Новости всё Наука - iCity.life Белгород

Создание огромной глобальной сети, связывающей миллиарды людей, может быть одним из величайших достижений человечества на сегодняшний день, но микробы могли обогнать нас в этом на три миллиарда лет. Эти крошечные одноклеточные организмы не только ответственны за появление всей жизни на Земле. У них может быть своя версия Всемирной паутины и «Интернета вещей». Вот как они работают.

Подобно нашим собственным клеткам, микробы обрабатывают фрагменты ДНК в виде закодированных сообщений. Эти сообщения содержат информацию для сборки белков в молекулярные машины, которые могут решать конкретные задачи, например, ремонтировать клетку. Но микробы не просто получают эти сообщения от собственной ДНК. Они также проглатывают фрагменты ДНК от своих мертвых родственников или обмениваются ими с живыми товарищами.

Затем эти участки ДНК включаются в их геномы, которые похожи на компьютеры, контролирующие работы всего белкового оборудования. Таким образом, крошечный микроб представляет собой гибкую обучающуюся машину, которая разумно ищет ресурсы в своей среде. Если одна белковая машина не работает, микроб пробует другую. Метод проб и ошибок решает все проблемы.

Но микробы слишком малы, чтобы действовать самостоятельно. Вместо этого они формируют общества. Микробы жили гигантскими колониями, включающими триллионы членов, с самого начала времен. Эти колонии даже оставили позади минеральные структуры, известные как строматолиты. Эти микробные мегаполисы, застывшие во времени подобно Помпеям, свидетельствуют о жизни, которая существовала миллиарды лет назад.

Микробные колонии постоянно учатся и адаптируются. Они развились в океанах и постепенно завоевали землю — и в основе их стратегии освоения был обмен информацией. Как мы уже поняли, отдельные члены общества обмениваются химическими сообщениями в очень скоординированной форме. Таким образом, микробное общество эффективно создает коллективный «разум».

Этот коллективный разум направляет части программного обеспечения, написанного в коде ДНК, к триллионам микробов с одной целью: полностью изучить местную среду на предмет ресурсов с использованием белковых машин.

Когда ресурсы исчерпаны в одном месте, микробные экспедиции выдвигаются на поиски новых земель обетованных. Они передают свои открытия на базу, используя различные виды химических сигналов, призывая микробное общество трансформироваться из поселенцев в колонизаторов.

Таким образом микробы в конечном итоге завоевали всю планету, создав глобальную микробную сеть, которая напоминает нашу собственную Всемирную паутину, но использует биохимические сигналы вместо электронных цифровых. Теоретически сигнал, излучаемый в водах Южного полюса, мог достаточно быстро дойти до вод Северного полюса.

Интернет живых вещей

На этом сходства с технологиями людей не заканчиваются. Ученые и инженеры работают над расширением нашей собственной информационной сети до Интернета вещей, интегрируя всевозможные устройства, оснащенные микрочипами, позволяющими видеть и коммуницировать. Холодильник может предупредить, когда у вас заканчивается молоко. Ваш дом скажет вам, когда его грабят.

Микробы построили собственную версию «Интернета вещей» давным-давно. Мы можем назвать его «Интернетом живых вещей», хотя он более известен как биосфера. Каждый организм на планете связан в этой сложной сети, которая, в свою очередь, зависит от микробов.

Свыше миллиарда лет назад один микроб обнаружил себя внутри другого микроба, который стал его хозяином, носителем. Два этих микроба образовали симбиотический гибрид — эукариотическую клетку — основу для большинства форм жизни, которые нам известны сегодня. Все растения и животные произошли от этого микробного слияния и стали, таким образом, содержать биологическое «подключение», которое связывает их с «Интернетом живых вещей».

Например, люди разработаны таким образом, что мы не можем функционировать без триллионов микробов внутри наших тел (нашего микробиома), которые помогают нам даже в таких простых вещах, как переваривание пищи и выработка иммунитета. Мы настолько перегружены микробами, что даже оставляем уникальные микробные отпечатки на каждой поверхности, которой касаемся.

Интернет живых вещей — прекрасно функционирующая система. Растения и животные живут на экологических отходах, создаваемых микробами. Между тем для микробов все растения и животные, как утверждает автор Говард Блум, «это просто крупный рогатый скот, плотью которых они обедают», тела которых они однажды переварят и переработают.

Микробы также являются потенциальными космическими туристами. Если люди отправятся в глубокий космос, наши микробы полетят с нами. Интернет живых вещей может протянуть длинные загребущие руки в космосе.

Парадокс заключается в том, что мы все еще воспринимаем микробов как низшие организмы. Реальность такова, что микробы — невидимые и разумные правители биосферы. Их глобальная биомасса превосходит нашу собственную. Они являются изобретателями информационного общества. Наш Интернет — всего лишь побочный продукт микробной информационной игры, начатой три миллиарда лет назад.