Моделираха процеса на еволюция
Последно: 15 декември 2014 г. в 00:55
Независимо от постоянните изследвания, учените още не са успели да създадат пълноценен синтетичен живот в своите лаборатории.
В тази посока работят и изследователите от университета в Глазгоу начело с проф. Лий Кронин.
Наскоро те все пак успели да постигнат някои положителни резултати, създавайки чисто химична система, способна да еволюира подобно на простите организми.
Изследването е проведено в рамките на програма, чиято цел е създаването на необичайни форми на живот, които не използват ДНК молекули и други биологични съставки.
Основа за последното изследване е предишна работа на проф. Кронин, в която били разработени множество видове основи, съставляващи компонентите за „химичния“ синтетичен живот. Този път процесът по създаване на такъв живот бил автоматизиран поради използването на модифициран 3D принтер, който впръсквал строго дозирани капки специални маслени съставки в определени места на Петриеви панички, пълни с вода.
Капките представлявали смес от четири различни химични съединения. Комбинациите в съотношенията на количествата на тези съединения позволяват да се създадат около 225 вида съставки, отличаващи се със свойства, поведение и способност за преобразуване на химичната енергия в кинетична.
Наличието на източник на енергия за движение превръща всяка капка в нещо като примитивен робот, който се движи и се държи съгласно някои базови правила.
Автоматизираната изследователска инсталация внасяла капките в Петриевите панички, групирайки ги в купове, които учените нарекли „население“. С помощта на видеокамера системата позволявала на изследователите да наблюдават движението на групите капки, тяхното разделяне и колебания.
По някои признаци тези части от „населението“, които били преуспели в процеса на еволюиране, се попълвали със свежи капки и продължавали да еволюират.
Съгласно наблюденията след смяната на 20 „поколения“ капки процесът по химична еволюция започнал доста точно да наподобява процеса на естествена еволюция, а поведението на еволюиращото „население“ станало по-стабилно и прогнозируемо.
„Това е първият път в историята на науката, в който еволюираща химична система съществува извън рамките на всякаква биологична система – разказва проф. Кронин. – Моделирането на биологичните еволюционни процеси, развитието на организми от прости към по-сложни видове, е доста сложна и продължителна работа.
Но благодарение на проектираната от нас система ние можем да изучим еволюционните процеси на по-просто ниво, освен това процесите на химична еволюция протичат доста по-бързо от естествените процеси, което ни позволява да експериментираме с еволюцията в доста широки рамки.“
В своите бъдещи експерименти учените планират вече не просто да провеждат пасивно наблюдение на протичащите еволюционни процеси. Те ще се опитат да търсят случаи на „неочаквани отклонения“ и ще се намесват в хода на процесите, усложнявайки още повече тези отклонения и наблюдавайки какво ще се получи.
„В последните години успяхме да разберем доста за процесите на биологичната еволюция благодарение на възможностите на съвременната компютърна техника и доста сложни математически модели. Нашите изследвания позволяват да надникнем в еволюционните процеси от напълно нова гледна точка.
И благодарение на това успяваме не само да разкрием някои тайни на произхода на всичко живо на белия свят, но и да създадем образци синтетичен живот, в основата на който лежи не биологията, а доста проста химия.“
Успоредно с експериментите в областта на химичната еволюция екипът на проф. Кронин се занимава със създаването на първите неорганични аналози на живи клетки, които те наричат iCHELL.
Тези клетки ще се състоят предимно от метали с примеси на молекули на други съединения и ще демонстрират поведение, присъщо на обикновените живи клетки, влизащи в състава на всички сложни биологични организми.
Изследването е публикувано в Nature Communications.
