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माइक्रोबियल मनोविज्ञान 101: एक अच्छा सेल कैसे बनें

सौ साल से भी पहले, मेरे एक बौद्धिक नायक पीटर क्रॉपोट्किन ने लिखा था, "… हमें सूक्ष्म (अलौकिक) तालाब के जीवन के छात्रों, बेहोश आपसी समर्थन के तथ्यों से, कुछ दिनों से सीखने के लिए तैयार रहना चाहिए, यहां तक ​​कि सूक्ष्मजीवों का जीवन। "वह सही था। शब्द सूक्ष्म जीवों की दुनिया की सड़कों से है, और संदेश स्पष्ट है: "आप बहु-कोशिकाएं हमेशा 'निष्ठा' और परोपकारिता के बारे में हैं: ठीक है, हमारे पास यहां बहुतायत में है। और हमें उन भारी मस्तिष्क के बारे में जानने की ज़रूरत नहीं है, और आपके तंत्र की तंत्रिका तंत्र या तो। "

यह देखने के लिए कि हमारे एकल-सेल वाले मित्र इन दावों को क्यों बना रहे हैं, हम एक परिभाषा के साथ शुरू करते हैं जंगल की मेरी गर्दन में – जो व्यवहार पारिस्थितिकी है, या सामाजिक व्यवहार के विकास का अध्ययन-हमारी परोपकारिता की परिचालन परिभाषा एक ऐसा कार्य है जो स्वयं को लागत पर दूसरों को लाभ देती है। इसलिए, सिद्धांत रूप में, हम रोगाणुओं को परोपकारी होने पर एक शॉट देते हैं, क्योंकि परिभाषा मस्तिष्क, हार्मोन या यहां तक ​​कि संज्ञानात्मक क्षमताओं के बारे में कुछ भी नहीं कहती है। लागत और लाभ उत्क्रांतिवाद के पैरामीटर को परिभाषित करते हैं जो परोपकारिता को परिभाषित करते हैं। अब, यह सुनिश्चित करने के लिए कि पारिस्थितिवाद का अध्ययन करते समय, व्यवहारिक पर्यावरणविदों ने मनुष्यों सहित, गर्म फजी जीवों पर काफी हद तक ध्यान केंद्रित किया है, और इसलिए हमेशा एक निहित संकेत है कि भेदभाव उत्क्रांतिवाद परोपकारिता के लिए एक शर्त नहीं है, भले ही संज्ञानात्मक रूप से परिष्कृत मामले हैं वास्तव में दिलचस्प लेकिन यह बदलाव शुरू हो रहा है, जैसा कि क्रॉफोटिन ने भविष्यवाणी की थी।

बायोफिल्म के गठन का मामला लें। बैक्टीरिया की कई प्रजातियां पानी के स्तंभों (या सामान्य रूप से तरल-एयर इंटरफेस पर) की सतह पर रहते हैं। वे मट्स के रूप में वहां तैरते हैं। लेकिन मैट का निर्माण किया जाना है, और इसके लिए कोशिकाओं को एक गोंद की तरह पोलीमरेज़ छिपाने की ज़रूरत होती है जो मैट्स को बचाती रखती है। लेकिन इसमें ऊर्जा को गठित करने के लिए लागत होती है जो मैट को एक साथ मिलती है, और किसी भी सेल पर अपनी ऊर्जा बर्बाद नहीं करता है, लेकिन गोंद उत्पादकों से भरा चटाई के बीच में है, बहुत सुंदर बैठा है यह लागत का भुगतान किए बिना, सतह पर तैरने के लाभों को प्राप्त करता है। यह गोंद उत्पादन पड़ोसियों पर धोखा देती है तो, यहां हमारे पास मैट्स को एक साथ मिलाने के लिए पॉलिमरज़ बनाने वाले परागणियों की एक प्रणाली है, लेकिन हमेशा की तरह, वे चीतेरों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। ऐसा एक परोपकारी का जीवन है, यहां तक ​​कि एक माइक्रोबियल भी

मेरे सहयोगी माइक पर्लिन, रोनाल्ड एटलस और मैं (छात्रों की सेना के साथ) एक अन्य माइक्रोबियल सिस्टम स्टॉक पर विचार कर रहे हैं जो पुत्री उन्मादियों से भरा है। इस बार प्रजाति ई। कोलाई है , और परोपकारिता में बीटा लैक्टमैज़ नामक एक पदार्थ को सील करने वाला सेल शामिल होता है, जो एंटीबायोटिक दवाओं को तोड़ता है, और न केवल इस पदार्थ को स्राव करने वाले सेल को बचाता है, लेकिन सामान्य आस-पास के सभी कोशिकाएं। हमने उन प्रयोगों को देखा है जो बीटा लैक्टमैसे का उत्पादन करते हैं और कोशिकाओं है जो इन लागत-कोशिकाओं का भुगतान नहीं करते हैं, जिन्हें हम cheaters कहते हैं – कोशिकाओं की तुलना में अधिक तेज़ हो जाते हैं (जब कोई एंटीबायोटिक नहीं होता)। और फिर भी, ये स्रावित altruists अपने धोखा साथी साथी कोशिकाओं के साथ एक साथ उपस्थित रहें। बेशक, ये कोशिकाएं सभी आनुवंशिक रूप से समान हैं, और यह परार्थवाद को जीवित रखने और इस प्रणाली में लात रखने में एक बड़ी भूमिका निभाता है। लेकिन, यह अभी भी सिंगल सेल वाले क्रैटरों में परस्परवाद है।

यहां तक ​​कि अगर आप सख्त लागत-लाभ, स्प्रैडशीट-जैसे उत्क्रांतिवादी जीवविज्ञानियों द्वारा अपनाई गई परार्थ की परिभाषा खरीदते हैं, और यहां तक ​​कि अगर आप सहमत हैं कि सूक्ष्मजीव कार्य मज़ेदार है, शायद यह भी स्वाभाविक रूप से आकर्षक है, तो आप अभी भी सोच सकते हैं- ये सब ठीक है और अच्छा है, लेकिन यह हमें अपनी प्रजातियों में सहयोग के बारे में क्या बताता है? जिस तरह से मैं इसे देखता हूं, मानव सामाजिक व्यवहार-जिनमें शामिल हैं, और संभवतः विशेष रूप से, हमारे परोपकारी व्यवहार-व्यापक रूप से जटिल है। इतना जटिल है कि यह निश्चित रूप से इसे समझने के लिए एक लंबा समय ले जाएगा। विकासवादी जीवविज्ञानी इस पर काम कर रहे हैं, मानव व्यवहार के लिए एक महान सिद्धांत को संश्लेषित करने के लिए एक साथ परिवर्तन के आनुवंशिक और सांस्कृतिक मॉडलों को इकठ्ठा कर रहे हैं। लेकिन यह मुश्किल सामान है जैसा कि हम इस पर काम करते हैं, हम अपने खुद की तुलना में एक प्रणाली में, एक अर्थ में, सरल और नीचे छीन सकते हैं। क्या होता है जब हमारे अपने व्यवहार में इतनी बड़ी भूमिका निभाते हुए सांस्कृतिक परिवेश अनुपस्थित है? यदि हम इसे एक कदम आगे लेते हैं और आगे बढ़ते हैं और चित्र से तंत्रिका तंत्र को निकालते हैं तो क्या होगा? क्या आप अब भी ऐसे जीवों को प्राप्त कर सकते हैं जो उनके आस-पास के लोगों को फायदा पहुंचे, भले ही उन्हें ऐसा करने की लागत आती है? रोगाणुओं का कहना है हां।

बेशक, ऐसा मामला हो सकता है कि जब सब कुछ कहा जाता है और किया जाता है, और अंत में हम मानव परोपकारिता पर एक ठोस समझ रखते हैं, हम पीछे देखेंगे और महसूस करेंगे कि माइक्रोबियल विकास पर काम हमारी प्रजातियों में परोपकारिता को समझने में विशेष रूप से प्रासंगिक नहीं था। लेकिन यह सोचने के लिए कोई अप्रियरी कारण नहीं है कि, और अन्य कारणों से सोचने के बहुत सारे कारण हैं। और हां, जब तक उन कोशिकाओं को बीटा लैक्टमाज पंप करते हैं और इन मैट को बचाए रखने के लिए, हमें सावधानीपूर्वक ध्यान देना चाहिए