Molekyler foretrekker å være "desertører" og "frie ryttere", men så snart forholdene forverres, blir de
Hva gjorde forfatterne av det nye verket?
Den nye hypotesen ble publisert som en artikkel i tidsskriftet Life. Forfatterne er PhD-student Alexandre Champagne-Ruel og hans veileder Paul Charbonneau, professor ved Institutt for fysikk ved University of Montreal.
Forfatterne av studien tok utgangspunkt i hypotesen omat livet oppsto på jorden i nettverk av selvreplikerende molekyler. Selvreplikerende molekyler er et dynamisk system der det lages en identisk eller lignende kopi av seg selv. Biologiske celler i et egnet miljø formerer seg gjennom celledeling. Under celledeling replikeres DNA og kan overføres til avkom under reproduksjon.
Forskere har utviklet datamodellerforskjellige miljøer for å observere hvordan slike selvreplikerende molekyler samhandler. Dette er nødvendig for å simulere hendelser som kunne ha skjedd under livets opprinnelse.
"Fysikere studerer ofte ulike komplekse former, ispesielt livets opprinnelse. Det er flere modeller der det var aktivt samarbeid mellom deltakerne i denne prosessen, da livet dukket opp, sier Champagne-Ruel.
Forskere har utviklet datamodeller av forskjellige miljøer for å observere hvordan slike selvreplikerende molekyler samhandler.
Hvorfor trengte de Darwins evolusjonsteori?
Champagne-Ruel og Charbonneau bygde først sin modell, som er basert på fangens dilemma. Dette er et spillteoretisk scenario som brukes i en rekke vitenskapelige felt.
I kjernen av dette problemet er et komplott om to fanger,som er mistenkt for å ha begått en forbrytelse. De ble arrestert av politiet og satt i forskjellige celler. Nå må hver fange bestemme seg for om han skal tilstå det han har gjort eller tie.
Begge kriminelle sitter i forskjellige celler, såkan ikke konferere, men de vet at hvis begge ikke tilstår, vil de bli løslatt om 6 måneder på grunn av mangel på bevis for en forbrytelse. Erkjenner begge straffskyld, soner de to år. Og hvis en tilstår, men den andre ikke gjør det, vil den første bli løslatt, og den andre vil bli fengslet i tre år. Essensen av dilemmaet er at uansett hva motstanderen din gjør, vil du tjene mer hvis du forlater (fortell om din medskyldige) enn hvis du samarbeider (tius). Men det vil være bedre for begge om de bestemmer seg for å samarbeide.
Forfatterne av det nye verket pleide å byggemodell dette dilemmaet. De la deretter til de tre kjerneprinsippene i det darwinistiske systemet – seleksjon, arvbarhet og variasjon (eller mutasjon) – og kjørte simuleringer på et rutenett der «spillerne» handlet fritt og repeterende.
"Under simuleringen beregnet vi strategier,som fikk poeng. Vi valgte dem ut og distribuerte dem fritt, og gjenskapte dynamikken som kan ha rådet i et prebiotisk miljø,» forklarte Champagne-Ruel.
Hva overrasket forfatterne under simuleringen
Under interaksjonene oppdaget Champagne-Ruel detat spillerne som hoppet av dominerer. I noen varianter kalles slike spillere også free riders. Dette, sier han, er et kjent resultat av evolusjonær spillteori for denne typen modellering.
Men når spillere får feilrater,som ikke bare er arvet, men også gjenstand for mutasjoner, da fanges systemet opp av de som samarbeider. Når de først er i et evolusjonært miljø hvor det er arv og variasjon, blomstrer samarbeidet. Dette skjer selv om det i utgangspunktet var et konkurransemiljø der alle hoppet av.
Fysikere bemerket at en så skarp overgang tilsamarbeid ligner det som i fysikk kalles en faseovergang. Det er en plutselig spontan omorganisering av et system, for eksempel når vannet når kokepunktet.
"Vår modell støtter ideen om at livets fremvekst kan ligne på en faseovergang. Denne hypotesen er lik de som allerede er fremsatt, sa Champagne-Ruel.
Modellen støtter ideen om at livets fremvekst kan være som en faseovergang.
Er det samarbeid i opprinnelsen til liv på andre planeter
Champagne-Ruels resultater viser at selv om et system ikke har utviklet genom og kompleks oppførsel av organismer, kan samarbeid og samarbeid likevel oppstå.
"Hvis samarbeid mellom molekyler ogorganismer oppstår så lett i naturen, dette tyder på at liv også kan eksistere under ugunstige forhold. Vi kan potensielt finne det i nær fremtid ved hjelp av James Webb-romteleskopet," bemerket Champagne-Ruel "Astrobiologer bør ikke ignorere noen ledetråder, fordi naturlig samarbeid - og derfor liv - kan til og med dukke opp i et miljø som virker ugunstig. ."
Les mer
Diagnose på et øyeblikk: hvordan IT endrer helsevesenet
Forskere har funnet den største planten: lengden er 180 km, og alderen er omtrent 4,5 tusen år
Monkeypox er i ferd med å bli et globalt virus: hvorfor det overføres så raskt