Het leven lijkt op zijn minst enige instabiliteit te vereisen. Dit feit moet als een biologisch universeel feit worden beschouwd, suggereert John Tower, een moleculair bioloog aan de Universiteit van Zuid-Californië.
Biologische wetten wel Vermoedelijk zeldzaam Beschrijf patronen of organisatieprincipes die overal universeel lijken. Hoewel ze misschien oppervlakkiger zijn dan de absolute waarden van de wiskunde of de natuurkunde, helpen dergelijke regels in de biologie ons de complexe processen die het leven beheersen beter te begrijpen.
De meeste voorbeelden die we tot nu toe hebben gevonden lijken betrekking te hebben op het behoud van materie of energie, en dus op de neiging van het leven naar stabiliteit.
Bijvoorbeeld, Allen-regel, geformuleerd in 1877, stelt dat warmbloedige dieren in koude streken stevigere ledematen nodig hebben met minder oppervlakte om lichaamswarmte vast te houden, terwijl in warmere streken het tegenovergestelde waar is. Maar zoals met alles wat biologisch is, is dat wel het geval Enkele uitzonderingen: Inclusief kortbenige Jungle honden Gevonden in Midden- en Zuid-Amerika, en Gemeenschappelijke kikker.
Een ander voorbeeld van biologische ‘regels’ ligt in de herhaling van structuren die gehoorzamen aan wiskundige krachtwetten naarmate ze groter worden, zoals de steeds groter wordende spiraal van een nautilusschelp. Deze zijn wijdverspreid Veel biologische systemen Ook hier zijn er strategieën waarvan wordt aangenomen dat ze energie en materialen besparen. De manier waarop bijen zeshoekige honingraten maken is een ander slim voorbeeld.
“Er wordt aangenomen dat op zichzelf lijkende structuren, inclusief logaritmische spiralen, de meest economische manier zijn om de omvang van de structuur te vergroten, zonder de vorm te veranderen of de bestaande structuur te vernietigen.” Hij legt uit toren.
Zijn concept, genaamd ‘selectief voordelige instabiliteit’, daagt echter deze trend in de richting van het behoud van hulpbronnen in biologische systemen uit.
Het beweert dat op zijn minst enige fluctuatie een fundamentele biologische noodzaak is, ook al leidt een dergelijke instabiliteit tot een verlies van hulpbronnen. Dit komt omdat er andere dingen te winnen zijn.
“Selectief gunstige instabiliteit vergroot de complexiteit van het systeem, en deze toegenomen complexiteit heeft potentiële voordelen”, aldus Tower Hij schrijft. Deze voordelen omvatten het vermogen om te veranderen en zich dus aan te passen, wat zich voordoet op alle biologische niveaus, van moleculair niveau tot populatieniveau.
“Zelfs de eenvoudigste cellen bevatten proteasen en kernen die regelmatig hun eiwitten en RNA’s afbreken en vervangen, wat erop wijst dat selectief gunstige instabiliteit essentieel is voor het leven.” Hij zegt.
De toestand van instabiliteit leidt onvermijdelijk tot het verlies van energie en hulpbronnen, en de accumulatie van genetische mutaties die schadelijk of goedaardig kunnen zijn. Dit is hoe we eindigen met biologische veroudering, Tower Hij speculeert.
Zonder instabiliteit en de nadelen ervan zou het leven zich echter niet kunnen aanpassen en gedijen door veranderende tijd en ruimte.
We zitten dus allemaal vast in een tegenstrijdig gevecht tussen de behoefte aan stabiliteit en instabiliteit, en doen in beide gevallen concessies.
“De wetenschap is de laatste tijd gefascineerd door concepten als Chaos theorie, Kritiek, Turing-patronen En ‘Cellulair bewustzijn“,” Hij zegt toren.
“Onderzoek op dit gebied suggereert dat selectief voordelige instabiliteit een belangrijke rol speelt bij het veroorzaken van elk van deze verschijnselen.”
Dit onderzoek is gepubliceerd in Grenzen aan het ouder worden.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”