Вчені змоделювали еволюцію на комп'ютері

Опубликованно 05.01.2019 03:34

Вчені Університету штату Мічиган (США) змоделювали процес походження життя. Згідно з результатами комп'ютерної симуляції, молекули-розповсюджувачів, які здатні каталізувати свій власний синтез і були основою для клітин, з'явилися завдяки тому, що деякі комбінації органічних сполук були більш вірогідні, ніж інші. Про це повідомляється в прес-релізі на Phys.org.

Дослідники використовували програмне забезпечення Avida, яке здатне виробляти відтворюють самі себе програми. При копіюванні таких програм можуть виникати помилки — аналоги мутацій в ДНК живих організмів. Таким чином, за допомогою Avida вчені здатні змоделювати еволюцію. Так як програми конкурують між собою за доступ до пам'яті і процесорний час, тому виживають і залишають "потомство" тільки ті, у кого є корисні мутації.

Кожна програма написана на мові, містить 26 інструкцій (мономерів), які позначені літерами алфавіту від А до Z. Комбінації інструкцій називаються лінійними гетерополимерами і є аналогами хімічних ланцюжків, що складаються з амінокислот (білки) або нуклеотидів (ДНК або РНК). Повністю випадковий вибір інструкцій призводить до появи величезного числа несхожих один на одного програм. Проте вчені застосували принцип, згідно з яким у Avida деякі комбінації з'являються частіше за інших, подібно до того, як у природі деякі хімічні реакції більш імовірні і протікають швидше, ніж інші.

Частину інструкцій сприяє появі у можливості програми самовідтворюватися. Виявилося, що якщо ці інструкції зустрічаються частіше, то з мільярда згенерованих програм 27 мають здатність відтворюватися. За словами вчених, якщо є процес, який генерує певні мономери з відповідною частотою, то число молекул-реплікаторів начебто рібозімов починає різко збільшуватися. В умовах первинного бульйону на древній Землі поява таких процесів більш ніж ймовірно.

Рибозимами називають молекули РНК, що володіють каталітичним дією. Існують рібозіми, які при певних умовах каталізують власну збірку. Вважається, що такі молекули були попередниками клітин.

Нагадаємо, раніше було знайдено нове доказ еволюції.

Категория: Технологии