Гомеостаз. Баланс над пропастью?

[Nur 1]

Глубокоуважаемый василий андреевич, доброго дня!

Долго ничего не писал. Здоровье подвело, а также все надеялся, что в полемике появятся интересные данные о балансах в работе мозга и эволюции механизмов гомеостаза.
Вы, в последних трех постах, уже даете стартовую точку для рассмотрения подобных вопросов.
К тому же Вы снова упомянули о фононе, поэтому, прошу Вас, загляните, пожалуйста, в тему о направлении эволюции, я продолжу диспут о круговороте энергии с позиций гипотезы о подобии эволюции движению от одного агрегатного состояния к другому.

С почтением,
Nur.

[василий андреевич]

все надеялся, что в полемике появятся интересные данные о балансах в работе мозга и эволюции механизмов гомеостаза.

Рад приветствовать Вас, Нур.
  Как видите, я очень осторожными шажками нащупываю возможные подходы к эволюции системы, постоянно находящейся в состоянии гомеостаза. И в самом явлении гомеостаза, по-видимому, как раз и "замаскированы" явления, характерные именно для живого. Но я уверен, что раскрывать эти явления необходимо не с позиции системности, как налаживании алгоритмических связей между подсистемами, а с позиции последовательности событийностей в системе и среде. И последовательности эти четко градированы, т.е. невозможно совершить "случайный" прорыв, не пройдя единственным допустимым, но весьма маловероятным "маршрутом".
  Потому пока и "темню", что сам не уверен в правильности своей еще точно не оформившейся убежденности.

  Вчера, упомянув про амплитуды осциллирования элементов в "гомеостазирующей" (волновой пакет) системе, я совершил Фрейдовскую оговорку. Надо говорить о частотах, чем выше частота, тем больше энергия осциллятора. Но оговорка не беспочвенна, ведь именно через амплитудность удобно перебросить мостик к поведению. Именно амплитудность осциллирования дает наглядную картину разрыва связей в осциллирующем элементе, когда этот элемент при превышении энергии активации отрывается от системы, становясь самодостаточной порцией, через которую осуществляется полевой обмен "квантами" соответствующего органо-химического поля.

[Nur 1]

Все точно говорите, глубокоуважаемый василий андреевич, собственно это и является сутью процесса последовательной смены фаз. То есть эволюции как таковой. И действительно, стадийность присутствует в развитии организмов. Но это же сплошная термодинамика. Что есть детство и юность... Компрессор, уплотняющий в объеме знания. С чем сравнить продвижение по карьерной лестнице... С восхождением в высокие слои атмосферы. Потом все-таки приходится делится накопленным с окружением, по пути сосредотачивая в своих руках некоторые ресурсы или влияние. Вот вроде как конденсатор получается. Но, сколько бы не старался, спишут на пенсию (чем не дроссель) и покатишься стремительно по прямой старости, испаряя по пути содержимое своей плоти, до самого момента отвердения в какой-нибудь фоссилии (пусть будет каменный саркофаг или склеп). При удачном исходе можно забронзоветь как классик, продолжая практику забора тепла от толпы восторженных почитателей...

Чем не термодинамический цикл под личиной гомеостаза... Но ирония, использованная мной, говорит об уже изрядно перезревшей необходимости прибегнуть к цифрам.   

[Nur 1]

И ведь ни одной из стадий не избежишь, не перескочишь... Даже если помрешь раньше времени...

[Nur 1]

Глубокоуважаемый василий андреевич, мне уже невтерпеж привести поразительные количественные закономерности в пользу собственной концепции, но есть необходимость добиться "критической массы" в виде определенного числа форумчан, разделяющих похожие подходы к решению вопросов эволюции.
И придумывать ничего не надо, просто нужно взять данные прямо с поверхности, значения параметров, характеризующих известные явления, которые признаются, как системы или более/менее отражающие реальность модели и выстроить их по ранжиру, а потом сравнить между собой.
Основная работа уже сделана до нас, нам отведена маленькая роль дросселей, самую малость спрямляющих уже существующие представления об эволюции...

[василий андреевич]

Вот вроде как конденсатор получается.

Пожалуй, вполне уместный образ "пассивной" адаптации. Когда говорил о мицелле, то ее пассивность выражается в вынужденном принятии из водной среды тех органических молекул, которые наибольшим образом ориентируют водные диполи, т.е. снижают энтропию воды. Подобная пассивная, вынужденная адаптация неминуемо приведет к "пробою конденсатора" - мицелла не может бесконечно раздуваться и будет поделена (клонирована). Но воде и это энергетически не выгодно, ведь чем больше площадь соприкосновения с инородцем, тем больше ориентированных диполей. Следовательно, другой вынужденной конструкцией будет плотное прилегание мицелл таким образом, что бы слой адсорбированной воды между мицеллами был наименьший. И этому наименьшему есть предел в виде равновесия сил ориентации и деструкции. Выгодно между мицеллами иметь тончайшую пленку из двух ориентированных слоев, но тогда это уже не вода внешней среды, а внутренняя система. Именно в эту систему наилучшим образом могут быть вытеснены из внешней среды ионы калия, которые создадут избыточную концентрацию (градиент) между системой и средой.
  Есть градиент, должен быть и компенсационный антиградиент. Следовательно, система вынужденная принять катионы, раскрывается для принятия анионов, молекул, имеющих избыточный электрон. Что это за молекулы, могут ли они иметь отношение к аминокислотам? Тут я пасую, может Вы, Нур, подскажете...

[василий андреевич]

Основная работа уже сделана до нас, нам отведена маленькая роль дросселей, самую малость спрямляющих уже существующие представления об эволюции...

Давайте, Нур. Хоть в этой теме, хоть в иной. Здесь посещаемость смехотворна. Можно и в "направлении эволюции".

[Nur 1]

Ну, это как Ваш волновой фронт или отдельная волна. Что эволюционируют между собой через диэлектрическую среду волнового поля. Толщина поля может быть меньше линейных размеров фронта или волны (читайте, пожалуйста, обкладок конденсатора), но характеризоваться высокими значениями плотности энергии, так что выделить отдельную составляющую из волнового пакета не удается и можно говорить о твердых телах (и фононах).
А может представлять из себя достаточно объемную жидкостную структуру, обеспечивающую возможность взрывной разрядки при, например, механическом повреждении обкладок и мы получаем аналог импакта, уничтожающего биоценоз. Либо при подводе большого количества энергии (при миграциях организмов или болевом шоке).

[Nur 1]

Давайте теперь смоделируем мицеллы как типы конденсаторов. Вы удачно высказались о том, что я и понял из Ваших слов о волновых фронтах и отдельных волнах.
Дополнительный повод считать мозг конденсатором (а желудок - компрессором). Также как прямую кишку - компрессором ( как и какую-нибудь впадину на поверхности земли), а центр перекристаллизации - конденсатором.
Это я по пути намекаю на калий тоже. Он, кстати, в гораздо больших количествах, нежели, например, азот, выделяется с экскрементами. Может, нечто подобное имеет место и в случае с калий-натриевым насосом...

[василий андреевич]

Я под мицеллой & конденсатор понимаю пассивный накопитель, типа мусорного бака, куда попадают отходы деятельности водной взвеси-раствора. И гидрофобы типа парафинов, и ионы калия вытесняются из среды естественно, без участия насоса и энергетических затрат. При этом возникают градиенты концентраций, которые противоречат естественности, а потому имеют предел. Подход к пределу есть критический порог, тут невозможно предсказать момент, когда мицелла-конденсатор сорвется в "пробой" с выбросом дополнительной мицеллы, после чего будет повторение процесса наполнения до очередной "катастрофы". Это процесс без всякого намека на эволюционный.
  Однако мы получаем серии своеобразных волн с затухающим наполнением и резким обрывом. И это уже сигнальная система, на которую реагируют мицеллы, проводящие такие реакции окисления, продукты которых являются гидрофилами. Гидрофильные молекулы типа спиртов и кислот легко покидают такую продвинутую мицеллу и она готова к восприятию пилообразных сигналов от пассивных мицелл. Оба типа мицелл (пассивный и активный) не могут функционировать друг без друга - получается своеобразный обменный контур типа неравноценного симбиоза - активные мицеллы пожирают пассивных, реагируя на функциональные сигналы.
  До рефлекторных цепей крайне далеко, но уже есть все необходимое для эволюционного преобразования в живое, кроме молекул наследственности.

[Nur 1]

Наверное, есть необходимость поподробнее поговорить о калии и калиевых каналах...

[василий андреевич]

 Может и следует, но желательно в русле разборок с гомеостазом. Я ведь намеренно удерживаю себя от желания вводить все новые понятия типа когеренция/декогенция, возбуждение/релаксация.
  Другое дело, что становление "калиевого канала" является прообразом нервного волокна. Но вначале необходимо понять почему калий периодически выбрасывается в среду, что бы потом естественные силы вновь восстановили калиевый дисбаланс.
  Мне представляется, что среда, как более "сильный игрок", нежели система, ради установления своей высокой энтропии, выводит систему (в том числе и живую) в состояние дисбаланса и связанного с этим понижения энтропии (в частности, энергоконцентрации). Но тогда получается нетривиальная формулировка жизни, как стремления повысить свою энтропию. Это повышение достигается, в частности, организацией всяческих симбиотических союзов. Например, "союз" белка и ионов калия хоть и естественен ввиду свойств поляризованной воды, но позволяет протоживому в любой момент повысить свою энтропию за счет выдворения калия в среду. А если у одного белка есть "подчиненный" симбионт в виде другого белка, то энергетически выгоднее именно в его окружение направить калий.

  Калиевые каналы - это просто емкости для проникновения калия из среды. Белку без надобности калий, он, можно сказать, вредоносно заполняет структурные "огрехи" белка, мешая быть в состоянии высокой энтропии. Однако калий может быть выведен так, что удастся повысить энтропию за счет рассеяния энергетических излишков. По сути это волна, пробегающая по поверхности белка, нарушающая цельность адсорбционного слоя и сопровождаемая выбросом калия. Тогда нервное волокно - это система, повышающая свою энтропию за счет движения возбуждений. "Симбиоз" различных белков и аксона - это способ повысить энтропию сообщества за счет выбросов возбуждений по аксону к границам системы.
  Какой белок мог быть прообразом аксона? Можно даже попробовать описать свойства этого белка..., а может это и не белок вовсе...