Wissenschaftler schlägt ein neues universelles Gesetz der Biologie vor, das das Altern erklären könnte: ScienceAlert

Das Leben scheint zumindest eine gewisse Instabilität zu erfordern. Diese Tatsache sollte als biologisch universell angesehen werden, schlägt John Tower vor, ein Molekularbiologe an der University of Southern California.

Biologische Gesetze sind Gilt als selten Beschreiben Sie Muster oder Organisationsprinzipien, die überall universell zu sein scheinen. Obwohl sie komplizierter sein können als die Absolutheiten der Mathematik oder Physik, helfen uns solche Regeln in der Biologie, die komplexen Prozesse, die das Leben bestimmen, besser zu verstehen.

Die meisten Beispiele, die wir bisher gefunden haben, scheinen sich mit der Erhaltung von Materie oder Energie und damit der Tendenz des Lebens zur Stabilität zu befassen.

Zum Beispiel, Allen-Regel, formuliert im Jahr 1877, besagt, dass Warmblüter in kalten Regionen kräftigere Gliedmaßen mit weniger Oberfläche benötigen, um Körperwärme zu speichern, während in wärmeren Regionen das Gegenteil der Fall ist. Aber wie bei allem Biologischen gibt es das Einige Ausnahmen: Einschließlich Kurzbeiner Dschungelhunde Gefunden in Mittel- und Südamerika und Grasfrosch.

Ein weiteres Beispiel für biologische „Regeln“ ist die Wiederholung von Strukturen, die mit zunehmender Größe mathematischen Kraftgesetzen gehorchen, wie etwa die sich immer weiter ausdehnende Spirale einer Nautilusschale. Diese sind weit verbreitet Viele biologische Systeme Auch hier gibt es Strategien, von denen angenommen wird, dass sie Energie und Material sparen. Ein weiteres cleveres Beispiel ist die Art und Weise, wie Bienen sechseckige Waben herstellen.

„Selbstähnliche Strukturen, einschließlich logarithmischer Spiralen, gelten als die wirtschaftlichste Möglichkeit, die Struktur zu vergrößern, ohne die Form zu verändern oder die bestehende Struktur zu zerstören.“ Er erklärt Turm.

Sein Konzept mit der Bezeichnung „selektiv vorteilhafte Instabilität“ stellt diesen Trend zur Ressourcenschonung in biologischen Systemen jedoch in Frage.

Es wird behauptet, dass zumindest eine gewisse Fluktuation eine grundlegende biologische Notwendigkeit sei, auch wenn eine solche Instabilität zu einem Verlust von Ressourcen führe. Denn es gibt noch andere Dinge zu gewinnen.

„Selektiv vorteilhafte Instabilität erhöht die Komplexität des Systems, und diese erhöhte Komplexität hat potenzielle Vorteile“, sagte Tower schreiben. Zu diesen Vorteilen gehört die Fähigkeit zur Veränderung und damit zur Anpassung, die auf allen biologischen Ebenen von der molekularen bis zur Populationsebene auftritt.

„Selbst die einfachsten Zellen enthalten Proteasen und Kerne bauen ihre Proteine ​​und RNAs regelmäßig ab und ersetzen sie, was darauf hindeutet, dass selektiv vorteilhafte Instabilität lebenswichtig ist.“ sagen.

Der Zustand der Instabilität führt unweigerlich zum Verlust von Energie und Ressourcen sowie zur Anhäufung genetischer Mutationen, die schädlich oder harmlos sein können. So kommt es zum biologischen Altern, Tower Er spekuliert.

Ohne Instabilität und ihre Schattenseiten wäre das Leben jedoch nicht in der Lage, sich an veränderte Zeit- und Raumverhältnisse anzupassen und zu gedeihen.

Wir alle befinden uns also in einem widersprüchlichen Tauziehen zwischen dem Bedürfnis nach Stabilität und dem Bedürfnis nach Instabilität und machen in beiden Fällen Zugeständnisse.

„Die Wissenschaft ist in letzter Zeit von Konzepten wie fasziniert Chaostheorie, Kritisch, Turing-Muster Und ‚Zellulares Bewusstsein„,“ sagen Turm.

„Forschung auf diesem Gebiet legt nahe, dass selektiv vorteilhafte Instabilität eine wichtige Rolle bei der Entstehung jedes dieser Phänomene spielt.“

Diese Forschung wurde veröffentlicht in Grenzen im Alter.