В новой статье предлагается экспериментальная установка, которая могла бы проверить классическую модель Daisyworld — гипотезу саморегулирующейся планетарной экосистемы — в лаборатории с помощью двух синтетических бактериальных штаммов. Фото: Виктор Молл, создано с помощью Image Designer.
Согласно гипотезе Геи, предложенной учеными Лавлоком и Маргулисом в 1970-х годах, наша планета должна была постепенно становиться теплее в течение миллионов лет, в то время как наши океаны также должны были становиться все более кислыми. Тот факт, что этого не произошло, предполагает наличие сложной саморегулирующейся системы в масштабе всей планеты, в которой планетарная жизнь и геологические процессы работают вместе, чтобы стабилизировать планетарную геологию и климат. Несмотря на свою важность, эта идея не могла быть ранее проверена из-за ее планетарного масштаба.
В статье, опубликованной в Журнале интерфейса Королевского общества, внешний профессор SFI Рикар Соле (Университет Помпеу Фабра) и его коллеги предлагают экспериментальную систему, которая будет проверять в небольших масштабах динамику, регулирующую планетарные процессы. Используя синтетическую биологию, они проверят два искусственно созданных микроорганизма в автономной системе, чтобы увидеть, смогут ли они достичь стабильного равновесия.
Эта предлагаемая установка основана на недавних исследованиях в области ферментации, которые обычно требуют тонко настроенного внешнего контроля для достижения стабильных, регулируемых условий, включая стабильный уровень pH. «Недавно проводились работы по поиску возможности создать микроорганизмы для ферментации, чтобы они могли саморегулироваться», — говорит Соле. «Это было главное вдохновение».
Эта экспериментальная установка, которую Соле и несколько его студентов разработали во время визита в SFI, потенциально может ответить на давние вопросы в этой области о планетарных системах регулирования.
В этой экспериментальной установке один штамм будет определять, становится ли среда слишком кислой, и противодействовать повышению кислотности, в то время как другой штамм будет определять, становится ли среда слишком щелочной, и действовать, чтобы противодействовать этой понижающейся кислотности.
«Поскольку эти штаммы действуют на окружающую среду, а окружающая среда влияет на них, это создает замкнутую причинно-следственную связь», — сказал Соле. «Идея состоит в том, чтобы показать, что в очень широких условиях они стабилизируются до постоянного уровня pH, как и предсказывалось исходной теорией».
Информация от: Институтом Санта-Фе.
