미생물 심리학 101 : 좋은 세포가되는 법

100 년 전, 내 지적 영웅 인 Peter Kropotkin은 다음과 같이 썼습니다. "우리는 미시적 인 연못 생활의 학생, 무의식적 인 상호 지원의 사실, 심지어는 미생물의 생명. "그는 옳았다. 미생물 세계의 거리에서 온 말씀입니다. 메시지는 분명합니다. "다중 세포는 언제나 '멋지다'고 이타주의에 관한 것입니다 : 음, 여기에는 풍부한 것들이 있습니다. 그리고 우리는 당신의 두뇌와 권위있는 신경 시스템을 둘러 볼 필요가 없습니다. "

우리 단식 친구들이 왜 이러한 주장을하고 있는지 보려면 정의부터 살펴 보겠습니다. 행동 생태학 또는 사회적 행동의 진화에 대한 연구 인 숲의 목에서 우리의 이타주의에 대한 운영상의 정의 는 다른 사람들에게 비용을 지불하면서 이익을 얻는 행위입니다. 원칙적으로, 우리는 두뇌에 이타적인 존재가되는 장면을 제시합니다. 그 정의는 뇌, 호르몬 또는 심지어인지 능력에 대해서 아무것도 말하지 않기 때문입니다. 비용과 이득은 애타주의를 정의하는 진화 매개 변수 공간을 묘사합니다. 지금, 행동 생태 학자들은 이타주의를 연구 할 때 인간을 포함한 따뜻한 솜털 모양의 생물체에 주로 초점을 두었 기 때문에인지가 진화론 적 애타주의의 전제 조건은 아니지만인지 적으로 정교한 사례 만이 존재한다는 암묵적인 암시가 항상있다 정말로 흥미 롭습니다. 그러나 Kropotkin이 예측했듯이 그것은 변화하기 시작하고 있습니다.

생물막 형성의 경우를 생각해보십시오. 많은 종의 박테리아가 물 기둥 (또는 더 일반적으로 액체 – 공기 경계면)의 표면에서 산다. 그들은 매트로 그곳에 떠 있습니다. 그러나 매트가 만들어 져야하며, 매트를 떠 다니는 매트릭스를 만드는 풀처럼 생긴 폴리 메라 이제를 세포가 분비해야합니다. 그러나 매트를 함께 묶을 수있는 접착제를 생산하는 데는 에너지가 필요하고 에너지를 낭비하지 않는 셀은 접착제 생산자로 가득한 매트 한가운데서 꽤 앉아 있습니다. 그것은 비용을 지불하지 않고 표면에 뜨는 이점을 얻습니다. 그것은 접착제를 생산하는 이웃 사람들을 속인다. 그래서 여기에 우리는 매트를 함께 잡기 위해 폴리 메라 아제를 생산하는 이타 주의자 시스템을 가지고 있습니다. 그러나 항상 그렇듯이 그들은 사기꾼에게 감염되기 쉽습니다. 그러한 것은 이타주의 자, 심지어 미생물의 삶이다.

동료 인 Mike Perlin, Ronald Atlas와 I (학생들의 군대와 함께)는 추정 이타 주의자들로 가득 찬 또 다른 미생물 시스템을 찾고 있습니다. 이번에 종은 E.coli 이고, 이타주의는 항생제를 분해하고이 물질을 분비하는 세포뿐만 아니라 일반적인 주변의 모든 세포를 보호하는 베타 락타 마제라는 물질을 분비하는 세포를 포함합니다. 우리는 베타 락타 마제를 생산하는 것이 비용이 많이 들며 이러한 비용을 지불하지 않는 세포 (사기꾼이라고 부를 수도있는 세포)가 세포보다 빠르게 성장한다는 실험을했습니다. (항생제가 없을 때). 그러나이 비밀 계신 이타주의 자들은 속이는 동료 세포와 나란히 공존합니다. 물론,이 세포들은 모두 유 전적으로 유사하며이 시스템에서 애타주의가 살아 있고 발길질을 유지하는 데 큰 역할을합니다. 그러나 단세포 생물에서는 여전히 이타주의입니다.

비록 진화론 적 생물 학자들이 채택한 엄격한 비용 편익, 스프레드 시트와 같은 이타주의의 정의, 심지어 미생물의 작업이 일종의 재미 일지라도 어쩌면 본질적으로 매력적이라 할지라도 당신은 여전히 ​​괜찮을 것입니다. 좋은,하지만 그것은 우리 종의 협력에 대해 우리에게 무엇을 말해 줍니까? 제가 바라 보는 방식, 인간의 사회적 행동 – 특히 이타주의 자 행동 -을 포함하여 -은 엄청나게 복잡합니다. 너무 복잡해서 결정적으로 이해하는 데 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 진화 생물 학자들은 인간 행동에 대한 웅대 한 이론을 종합하기 위해 변화의 유전 적, 문화적 모델을 함께 섞어서 연구하고있다. 그러나 이것은 어려운 일입니다. 우리가 작업 할 때, 우리는 우리의 시스템과 비교하여 어떤면에서는 더 단순하고 제거 된 시스템을 탐색 할 수 있습니다. 우리 자신의 행동에 커다란 역할을하는 문화적 환경이 결여되면 어떻게 될까요? 우리가 한 걸음 더 나아가서 그 그림에서 신경계를 제거한다면 어떨까요? 비록 주변에있는 사람들에게 유익한 일을하는 유기체를 얻을 수 있습니까? 미생물은 그렇다고 말합니다.

물론, 모든 것을 말하고 끝내고 마침내 인간 애타주의에 대한 확실한 이해를 갖게되면, 우리는 미생물 진화에 관한 연구가 우리 종의 이타주의를 이해하는 데 특히 관련이 없다는 것을 되돌아보고 깨닫게 될 것입니다. 그러나 그렇게 생각할 선입견이 없으며, 다르게 생각할 이유가 있습니다. 그리고 그 세포가 베타 락타 마제를 펌핑하고 떠 다니는 매트를 만들면주의를 기울여야합니다.