Среда влияет на сложность организма

Учёные показали, что организмы с большей сложностью чаще эволюционируют в сложных средах. Исследование опубликовано на этой неделе в PLOS Computational Biology. Учёные из Федеральной политехнической школы Лозанны и Университета Вермонта создали программу, симулирующую эволюцию виртуальных существ в различных ландшафтах.

Каждый виртуальный организм был создан с использованием особой формы генетического кодирования для построения трёхмерных моделей и затем симулирован в физически реалистичном виртуальном мире. Существа, эволюционировавшие на плоских ландшафтах, имели простую форму, но не могли адекватно перемещаться в более сложных средах. Последующие среды были спроектированы с возвышающимися «ледяными блоками». Эти препятствия были построены так, что каждому организму приходилось проникать в щели между блоками, чтобы двигаться вперёд.

В целом исследователи обнаружили, что изучаемые среды активно индуцировали отбор по плану строения тела и нервной системе симулированных существ. Более сложные ландшафты приводили к появлению более сложных организмов по сравнению с простыми средами из-за затрат, присущих морфологической сложности: эволюция производит сложные формы тела только в средах, которые этого требуют.

Автор исследования Джошуа Ауэрбах комментирует:

«Наша работа поддерживает идею, что морфологическая сложность организмов находится под влиянием сложности сред, в которых они эволюционируют. Хотя наша работа ничего не доказывает о биологической сложности, она предоставляет новую методологию для исследования вопросов об эволюции сложности in silico».