Settembre 18, 2021

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I batteri possono usare l’apprendimento per predire il futuro

Madrid, 8 settembre (Europe Press) –

Una nuova ricerca della Washington University di St. Louis suggerisce che i batteri, ventosaPossono imparare dal passato per predire il futuro.

Utilizzando simulazioni al computer e un semplice modello teorico, Mikhail Tikhonov e colleghi hanno pubblicato un articolo su eLife che mostra come i batteri possono adattarsi a un ambiente volatile apprendendo le loro regolarità statistiche (ad esempio, quali nutrienti tendono a correlare). E lo stiamo facendo più velocemente di quanto permettano tentativi ed errori evolutivi.

“L’apprendimento evolutivo è comune”, ha detto. “Ad esempio, molti organismi hanno sviluppato un orologio biologico per tenere traccia del ciclo di 24 ore del giorno e della notte”. È una dichiarazione Tikhonov, Professore Associato di Fisica nelle Arti e nelle Scienze. “Ma l’evoluzione avviene nel corso di molte generazioni. Abbiamo dimostrato che i batteri possono, in linea di principio, fare ciò che facciamo noi: apprendere associazioni da esperimenti recenti”. e adattando di conseguenza il suo comportamento futuro, anche durante la sua vita”.

I batteri non hanno un cervello, ma l’abbiamo trovato Questo tipo di elaborazione delle informazioni può essere ottenuto con un circuito non solo semplice, ma simile ai circuiti che i batteri sono già noti per avere”., Lei disse.

Tuttavia, devono essere presenti tre componenti abilitanti. I ricercatori ipotizzano che questo tipo di apprendimento può avvenire solo: se i batteri hanno più regolatori di quanto sembra necessario; Se gli stessi regolatori si attivano; e se i batteri operano in condizioni “non lineari” nel mondo reale che sono spesso approssimate nei modelli.

Studiando la biologia dal punto di vista di un fisico, Tikhonov spera di fare più luce Sui modi in cui le teorie biologiche tradizionali limitano le domande poste dai ricercatori.

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Quest’ultimo articolo presenta nuove ipotesi sul motivo per cui alcuni batteri utilizzano regolatori ridondanti o modi per modificare i loro vari percorsi.

“La ripetizione ‘sprecabile’ e i regolatori non necessari che vediamo in molti esperimenti di laboratorio possono essere sconcertanti”, ha detto Tikhonov. Ma gli scienziati generalmente studiano gli organismi in luoghi semplificati o statici. I benefici che descriviamo appariranno solo nelle circostanze volatili più realistiche”.

“Speriamo che lo sperimentatore possa leggere il nostro articolo e conoscere i componenti principali che descriviamo nel sistema che sta studiando”.