一项新的生物学规则可能已经浮出水面拓展了对进化和衰老的洞察

发布时间：2024-06-18 16:26:35 栏目：生活

导读 南加州大学多恩西夫文学、艺术与科学学院的一位分子生物学家可能发现了一条新的生物学规则。生物学规则有时也被称为生物定律，它描述了生物...

南加州大学多恩西夫文学、艺术与科学学院的一位分子生物学家可能发现了一条新的“生物学规则”。



生物学规则有时也被称为生物定律，它描述了生物体中公认的模式或真理。例如，艾伦规则指出，在温血动物中，生活在寒冷地区的动物肢体较短、较粗(以保存体温)，而生活在炎热地区的动物则需要更大的体表面积来散热。

动物学家乔尔艾伦于 1877 年提出了这个想法，虽然他不是第一个也不是最后一个提出生物学规则的人，但他是少数获得科学家认可的人之一。

现在， 南加州大学多恩西夫分校生物科学教授 约翰·托尔 相信他发现了另一条生物学规则。他 于 5 月 16 日在《衰老前沿》 杂志上 发表了他的想法。

生活可能需要不稳定

塔尔的规则挑战了长期以来的观念，即大多数生物体更喜欢稳定而不是不稳定，因为稳定需要更少的能量和资源。例如，六边形在自然界中经常出现——想想蜂巢和昆虫的眼睛——因为它们是稳定的，需要最少的材料来覆盖表面。

塔尔的规则以不稳定性为中心，特别是一种称为“选择性优势不稳定性”或SAI的概念，其中生物成分(例如蛋白质和遗传物质)中的一些波动性为细胞提供了优势。

Tower 认为 SAI 是生物学的一个基本组成部分。“即使是最简单的细胞也含有蛋白酶和核酸酶，并定期降解和替换其蛋白质和 RNA，这表明 SAI 对生命至关重要，”他解释道。

他说 SAI 在进化过程中也发挥着关键作用。

他解释说，当细胞进行其活动，生成和降解各种不稳定成分时，它们将存在于两种状态之一——一种状态存在不稳定成分，一种状态不存在不稳定成分。

自然选择对两种细胞状态的作用可能不同。“如果正常基因在一种细胞状态下有利，而基因突变在另一种细胞状态下有利，那么这可能有利于在同一细胞群中维持正常基因和基因突变，”他说。允许这种遗传多样性可以使细胞和生物体更具适应性。

SAI 可能是衰老的根源——甚至更多

选择性有利的不稳定性也可能导致衰老。在细胞内产生并替换不稳定成分需要消耗材料和能源。分解它可能也需要额外的能源。

此外，由于 SAI 为细胞设置了两种潜在状态，允许正常基因和突变基因共存，如果突变基因是有害的，这可能会导致衰老，Tower 说。

除了进化和衰老之外，SAI 还有其他深远的影响。

托尔说：“科学界最近对混沌理论、临界性、 图灵模式 和‘细胞意识’等概念非常着迷 。该领域的研究表明，SAI 在产生这些现象的过程中发挥着重要作用。”

他说，由于SAI在生物学中普遍存在且影响深远，它可能成为生物学的最新规则。