Bio-Netzwerk: So könnte aus Moos ein Computer gebaut werden

Andrew Adamatzkys Berufsbezeichnung lässt schon darauf schließen, dass er kein gewöhnlicher Informatiker ist. Als Professor für „Unconventional Computing“ beschäftigt er sich an der University of Bristol in Großbritannien u. a. mit neuartiger Hardware. So hat er zum Beispiel ein ganzes Buch über Schleimpilze geschrieben, die sich programmieren lassen.

In seiner jüngsten Forschungspublikation widmete er sich einem anderen Organismus, den man nicht unbedingt als Computer identifizieren würde, der aber womöglich Daten verarbeiten kann: Brachythecium rutubulum – besser bekannt als gemeines Kurzbüchsenmoos. Er sieht es als mögliche Basis für neuartige biohybride Sensoren und einfache Computer. Diese könnte man zum Beispiel an Hausfassaden einsetzen und damit die Luftqualität erfassen.

Nadelelektroden im Moos aus North Somerset

Während es sich beim Pilzmyzel um einen verteilten Organismus handelt, besteht das Moos aus vielen einzelnen Individuen, jedes Blatt ist seine eigene Pflanze. Moos hat keine Gefäße und auch keine Wurzeln im klassischen Sinn. Dennoch kann es sich auf Erdboden genauso gut verankern wie auf Holz, Rinde oder Gestein. Es ist enorm robust und überlebte sogar monatelang auf der Außenseite der ISS.

Für seine Untersuchung maß der Forscher die spontane elektrische Aktivität von Moos, das er in North Somerset gesammelt hat. Dafür steckte er 16 Nadelelektroden aus iridiumbeschichtetem Edelstahl, die eigentlich zur Anwendung unter der menschlichen Haut gedacht sind, in das Moos. Er zeichnete 178 Stunden lang – das entspricht etwa 7 Tagen – auf.

Elektrische Aktivität ähnelt der von Nervenzellkulturen

Die elektrische Aktivität, die er so beobachtete, ähnle der Dynamik in klassischen erregbaren Systemen wie Nervenzellkulturen. Obwohl es eben keine Gefäße zwischen den Moospflänzchen gibt, stellte er Oszillationen fest, die zentimeterweit über das Moosbett wanderten. 

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Die verschiedenen Impulse in der elektrischen Aktivität entsprächen dabei unterschiedlichen zeitlichen Informationskanälen, meint Adamatzky. Er schließt daraus, dass sich die vielen winzigen Moospflänzchen wie ein verteiltes, sich selbst organisierendes System und eben nicht wie einzelne Individuen verhalten.

Noch nicht über Grundlagenforschung hinaus

Adamatzky erklärt, dass er Feuchtigkeit und Temperatur nicht durchgängig getrackt hat. Es ist also durchaus möglich, dass Veränderungen der elektrischen Aktivität darauf zurückzuführen sind. 

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Manche Ausschläge kann sich der Forscher nicht erklären. Auch eine Kontroll-Aufzeichnung, z. B. mit totem Moos, gab es nicht – die Ergebnisse sind daher mit Vorsicht zu genießen. Um Moos an einer Hausmauer oder auch mitten im Wald tatsächlich als elektronischen Sensor für z. B. dessen Umweltbedingungen einsetzen zu können, ist noch viel Forschung nötig. Denn selbst, wenn Adamatzkys Grundlagenforschung bestätigt werden kann, bleibt noch herauszufinden, wie das Moos auf kontrollierten Stimulus reagiert, um es potenziell steuern zu können.