La simetría al servicio de la vida

La simetría de la vida es un espectáculo que se puede admirar todos los días. Simplemente nos parece natural y no necesariamente le prestamos atención. Sin embargo, los especialistas vivos pretenden encontrar la razón de su origen, no siendo las hipótesis realmente satisfactorias hasta el momento. La simulación por computadora ahora ofrece una nueva perspectiva de este misterio.

Aunque existen asimetrías (como que nuestro corazón está a la izquierda o que es gracias a la disparidad materia/antimateria justo después del Big Bang que nuestro Universo pudo evolucionar de esta manera y que en consecuencia existen los seres vivos), las simetrías dominan el reino de los vivos. Investigadores en matemáticas, física teórica, bioinformática y química de Kuwait, Gran Bretaña y Noruega se han unido para responder a esta pregunta: ¿Por qué la simetría es tan importante para la evolución?? El equipo simuló por computadora la evolución de miles de estructuras biológicas microscópicas.

Estructuras simplificadas más fuertes

Los investigadores explican en el estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences que las formas que emergen de la simulación son simplificado mientras que parecen tener una arquitectura muy compleja desde un punto de vista externo. Los patrones recurrentes promueven la productividadmientras consume poca energía. En resumen, se adopta el mejor rendimiento para una eficiencia óptima. Estas celdas generadas algorítmicamente también serían más resistentes para poder crear conjuntos mejores y más complejos.

“Debido a que las estructuras simétricas requieren menos información para codificar, es mucho más probable que aparezcan como una variación potencial. […] El algoritmo predice una prevalencia mucho mayor de fenotipos de baja complejidad (alta simetría) que los que surgirían solo de la selección natural y también explica los patrones observados en proteínas complejas, estructuras secundarias de ARN y la red reguladora de genes”.dicen los científicos.

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Créditos: Furiosa-L / Pixabay

La simetría altamente reactiva de la vida.

Sin embargo, no se acepta necesariamente que la simetría de los organismos vivos a nivel molecular resulte únicamente de la selección natural. La vida se adapta a su entorno, pero no puede anticipar ninguna necesidad. Así que tienes que adaptarte muy rápido. . Unirse al juego “ventaja selectiva inmediata“, como lo llaman los investigadores, donde la simetría de un conjunto no representaba a primera vista un candidato ideal.

“Aquí presentamos otra hipótesis no adaptativa basada en una imagen algorítmica de la evolución”cuéntanos los investigadores. “Ella sugiere que las estructuras simétricas aparecen preferentemente no solo debido a la selección natural, sino también porquerequieren información menos específicaser codificados y, por lo tanto, es mucho más probable que surjan como variaciones fenotípicas a través de mutaciones aleatorias. »

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La simetría de la vida en nuestra escala. Creditos: uleo/pixnio

A partir de átomos, neutrones y protones, unos miles de millones de años después, vidas microbianas unicelulares. A partir de estos, nuevamente varios miles de millones de años después, toma forma un mundo lleno de seres con impresionantes enredos celulares. El aglomerado de estructuras simétricas a lo largo del tiempo conduce a una complejidad cada vez mayor y desarrollos insospechados. Con la gran cantidad de datos necesarios para dar forma a este modelo informático, los investigadores se están centrando en el microcosmos por ahora. Los resultados ayudarán a los biólogos a comprender mejor este equilibrio a mayor escala.

La evolución permite la creación a largo plazo de genomas cada vez más complejos. Sin embargo, una inteligencia artificial ha logrado reconstruir el ADN humano completamente artificial. ¿Un gran avance en el camino hacia el diseño de lo que la naturaleza tardó varias eras geológicas en lograr?


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