Нов закон на биологията: нестабилността като основа на живота

Молекулярен биолог от колежа „Дорнсайф“ в САЩ изглежда е открил нов биологичен закон.

Биологичните закони описват признати модели сред живите организми. Така например правилото на Ален гласи, че при топлокръвните животни, живеещи в студени региони, крайниците са по-къси и по-дебели, за да задържат топлината, докато в горещите региони те са по-дълги и по-тънки, за да разсейват топлината по-ефективно. Това правило е формулирано от зоолога Джоел Алън през 1877 г. и се е превърнало в един от малкото биологични закони, признати от учените.

Професорът по биологични науки в университета Дорнсайф в САЩ Джон Тауър смята, че е открил нов подобен биологичен закон. Той публикува идеята си на 16-ти май в списание Frontiers in Aging .

Живот и нестабилност

Законът на Тауър оспорва утвърденото мнение, че повечето живи организми предпочитат стабилността, защото тя изисква по-малко енергия и ресурси. Стабилните структури, като шестоъгълниците в пчелните пити и очите на насекомите, често се срещат в природата, защото изискват по-малко материал за тяхното създаване.

Тауър предложи концепцията за „селективно изгодна нестабилност“ (SAI, selective advantageous instability), според която определена променливост в биологичните компоненти, като протеини и генетичен материал, дава предимство на клетките. Според него SAI е в основата на живота. Дори клетките на протозоите съдържат протеази и нуклеази, които редовно разграждат и заменят протеините и РНК, което показва огромното значение на SAI за живота.

Влияние върху еволюцията и стареенето

SAI играе ключова роля в глобалната еволюция. Клетките непрекъснато създават и унищожават нестабилни компоненти, в резултат на което те съществуват в едно от двете състояния: със или без наличието на нестабилния компонент. Естественият подбор може да действа по различен начин върху тези две състояния, което благоприятства запазването както на нормалните гени, така и на техните мутации в една и съща популация от клетки, ако нормалният ген е изгоден в едното състояние, а мутиралият ген е изгоден в другото. Това генетично разнообразие прави клетките и организмите по-адаптивни.

Селективно благоприятната нестабилност може да способства и за стареенето. Създаването и замяната на нестабилни компоненти в клетките изисква значителен разход на енергия и материали. Ако мутиралият ген е вреден, съвместното му съществуване с нормалните гени може да ускори процесите на стареене.

Допълнителни последици

В допълнение към въздействието си върху еволюцията и стареенето SAI има и други важни последици. Настоящите изследвания показват, че SAI играе важна роля в явления като теорията на хаоса, критичността, моделите на Тюринг и „клетъчното съзнание“. Поради важността и разпространението си в биологията селективно благоприятната нестабилност явно ще се превърне в нов биологичен закон.