BioFine

Создание биологической "статистической механики" и "термодинамики" на основе кинетики периодических регуляторных систем было бы большим достижением теоретической и экспериментальной биологии. Исследование динамических систем, основанное на изучении периодических процессов, так же старо, как сама наука. Оно началось с наблюдений циклических движений небесных тел. Естественно, что математика разработала метод, соответствующий требованиям естественных наук, и теперь "гармонический анализ" занимает важнейшее место в высшей математике. Вообще человеческий ум устроен, по-видимому, таким образом, что он стремится представить все процессы в мире циклическими, как это делали создатели первых космогонических систем; другими словами, человек предпочитает описывать явления с помощью циклов.

Как бы то ни было, существование периодических явлений в динамике сложных систем имеет огромное значение для изучения этих систем. В частности, это было показано Пуанкаре в его исследованиях по небесной механике: "Эти столь драгоценные периодические решения, так сказать, пробили брешь, позволяющую наконец проникнуть в область, до сих пор считавшуюся недоступной". Периодические решения могут обеспечить доступ и в общую динамику клеточных процессов – область науки, до сих пор также почти неприступную. Интересно отметить, что экологические работы Вольтерра тоже имеют своей основой аналитическое исследование колебательных систем. Эти работы имели своей целью объяснить одно из наиболее ярких свойств экологических систем – колебания численности популяций. Вряд ли найдутся специалисты по экологии, которые станут вслед за Вольтерра приписывать взаимодействиям между хищником и жертвой решающую роль в общей экологической регуляции. В настоящее время гораздо большее значение приписывается наличию доступных источников пищи и физиологической регуляции воспроизведения и миграции. Такой подход гораздо ближе к представлениям о регуляции, основанным на принципе обратной связи.

Тем не менее, математическая процедура многим обязана методологии Вольтерра и Пуанкаре, а также более поздним исследованиям в этой области, в особенности очень интересным работам Кернера по статистической механике систем Вольтерра. Периодические явления очень удобны для экспериментального и теоретического изучения, так как позволяют опираться на классические, хорошо разработанные методы наблюдения и анализа.

Также смотрите:

Распространение потенциала действия
Продвижение потенциала действия вдоль нервного волокна зависит от пассивного распространения тока в соседние участки мембраны, которое вызывает в них деполяризацию до порогового уровня. Для иллюстрации этого свойства представим себе потенциал действия, «замерший» во в ...

Проблема происхождения жизни
В биологии эволюционные изменения – это те, благодаря которым потомки какой-нибудь группы организмов начинают радикально отличаться от своих предков морфологически, физиологически и психологически. Процесс эволюции на нашей планете тесно связан с процессом эволюции Вс ...

Клеточный цикл
События, происходящие в период от одного клеточного деления до другого, называются клеточным циклом. Фаза митоза цикла охватывает период деления и хромосом, и клеток. После расхождения клеток каждая дочерняя клетка вступает в период повышенной биосинтетической активно ...