Нила Иваненко 
Считается, что биологические законы довольно редки. Они описывают закономерности или организационные принципы, которые распространены повсеместно. Хотя эти законы более мягкие, чем абсолюты математики или физики, они помогают нам лучше понять сложные процессы, управляющие жизнью.
Однако жизнь, похоже, требует хотя бы некоторой нестабильности. Это следует считать биологической универсальностью, считает автор идеи - Джон Тауэр, молекулярный биолог из Университета Южной Калифорнии (США).
Большинство научных примеров связаны с сохранением материалов или энергии, а следовательно, с тенденцией тяготения к стабильности.
Например, согласно правилу Аллена, сформулированному в 1877 году, теплокровным животным в холодных регионах для сохранения тепла тела нужны более толстые конечности с меньшей площадью поверхности. Тогда как в более теплых регионах правильно обратное. Но, как во всем биологическом мире, здесь есть некоторые исключения: к примеру, коротконогие кустарниковые собакиобитающих в Центральной и Южной Америке.
Другой пример биологических "правил" заключается в повторяющихся структурах, подчиняющихся математическим степенным законам по мере увеличения их размера. Например, спираль раковины наутилус, что постоянно расширяется. Считается, что эти структуры, которые встречаются во многих биологических системах, дают возможность экономить энергию и материалы.
Еще один пример разумного закона - то, как пчелы строят шестиугольные соты. "Самоподобные структуры, в том числе и логарифмические спирали, считаются самым экономным способом увеличить размер конструкции без изменения формы или разрушения структуры", - отметил Джон Тауэр.
Необходимость нестабильности
Однако его концепция "избирательно выгодной нестабильности" бросает вызов этой тенденции сохранения ресурсов в биологических системах, пишет Science Alert.
Ученый утверждает, что хотя бы некоторая нестабильность является фундаментальной биологической необходимостью, хотя и приводит к потере ресурсов. "Избирательно выгодная нестабильность увеличивает сложность системы, и эта повышенная сложность имеет потенциальные преимущества", - пояснил господин Тауэр. Эти преимущества предполагают способность меняться, а следовательно, адаптироваться на всех биологических уровнях, от молекулярного до популяционного.
"Даже самые простые клетки содержат протеазы и нуклеазы и регулярно деградируют и заменяют свои белки и РНК, что указывает на то, что избирательно выгодная нестабильность необходима для жизни", - сказал ученый.
Потребность в нестабильности неизбежно приводит к потере энергии и ресурсов, а также к накоплению генетических мутаций. Они могут быть как вредными, так и благоприятными. "Именно таким образом мы приходим к биологическому старению", - предположил Джон Тауэр.
Однако без нестабильности и ее недостатков жизнь не смогла бы адаптироваться и процветать в изменяющемся времени и пространстве. Поэтому все живущие на Земли вынуждено то и дело идти на компромиссы, оказавшись в ситуации противоречивого перетягивания каната между потребностями в стабильности и нестабильности.
Результаты исследования опубликовал журнал Frontiers in Aging.
Фото: pexels.com
