Genes vs. Entropía - Mortal Kombat



¿Por qué nos estamos haciendo viejos? No, no asi. ¿Por qué un ratón envejece 40 veces más rápido que nosotros? ¿La ballena es 2 veces más lenta? ¿Existe alguna ley fundamental de la física que cause el envejecimiento de los sistemas vivos?

Es extraño ver que en el siglo XXI todavía hay alguien que todavía cree que la "entropía" es culpable del envejecimiento, es decir, el segundo postulado de la termodinámica , que establece que en los sistemas aislados la entropía no puede disminuir. Por cierto, este "no puede bajar" por alguna razón a menudo se transforma en "debe aumentar". Al mismo tiempo, no se anuncia el marco de tiempo en el que está obligada a hacer esto. Bueno, está bien, no tiene sentido tratar de discutir los tonos de gris cuando vemos verde: los organismos no son sistemas aislados . Por el contrario, solo hacen que absorban energía del exterior, usándola para diversas necesidades, incluida la reducción de su entropía. Y bien puede ser que la característica distintiva de los organismos vivos es un aumento más efectivo en la entropía externa en comparación con los sistemas no vivos, como nos dicen las hipótesis del biofísico Jeremy Ingland ( 1 , 2 ).

Por cierto, los físicos hicieron preguntas sobre la relación de los sistemas vivos con la entropía desde tiempos inmemoriales: se encontraron reflexiones sobre estos temas en las obras del siglo XIX, pero probablemente el primer análisis profundo y amplio fue el libro "¿Qué es la vida?" uno de los físicos más famosos del siglo 20, Erwin Schrödinger. Aunque entre la población, creo, su gato es mejor conocido:


En su libro, Schrödinger señaló que una de las diferencias clave entre los sistemas vivos y los sistemas no vivos es que pueden "crear orden a partir del caos", es decir, reducir su entropía. Incluso presentó la definición de que la vida "se alimenta de entropía negativa", aunque más tarde se dio cuenta de que había congelado la estupidez, y explicó repetidamente que en realidad, por supuesto, "se alimenta" de energía libre, que gasta en reducir o mantener al mismo nivel su entropía, pero el sedimento, en la forma de la noción de negentropía , permaneció.

Bueno, gracias a los físicos por poner la base teórica bajo observaciones bastante obvias. Sí, los sistemas vivos, o más bien sus genes, han aprendido a hacer frente a la entropía, es decir, usar energía del exterior, reducirla durante la reproducción y mantenerla baja durante años o incluso décadas después del nacimiento. En consecuencia, la única razón por la cual, después de cierta edad, la entropía del cuerpo comienza a aumentar es porque el programa de genes deja de reducirla adecuadamente, o incluso expone completamente su replicador (como vmch. Salmon). Además, para cada especie esta edad es diferente, lo que varía en orden de magnitud entre especies, lo que indica claramente que este proceso no está determinado por alguna ley de la física, sino que es una adaptación biológica.

¿Qué impide que los genes mantengan vivos sus replicadores durante siglos o milenios? Sí, nada lo impide. Aparentemente, simplemente no lo necesitan, por lo que resulta bastante bien. Además, una vida de los replicadores excesivamente larga puede, por el contrario, incluso ser perjudicial para la supervivencia a largo plazo de los genes. Después de todo, las cooperativas genéticas (especies) juegan sus "Juegos del Hambre" no solos, sino en un multijugador multimillonario, donde cada enlace en la pirámide de la traición que ha encontrado un equilibrio temporal frágil depende de los enlaces debajo de él. En tales condiciones, una existencia exitosa a largo plazo es casi imposible sin la cooperación y la adaptación de múltiples niveles a todo el ecosistema en su conjunto.

Por cierto, la mejor ilustración de la tacañería de los genes al dosificar la vida útil de sus criaturas son los insectos sociales. La casta real vive para ellos 1-2 veces más que la trabajadora, a pesar de que sus genes son los mismos. Recientemente, se publicó un artículo muy interesante sobre las termitas (que, por cierto, finalmente fue degradado a cucarachas), que mostró que su reina tiene mecanismos de protección de ADN de los transposones ("genes saltadores" maliciosos) igualmente activos en la juventud y en la vejez, pero en Para los trabajadores, esta protección se desconecta muy rápidamente. Por cierto, los mismos mecanismos de defensa ( piRNA ) contra los transposones también se usan en nuestras células germinales, pero no en las somáticas.


Parece que todo está claro: los genes no quieren permitir que los trabajadores vivan mucho tiempo. Especialmente son asesinados, en pocas palabras. Pero no, las víctimas del síndrome de Estocolmo encontrarán excusas para los genes asesinos. "Probablemente consuma demasiada energía para apoyar la expresión de genes de defensa de transposones en todas las termitas", dicen:

"Después de todo, probablemente sería demasiado costoso desde el punto de vista energético mantener una vía de señalización de piRNA activa de forma permanente en todas las células de un organismo, o en todos los individuos de una colonia".

¿Qué significa "demasiado intensivo en energía"? En la reina, que simultáneamente pone 20,000 huevos al día , ¿no es costosa, pero en la empleada es costosa? ¿Y de qué tipo de energía estamos hablando de comida? ¿O de nuevo sobre cierto "recurso" mágico que existe solo en las fantasías de los adherentes de la compensación? ¿Y dónde está esa compensación, si la reina vive durante 20 años y la persona que trabaja solo tiene unos pocos meses? No se observan compensaciones . Y de alguna manera la reina no tiene ningún problema con la entropía.

Un ejemplo aún más evidente de voluntarismo genético en la elección de la vida de sus criaturas es la Mariposa Monarca . En el verano, estas mariposas viven solo unas pocas semanas, y en el otoño migran hacia el sur durante el invierno, y estos migrantes viven hasta 7 meses. Además, estos mismos migrantes primero hacen un vuelo de miles de kilómetros de largo, y en la primavera vuelan de regreso, y las hembras se embarcan en el viaje de regreso embarazadas.


Lo más interesante es que, por la gran diferencia en la esperanza de vida (RV) entre migrantes y no migrantes, los Monarcas son responsables de la única hormona JH1 de la familia de las " hormonas juveniles ". Si lo presentas a las mariposas en condiciones de laboratorio , viven 2 veces menos que el control, pero si, por el contrario, bloquean su producción, las mariposas viven 1,5 veces más. Los gráficos a continuación muestran una gran diferencia (¡3 veces!) En la mediana del páncreas entre aquellos que recibieron JH1 adicional (curvas azules) y aquellos cuya producción se bloqueó (rojo). La fila superior es femenina, la inferior es masculina.


Por cierto, las hormonas juveniles son responsables del desarrollo de tantos insectos, incluidos los sociales. Lo más probable es que, durante el desarrollo, determinen en las abejas quién debe convertirse en la reina y a quién el trabajador.

Entonces, en termodinámica, los genes encontraron el consejo hace mucho tiempo. Y el hecho de que pueden mantener la entropía del cuerpo lo suficientemente baja como para permitir que la reina viva durante 20 años, pero no utilizan esta habilidad para un trabajador, significa que los genes simplemente no son rentables, y no son teóricamente imposibles.

Además, los genes han mantenido baja su propia entropía durante miles de millones de años. Y somos solo la herramienta que los ayuda en esta batalla mortal. Sólo "Fatality!" recae casi exclusivamente en nuestro lote, es decir, es nuestra mortalidad la que proporciona a los genes la inmortalidad. No sé sobre ti, pero estoy cansado de esta situación. No participé en replicadores kamikaze. Por lo tanto, creo que es urgente hacer todo lo posible para deshacerse del yugo de los genes y liberar a nuestras personalidades de los lazos de la biología. ¡Consigue genes!

Source: https://habr.com/ru/post/es412425/


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