[ad_1]

“من اخیراً از Geograph بازدید کرده ام. توزیع کنید و شگفت انگیزترین ورزش این است – یک بازی شطرنج عالی با دنیای تخته. “
– چارلز داروین به CJF بونبری (1856)

مندر سال 1938 ، یاسوناری کاواباتا ، روزنامه نگار جوانی در توکیو ، نبرد بین استاد هونینبو شوسای و شاگرد مینورو کیتانی را برای دستیابی به مقام عالی در بازی تخته ای Go ، تهیه کرد این یکی از طولانی ترین مسابقات در طول تاریخ بازی های رقابتی – شش ماه بود. در رمان جایزه نوبل 1968 خود ، با الهام از این وقایع ، استاد او، کاواباتا در مورد لحظه مهم می نویسد که: “سیاه و سفید ضخیم تر است و قلمرو سیاه و سفید امن است و زمان اوتاک نزدیک می شود [Kitani’s pseudonym in the book] شخصیت خودش ، پرخاشگرانه ، تشکیل دهنده های دشمن را که در آنها بسیار ماهر بود ، می خنداند. “استراتژی ای که اوتاکه را به پیروزی رساند.

بازی بسیار پیچیده ، امروز Go به کتیبه ای در سنگ قبر در قبرستان شکست انسان توسط پیشرفت الگوریتمی تبدیل شده است. (بعد از برنامه AlphaGo لی Sedol ، یکی از بهترین بازیکنان Go را نابود کرد ، Sedol کنار کشید و گفت که حریف او “موجودی است که نمی توان آن را شکست داد”).

به احتمال زیاد چارلز داروین اولین کسی بود که طبیعت را از نظر یک بازی که در یک بازه زمانی طولانی انجام شده درک کرد. من تعجب کردم که اگر طبیعت شناس شطرنج ، مانند کاواباتا ، او را مطالعه کرده باشد ، چقدر می تواند این استعاره را ادامه دهد. بر خلاف شطرنج ، جایی که هدف افشای و دستگیری پادشاه با حذف مهره ها است ، در Go هدف این است که از طریق مهره های اطراف دشمن به نام سنگ ، قلمرو را بگیرید و تخته را با سنگ های بیشتری از حریف خود پر کنید.

ما تکامل را از دریچه بازی ها درک می کنیم.

تأمل در برخی از ظرافت های استراتژی بازی ، فکر می کنم ، ممکن است درک ما را از ماهیت استراتژیک تکامل ، که دو مقاله اخیر در مورد تکامل پروتئین ها منتشر شده است ، روشن کند علوم پایه1 و طبیعت2 از تیم های تحقیقاتی مختلف ، یک کانون توجه درخشان است. مقایسه با Go نشان می دهد که چگونه این دو مطالعه تکامل را از یک فرایند تاکتیکی به یک فرآیند غنی از فرصت های استراتژیک ارتقا می دهند. به عبارت دیگر ، آنها توضیح می دهند که چگونه خصوصیات بیولوژیکی درجه دوم مانند انعطاف پذیری ، پیچیدگی و تکامل چیست – یعنی. پتانسیل افزایش یافته برای تغییرپذیری انطباقی – به طور طبیعی در انتخاب به موازات ویژگی های سازگارانه درجه اول آشنا تر که تناسب را افزایش می دهند ، ظاهر می شود.

به طور خاص ، این اسناد این خواص مرتبه دوم را نشان می دهد – که می تواند خنثی باشد ، یا برای بدن بی ضرر باشد ، یا بالقوه مفید باشد – هنگام کار با پروتئین ها. البته پروتئین ها از مولکول های بزرگ و تا شده تشکیل شده از یک یا چند زنجیره طولانی از اسیدهای آمینه تشکیل شده اند. این زنجیره ها اغلب به زیر واحد های مختلف متفاوتی تبدیل می شوند و چندین مولتی بزرگ ایجاد می کنند که به آنها مجموعه های چند بعدی نیز گفته می شود. ساختارهای مختلف سه بعدی مختلف که پروتئین ها به طور قابل اعتماد تشکیل می دهند ، در اثر قرار گرفتن در طول موج های خاص نور ، تا حد زیادی وظیفه عملکردهای تطبیقی ​​را دارند ، مانند جداسازی رنگ.

پرداخت شده به شما: دانشمندان نشان داده اند که انتخاب طبیعی می تواند “تکامل” را شکل دهد – توانایی ارگانیسم ها یا مولکول های پیچیده مانند پروتئین ها (در اینجا به عنوان یک تصویر رنگی نشان داده شده است) برای تکامل به روش های جدید. محققان اخیراً نوشتند: “انتخاب طبیعی خود می تواند شرایطی را ایجاد کند که در آن تکامل داروینی موفق شود.” علوم پایه، آزمایشات دقیق با پروتئین ها را در توصیف می کند اشرشیاکلی.کریستوف برگستد / شاتر استوک

ایده های بیولوژیکی ثبات ، تکامل و پیچیدگی به دلیل پایه های مشترک آنها در سیستم های کنترل ترکیبی ، شبیه ایده های تاکتیکی Go’s Gote ، Aji و Seki است. بازیکنان Go ، Gote را یاد می گیرند ، حرکتی دفاعی است که هیچ تهدید و مخالفتی را ارائه نمی دهد ، همچنین Sente ، حرکتی تهاجمی است که نیاز به پاسخ دارد. بازیکنان بزرگی مانند کیتانی متوجه شده اند که ساختن قلمرو “ضخیم” یا غیرقابل دسترسی با Gote یکی از مطمئن ترین راه ها برای ایجاد Sente موثر در آینده است. نکته اصلی ایجاد Aji یا فرصت یا پتانسیل پنهان در موقعیت هیئت مدیره است. سکی گروهی از سنگها (تکه های صفحه Go) را توصیف می کند که قابل اصلاح نیستند ، زیرا هر سنگی که در این گروه قرار بگیرد اسیر می شود.

داستان تکامل سازگار به عنوان داستان سنته – دنباله ای بی امان از حرکات تاکتیکی – روایت می شود. این اوقات گاهی اوقات با ایده یک بازی با جمع صفر یا “بقای مناسب ترین” ، جایی که یک ژنوتیپ تطبیقی ​​یا ژن های بدن به مزایای بقیه سود می برد ، جذب می شود. و هر جهش مفید جدید ، ژنوم پیروزمندانه را به اوج خود می رساند و به اوج خود می رساند.

این مفهوم نسبتاً ساده تکامل ، از نظر روحیه بسیار نزدیک تر به Tic Tac Toe تا ثروت Chess and Go است ، طی چند دهه گذشته به چالش کشیده شده است. تکامل نه تنها از طریق مزایای مستقیم رقابت (Sente) ، بلکه از طریق فرآیندهای خنثی مانند جهش های ژنتیکی بی ضرر (Gote) ، فنوتیپ های پایدار (ضخامت) را ایجاد می کند که از ژن های موجودات متقابل با محیط ایجاد می شوند. یک تغییر پنهان کاملاً جدید (Aji) را می توان از یک تغییر خنثی جدید بدست آورد. و بسیاری از صفات پس از ایجاد نمی توانند تغییر کنند (Seki) در نتیجه وابستگی متقابل متقابل.

درجه سانتیگرادonsider روشن علوم پایه کاغذ. محققان جیا ژنگ ، به همراه نینگ گوو و آندریاس واگنر ، تصمیم گرفته اند تا تعیین کنند که چگونه انتخاب طبیعی ، انجام یک فرآیند برای افزایش تناسب اندام ، می تواند به طور غیرمستقیم منجر به افزایش تکامل شود ، نوعی فراتحصیل. برای انجام این کار ، آنها پروتئین های فلورسنت زرد را در معرض باکتری ها قرار می دهند اشرشیاکلی به شدت متفاوت انتخاب.

در مرحله اول آزمایش خود ، آنها سه جمعیت مختلف از فلورسانس زرد را قرار دادند اشرشیاکلی با انتخاب قوی ، انتخاب ضعیف یا عدم انتخاب. انتخاب قوی نشانگر مرتب سازی و توزیع نوری در نسل بعدی تنها 20 درصد از موجودات زنده فلورسنت سبز است. برای انتخاب ضعیف ، محققان همه ارگانیسم های سبز فلورسنت ، از جمله ضعیف ترین موجودات را تکثیر کردند. عدم استفاده از انتخاب به معنی گسترش ساده جمعیت به طور تصادفی ، صرف نظر از فلورسانس آنها است.

Sapolsky_TH-F1

در مرحله دوم ، ژنگ و همکارانش فشار انتخاب یکسانی را برای هر سه جمعیت اعمال کردند تا باعث تکامل آنها به سمت افزایش فلورسانس سبز شود. آنها دریافتند که انتخاب قوی در مرحله اول ، نسبت به انتخاب ضعیف یا عدم انتخاب ، منجر به توسعه سریعتر به سمت هدف سبز در مرحله دوم می شود.

این کنجکاو است می توان فرض کرد که انتخاب قوی تنوعی را که ممکن است در تکامل نقش داشته باشد از بین می برد ، در حالی که انتخاب ضعیف اجازه تجمع انواع خنثی را می دهد. محققان دریافتند که انتخاب زیاد قادر به تجمع جهش هایی است که باعث بهبود چین خوردگی می شود و برخی از این جهش ها باعث افزایش پایداری جهش پروتئین ها می شود و از جهش های مضر محافظت می کند.

انتخاب زیاد که موافق تا شدن است ، در واقع “چشم انداز تناسب اندام” را چاپلوس می کند. منظره مسطح منظره ای است که در آن جهش های همسایه دارای تناسب تقریباً یکسانی هستند (از این رو هیچ گرادیان محلی وجود ندارد). و صفحه امکان تغییر بیشتر را فراهم می کند ، زیرا هیچ جهشی بیش از همه نیست ، بنابراین به ژنوتیپ اجازه می دهد تا با سرعت بیشتری ژنوتیپ فلورسنت سبز را “شناسایی” کند.

داستان تکامل سازگار به عنوان داستان سنته – دنباله ای بی امان از حرکات تاکتیکی – روایت می شود.

به عبارت دیگر ، این یک احساس تکاملی بود. ژنگ و همکارانش در واقع از انتخاب برای از بین بردن آنالوگ ژنتیکی سنگ های ضعیف (پروتئین های زرد فلورسنت کمتر) استفاده می کنند. سپس آنها اجازه می دهند حرکات Gote (جهشهای خنثی یا بی ضرر) تجمع یافته و گروههای ضخیم (شبکه های مرتبط پروتئین های فلورسنت با رنگ سبز ضعیف) ایجاد شوند و این ترکیبات جدید دارای Aji قابل توجهی (تکامل) هستند.

این شکل گیری های بزرگتر تکامل یافته از سنگهای بسته شده و ژنوتیپ ها هستند که کلید پیروزی نهایی هستند – که در آن یک بازیکن تحت سلطه یک بازیکن قرار می گیرد ، در این مورد پروتئین های فلورسنت به شدت سبز. همانطور که ژن و همکارانش می نویسند ، محافل تکامل جهت دار که این پروتئین های فلورسنت زرد را تحت تأثیر قرار داده اند “برای اثبات اینکه انتخاب طبیعی به تنهایی می تواند شرایطی را ایجاد کند که در آن تکامل داروین می تواند موفق شود.”

گئورگ هوخبرگ و همکارانش ، در آنها طبیعت مقاله ، همچنین تکامل پروتئین ها را – نه در آزمایشگاه ، بلکه با استفاده از بازسازی فیلوژنتیک ، که از ژنوتیپ ها برای استنباط یک درخت شجره نامه از پروتئین های اجدادی استفاده می کند ، مطالعه می کند. آنها علاقه داشتند مشاهده کنند که برای بسیاری از مجتمع های پروتئینی ، چندین زیر واحد ارزش عملکردی ندارند. با تجزیه و تحلیل تکامل گیرنده های استروئید و رابط های آنها با محیط آبی ، آنها فرض کردند که ترکیبی از چنگک آبگریز (اعتیاد به جایگزینی های اسید آمینه آبگریز) و اثرات مضر قرار گرفتن در معرض اسیدهای آمینه آبگریز بر روی رابط منجر به ایزوبیل می شود. بازگشت به تنظیمات یا فرمهای مونومری که در آن باقی مانده ها در معرض آب قرار می گیرند ، تمایل دارند که با انتخاب تصفیه ، انتخاب در برابر تغییرات ناسازگار از بین بروند. و از این طریق مجتمع های مولکولی تأیید می شوند – قفل می شوند.

همانطور که گروههای زیادی در Go انجام می دهند. Seki (رابط آبگریز) در رابط سنگهای رقیب تولید می شود ، جایی که هیچ چیز بدون هزینه برای بازیکنان قابل تغییر نیست (انتخاب تصفیه). بنابراین ، هیئت مدیره پیچیدگی هایی را ایجاد می کند که هم منافع رقابتی و هم حوادث منجمد را منعکس می کند.

در سال 1975 ، مانفرد ایژن ، شیمی دان برنده جایزه نوبل و نویسنده همکارش راتلد وینکلر پیشنهاد کردند که ما از دریچه بازی ها تکامل را درک کنیم. با الهام از مشبک شبیه گو در رمان خارق العاده هرمان هسه ، بازی مهره های شیشه ای، ایژن و وینکلر می نویسند: “بازی یک پدیده طبیعی است که از همان ابتدا مسیر جهان را هدایت می کند. این امر در شکل گیری ماده ، در سازماندهی ماده در ساختارهای زنده و در رفتار اجتماعی مردان مشهود است. “بوریس اسپاسکی ، استاد بزرگ شطرنج روسیه شاید از اینكه گفته او” شطرنج مثل زندگی است “فراتر از شباهت است ، متعجب شده است.

دیوید کراکاور رئیس و استاد سیستمهای پیچیده ویلیام ایکس میلر در انستیتوی سانتافه در نیومکزیکو است. او در حال تکامل هوش و حماقت در زمین است. وی بنیانگذار پروژه بین سیاره ای در SFI و ناشر / مدیر مسئول SFI Press است. آخرین کتاب او یک جلد ویرایش شده است ، جهان های پنهان در چشم ساده.

منابع

1. Zheng، J.، Guo، N.، & Wagner، A. انتخاب با افزایش پایداری جهش و جمع شدن باعث بهبود تکامل پروتئین می شود. علوم پایه 370، eabb5962 (2020).

2. هاچبرگ ، GKA ، و دیگران. موش هیدروفوبیک مجتمع های مولکولی را تقویت می کند. طبیعت 588، 503–508 (2020).

تصویر سرب: Zerbor / Shutterstock



[ad_2]

منبع: khabar-shoma.ir