Оригиналът е на Lee Cronin Даниел Десподов преди 9 секунди

Оригиналът е на Lee Cronin

Даниел Десподов преди 9 секунди 1 Сподели

Най-четени

IT НовиниДаниел Десподов - 16:06 | 01.11.2023

В най-големия термоядрен реактор в света бе запалена първата плазма

IT НовиниЕмил Василев - 18:00 | 30.10.2023

SR-91 „ Aurora “: Хиперзвуковият шпионски аероплан на Съединени американски щати, който лети с над 7400 км/ч, и който публично не съществува

АвтомобилиИван Давидов - 4:26 | 31.10.2023

Класация на всяко потомство Toyota RAV4 от най-лошото до най-хубавото

Даниел Десподовhttps://www.kaldata.com/Новинар. Увличам се от модерни технологии, осведомителна сигурност, спорт, просвета и изкуствен интелект.

Съвременната физика може да изясни доста неща – от въртенето на най-малката парченце до държанието на цели космически клъстери. Но тя не може да изясни живота. Просто няма формула, която да изясни разликата сред живата и мъртвата парченце материя. Изглежда, че животът просто мистериозно се „ появява “ от неживи елементи, такива като обикновените частици.

Теорията за асемблирането е самоуверен нов метод за пояснение на живота на фундаментално равнище, чиито основи бяха оповестени неотдавна в списание Nature. Тя допуска, че в основата на всичко стоят сложността и информацията (като да вземем за пример ДНК). Теорията дава визия за това по какъв начин тези понятия пораждат в химичните системи.

Емерджент е дума, която физиците употребяват, с цел да обяснят по какъв начин едно нещо е повече от сумата на своите елементи – да вземем за пример по какъв начин водата може да се усеща мокра, когато обособените водни молекули не го вършат. В този случай мокротата е емергентно (възникващо) свойство.

Въпреки елегантността на математиката, една доктрина може да бъде надеждна, единствено в случай че се тества в лабораторни условия. Внимателно плануваните опити, като тези, които аз и моите сътрудници организираме сега, ще допринесат доста за обосноваването на абстракциите на теорията на асемблирането в химическата действителност.

В основата на теорията на асемблирането стои концепцията, че обектите могат да бъдат дефинирани не като неизменими същности, а посредством историята на тяхното образуване. Това реалокира фокуса върху процесите, при които комплицираните конфигурации се основават от по-прости градивни детайли.

Теорията предлага „ показател на сглобяване “, който дефинира количествено минималния брой стъпки или най-краткия път, нужен за основаването на даден обект. Този индикатор наблюдава степента на „ селекция “, нужна за основаването на отбор от обекти – има се поради паметта, да вземем за пример ДНК, нужна за основаването на живите същества.

В края на краищата живите същества не пораждат непринудено, като да вземем за пример хелият в звездите. За основаването им е нужна ДНК, която служи като образец за основаването на нови версии.

Памет и информация

Но по какъв метод тези теоретични структури могат да бъдат тествани пробно? Един от основните аспекти на теорията за асемблирането към този момент е тестван в нашата лаборатория. Това е определянето на показателя на асемблиране благодарение на масспектрометрия (аналитичен инструмент, който мери съотношението маса-заряд в молекулите).

Чрез фрагментиране на молекулите и анализиране на техните всеобщи спектри можем да оценим техния показател на асемблиране (сглобяване). Можем безусловно да забележим какъв брой стъпки са нужни на другите фрагменти да се съединят, с цел да образуват дадена молекула. Индексът на сглобяване може да бъде измерен и посредством други техники: инфрачервена спектроскопия и спектроскопия на ядрено-магнитен резонанс за другите типове молекули.

Определихме показателя на асемблиране за редица молекули както in vitro, по този начин и по изчислителен път. Нашата работа демонстрира, че обвързваните с живота молекули, като хормоните и метаболитите (продукти на метаболитните реакции), са в действителност по-сложни и изискват повече информация за асемблирането, в сравнение с несвързаните с живота молекули, като въглеродния диоксид. Освен това показахме, че показателят на сглобяване, по-голям от 15 стадия, се среща единствено при молекулите, свързани с живота, както допуска теорията.

Теорията също по този начин предлага проверимо схващане за произхода на живота. Това е по този начин, тъй като има миг, в който молекулите стават толкоз комплицирани, че стартират да употребяват информацията, с цел да вършат свои копия, което малко ненадейно изисква несъмнено количество памет и информация – един тип предел, при който животът се появява от неживото.

В последна сметка селекцията и минималната памет са вероятни и в небиологичните системи (като да вземем за пример методът, по който нашето Слънце е образувало планетите, събирайки дружно голяма маса от материя). Но живите организми и технологиите, които те основават – било то Лего или ракетостроене – са невъзможни без високи равнища наизуст и селекция.

Химическата чорба

Възнамеряваме да проучим по-отблизо произхода на живота, като създадем химическа чорба в нашата лаборатория. В тази „ чорба “ с течение на времето могат да се основат напълно нови молекули посредством прибавяне на разнообразни реагенти, или напълно инцидентно, и ние ще следим показателя на тяхното асемблиране, както и растежа на системата. Като контролираме скоростта на реакциите и изискванията, ще можем да изследваме този забавен преход от неживот към живот и да забележим дали той дава отговор на прогнозите на теорията за асемблирането.

Разработваме също по този начин „ генератори на химическа супа„, които смесват елементарни химически субстанции, с цел да създават комплицирани такива. Това може да увеличи разбирането ни за това по какъв начин може да се сътвори трудност благодарение на теорията на асемблирането и по какъв начин може да се задейства селекцията отвън биологията.

Може би то ще разкрие по какъв начин е протекла еволюцията на живота, започвайки с минимална селекция, а по-късно изисквайки от ден на ден и повече асортимент. Изграждат ли се обектите по предсказуем метод при едни и същи условия? Или в някакъв миг се намесва случайността? Това ще ни помогне да разберем дали възникването на живота е детерминирано и предсказуемо, или е по-скоро безредно.

Това значи, че теорията на асемблирането може да се ползва доста по-широко. Освен молекулите, концепцията може да въодушеви проучването на други системи, учредени на комбинации, като да вземем за пример елементи от материали, полимери или изкуствена химия. Това може да докара до нови научни открития и софтуерни изобретения. Могат да бъдат разпознати фини модели, при които молекулите, надвишаващи праговия показател на сглобяване, имат непропорционално доста избрани свойства.

Теорията може да се употребява и за в детайли проучване на самата еволюция. Можем да проучим по какъв начин клетъчните фрагменти се появяват по време на образуването на цялата клетка, възниквайки от по-малки молекули, които се комбинират, с цел да образуват аминокиселини и нуклеотиди. По този метод следенето на възникването на метаболитните и генетичните мрежи може да даде ключ към разгадаването на преходите в еволюционната история.

Експерименталните проучвания обаче са изпълнени с избрани компликации. Проследяването на асемблирането на обектите изисква акуратен пробен надзор.

Но това сигурно ще си заслужава. Теорията на асемблирането дава обещание коренно ново схващане за материята – може би ще бъдат открити универсални правила на йерархичното създаване отвън рамките на биологията.

Сложните конфигурации на материята може да не са неизменими обекти, а насочни точки в един безконечен развой на създаване, разпространяващ се във времето. Вселената може да се подчинява на избрани физични закони, само че в последна сметка тя е основателят и създателят.