Σε όλες τις επιστήμες, οι κανόνες και οι νόμοι μάς βοηθούν να κατανοήσουμε τον κόσμο γύρω μας, είτε εφαρμόζονται σε κοσμική είτε σε υποατομική κλίμακα. Ωστόσο, στον κόσμο της βιολογίας, τα πράγματα είναι λίγο πιο περίπλοκα. Αυτό συμβαίνει επειδή η φύση είναι συχνά γεμάτη από βιολογικές εξαιρέσεις, και έτσι οι «νόμοι της βιολογίας» θεωρούνται μάλλον ευρείες γενικεύσεις παρά απόλυτα δεδομένα που εξηγούν και διέπουν κάθε γνωστή μορφή ζωής.
Μερικές από αυτές τις ευρείες γενικεύσεις περιλαμβάνουν κανόνες όπως ο Νόμος του Allen, ο οποίος ορίζει ότι το σχήμα του σώματος στα ενδόθερμα (θερμόαιμα ζώα) προσαρμόζεται στις κλιματικές συνθήκες – τα κοντά και στιβαρά σώματα βοηθούν στη διατήρηση της θερμότητας σε ψυχρά κλίματα, ενώ τα ψηλά και λεπτά βοηθούν στην αποβολή της θερμότητας σε θερμότερα περιβάλλοντα.
Ένας άλλος «νόμος», γνωστός ως Κανόνας του Bergmann, ορίζει ότι τα είδη μιας ευρέως κατανεμημένης εξελικτικής ομάδας τείνουν να είναι μεγαλύτερα σε μέγεθος στα ψυχρά κλίματα και μικρότερα στα θερμότερα (αν και φυσικά, όπως συμβαίνει με τους περισσότερους βιολογικούς κανόνες, υπάρχουν εξαιρέσεις).
Περίπου δύο ντουζίνες κανόνες υπάρχουν σήμερα που περιγράφουν κάθε είδους διεργασίες του φυσικού κόσμου, και τώρα, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια (USC) ελπίζουν να προσθέσουν έναν νέο κανόνα.
Εκ πρώτης όψεως, αυτός ο νέος κανόνας – ο οποίος ονομάζεται «επιλεκτικά πλεονεκτική αστάθεια» (Selectively Advantageous Instability – SAI) – φαίνεται να αψηφά τις βασικές υποθέσεις για τη ζωή γενικότερα και έρχεται σε αντίθεση με την τρέχουσα αντίληψη ότι η ζωή επιζητά τη σταθερότητα και την εξοικονόμηση πόρων.
Η θεωρία της ωφέλιμης αστάθειας
Ενώ η φύση τείνει πράγματι προς τη σταθερότητα (ένας λόγος για τον οποίο βλέπουμε τόσα πολλά εξαγωνικά σχήματα στην άγρια φύση, όπως στις κηρήθρες και στα μάτια των εντόμων), ο μοριακός βιολόγος του USC, John Tower, υποστηρίζει ότι η αστάθεια σε βιολογικά συστατικά όπως οι πρωτεΐνες και τα γονίδια μπορεί στην πραγματικότητα να είναι ωφέλιμη για τα κύτταρα. Η μελέτη δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Frontiers in Aging.
«Ακόμη και τα απλούστερα κύτταρα περιέχουν πρωτεάσες και νουκλεάσες, και διασπούν και αντικαθιστούν τακτικά τις πρωτεΐνες και τα RNA τους, γεγονός που υποδηλώνει ότι η Επιλεκτικά Επαγόμενη Αστάθεια (SAI) είναι απαραίτητη για τη ζωή», ανέφερε ο Tower σε δήλωσή του. «Αυτό μπορεί να ευνοήσει τη διατήρηση τόσο ενός φυσιολογικού γονιδίου όσο και μιας γονιδιακής μετάλλαξης στον ίδιο κυτταρικό πληθυσμό, εάν το φυσιολογικό γονίδιο είναι ευνοϊκό σε μια κυτταρική κατάσταση και η μετάλλαξη είναι ευνοϊκή σε μια άλλη».
Αυτές οι καταστάσεις επιτρέπουν μεγαλύτερη γενετική ποικιλομορφία, η οποία με τη σειρά της μπορεί να καταστήσει τους οργανισμούς πιο προσαρμοστικούς. Πολλά κυτταρικά συστατικά ευνοούν επίσης τη σύντομη διάρκεια ζωής, καθώς αυτό στην πραγματικότητα βοηθά στην προαγωγή της κυτταρικής υγείας. Αυτό υποδεικνύει ότι η SAI σε αυτά τα συστατικά αποτελεί μια αναγκαία βιολογική λειτουργία.
Φυσικά, υπάρχουν και πολλά μειονεκτήματα στην αστάθεια. Αυτή η διαδικασία αστάθειας μετάλλαξης, η οποία απαιτεί ενέργεια, μπορεί να εισαγάγει επιβλαβή κύτταρα που συμβάλλουν στη γήρανση, προκαλώντας παράλληλα άλλους τύπους βλαβών και δυσλειτουργιών.
«Η γήρανση έχει αποδειχθεί δύσκολο να οριστεί, αλλά οι περισσότεροι ορισμοί περιλαμβάνουν την αυξημένη πιθανότητα θανάτου με την πάροδο του χρόνου και τη μειωμένη αναπαραγωγική ικανότητα με την ηλικία», αναφέρει η μελέτη. «Η SAI (Επιλεκτικά Επαγόμενη Αστάθεια) μπορεί να δημιουργήσει ένα κόστος για τον αντιγραφέα σε όρους ενέργειας ή/και υλικών, και αυτό το κόστος θα μπορούσε να ερμηνευθεί ως παράγοντας που προωθεί τη γήρανση».
Ένα επιπλέον στοιχείο που υποστηρίζει την πανταχού παρούσα φύση της SAI και την υποψηφιότητά της ως νέου «κανόνα της βιολογίας», είναι το γεγονός ότι εμφανίζεται και σε άλλες γνωστές έννοιες, συμπεριλαμβανομένης της Θεωρίας του Χάους και των θεωριών περί «κυτταρικής συνείδησης». Εξαιτίας αυτού -καθώς και των δεσμών της με θεμελιώδεις βιολογικές διεργασίες όπως η γήρανση- η κατανόηση των εσωτερικών μηχανισμών της SAI θα μπορούσε να βοηθήσει τους βιολόγους να εξερευνήσουν την κυτταρική ζωή με έναν εντελώς νέο τρόπο.
