科學(xué)家提出一個(gè)新的專(zhuān)業(yè)化模型細(xì)胞

數(shù)學(xué)家在高等經(jīng)濟(jì)學(xué)院已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種模型,該模型解釋了細(xì)胞專(zhuān)業(yè)化在資源約束的背景下出現(xiàn)。研究結(jié)果發(fā)表在《公共科學(xué)圖書(shū)館•綜合》雜志上。

勞動(dòng)分工和功能專(zhuān)業(yè)化各級(jí)細(xì)胞表現(xiàn)出的細(xì)胞組織。甚至在簡(jiǎn)單的多細(xì)胞生物(如藍(lán)藻、分枝桿菌、多細(xì)胞酵母),可以觀察到兩種類(lèi)型的專(zhuān)門(mén)化:體細(xì)胞,當(dāng)細(xì)胞負(fù)責(zé)可行性,和生殖,當(dāng)細(xì)胞只負(fù)責(zé)繁殖。專(zhuān)業(yè)化的細(xì)胞如何發(fā)生的問(wèn)題感興趣的不僅是生物學(xué)家,但也為數(shù)學(xué)家建立生物過(guò)程的模型。然而,許多模型用于進(jìn)化生物學(xué)的專(zhuān)業(yè)化來(lái)描述過(guò)程發(fā)生在最簡(jiǎn)單的多細(xì)胞生物有許多缺點(diǎn)。例如,他們不考慮環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的影響。

在一篇題為“建模功能專(zhuān)門(mén)化的細(xì)胞群體在不同繁殖能力和生存能力和資源約束,“高等經(jīng)濟(jì)學(xué)院的科學(xué)家們?cè)诿商乩麪柡涂笨舜髮W(xué)的提議模型這解釋了細(xì)胞的條件專(zhuān)業(yè)化資源約束下產(chǎn)生。

今天最常見(jiàn)的模型屬于理查德Michod。它假設(shè)相同的細(xì)胞演示了相同程度的生存能力和繁殖能力。“這理想分布的細(xì)胞是生命系統(tǒng)難以想象。此外,該系統(tǒng)不能孤立存在的,因?yàn)樗偸鞘艿江h(huán)境的影響,“說(shuō)Fuad Aleskerov,高等經(jīng)濟(jì)學(xué)院的教授。“我們的模型顯示,資源約束、專(zhuān)業(yè)化發(fā)生,以便整個(gè)身體更有效率在當(dāng)前環(huán)境參數(shù)。”

研究人員認(rèn)為是模型需要不同數(shù)量的資源來(lái)執(zhí)行體細(xì)胞和生殖功能(為簡(jiǎn)單起見(jiàn),陽(yáng)光被當(dāng)作一個(gè)資源)。

假設(shè)為了執(zhí)行一個(gè)軀體功能,身體需要1焦耳(J),同時(shí)執(zhí)行生殖功能,5 J是必要的。來(lái)自外部環(huán)境的輸入是4 j .在這種情況下,細(xì)胞會(huì)專(zhuān)門(mén)從事這樣一種方式,確保整個(gè)系統(tǒng)有效地工作。負(fù)責(zé)可行性的細(xì)胞的數(shù)量將會(huì)增加,因?yàn)樗麄冃枰俚哪芰?。這個(gè)模型在多大程度上對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)仍然是生物學(xué)家來(lái)驗(yàn)證一個(gè)問(wèn)題。

除了考慮資源約束,該模型考慮原生動(dòng)物的生物學(xué)的其他方面多細(xì)胞生物丹尼斯Tverskoy說(shuō),在高等經(jīng)濟(jì)學(xué)院的研究生。特別是,該模型考慮了參數(shù)的重要性生殖和軀體功能生物體的有效性。生物實(shí)驗(yàn)表明,在某些類(lèi)型的環(huán)境中,軀體功能可能比別人更重要。此外,該模型允許初始分化的可能性細(xì)胞發(fā)生在胚胎發(fā)育的階段,由于特殊的監(jiān)管工作的基因或外部的化學(xué)刺激。

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