (za przykład takiej sieci przyjmijmy dowolne przedsiębiorstwo w danym mieście). Wówczas tego typu struktura będzie bogatsza w zasoby oraz przede wszystkim solidniejsza.

Tab. 1. Zestaw pojęć opisujących elementy budowy sieci grzybowej i sieci internetowej (oprac. oryg. D. Trzybiński)

Sieć grzybowa

Sieć internetowa

Strzępki grzyba – nitkowate elementy budujące grzybnię, 
czyli ciało grzyba  
Łącze transmisyjne – nośnik używany do transmisji sygnałów w telekomunikacji
Sieć Hartiga – sieć strzępek grzyba należąca do mikoryzy ektotroficznej, wnikająca między komórki kory pierwotnej korzenia rośliny     Sieć WAN (z ang. Wide Area Network, rozległa sieć komputerowa) – sieci obejmujące swym zasięgiem lokalizacje rozproszone geograficznie, np. miasto, kraj
Arbuskule – struktura tworzona przez grzyb mikoryzowy 
we wnętrzu komórki korzenia w rozgałęzionej strzępce.
Sieć lokalna LAN (z ang. Local Area Network) – sieci obejmujące swym zasięgiem pojedyncze budynki, przedsiębiorstwa lub uczelnie
Substancje odżywcze – substancje chemiczne dostarczane do danego organizmu niezbędne do jego prawidłowego funkcjonowania     Pakiet telekomunikacyjny (pot. pakiet) – jednostka danych jest kierowana między miejscem pochodzenia a miejscem przeznaczenia w internecie. Składa się z informacji kontrolnych i danych użytkownika
Septa – u grzybów jest to poprzeczna ściana dzieląca 
strzępkę na komórki    
Podsieci sieci lokalnej – sieci będące składnią sieci lokalnej, stosowane w celu uporządkowania jej poprzez adresację
Mitochondrium – organelle komórkowe stanowiące 
centra energetyczne komórek 
Urządzenie magazynujące – urządzenie komputerowe 
(PC, telefon) wyposażone w pamięć masową (dysk twardy) zdolne do przechowywania danych

Czy zjawisko mikoryzy może mieć swoje odzwierciedlenie w sieci internetowej? Jak najbardziej! Świetnie powinno się sprawdzić porównanie komunikacji międzymiastowej na linii Poznań – Warszawa. Mikoryza zewnętrzna (ektotroficzna) to w tym przypadku zapytanie o dzielenie zasobów między urzędami miasta przez Poznań (strzępki) do miasta Warszawa (korzeń drzewa) stanowiące sieci rozległe (WAN), ma to na celu wymianę danych np. o mieszkańcach do celów statystycznych (rys. 3).
Analogicznie można przedstawić mikoryzę wewnętrzną (endotroficzna). Wówczas różnicą będzie zapytanie o dane dowolne przedsiębiorstwo (sieć lokalną – LAN), która jest symulacją arbuskuli poprzez sieć rozległą urzędu miasta Warszawa (rys. 4).

Rys. 2. Sieć internetowa stworzona z wykorzystaniem ikon w standardzie Cisco. Struktura zawiera dwie sieci: sieć osiedlową oraz sieć firmową.
Na sieć os...

Artykuł jest dostępny w całości tylko dla zalogowanych użytkowników.

Jak uzyskać dostęp? Wystarczy, że założysz bezpłatne konto lub zalogujesz się.
Czeka na Ciebie pakiet inspirujących materiałow pokazowych.
Załóż bezpłatne konto Zaloguj się

Przypisy