То есть, почему, например, тело живого существа состоит из различных органов, каждый из которых имеет свои конкретные обособленные функции. До сих пор учёным не удавалось объяснить, почему эволюция пошла по этому пути.
Провода в счёт
Инженеры Корнелльского университета, похоже, смогли разгадать одну из загадок эволюции, а именно — найти объяснение, почему живые организмы имеют чётко выраженную «модульную» структуру.
В течение многих лет преобладала идея, что организмы, обладающие «модульным» или «узловым» строением, имеют адаптационные преимущества и способны подстраиваться под изменяющиеся условия окружающей среды гораздо быстрее, чем их «монолитные» конкуренты. Однако происхождение феномена эта теория так и не объясняла.
Чтобы найти ответ на старую загадку, инженерам потребовалось провести 25 тысяч циклов компьютерного моделирования эволюционных процессов — то есть, по сути, вывести 25 поколений виртуальных живых существ.
В результате этих операций выяснилось: эволюция склонна формировать модульные структуры просто в силу того, что для их функционирования требуется меньшее количество внутренних соединений (плюс сами соединительные волокна могут быть короче), нежели в структурах монолитного характера.
В ходе моделирования инженеры обнаружили, что как только в процесс вводили переменную «стоимость коммутации», начинали плодиться модульные структуры. Без учёта этого фактора «модули» не появлялись вовсе.
Поскольку в живой природе всё имеет значение, логично предположить, что именно «стоимость» формирования и поддержания жизнедеятельности соединительных тканей и стала причиной преобладания «модульных» структур.
Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the Royal Society.