Журнал "Компьютерра" №707
Шрифт:
Впоследствии подобную модификацию удалось осуществить в клетках дрожжей. Модифицированные клетки оказались способными синтезировать белковые молекулы, которые обычно не производит ни один земной организм. Эти разработки, конечно, весьма перспективны для медицины, так как одной из конечных целей экспериментов является создание модифицированных лейкоцитов человеческой крови, умеющих вырабатывать белки, которые эффективно разрушают раковые клетки непосредственно в теле больного.
Не менее интересны эксперименты с не встречающимися в природе формами ДНК. Шестибуквенный генетический алфавит разработал и "изготовил" Стивен Беннер из Университета
Не все читатели располагают собственной биотехнологической или физико-химической лабораторией, чтобы проводить в ней исследования жизнеподобных систем. А попробовать иной раз так хочется…
К счастью, в Сети есть много ресурсов, посвященных разнообразным формам компьютерного моделирования искусственной жизни. Там же можно найти и соответствующие программы, большинство из которых доступны бесплатно. Увы, почти все программы, имея богатую функциональность, снабжены крайне бедным интерфейсом. Впрочем, они ведь писались для профессионалов, а им командная строка и вывод результатов в виде таблицы - самое то… К тому же надо уметь читать по-английски.
Итак. Tierra, разработанная Томасом Рэем из Оклахомского университета. Последняя версия 6.02 (2004 г.) находится по адресу www.his.atr.jp/~ray/tierra. Tierra представляет собой виртуальную среду выполнения программ, которые способны взаимодействовать друг с другом, размножаться, мутировать и эволюционировать.
Далее. Клон Tierra по имени Helix, позволяющий очень наглядно иллюстрировать процесс эволюции программ в "среде обитания".
Вот другое развитие идей Tierra - программа Avida.
Еще одна модель искусственной жизни - SWARM. Предназначена для изучения коллективного поведения большого числа автономных программных агентов (не путать с агентами Смитами из "Матрицы"! Хотя, в принципе, об этом и речь).
Похожим образом построена система BIBA (Bayesian Inspired Brain and Artefacts) французского Института информатики и математических приложений. Изюминкой системы является наличие средств нейронного самообучения.
Очень интересна программа PolyWorld для моделирования экологических систем.
И наконец, сайт проекта "цифровой биологии" www.biota.org, где есть множество картинок искусственных существ, и забавный ресурс www.ventrella.com, откуда можно скачать программы визуализации всевозможных искусственных зверюшек, которые будут жить и эволюционировать на вашем компьютере.
Детонатор
Автор: Кот, Александр
Если мы поймем, каким образом земная жизнь "обустроила" нашу планету, сделав ее такой подходящей для нас с вами, это даст хороший толчок мыслям о возможных технологиях переделки климата тех планет Вселенной, куда рано или поздно доберется человек и захочет жить в привычных комфортных условиях.
Неплохо подумать и о том, что специально разработанные, сконструированные на Земле формы жизни могут оказаться полезными (если не единственными) инструментами колонизации планет и даже малых небесных тел, от которых нам, людям, что-то нужно. Например, полезные ископаемые…
Давно это было… 2,5 млрд. лет назад. Земля была, а жизни не было. И условия на ней были отвратительные. Кислород отсутствовал. В воздухе воняло аммиаком и формальдегидом… И хотя солнце светило не так ярко, как сейчас, из-за парникового эффекта, вызываемого аммиаком, было в общем-то тепло. Гипотезу "аммиачного подогрева" в 70-х годах прошлого века активно разрабатывали Карл Саган (Carl Sagan) и Джордж Маллен (George H. Mullen) из Корнеллского университета, пока не стало ясно, что в атмосфере, лишенной кислорода, аммиак недолговечен - он разрушается потоками ультрафиолетовых лучей от Солнца.
Нет аммиака, значит, нет и "парника". На планете должен царить холод, а вот его-то и не было. Во всяком случае, данные геологии не указывают на существование льда на Земле вплоть до 2,3-миллиардолетнего возраста.
Кто же "укрыл" планету? Рассмотрели в качестве кандидата двуокись углерода, углекислый газ (СО2) - его "производили" вулканы. Мимо! Группа исследователей из Годдарда в 1995 году убедительно доказала, что углекислого газа в те времена в атмосфере было недостаточно для оказания необходимого эффекта.
Наконец, в конце 80-х годов стало ясно, что, пожалуй, единственным оставшимся кандидатом на роль "покрывала" является… болотный газ, метан (СН4). Уточнение его свойств показало, что при равных концентрациях с углекислым газом в атмосфере метан поглощает более широкий спектр солнечного излучения, вызывая гораздо более сильный парниковый эффект, чем углекислота.
Вот тут настало время призадуматься.
Метан возникает лишь в процессе жизнедеятельности анаэробных организмов. Следовательно… Следовательно, в этот период своей истории Земля уже была обитаемым миром. Кислорода, напомню, не было, а жизнь таки была! И метан, спасающий Землю от оледенения, вырабатывался метаногенами - первобытными микроорганизмами, для которых условия, существовавшие в те времена на планете (заметьте: жара, кислородом и не пахнет, свирепствуют ураганы, бьют молнии, грохочут вулканы, облака пепла… жуть!) очень подходили [Кстати, современные бактерии-метаногены способны жить только в бескислородной среде. Все они - строгие анаэробы]. Водород и углекислый газ атмосферы служили им пищей. Выделяющийся метан рассеивался ветром, что создавало необходимый градиент концентраций.
В общем, эта идиллия продолжалась, пока микробы не "съели" весь атмосферный водород. Расчеты показывают, что имевшиеся в скальных породах соединения фосфора, азота и ряда других необходимых для микробов веществ могли поддерживать процесс "утилизации" атмосферного водорода вплоть до его полного исчезновения. Этот процесс, кроме того, "был охвачен" положительной обратной связью - метаногены весьма теплолюбивы, а по мере насыщения атмосферы метаном температура среды росла, что способствовало усилению их жизнедеятельности.