Метаболические карты отдельных таксономических групп организмов

Обсуждаемая карта охватывает метаболическую сеть биосферы и поэтому заключенная в ней информация не разделяется по отдельным видам или каким-либо другим таксономическим группам организмов. Однако для практической работы во многих случаях удобнее были бы карты, описывающие метаболизм отдельных видов. В настоящее время более или менее полные метаболические карты могут быть составлены лишь для небольшого числа видов. Среди них - человек, некоторые лабораторные животные, некоторые высшие растения и микроорганизмы, такие как дрожжи и E.coli.

Выпадение из метаболической сети соединений и реакций часто оказывается закономерным. Например, известно, что у млекопитающих отсутствуют сходные реакции биосинтеза разветвленных аминокислот [46 с. 316], а у высших растений не обнаружены кобаламин-зависимые реакции изомеризации [10 с.188] из решетки реакций изомеризации и декарбоксилирования (см. рис.14). То, что в эволюции из метаболической сети удаляются сходные элементы, способствует сохранению в ней симметрии на уровне отдельных таксономических групп организмов.

Карты, демонстрирующие симметрию метаболической сети отдельных видов, могли бы быть полезны не только как хемотаксономические справочники, но также и для исследований, имеющих важное общебиологическое значение. Так, весьма вероятно, что симметрия метаболической сети организмов имеет определенное выражение в их физиологии. Подтверждением этому могут служить приведенные в предыдущем разделе примеры регуляции физиологических процессов парами соединений-аналогов. Сравнение построенных по плану универсальной карты метаболических карт организмов с различиями в их физиологии могло бы привести к обнаружению связей между симметрией метаболической сети организмов и протекающими в них физиологическими процессами.

Не меньший интерес представляет составление карт, характеризующих симметрию метаболических сетей биоценозов. Биохимически организмы в биоценозах связаны в одно целое отношениями, выражающимися через пищевые цепи и другие взаимодействия, регулирующие состояние биоценозов как систем. Эти связи реализуются таким образом, что консервация органических соединений в какой либо неизменной форме оказывается практически невозможной. Исключения здесь не составляют даже такие прочные биополимеры, как целлюлоза, хитин и лигнин. Связь через пищевые цепи в биоценозах допускает существование организмов с неполноценным метаболизмом. В отличие от отдельных организмов стационарное равновесие в биоценозах может сохраняться практически неограниченное время. Все это делает биоценозы более замкнутыми, чем конкретный организм, системами, с более полной и, следовательно, более симметричной сетью метаболизма. В этой связи большой интерес приобретают исследования симметрии структуры метаболических сетей биоценозов и роли симметрии во взаимодействии метаболических сетей организмов, составляющих биоценозы. Обнаружение здесь определенных закономерностей внесло бы дополнительную ясность в вопросы межвидовых взаимоотношений в биоценозах.