ОТКРЫТА АНАЛОГИЯ В СОВЕРШЕНИИ ВЫБОРА У ЛЮДЕЙ И БАКТЕРИЙ

Группа специалистов из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD) исследовала на примере бактериальных культур механизм принятия человеком стратегически важных решений. Используя достижения математики, физики и химии, учёные описали сложное взаимодействие генов и белков, на которое опирается организм в период стресса.

Как сообщается в пресс-релизе университета, в своём исследовании физики и химики рассматривали "социальную" динамику бактерий так называемой сенной палочки (Bacillus subtilis) через призму эволюционной теории игр (evolutionary game theory). Эта отрасль математики, недавно, кстати, подсказавшая биологам нетривиальные пути борьбы с раком, моделирует принятие решений индивидуумом в ситуациях, где успех зависит от выбора других.

Когда бактерии образуют споры, клетка умирает, но не раньше, чем сохранит копию своей ДНК в споре. В случае наступления неблагоприятных условий бактерии могут изменить свою судьбу и жить в ином "промежуточном" состоянии, преобразовав свои мембраны, чтобы можно было легко поедать ДНК умирающих клеток. Когда будет восстановлен порядок, бактерии могут вернуться к нормальной жизни, не образовывая при этом спор.

"Каждая бактерия стоит перед дилеммой, следует ли ей стать спорой, то есть сотрудничать, или бежать в "промежуточное состояние" и воспользоваться другими, — объясняет участник эксперимента Хосе Онучик (Jose Onuchic). — Мы обнаружили, что каждая клетка обладает внутренним таймером, темп которого изменяется, возрастая для разрешения стрессовой ситуации, как адреналиновый эффект "замедления времени" у людей".

Каждая B.subtilis регулирует таймер в соответствии с показателями коллег и принимает решение". Таким образом, все бактерии находятся "на одной волне" и делают в сложной ситуации выбор, инстинктивно следуя наилучшему для большинства варианту.

Каждая бактерия в колонии B. subtilis взаимодействует с остальными через химические сообщения и выполняет сложный процесс принятия решений с использованием специализированной сети генов и белков (фото Eshel Ben Jacob).

Построенная модель поведения бактерий, по мнению специалистов, применима к человеческому обществу и даёт представление для экономистов и политологов, как можно с помощью математики описать механизм выбора.