Группа ученых из Массачусетского технологического института экспериментально доказала, что никакого противоречия между теорией и практикой нет: если индивид, начиная работать на благо окружающих, извлекает из этого хоть какую-то пользу для себя, он может выжить и в том случае, если его соседи будут заботиться только о собственной выгоде.

В экспериментах были задействованы популяции обыкновенных пекарских дрожжей; в отличие от людей, объясняют авторы, дрожжи не проявляют никаких эмоций, все их «решения» рациональны, а действия подчиняются строгим законам. При планировании опытов и анализе их результатов использовались методики теории игр — раздела прикладной математики, занимающегося изучением игровых стратегий (под игрой в данном случае понимается строго определенный математический объект). «Можно считать, что теория игр даже лучше описывает сравнительно простые биологические взаимодействия, чем сложные взаимоотношения людей», — аргументирует ведущий автор исследования Джефф Гор (Jeff Gore).

На время проведения эксперимента ученые поставили популяцию дрожжей в сложные условия: клетки были лишены своей любимой «еды» — глюкозы; вместо этого им предложили питаться сахарозой. Усваивать сахарозу клетки способны лишь после того, как этот дисахарид будет расщеплен на моносахариды; для расщепления дрожжи выделяют энзим сахаразу. Около 99% всех образовавшихся в результате моносахаридов клетка «упускает», не успевая их поглотить, и питательные вещества становятся добычей других членов сообщества. При этом клетки, выделяющие сахаразу, были названы «сотрудничающими», а тех, кто в буквальном смысле паразитировал на своих товарищах, ученые обозначили «обманщиками».

Очевидно, что если «клетки-сотрудники» не будут получать доступа к плодам своего труда, то они погибнут. Тем не менее гарантированное поступление всего одного процента произведенных моносахаридов способно обеспечить таким клеткам преимущество в борьбе с «обманщиками». Более того, при любом начальном распределении «обманщиков» и «сотрудничающих» организмов в популяции через некоторое время устанавливалось равновесное состояние, которое характеризуется наличием клеток обоих типов. В теории игр подобные ситуации принято описывать на примере двух водителей, попавших в снежный занос. Если ни один из них не возьмется расчистить путь, никто не попадет домой, однако наиболее выгодно для каждого будет остаться в машине и переложить всю работу на другого. Лучшая стратегия, таким образом, всегда оказывается противоположна стратегии оппонента.

Как показали исследования клеток дрожжей, развивавшихся в естественных условиях, разные экземпляры несут разное количество копий гена, ответственного за выделение сахарозы. Появление таких генетических отличий, по мнению г-на Гора, является следствием длительного сосуществования «обманщиков» и «сотрудничающих» клеток.

Источник