١٦ نوفمبر ٢٠١٧
إعداد : معهد Santa Fe
المترجم : ابو طه / عدنان احمد الحاجي
المقالة رقم ٥٠٦ لسنة ٢٠١٧
كل أشكال الحياة على الأرض تقوم على الحسابات - وجميع الحسابات تحتاج الى طاقة. من الأميبا أحادية الخلية إلى الكائنات متعددة الخلايا كالبشر، واحدة من الحسابات البيولوجية الأساسية المشتركة عبر الحياة هي الترجمة ( الإنتقال): معالجة المعلومات من الجينوم وكتابة ذلك في البروتينات.
ويتضح من ذلك ان الإنتقال عملية ذات كفاءة عالية.
في ورقة جديدة نشرت في مجلة فولوفيسكال ترانزاكشين للجمعية الملكية تسلسل أ Philosophical Transactions of the Royal Society, Series A,I استكشف باحثون من معهد سانتافي( Santa Fe (SFI الكفاءة الحرارية للإنتقال. كان هذا العمل هو جزء من موضوع تحت عنوان "إعادة تصور أصول الحياة".
لكي نفهم كيف تطورت الحياة على الأرض، نحن بحاجة إلى أن نفهم أولا المعوقات التي واجهت النظم البيولوجية على مر الزمن. أحد المعوقات التي لم يتم استكشافها على نطاق واسع هو كيف تحد قوانين الديناميكا الحرارية الوظيفة البيولوجية، وما إذا كان الانتقاء الطبيعي يفضل الكائنات ذات الكفاءة الحسابية العالية.
لاكتشاف مدى كفاءة الإنتقال، بدأ الباحثون بقيد لاندور Landauer’s Bound. مبدأ الديناميكا الحرارية هذا يقيد الحد الأدنى من الطاقة التي تحتاجها أي عملية طبيعيةً ( فيزيائية) لإجراء حساب ما.
يقول المؤلف الرئيسي كريستوفر كيمبيس، وهو زميل أوميديار في SFI : "لقد وجدنا أن الإنتقال البيولوجي أقل كفاءة بنحو ٢٠ مرة من الحد الطبيعي السفلي المطلق ". "وهذا حوالي ١٠٠ ألف مرة أكثر كفاءة من جهاز كمبيوتر". استنساخ الحمض النووي، وهو حساب أساسي آخر سائد عبر الحياة، أسوأ بحوالي ١٦٥ مرة من قيد لاندور . "هذا ليس فعالاً بقدر فعالية الإنتقال البيولوجي، ولكن يبقى جيداً بشكل مذهل بالمقارنة مع أجهزة الكمبيوتر."
وإذا ما ترقينا لحساب الكفاءة الحرارية للحسابات البيولوجية العليا مثل التفكير، ولفهم مدى أهمية الكفاءة للانتقاء الطبيعي، علينا تقديم أسئلة اعتراضية للمزيد من الأبحاث .
يقول البروفيسور ديفيد وولبرت، المؤلف المشارك، "في نهاية المطاف، نريد أن نقرن كل هذا مع نظرية علوم الكمبيوتر"، ليس فقط لاستغلال هذه الأنواع من الأشياء لعلوم الكمبيوتر، ولكن أيضا لمعرفة ما إذا كانت نظرية علوم الكمبيوتر لديها ما تقوله لنا عن الخلايا ".
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق