Οι βιολόγοι βρίσκουν τη γλοιώδη μούχλα συναρπαστική, γιατί βρίσκεται στα σύνορα μεταξύ των μονοκύτταρων πρωτόζωων και των πολυκύτταρων οργανισμών. Η μούχλα αυτή επιδεικνύει μια αλήθεια της βιολογίας, που οι ερευνητές του ανθρώπινου γενετικού κώδικα πρέπει να λάβουν καλά υπόψη τους: δεν έχουν σημασία μόνο τα γονίδια, αλλά και το τι κάνεις μ' αυτά. Παρά τη χαμηλή της θέση στο δέντρο της ζωής, η αμοιβάδα Δικτυοστήλιο επιστημονικά, όπως λέγεται αυτό το είδος μούχλας, καταφέρνει να σχηματίσει θαυμάσια σπειροειδή σχήματα. Σε ποιο βαθμό αυτά τα σχέδια είναι προδιαγεγραμμένα στα γονίδια της αμοιβάδας; Υπάρχει πραγματικά γονίδιο για σπείρες;

Για να απαντήσουμε στην ερώτηση αυτή πρέπει να ξέρουμε πώς οι αμοιβάδες φτιάχνουν τις σπείρες. Τα σχέδια αυτά είναι στην πραγματικότητα αποτέλεσμα μιας συλλογικής δραστηριότητας. Η ζωή του Δικτυοστηλίου αρχίζει σαν ένας μικροσκοπικός σπόρος που τυχαίνει να προσγειωθεί σε κάποια υγρή και πλούσια σε τροφή περιοχή. Εκεί μεταμορφώνεται σε μια μονοκύτταρη αμοιβάδα που αρχίζει να κυνηγά την τροφή της (κυρίως βακτήρια). Οταν η αμοιβάδα μεγαλώσει αρκετά αρχίζει να αναπαράγεται με χωρισμό στα δύο. Σύντομα σχηματίζεται μια ολόκληρη αποικία αμοιβάδων.

Τα σχέδια εμφανίζονται όταν η τροφή αρχίσει να μειώνεται. Οι αμοιβάδες αρχίζουν να πλησιάζουν προς ένα σημείο και στην πορεία αυτή συνήθως σχηματίζουν μια όμορφη λεπτή σπείρα. Το πλήθος των αμοιβάδων γίνεται όλο και πιο πυκνό και η σπείρα πιο σφιχτή. Σε κάποιο σημείο «σπάει» σε κλάδους. Τα κλαδιά παχαίνουν και καθώς όλο και περισσότερες αμοιβάδες προσπαθούν να φτάσουν στο κέντρο της σπείρας σχηματίζουν ένα σωρό, γνωστό σαν «γυμνοσάλιαγκα» (δεν έχει καμιά σχέση με το μαλάκιο γυμνοσάλιαγκας).

Ο «γυμνοσάλιαγκας» είναι μια αποικία αμοιβάδων, αλλά κινείται σαν να ήταν ένας οργανισμός. Μόλις βρει ένα στεγνό μέρος προσδένεται στο έδαφος και αναπτύσσει ένα βλαστό. Στην κορυφή του βλαστού σχηματίζεται μια σφαίρα που περικλείει αμοιβάδες που μεταμορφώθηκαν σε σπόρους. Κάποια στιγμή ο αέρας παρασύρει τους σπόρους και ο κύκλος ξαναρχίζει απ' την αρχή.

Ο Τόμας Χόφερ, βιοφυσικός στο Πανεπιστήμιο Χούμπολτ του Βερολίνου ανακάλυψε ένα απλό σύστημα μαθηματικών εξισώσεων που αναπαράγει τόσο τις σπείρες των αμοιβάδων όσο και τα σχέδια που κάνουν κατά τη διαδικασία συγκέντρωσής τους. Ο Κορνέλις Βάιτζερ, του Πανεπιστημίου του Νταντί απέδειξε ότι παρόμοιες εξισώσεις δίνουν ένα μοντέλο για την κίνηση του «γυμνοσάλιαγκα» που σχηματίζουν οι αμοιβάδες. Οι κύριες παράμετροι που προσδιορίζουν τα σχέδια είναι η πυκνότητα του πληθυσμού των αμοιβάδων, ο ρυθμός με τον οποίο παράγουν μια χημική ουσία που λέγεται κυκλικό AMP και η ευαισθησία των μεμονωμένων αμοιβάδων σ' αυτή τη χημική ουσία. Σε χοντρές γραμμές, κάθε «αμοιβάδα» διαλαλεί την παρουσία της στους γείτονές της αποβάλλοντας κυκλικό AMP. Οι αμοιβάδες στρέφονται τελικά προς τα εκεί που οι «φωνές» είναι δυνατότερες. Το σπειροειδές σχέδιο είναι συνέπεια αυτής της διαδικασίας. Σχηματίζεται όταν οι αμοιβάδες στο κέντρο του σωρού περιστρέφονται καθώς στέλνουν τα κύματα του κυκλικού AMP.

Φαίνεται ότι τα γονίδια των αμοιβάδων απλώς τους λένε πώς να είναι αμοιβάδες. Πώς, για παράδειγμα, να στέλνουν χημικά σήματα στο περιβάλλον, πώς να ανιχνεύουν οι ίδιες τέτοια σήματα και πώς να αντιδρούν σ' αυτά (προσεγγίζοντάς τα). Αλλά οι σπείρες που σχηματίζονται δεν προδιαγράφονται μέσα στα γονίδια. Τα σχέδια αυτά προκύπτουν μέσα από τους φυσικούς νόμους στους οποίους υπόκεινται οι αμοιβάδες, όπως αυτοί εκφράζονται από τα μαθηματικά. Οι φυσικοί νόμοι και το εργαλείο κατανόησής τους, τα μαθηματικά, φαίνεται να επηρεάζουν τον κύκλο της ζωής της αμοιβάδας τουλάχιστον όσο και τα ίδια τα γονίδιά της.

Οι εξισώσεις που οδηγούν σε αυτό το συμπέρασμα πρωτοδιατυπώθηκαν πριν από 50 χρόνια από τον Αγγλο μαθηματικό Αλαν Τούρινγκ, γνωστότερο για τη συνεισφορά του στη δημιουργία της επιστήμης των υπολογιστών. Ο Τούρινγκ, όμως, ενδιαφερόταν και για τη μορφογένεση, το σχηματισμό και τη διαφοροποίηση των βιολογικών ιστών και οργάνων. Το 1952 διατύπωσε την άποψη ότι τα διατεταγμένα σχέδια στα βιολογικά όντα δεν προέρχονται κατ' ανάγκη από διατεταγμένους προδρόμους. Υπέθεσε ότι μπορεί να προκύπτουν από χημικές ουσίες που ονομάζονται μορφογενή και αντιδρούν η μια με την άλλη καθώς διαχέονται μέσα από τους ιστούς.

Οταν ο Τούρινγκ πρωτοδημοσίευσε τις ιδέες του, αυτές ήταν εντελώς θεωρητικές, αλλά ένα χτυπητό παράδειγμα «σχεδίων Τούρινγκ» δεν άργησε να παρατηρηθεί πειραματικά: η χημική αντίδραση Μπελούσοφ - Ζαμποτίνσκι. Οι δύο Σοβιετικοί επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η ανάμειξη μερικών απλών χημικών αντιδραστηρίων (βρωμιούχο νάτριο, θειικό οξύ και μαλονικό οξύ) σε ένα δισκίο Πέτρι (χρησιμοποιείται για βιολογικές καλλιέργειες) παρήγαγε ομόκεντρους κύκλους και σπείρες παρόμοιες με αυτές των αμοιβάδων. Ανάλογες χημικές αντιδράσεις μπορούν να παράγουν ρίγες, στίγματα, βούλες και πολλά άλλα σχέδια που είναι συνηθισμένα στο ζωικό βασίλειο.

Ωστόσο, οι ιδέες του Τούρινγκ απορρίφθηκαν από τους βιολόγους. Το πρόβλημα ήταν ότι τα σχέδια στις αντιδράσεις Μπελούσοφ - Ζαμποτίνσκι δεν είναι σταθερά, αλλά μετακινούνται πάνω στο δισκίο Πέτρι. Το ίδιο συμβαίνει και με όλα τα άλλα σχέδια Τούρινγκ που έχουν καταγράψει οι χημικοί. Αντίθετα, τα σχέδια στους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς είναι σταθερά. Δεν υπάρχουν ζέβρες με μετακινούμενες ρίγες ή λεοπαρδάλεις με μετακινούμενες βούλες. Ο Τούρινγκ είχε αποδείξει θεωρητικά ότι οι εξισώσεις του μπορούν να παράγουν τόσο σταθερά όσο και μετακινούμενα σχέδια, αλλά τα σταθερά δεν είχαν παρατηρηθεί στο εργαστήριο. Αργότερα οι χημικοί ανακάλυψαν γιατί: αν οι ίδιες αντιδράσεις πραγματοποιηθούν σε ένα ζελέ, αντί μέσα σε υγρό, τότε τα σχέδια γίνονται στατικά. Οι ζωντανοί οργανισμοί προσομοιάζουν πιο πολύ στην κατάσταση του ζελέ, παρά των υγρών. Ομως ήταν πια αργά, οι βιολόγοι είχαν χάσει το ενδιαφέρον τους.

Αντίθετα, οι μαθηματικοί συνέχισαν να διερευνούν τις ιδέες του Τούρινγκ. Αν και οι εξισώσεις του ήταν πολύ απλές για να περιγράψουν πραγματικά βιολογικά φαινόμενα, ωστόσο, παρήγαγαν τα ίδια σχέδια που βλέπουμε συνήθως στα ζώα. Αν οι χρωστικές τοποθετηθούν με βάση τις κορυφές των κυμάτων παράλληλων κυμάτων το αποτέλεσμα είναι ρίγες. Πιο σύνθετα κύματα δίνουν βούλες. Η πρόκληση για τους μαθηματικούς ήταν να επεκτείνουν τις εξισώσεις του Τούρινγκ χρησιμοποιώντας μοντέλα που προσομοιώνουν καλύτερα τις βιολογικές διεργασίες.

Το 1995 δύο Ιάπωνες επιστήμονες βρήκαν τις πρώτες πειστικές αποδείξεις για τα σχέδια Τούρινγκ σε ζωντανούς οργανισμούς. Ο Σιγκέρου Κόντο και ο Ριχίτο Ασάι του Πανεπιστημίου του Κιότο παρατήρησαν αγγελόψαρα επί αρκετούς μήνες και διαπίστωσαν ότι καθώς μεγάλωναν εμφανιζόταν μια σταδιακή αναδιάταξη των ραβδώσεών τους. Στα θηλαστικά τα όποια σχέδια απλώς μεγαλώνουν καθώς μεγαλώνει το ζώο, αλλά στα αγγελόψαρα σχηματίζονται νέες ραβδώσεις καθώς οι παλιότερες χωρίζονται στα δύο. Οι αλλαγές αυτές μπορούν να προβλεφτούν με μαθηματικές εξισώσεις παρόμοιες με αυτές του Τούρινγκ. Μια προσομοίωση σε υπολογιστή των μοριακών αλληλεπιδράσεων σε μια μονοδιάστατη διάταξη κυττάρων εμφανίζει ένα σχέδιο που ταιριάζει καταπληκτικά με την αναδιάταξη των ραβδώσεων των αγγελόψαρων.

Η μετακίνηση των ραβδώσεων είναι αργή και γι' αυτό συνήθως δεν την παρατηρούμε. Παρ' όλ' αυτά δεν παύει να συμβαίνει. Η φύση και η ανώτατη μορφή οργάνωσής της, η ζωή, αποδεικνύεται πολύ πιο πλούσια σε περιεχόμενο και αλληλεπιδράσεις, απ' ό,τι προβλέπει η διαδομένη αντίληψη ότι στους βιολογικούς οργανισμούς ο φαινότυπος και όλες οι συμπεριφορές πηγάζουν και είναι προδιαγεγραμμένα από τα γονίδια.