Ніла Іваненко 
Вважається, що біологічні закони є доволі рідкісними. Вони описують закономірності або організаційні принципи, що поширені повсюдно. Хоча ці закони м’якіші, ніж абсолюти математики або фізики, вони допомагають нам краще зрозуміти складні процеси, що керують життям.
Проте життя, схоже, вимагає бодай деякої нестабільності. Це слід вважати біологічною універсальністю, вважає автор ідеї – Джон Тауер, молекулярний біолог з Університету Південної Каліфорнії (США).
Більшість наукових прикладів пов’язані зі збереженням матеріалів чи енергії, а отже, з тенденцією тяжіння до стабільності.
Наприклад, згідно з правилом Аллена, сформульованим в 1877 році, теплокровним тваринам в холодних регіонах для збереження тепла тіла потрібні товстіші кінцівки з меншою площею поверхні. Тоді як у тепліших регіонах правильно протилежне. Але, як у всьому біологічному світі, тут є деякі винятки: приміром, коротконогі чагарникові собаки, що мешкають у Центральній та Південній Америці.
Інший приклад біологічних «правил» полягає в повторюваних структурах, що підпорядковуються математичним статечним законам у міру збільшення їхнього розміру. Як-от спіраль раковини наутилуса, що постійно розширюється. Вважається, що ці структури, які зустрічаються в багатьох біологічних системах, дають можливість економити енергію та матеріали.
Ще один приклад розумного закону – те, як бджоли будують шестикутні стільники. «Самоподібні структури, зокрема й логарифмічні спіралі, вважаються найекономнішим способом збільшити розмір конструкції без зміни форми або руйнування структури», – зауважив Джон Тауер.
Необхідність нестабільності
Однак його концепція «вибірково вигідної нестабільності» кидає виклик цій тенденції збереження ресурсів у біологічних системах, пише Science Alert.
Науковець стверджує, що бодай деяка нестабільність є фундаментальною біологічною необхідністю, хоча й призводить до втрати ресурсів. «Вибірково вигідна нестабільність збільшує складність системи, і ця підвищена складність має потенційні переваги», – пояснив пан Тауер. Ці переваги передбачають здатність змінюватися, а отже, адаптуватися на всіх біологічних рівнях, від молекулярного до популяційного.
«Навіть найпростіші клітини містять протеази та нуклеази й регулярно деградують та замінюють свої білки та РНК, що вказує на те, що вибірково вигідна нестабільність необхідна для життя», – сказав науковець.
Потреба в нестабільності неминуче спричиняє втрати енергії та ресурсів, а також накопичення генетичних мутацій. Вони можуть бути як шкідливими, так і сприятливими. «Саме таким чином ми приходимо до біологічного старіння», – припустив Джон Тауер.
Однак без нестабільності та її недоліків життя не змогло б адаптуватися і процвітати в часі та просторі, що змінюються. Тож усі живе на Землі змушене раз у раз іти на компроміси, опинившись в ситуації суперечливого перетягування каната між потребами у стабільності та нестабільності.
Результати дослідження опублікував журнал Frontiers in Aging.
Фото: pexels.com
