Читать онлайн «Экстремальные принципы в биологии»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР научный совет по комплексной проблеме «кибернетика> институт биологии развития М. А. ХАНИН, Н. Л. ДОРФМАН, И. Б. БУХАРОВ, В. Г. ЛЕВАДНЫЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ПРИНЦИПЫ В БИОЛОГИИ И ФИЗИОЛОГИИ е ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА* МОСКВА 1978 УДК 591. 55+577. 486+591. 112+591. 121 : 517. 9+519. 3 Экстремальные принципы в биологии и физиологии. X а н и н М. А. , Д о р ф- м а ч Н. Л. , Б у х а р о в И. Б. , Левадный В. Г. М. , «Наука» 1977, с. 256. В монографии излагаются экстремальные принципы, с помощью которых могут быть определены биологические структурно-функциональные параметры, устанавливающиеся в ходе эволюции в заданных экологических условиях. Рассматриваются общий критерий биологической оптимальности, являющийся формализацией принципа выживания наиболее приспособленных, и его применение, связанное с использованием излагаемой в монографии математической модели динамики биоценоза, в рамках которой достигается адекватный учет влияния рассматриваемых биологических параметров. Исследуется связь общего критерия оптимальности с вытекающими из него более простыми критериями оптимальности (энергетический экстремальный принцип и др. ), применимыми в частных случаях. Приводятся примеры, иллюстрирующие применение экстремальных принципов в биологии и физиологии. Монография предназначена для биологов, физиологов, экологов и биофизиков. Поэтому значительное внимание уделяется биологическому обоснованию излагаемых физико-математических подходов. Монография представляет также интерес для представителей других специальностей, интересующихся применением математических методов в биологии и физиологии: математиков, физиков, кибернетиков, механиков. Рис. 71, табл. 8, библ. назв. 295. Ответственный редактор доктор биологических наук А. И. ЗОТИН v 21004—547 X 834—77 055 (02)-78 © Издательство «Наука», 1978 г. ВВЕДЕНИЕ В последние годы наблюдается определенный прогресс в создании математической теории биологических процессов. Хотя эту область науки уже нельзя назвать молодой, для нее характерны не только дефицит в литературе, обобщающей проведенные исследования, но и отсутствие установившейся терминологии. Даже само название не является общепризнанным. Наиболее часто употребляются термины математическая биология, теоретическая биология или математическая биофизика. Иногда в том же смысле употребляется термин биокибернетика. Если использовать терминологию, принятую в физике, следовало бы математическую теорию биологических процессов, в которой основное внимание уделяется адекватности описания биологических процессов и использованию математики как одного из способов раскрытия биологических закономерностей, называть теоретической биологией. Математической биологией, по аналогии с математической физикой, следовало бы называть раздел математики, изучающий математический аппарат, получивший наибольшее применение в описании биологических процессов. Авторы, разумеется, не настаивают на подобной терминологии, учитывая сложившиеся в биологии традиции. Предлагаемая монография посвящена математической теории оптимальных структурно-функциональных биологических параметров.