|
Между жизнью и смертью существует третье состояние
|
|
|
|
Биологический цикл нашего существования кажется относительно простым: мы рождаемся, живем, умираем. Конец. Но если рассматривать существование на клеточном уровне, все становится немного интереснее. Вы, я и все 108 миллиардов или около того представителей вида Homo sapiens, когда-либо живших на Земле, — все мы представляем собой совокупность из примерно 30 триллионов клеток. Каждый из нас — это коллективный организм, состоящий из живых человеческих клеток и микробов, которые взаимодействуют друг с другом, создавая то, что мы называем «жизнью». Однако все больше новых исследований показывают, что, по крайней мере для некоторых клеток, смерть — это не конец. Напротив, возможно, это начало чего-то нового и совершенно неожиданного.
|
|
|
|
Растущее количество исследований, посвященных новому классу многоклеточных организмов, созданных с помощью искусственного интеллекта, так называемым ксеноботам, привлекло внимание научного сообщества своей очевидной автономностью. По словам Питера Ноубла, доктора философии, микробиолога из Университета Алабамы в Бирмингеме, и Алекса Пожиткова, доктора философии, исследователя в области биоинформатики из онкологического центра «Сити оф Хоуп», ксеноботы представляют собой значительный сдвиг в нашем понимании жизни. Об этом они пишут в статье, опубликованной в сентябре 2024 года на сайте The Conversation.
|
|
|
|
|
|
|
Ксеноботы — это клетки, которые выполняют новые функции, выходящие за рамки их изначальных биологических задач. Например, они используют реснички для передвижения, а не для транспортировки слизи. Поскольку они, по-видимому, вновь обретают эту новую форму и функцию, авторы утверждают, что ксеноботы образуют своего рода “третье состояние” жизни, при котором клетки могут реорганизовываться после смерти организма, образуя что-то новое. Эти формы, вероятно, не появились бы в природе, но ксеноботы показывают, что клетки обладают удивительной способностью адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Эксперименты с человеческими клетками, или “антропороботами”, также демонстрируют подобное поведение.
|
|
|
|
“Взятые вместе, эти результаты... опровергают идею о том, что клетки и организмы могут эволюционировать только предопределенными путями”, - пишут авторы в The Conversation. “Третье состояние предполагает, что смерть [организма] может играть значительную роль в том, как жизнь трансформируется с течением времени”.
|
|
|
|
Недавно исследователи вывели ксеноботов на новый уровень, внедрив нейронные клетки-предшественники в оригинальный дизайн ксеноботов 2020 года от Tufts researchers. Они хотели посмотреть, смогут ли их “нейроботы” каким-либо образом изменить свое поведение, когда они добавят эту новую сложность. И они не были разочарованы. Клетки-предшественники трансформировались в нейроны, образуя аксоны, дендриты и, возможно, синаптические соединения. Вместе новые структуры были организованы в простые нейронные сети, которые проявляли электрическую активность, как описано в их статье, опубликованной в рецензируемом журнале Advanced Science в феврале.
|
|
|
|
Исследователи из Университета Тафтса, а также Института Висса в Гарварде стали свидетелями того, как эти усовершенствованные ксеноботы становились все крупнее и демонстрировали более сложные движения. Затем команда ученых ввела в организм препарат пентилентетразол, который влияет на мозговую деятельность и даже вызывает судороги. С введением препарата у нейророботов изменились движения, что позволило предположить, что простые нервные системы могут формировать поведение организма. Исследователи хотят узнать у нейророботов фундаментальные правила организации нервных клеток, в надежде узнать, как восстановить существующие нервные ткани в организме.
|
|
|
|
Возможности этих клеточных роботов, или биороботов, довольно велики — представьте, что вы создаете индивидуальные лекарства из ваших собственных тканей, чтобы избежать опасного иммунного ответа. Но они также формируют сложную картину того, что на самом деле представляет собой клетка. По крайней мере, так считает биолог-эволюционист и врач Уильям Миллер. Он является соавтором книги "Разумная клетка", которая выйдет в 2023 году и в которой исследуются идеи, заложенные в теории клеточных основ сознания (CBC), предполагающей, что клетки сохраняют своего рода сознание. Миллер считает, что ксеноботы — это всего лишь еще один пример того, как мы не отдаем должное врожденным когнитивным — или даже сознательным - способностям клеток, из которых состоит наш организм.
|
|
|
|
«Организм в целом реагирует уже не так, как раньше, но отдельные группы клеток активны, они принимают решения и решают проблемы, — говорит Миллер. — Таким образом, это в корне меняет наше представление о живом организме... фундаментальной единицей биологической активности является обладающая сознанием клетка».
|
|
|
|
Сознание — понятие неоднозначное, и его определение может меняться в зависимости от области исследования, контекста и даже с течением времени. Как известно, философ, математик, ученый и просто очень умный человек XVII века Рене Декарт считал, что сознанием обладает только человеческий разум (что привело к проведению ряда бесчеловечных экспериментов). К счастью, сегодня наука признает наличие различных типов сознания у представителей всего животного мира. Но когда речь заходит о формах жизни, принципиально отличающихся от нас, в дело вступают человеческие предубеждения о том, что может быть сознательным или разумным, а что нет.
|
|
|
|
«Мы, люди, обладаем очень ограниченными возможностями и отточенной способностью распознавать разум в объектах среднего размера, движущихся с умеренной скоростью в трехмерном пространстве», — говорит биолог из Университета Тафтса, специалист по развитию и синтетической биологии Майкл Левин, доктор философии, в видеоролике, посвященном клеточному интеллекту. Его лаборатория создала ксеноботов, и, по его словам, люди плохо распознают разум, когда он «чрезвычайно мал или чрезвычайно велик». Левин также принимал участие в недавнем исследовании нейроботов.
|
|
|
|
Для Миллера концепция разумной клетки - это фундаментальное изменение в биологии, которое бросает вызов некоторым неодарвинистским идеям, таким как “выживание наиболее приспособленных”. Поскольку клетки должны работать согласованно, чтобы добиться успеха, более точной фразой микробов могла бы быть фраза “Я лучше всего служу себе, служа другим”, - говорит Миллер.
|
|
|
|
“Помещение разумной клетки в центр биологии" открывает совершенно новый биологический мир, в котором гены не контролируют, а являются инструментами. В которой мы понимаем, почему триллионы организмов предпочитают держаться вместе для решения проблем, принятия решений, взаимной поддержки, партнерства, синергии, взаимозависимости, сотрудничества - это не выживание наиболее приспособленных”, - говорит Миллер.
|
|
|
|
Многие ученые не верят в это смелое новое будущее биологии. В письме 2024 года, опубликованном в журнале EMBO Reports, теория CBC описывается как “просто интеллектуальное упражнение без эмпирических доказательств”, и авторы по-прежнему скептически относятся к заявлениям о сознании ксеноботов или других организмов “третьего состояния”.
|
|
|
|
“Уже около 75 лет или более известно, что клетки могут развиваться аномально, если их вырвать из контекста и культивировать in vitro. «В этом нет ничего нового, — написал в электронном письме биолог из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, специалист по растениям Линкольн Тайз, доктор философии, и соавтор письма. Когда насекомое-фитофаг выделяет гормоны, которые воздействуют на листья растений, заставляя их образовывать галлы [аномальные наросты], служащие насекомым жилищем, можно ли это назвать «третьим состоянием» жизни?» Тайз также развенчивает «мифы» о сознании растений и в 2019 году стал соавтором обзора под названием «Растения не обладают сознанием и не нуждаются в нём».
|
|
|
|
А по мнению Венди Энн Пир, доктора философии, биолога из Мэрилендского университета, которая также была соавтором письма с критикой статьи в Canadian Biology, идея о клеточном сознании просто не соответствует научным критериям, необходимым для того, чтобы её можно было считать теорией. «В научном методе должны быть контроль и гипотеза, которую можно проверить, — говорит Пир. — И главное в гипотезе — то, что её можно опровергнуть».
|
|
|
|
По словам Пир, когда клетки изолированы от окружающей среды и не обмениваются информацией или сигналами с соседними клетками, в них могут экспрессироваться другие гены, отличные от обычных. Проще говоря, ксеноботы - это усовершенствованная версия “колпачков для животных”, хорошо известного метода в биологии развития, при котором клетки сохраняют способность дифференцироваться в другие клетки.
|
|
|
|
Хотя некоторые эксперты утверждают, что клетки - это нечто большее, чем просто автоматы, подчиняющиеся строгим генетическим предписаниям, ученые по-прежнему в подавляющем большинстве случаев определяют сознание как нечто, обладающее нервной системой и мозгом, способным выражать субъективную точку зрения. Однако, несмотря на это разногласие, обе группы согласны, по крайней мере, в одном важном моменте — понимание клеток и изучение их многочисленных возможностей - это огромная возможность. Таиз сравнивает потенциальное использование антропороботов в медицине с тем, как люди ведут себя как “насекомые, образующие желчь в растениях”, изменяя развитие стволовых клеток для создания определенного поведения клеток.
|
|
|
|
Тем временем Миллер соглашается. “Работа Левина - хороший пример того, как мы пытаемся понять, как сотрудничать с клетками, чтобы создавать живые формы, помогающие людям”, - говорит он. “Мы учимся делать то, что делают клетки, и мы собираемся сотрудничать с ними, если будем умными”.
|
|
|
|
Осознанно или нет, но, похоже, клетки, несомненно, будут играть главную роль в развитии здоровья человека в будущем.
|
|
|
|
Источник
|
