Учени откриха поразителна връзка между теорията на числата и еволюционната генетика
Теорията на числата, която учи свойствата на естествените цифри, се смята за най-чистата форма на математиката. На пръв взор тя може да наподобява прекомерно нереална, без отношение към действителността. И въпреки всичко теорията на числата нееднократно е намирала отражение в теорията и практиката – от числата на Фибоначи в природата до техниките за криптиране. Този път учените демонстрираха непредвидена връзка сред теорията на числата и еволюционната генетика. С помощта на математиката те откриха границата на мутационната непоклатимост на фенотипа – основна големина в генетиката. В някои случаи, откриха учените, природата доближава прецизен най-много на непоклатимост, само че не минава тази граница. Сякаш знае за фракталната функционалност на сумите от числа.
Международен екип от учени откри съществуването на скрита връзка сред функционалността на сумата от числа и основната големина в генетиката – мутационната непоклатимост на фенотипа, която дефинира вероятността за пораждане на промени в набора от характерности на организма, написа Phys.org. Откритието може да има значими последствия за еволюционната генетика. Голям брой генетични разновидности са неутрални, което значи, че те могат постепенно да се натрупват с течение на времето, без да въздействат на жизнеспособността на фенотипа. Тези разновидности провокират промени в генома през избрани шпации от време. Тъй като скоростта, с която настъпват измененията, е известна, биолозите могат да сравнят разликата в генните последователности сред два организма и да схванат по кое време е живял техният общ предшественик.
Но съществуването на тези неутрални разновидности повдига значим въпрос: каква част от разновидностите в дадена верига се смятат за неутрални? Този параметър – мутационната непоклатимост на фенотипа – дефинира междинния брой разновидности, които могат да се появят във всички вериги, без да повлияят на фенотипа.
„ Вече знаем, че при доста биологични системи се следи необикновено висока непоклатимост на фенотипа, без която еволюцията е невъзможна “, споделя професор Ард Луис от Оксфордския университет, началник на изследователския екип. – Но не знаем каква е оптималната допустима непоклатимост и дали въобще съществува такава граница “.
Именно на този въпрос екипът е намерил отговор. Те потвърдиха, че оптималната резистентност е пропорционална на алгоритъма на частта от всички вероятни вериги, които съставляват фенотипа, поправен като функционалност на сумата от числа Sk (n), заложена като сума от числа на естественото число n в к-цифровата бройна система. Например за n = 123 в десетична бройна система сумата от числа ще бъде s10(123) = 1 + 2 + 3 = 6.
Друга изненада е, че оптималната непоклатимост е обвързвана и с функционалността на Такаги, известна още като кривата на Бланмандж.
В някои случаи, откриват учените, природата доближава тъкмо до оптималната непоклатимост, само че не минава тази граница. Сякаш тя знае за фракталната функционалност на сумите от цифри.
