В мире науки возникло предположение, что нестабильность может быть не случайным дефектом, а необходимым условием для жизни и эволюции. Джон Тауэр, профессор биологических наук в USC Dornsife, предложил концепцию «избирательно выгодной нестабильности» (ИВН), которая может стать новым биологическим правилом.
ИВН и её роль в эволюции
ИВН предполагает, что некоторая изменчивость в биологических компонентах, таких как белки и генетический материал, предоставляет клеткам преимущество. Эта концепция вызывает сомнения в давно установленном представлении о том, что живые организмы предпочитают стабильность нестабильности, поскольку она требует меньше энергии и ресурсов.
Преимущества ИВН
- Адаптивность: ИВН позволяет существование двух состояний клетки — одно с нестабильным компонентом и другое без него. Это способствует поддержанию генетического разнообразия, делая клетки и организмы более адаптируемыми.
- Эволюция: Естественный отбор может действовать по-разному на эти два состояния клетки, что может способствовать поддержанию как нормального гена, так и мутации в одной и той же популяции клеток.
ИВН и старение
Тауэр также предполагает, что ИВН может способствовать старению. Создание и замена нестабильных компонентов в клетках требуют материалов и энергии, а их расщепление может потребовать дополнительной энергии. Если мутированный ген вреден, это может ускорить процесс старения.
Влияние ИВН на научные концепции
ИВН может играть важную роль в таких явлениях, как теория хаоса, критичность, узоры Тьюринга и «клеточное сознание». Это указывает на её всепроникающее присутствие в биологии и далеко идущие последствия.
Концепция избирательно выгодной нестабильности открывает новые горизонты в понимании жизненных процессов. Если эта идея будет подтверждена, она может стать новым биологическим правилом, равносильным правилу Аллена, и изменить наше видение биологической стабильности и адаптации. Это открытие подчеркивает, что в мире живых организмов нестабильность может быть не просто допустимой, но и желательной, открывая путь к новым формам жизни и эволюционным изменениям.
Может ли ИВН быть причиной возникновения новых видов в процессе эволюции?
Да, ИВН может способствовать эволюционным изменениям, так как она позволяет существование генетического разнообразия в популяции клеток. Это разнообразие может привести к появлению новых адаптивных характеристик и, как следствие, к возникновению новых видов.
В чем заключается потенциальная опасность ИВН для живых организмов?
Потенциальная опасность ИВН заключается в том, что нестабильные компоненты могут привести к накоплению вредных мутаций, которые могут нарушить нормальное функционирование клеток и организма в целом.
Как ИВН соотносится с теорией хаоса и другими современными научными концепциями?
ИВН может играть ключевую роль в создании условий для возникновения хаотических систем, где небольшие изменения в начальных условиях могут привести к значительным и непредсказуемым результатам. Это соответствует основным принципам теории хаоса и подчеркивает важность нестабильности в биологических и других сложных системах.