분자는 "탈영병"과 "무임승차자"가 되는 것을 선호하지만 상황이 악화되자마자
새 작품의 저자는 무엇을 했나요?
새로운 가설은 라이프 저널에 기사로 게재되었습니다. 저자는 박사 과정 학생인 Alexandre Champagne-Ruel과 그의 감독자인 Paul Charbonneau, 몬트리올 대학교 물리학과 교수입니다.
연구의 저자들은 다음과 같은 가설을 기초로 삼았습니다.생명은 자기 복제 분자 네트워크를 통해 지구에서 시작되었습니다. 자기 복제 분자는 동일하거나 유사한 복사본이 생성되는 동적 시스템입니다. 생물학적 세포는 적절한 환경에서 세포분열을 통해 증식됩니다. 세포 분열 중에 DNA가 복제되고 번식 과정에서 자손에게 전달될 수 있습니다.
연구원들은 컴퓨터 모델을 개발했습니다이러한 자기 복제 분자가 어떻게 상호 작용하는지 관찰하기 위해 다양한 환경을 사용합니다. 이는 생명이 탄생하는 동안 발생할 수 있는 사건을 시뮬레이션하는 데 필요합니다.
"물리학자들은 종종 다양한 복잡한 형태를 연구합니다.특히 생명의 기원. Champagne-Ruel은 "생명이 나타났을 때이 과정에서 참가자들 사이에 적극적인 협력이 있었던 몇 가지 모델이 있습니다."라고 말했습니다.
연구원들은 이러한 자기 복제 분자가 상호 작용하는 방식을 관찰하기 위해 다양한 환경의 컴퓨터 모델을 개발했습니다.
그들은 왜 다윈의 진화론이 필요했는가?
Champagne-Ruel과 Charbonneau는 죄수의 딜레마를 바탕으로 처음으로 모델을 만들었습니다. 이는 다양한 과학 분야에서 사용되는 게임 이론 시나리오입니다.
이 문제의 중심에는 두 명의 죄수에 대한 음모가 있습니다.범죄를 저지른 것으로 의심되는 사람. 그들은 경찰에 의해 구금되어 다른 감방에 갇혔습니다. 이제 각 수감자는 자신이 한 일을 자백할지, 아니면 침묵을 지킬지 결정해야 합니다.
두 범죄자는 서로 다른 감방에 앉아 있으므로협의할 수는 없지만 둘 다 자백하지 않으면 범죄 증거가 부족하여 6개월 후에 석방된다는 것을 알고 있습니다. 두 사람 모두 유죄를 인정하면 2년 동안 복역하게 된다. 만일 한 사람은 자백하고 둘째 사람은 자백하지 않으면 첫째 사람은 석방되고 둘째 사람은 3년 동안 감옥에 갇히게 됩니다. 딜레마의 본질은 상대방이 무엇을 하든 협력하는 것(침묵을 유지하는 것)보다 포기하는 것(공범에게 알리는 것)이 더 많은 것을 얻을 것이라는 것입니다. 하지만 협력하기로 결정하면 두 사람 모두에게 더 좋을 것입니다.
빌드에 사용된 새 작업의 작성자이 딜레마를 모델링하십시오. 그런 다음 그들은 다윈 시스템의 세 가지 핵심 원칙인 선택, 유전, 변이(또는 돌연변이)를 추가하고 "플레이어"가 자유롭고 반복적으로 행동하는 그리드에서 시뮬레이션을 실행했습니다.
“시뮬레이션 동안 우리는 전략을 계산했고,점수를 얻은 사람. 우리는 그것들을 선택하고 자유롭게 배포하여 프리바이오틱 환경에서 만연했을 수 있는 역학을 재현했습니다.”라고 Champagne-Ruel이 설명했습니다.
시뮬레이션 중 저자를 놀라게 한 것
상호 작용 중에 Champagne-Ruel은 다음을 발견했습니다.탈북한 선수들이 지배한다는 것. 어떤 변형에서는 이러한 플레이어를 프리라이더(Free Rider)라고도 합니다. 그는 이것이 이러한 유형의 모델링에 대한 진화론적 게임 이론의 알려진 결과라고 말합니다.
하지만 플레이어가 오류율을 얻을 때,유전될 뿐만 아니라 돌연변이의 대상이 된다면 협력하는 사람들이 시스템을 장악하게 됩니다. 유전 가능성과 다양성이 있는 진화적 환경에 있으면 협력이 번창합니다. 이는 처음에는 모두가 이탈하는 경쟁 환경이 있는 경우에도 발생합니다.
물리학자들은 그러한 급격한 전환에 주목했습니다.협력은 물리학에서 상전이라고 하는 것과 유사합니다. 물이 끓는점에 도달하는 경우와 같이 시스템이 갑자기 자발적으로 재구성됩니다.
“우리 모델은 생명의 출현이 단계 전환과 유사할 수 있다는 생각을 뒷받침합니다. 이 가설은 이미 제시된 가설과 유사합니다.”라고 Champagne-Ruel은 말했습니다.
이 모델은 생명의 출현이 상전이와 같을 수 있다는 아이디어를 뒷받침합니다.
다른 행성의 생명 기원에 협력이 있습니까?
Champagne-Ruel의 결과는 시스템에 게놈이 발달하지 않고 유기체의 복잡한 행동이 없더라도 여전히 협력과 협조가 일어날 수 있음을 보여줍니다.
"분자와 분자 사이의 협력이 이루어지면유기체는 자연에서 매우 쉽게 발생하므로 불리한 조건에서도 생명체가 존재할 수 있음을 시사합니다. 우리는 제임스 웹 우주 망원경의 도움으로 가까운 미래에 그것을 발견할 수 있을 것입니다.”라고 Champagne-Ruel은 말했습니다. “우주생물학자들은 어떠한 단서도 무시해서는 안 됩니다. 왜냐하면 자연적 협력, 즉 생명이 불리해 보이는 환경에서도 나타날 수 있기 때문입니다. .”
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