2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Անհատական բջիջների գաղութներից դեպի բազմաբջիջ օրգանիզմների անցումը կարող է իրականացվել համեմատաբար արագ՝ մեկ միլիոն սերունդների ընթացքում, համաձայն նոր մաթեմատիկական մոդելի, որը հրապարակվել է հունիսի 10-ին PLoS Computational Biology բաց հասանելի ամսագրում, որը պարզեցնում է մեր ըմբռնումը։ այս գործընթացից։
Կենսաբանական օրգանիզմները շատ բարդ են և բաղկացած են բազմաթիվ տարբեր մասերից, որոնք գործում են միասին՝ ապահովելու ամբողջի գոյատևումն ու վերարտադրությունը:Թե ինչպես և ինչու է բարդությունը մեծանում էվոլյուցիայի ընթացքում, մեծ գիտական և փիլիսոփայական նշանակություն ունի: Կենսաբանները հայտնաբերել են բարդության էվոլյուցիայի մի շարք հիմնական անցումներ՝ ներառյալ քրոմոսոմների, էուկարիոտների, սեռական վերարտադրության, բազմաբջիջ օրգանիզմների և միջատների սոցիալական խմբերի ծագումը: Այս անցումներից շատերի կարևոր քայլը աշխատանքի բաժանումն է առաջացող ավելի բարձր մակարդակի էվոլյուցիոն միավորի բաղադրիչների միջև:
Հասկանալը, թե ինչպես է առաջացել աշխատանքի բաժանումը բազմաբջիջ օրգանիզմներում, դժվար է, քանի որ ակնկալվում է, որ միայնակ բջիջները եսասիրաբար կգործեն՝ պաշտպանելու իրենց գոյությունը, փոխանակ համագործակցելով՝ հասնելու ավելի արդյունավետ կազմակերպման ավելի բարձր մակարդակի, բացատրում է հեղինակ Սերգեյ Գավրիլեցը, Associate: Մաթեմատիկական և կենսաբանական սինթեզի ազգային ինստիտուտի գիտական գործունեության տնօրեն և Թենեսի-Նոքսվիլի համալսարանի պրոֆեսոր:
Նրա նոր մոտեցումը վերաբերում է ոչ միայն օրգանիզմի բջիջներին, այլ կարող է ավելի լայնորեն կիրառվել բազմաթիվ բջիջների տեսակների, բարդ օրգանների կամ նույնիսկ որոշ միջատների հասարակությունների առաջացման համար:Այս բացահայտումները օգնում են պատասխանել էվոլյուցիոն կենսաբանների բազմաթիվ հարցերի, որոնք աշխատում են բարդության էվոլյուցիայի հիմնական անցումները հասկանալու ուղղությամբ:
Օգտագործելով վոլվոկասյան կանաչ ջրիմուռների սաղմնային և սոմայի բջիջները որպես օրինակ՝ Գավրիլեցի մաթեմատիկական մոդելը նկարագրում է աշխատանքի բաժանման էվոլյուցիոն առաջացումը՝ սկսած չտարբերակված առանձին բջիջների գաղութից և վերջացրած լրիվ տարբերակված բազմաբջիջ օրգանիզմներով: Սա առաջին մոդելն է, որը ցույց է տալիս մանրէ-սոմայի ամբողջական տարբերակման էվոլյուցիան, որտեղ գաղութի բջիջների մի մասը (մանր) ի վերջո մասնագիտանում է վերարտադրության մեջ, իսկ գաղութի բջիջների մյուս մասը (սոմա) մասնագիտանում է գոյատևման մեջ:
Մոդելում աշխատանքի բաժանումը տեղի է ունենում տարբեր ձևերով զարգանալու ունակության էվոլյուցիայի միջոցով (զարգացման պլաստիկություն), ինչը նշանակում է, որ որոշակի գենային կարգավորում է պահանջվում: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ աշխատանքի բաժանումը կարող է տեղի ունենալ, եթե բավարարվեն երկու պայմաններ. պետք է լինի ուժեղ գենետիկական առնչություն և ֆիթնես փոխզիջումներ, որոնք թույլ չեն տալիս առանձին բջիջներին արդյունավետորեն կատարել բազմաթիվ գործառույթներ:
«Այս կոնկրետ մոդելը աշխատանքի բաժանման շատ պարզ ուղի է ապահովում», - ասաց Գավրիլեցը: «Մոդելը օգնում է մարզել մեր ինտուիցիան այլ ավելի բարդ էվոլյուցիոն գործընթացների վերաբերյալ»:
