Изглежда, че животът изисква поне известна нестабилност. Този факт трябва да се счита за биологична универсалност - това твърди молекулярният биолог Джон Тауър от Университета на Южна Калифорния.

Смята се, че биологичните закони се срещат рядко и описват модели или организиращи принципи, които изглеждат, общо взето, повсеместни. Макар че могат да бъдат по-скромни от абсолютните закони в математиката или физиката, подобни правила в биологията все пак ни помагат да разберем по-добре сложните процеси, които управляват живота.

Повечето примери, които сме открили досега, изглежда се отнасят до запазването на материалите или енергията и следователно до тенденцията на живота към стабилност.

Например правилото на Ален, формулирано през 1877 г., гласи, че топлокръвните животни в по-студени райони се нуждаят от по-здрави крайници с по-малка повърхност, за да запазят телесната топлина, докато в по-топлите райони е обратното. Но както при всичко биологично, има и някои изключения: сред тях са късокраките храстови кучета, срещащи се в Централна и Южна Америка, и обикновената жаба.

Друг пример за биологични "правила" са повтарящите се структури, които се подчиняват на математически закони на силата при увеличаване на размера, като например постоянно разширяващата се спирала на черупката на наутилуса. Те са широко разпространени в много биологични системи и отново са стратегии, за които се смята, че спестяват използването на енергия и материал. Начинът, по който пчелите изграждат шестоъгълна пчелна пита, е друг интелигентен пример.

"Смята се, че самоподобните структури, включително логаритмичните спирали, са най-икономичният начин за увеличаване на размера на дадена структура, без да се променя формата или да се разрушава съществуващата структура", обяснява Тауър.

Неговата концепция, наречена "селективно изгодна нестабилност", обаче оспорва тази тенденция към запазване на ресурсите в биологичните системи. Тя твърди, че поне известна нестабилност е основна биологична необходимост, въпреки че тази нестабилност води до загуба на ресурси. Това е така, защото има и други неща, които могат да се спечелят.

"Селективно благоприятната нестабилност увеличава сложността на системата, а тази повишена сложност има потенциални ползи", пише Тауър. Тези предимства включват възможността за промяна и следователно за адаптиране, което се случва на всички биологични нива - от молекулярното до популационното.

"Дори и най-простите клетки съдържат протеази и нуклеази и редовно разграждат и заменят своите протеини и РНК, което показва, че селективно благоприятната нестабилност е от съществено значение за живота", казва Тауър.

Изискването за нестабилност неизбежно води до загуба на енергия и ресурси и до натрупване на генетични мутации, които могат да бъдат както вредни, така и доброкачествени. Така се стига до биологичното стареене, предполага Тауър.

И все пак без нестабилността и нейните отрицателни страни животът не би бил в състояние да се адаптира и да процъфтява в променящите се време и пространство. Така че всички ние се намираме в противоречива ситуация, в която се разкъсваме от нуждата от стабилност и нестабилност, правейки компромиси и в двете посоки.

Снимка: Unsplash

Виж още: Най-голямата триизмерна карта на Вселената разкрива идеи за нова теория на физиката (ВИДЕО)