Иллюстрации к добиологической эволюции. 2. Нет деления, но есть поколения

Автор Panteley_nt, мая 16, 2023, 23:30:43

« назад - далее »

Дарвинист

Цитата: Alexeyy от мая 22, 2023, 07:39:57А в случае сукцессии этот принцип - известен?

Что касается именно сукцессий - пока материалов не нашел, про фрактальность экосистем соответствующие работы имеются. Ссылку на одну из них приведу позже, в теме о культурах.

Дарвинист

Хотя тут, в материале https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-metoda-fraktalnogo-analiza-dlya-bioindikatsionnoy-otsenki-sostoyaniya-okruzhayuschey-sredy что-то фракталах и сукцессиях говорится, но, пока, по моему мнению, без особого развития темы.

Дарвинист


Alexeyy

 
Цитата: Дарвинист от мая 22, 2023, 09:20:36
Цитата: Alexeyy от мая 22, 2023, 07:39:57А в случае сукцессии этот принцип - известен?

Что касается именно сукцессий - пока материалов не нашел, про фрактальность экосистем соответствующие работы имеются. Ссылку на одну из них приведу позже, в теме о культурах.
Если я правильно понял Василия Андреевич, он под принципом имел в виду механизм, объясняющий фрактальный рост (в биологии).

Дарвинист

Цитата: Alexeyy от мая 22, 2023, 11:07:24Если я правильно понял Василия Андреевич, он под принципом имел в виду механизм, объясняющий фрактальный рост (в биологии).

Может быть, не спорю.

василий андреевич

Цитата: Alexeyy от мая 22, 2023, 11:07:24механизм, объясняющий фрактальный рост (в биологии).
Термин сукцессия (от меня) появился после того, как Пантелей к фракталу добавил термин рекурсия. Одно дело смотреть на фрактал, как бы приближаясь к деталям с "большой высоты", другое - рекурсивно добавлять детали оставаясь в одном масштабе.
  Сукцессия подразумевает, что в сторонних системах есть набор готовых живых матриц или "алгоритмов", которые слой за слоем наращиваются, как пирамида потребностей. Имеем, допустим, выжженные камни-минералы, воду и излучение солнышка, этого достаточно для функционирования нижнего слоя того фрактала, которому еще предстоит состояться. Условное названия слоя - лишайник.
  Первый слой, отмирая, рождает условия для следующего слоя под названием первопочва. При этом первый слой не исчезает, а остается, как мелкомасштабный фрагмент.
  На почву приходит со стороны следующий слой под названием травы. Травы создают условия для внедрения-наслоения кустарников и светолюбивых широколиственных деревьев, которые, в свою очередь, привлекают тенелюбивые ели.
  Смешанные леса с полянами разнотравья и камнями с лишайниками - это сукцессионный климакс экосистемы, который может длиться сколь угодно долго, если не произойдет полное вытеснение смешанного леса густым ельником, что будет означать этап вымирания с неизбежным нашествием короеда и пожара.
  После пожара сукцессия повторится.
  Повторы и есть рекурсивность фрактала. Фрактал, как всё уменьшающееся подобие в подобном становится не застывшим образованием, геометрическая суть которого в дробной мерности, а  разворачивающаяся рекурсивно дробная мерность, как бы переходящая по наследству во все большие мерности.
  Физическая суть - нижний уровень имеет незавершенную (дробную) мерность, как полезную работу, становящуюся потенциальной энергией (ресурсом) для того слоя, который придет со стороны в практически готовом виде.

  Для абиогенеза готовых алгоритмов для подобия сукцессии "на стороне" нет. Потому сформулировать, что такое "не совсем живое" невозможно, ибо что такое живое, мы еще не сформулировали.
  Однако принцип "слоевой" работы, как системы, становящейся средой для следующего слоя, использовать, наверное, можно. Что достаточно для работы? Источник, рабочее тело и приемник-холодильник. Но этого мало. Необходимо иметь представление еще и о виртуальной системе, для которой полезная работа первого слоя становится ресурсом для обесценивания при производстве полезной работы для третьего слоя. И если таковых "фрактальных" слоев много, то мы запутаемся.
  Условных слоев не дОлжно вводить более трех. Но и менее трех нельзя.

Alexeyy

Иерархическая пространственная организация в биологии - это, согласен, очевидно. Но это - само по себе, ещё не объясняет пространственной биологической фрактальности.

Panteley_nt

Цитата: василий андреевич от мая 21, 2023, 21:03:29Тот вариант, что пионерская система-фаза создает среду для последующей, становясь, таким образом, базой (или потенциальным уровнем) - надо рассмотреть в первую очередь.
Среда,конечно это важно, но по моему скромному мнению, еще очень важны "затравки" Некоторые фрагменты повторяют всю структуру, но в меньшем масштабе..В каждую матрешку уже встроено по нескольку матрешек, а в те,соответственно еще по несколько...  Каждая (почти) частица, есть пруд и сад, но несколько недозрелый...

василий андреевич

Цитата: Alexeyy от мая 22, 2023, 14:27:07это - само по себе, ещё не объясняет пространственной биологической фрактальности.
Цитата: Panteley_nt от мая 22, 2023, 23:37:41важны "затравки" Некоторые фрагменты повторяют всю структуру, но в меньшем масштабе.
Присмотритесь во что мы ввязываемся. Организм - популяция -
экосистема - геобиосфера, есть фрактал. То есть и организм отражает явление геобиосферы, и эта "сфера" отражает явление трансляции от Гена к тем аминокислотами, которым предстоит стать белком.
  Сукцессия является наиболее изученной "вселенной", стартующей от нуля к стазису. Потому и может быть взята за пример фрактального участка, на который смотрим, приближаясь из настоящего в прошлое. И онтогенез фрактален филогенезу, если "приближаться все глубже в эволюционное древо". И социум летописи слоев земных.

  Наиболее общее определение фрактала - это дробная метрика. Это как точка имеет размеры протяженности, линия - площадь, ... объем - время. И даже эмпирические законы физической симметрии (законы сохранения) оказываются незавершенными - вмешиваются флуктуации (спонтанные нарушения), порождающие все новые "затравки". Но затравки, разворачивающиеся в подобия высших фрактальных уровней.

  Лично меня до сих пор весьма раздражает, что не могу вычертить воображаемых эволюционных траекторий, потому что при вычерчивании начинает меняться масштаб шкалы. Эту шкалу приходится то растягивать, то сжимать в зависимости от того, какую часть объекта воображаешь. А это почти тоже, что один и тот же ребенок пребывает в разных возрастах одновременно. Хотел понять-объяснить через метаморфозу в куколке, но сам пока зациклился.

  Что такое еще не живое, но уже не косное? От того какой образ будет описываться, зависят граничные условия, без которых нельзя. Например, я много ранее и недавно вбрасывал "микротрубочка", которая может быть и трубочкой ПАВа, и трубочкой цитоскелета, и трубочкой, пронизывающей литосферу... И "просто" нервной трубочкой, ищущей источник раздражения, для обесценивания.
  А можно взять пептидный бульон, в котором вода становится обменной "валютой-информацией". И будем вспоминать, что переход в живое мог состояться задолго до появления воды на поверхности нашей планеты, а солнышко было еще холодным.

Alexeyy

Ключевой вопрос - какова фундаментальная причина широкого распространения фрактальности, какова универсальная причин его развития. И в живой и в не живой природе. Ответа я нигде не встречал.

Panteley_nt

Отличный вопрос! Как выясняктся строгого ответа нет... Что скажет уважаемый ЧатGPT?

"Широкое распространение фрактальности в природе и различных сложных системах — увлекательное явление, которое привлекло внимание ученых и исследователей из разных дисциплин. Фракталы — это сложные геометрические узоры, которые демонстрируют самоподобие, то есть они отображают похожие узоры или структуры в разных масштабах. Хотя точные причины распространенности фрактальности все еще изучаются, существует несколько фундаментальных факторов, способствующих ее появлению в различных контекстах.

Одной из фундаментальных причин широкого распространения фрактальности является лежащий в основе принцип оптимизации. Природа склонна оптимизировать процессы, структуры и системы для достижения эффективности и функциональности. Фрактальные паттерны часто возникают в результате процессов оптимизации, позволяющих эффективно использовать ресурсы и энергию. Самоподобие и рекурсивный характер фракталов позволяют системе максимизировать площадь поверхности или связность при минимальных затратах материалов или энергии.

Другая причина преобладания фрактальности — итеративный или рекурсивный характер многих природных процессов. Фракталы могут возникать из итерационных алгоритмов или механизмов рекурсивной генерации. По мере того как эти процессы разворачиваются, они порождают паттерны, демонстрирующие самоподобие в различных масштабах. Эта рекурсивная генерация или самовоспроизведение является фундаментальным свойством многих природных явлений, начиная от ветвления деревьев и кровеносных сосудов и заканчивая формированием береговых линий и облачных образований.

Кроме того, фрактальность часто возникает в результате динамических процессов, включающих петли обратной связи и нелинейные взаимодействия. Сложные системы, такие как погода, нейронные сети или экологические системы, демонстрируют поведение, на которое влияют многочисленные факторы и механизмы обратной связи. Эти взаимодействия могут привести к возникновению новых свойств и паттернов, включая фрактальные структуры. Нелинейность и взаимосвязь таких систем способствуют появлению фрактальных паттернов, поскольку они самоорганизуются и развиваются с течением времени.

Кроме того, универсальная природа математических принципов и законов также может играть роль в преобладании фрактальности. Математика предоставляет мощный язык для описания и понимания закономерностей и структур в природе. Фрактальная геометрия, с ее математической элегантностью и универсальностью применения, может уловить сложность и самоподобие, наблюдаемые в разнообразных природных явлениях. Наличие математических принципов в фундаментальных законах Вселенной может обеспечить универсальную основу для появления фрактальности в разных масштабах и системах.

Таким образом, широкое распространение фрактальности в природе можно объяснить такими фундаментальными факторами, как оптимизация, итерационные процессы, динамические взаимодействия и универсальный характер математических принципов. Эти факторы способствуют возникновению самоподобных и замысловатых узоров в разных масштабах, давая захватывающий взгляд на внутреннюю сложность и красоту мира природы."


Я бы еще добавил саморганизованной критичности, критерии подобия (описывалось в первой части Турбуленцию-творенцию по Савченко не помните?), фазовые переходы, и диссипативные процессы. Еще бинг-бенг теорию. Почему Большой взрыв образовал не ячейки Бенара, а сразу фрактальные кластеры?

eL-Tric

Цитата: Alexeyy от мая 24, 2023, 11:14:43Ключевой вопрос - какова фундаментальная причина широкого распространения фрактальности, какова универсальная причин его развития. И в живой и в не живой природе. Ответа я нигде не встречал.
По-моему не менее, а может и более, важен вопрос: в чем причина распространения натуральных чисел в объясняющих теориях? Антропологи нам рассказывают, что человек научился считать рассматривая свои пальцы, а потом и камешки. При этом сознание безнадёжно упрощает картину мира. Количество пальцев никак не учитывает их размер, "грязность", цепкость, ломкость и функциональное назначение.
  Построение адекватных моделей (теорий) мира вынуждает уточнять и расширять понятие числа. Так появились отрицательные, дробные, иррациональные, трансцендентные и мнимые числа. Наверняка можно заранее сказать, что объяснение каких-то явлений потребует применение показателей степени не только рациональных, но и иррациональных, трансцендентных и комплексных.

В триаду Дарвина входят размножение, изменчивость, отбор. Из них отбор вполне понятен и легко представим для человека. Изменчивость также не вызывает особых затруднений - ну, раз уж что-то копируется, то в процессе вполне возможны какие-то случайности, помехи и т.д. Сложнее для понимания самокопирование. Собственно, сам процесс уже понят, но непонятно его возникновение, самозарождение. Что мы о нем знаем, это довольно сложная химическая система и никак не выводится из простых физических свойств мира.
  Однако, возникает вопрос, не является ли это самокопирование одним из основных свойств мира?
Представим себе элементарный геометрический отрезок. Пусть он линейно увеличивается в размере, скажем на 1 мм/мин. И, наконец, третье свойство - достигнув определенного размера (размера кванта длины, например), он делится на два отрезка. Теперь уже растут два отрезка и расстояние между противоположными концами увеличивается на 2 мм/мин. Функция роста становится принципиально сложнее. Между тем, мы определенно знаем, что пространство расширяется, а все части отрезка подобны друг другу.
  Похоже, как и фрактальность, размножение одно из основных свойств мира.

Panteley_nt

Цитата: eL-Tric от мая 24, 2023, 20:17:42размножение одно из основных свойств мира.
Так и эволюция - основное свойство мира, но как будет эволюционировать отрезок, где он будет хранить информацию для дальнейшей эволюции и репликации, вдруг он переломится в неправильном месте и размножение остановится? Изобретать вечный двигатель и изобретать жизнь - очень сходные задачи. Нужно где-то взять информацию для построения организма или энергию для движения, ни то, ни другое из вакуума не извлекается. Но -кто-то скажет, что вечные двигатели повсюду и по-своему будет прав...

василий андреевич

Цитата: eL-Tric от мая 24, 2023, 20:17:42Представим себе элементарный геометрический отрезок.
Цитата: Panteley_nt от мая 24, 2023, 22:56:25ни то, ни другое из вакуума не извлекается.
Как доказать, что отрезок-линия имеет сплошность, а не состоит из точек и "точечных" разрывов? Так же с числовой осью - что между максимальной дробностью?
  И тут же вакуум философский в альтернативе вакуума физического. Философский сплошен, физический прерывается спонтанными нарушениями.
  Эволюция физическая трактуется от Большого Взрыва, эволюция сознания от Божьей Воли, т.е. в обоих вариантах от бесконечного наличия данных в первоисточнике.
  А можно повести эволюцию от нулевых биений физического вакуума, что бы изобретать почти вечный двигатель. При этом слово "почти" означает, что на Планковских размерах законы макроскопического мира теряют статус незыблемых, переходя в вероятные.

  Деление энергии на кинетическую и потенциальную вроде в базе симметрии, но постоянно приходится добавлять новые формы энергии, что бы сохранить ту симметрию, ...которая может оказаться фрактальной.

АrefievPV

Цитата: eL-Tric от мая 24, 2023, 20:17:42Похоже, как и фрактальность, размножение одно из основных свойств мира.
Цитата: Panteley_nt от мая 24, 2023, 22:56:25Так и эволюция - основное свойство мира
Добавлю чуток отсебятины.

В Реальности (не в действительности, а именно в Реальности: https://paleoforum.ru/index.php/topic,12369.msg263089.html#msg263089 ) только отражения (так сказать, БОР-ы), а математика является описанием (по сути, тоже отражением) многообразия симметрий, возникающих в этом «океане БОР-ов».

При этом математика явно избыточна для описания нашего мира (нашей действительности, нашей вселенной), что косвенно свидетельствует не только о гигантском количестве симметрий, которые не реализованы в нашей действительности, но и позволяет предполагать, что таковые симметрии могут быть реализованы в других действительностях/мирах/вселенных.

Про связь математики и действительности (в том числе и про избыточность) можно глянуть (0:36; 8:41 и т.д.) здесь:
Цитата: АrefievPV от мая 05, 2023, 07:22:22«ГЛАВНЫЕ КИРПИЧИКИ МИРОЗДАНИЯ — НЕ ЧАСТИЦЫ, А КВАНТОВЫЕ ПОЛЯ». Д.Ф.-М.Н. АЛЕКСЕЙ СЕМИХАТОВ
ЦитироватьКаким образом математика соотносится с нашим физическим миром? Удивительно, как много раз нам удавалось находить математические средства для приемлемого описания мира — начиная с падающих тел и планет и заканчивая строением атома и глобальной структурой Вселенной.
...

Фрактальность же, это отражение структуры в ином масштабе (большем или меньшем) – то есть, это тоже вид симметрии, который также математически может быть описан.

Даже поступательное движение системы в пространстве можно рассматривать, как последовательное отражение структуры этой системы в (или поверх) структуре пространства-времени. То есть, поступательное движение – это вполне себе симметрия, описываемая математически.

Размножение (расширенная репликация) также вполне вписывается в концепцию отражения – структура реплицируемой системы отражается в структуре окружающей среды. Тоже своеобразный вид симметрии и может быть описан математически.

Эволюция, как сложный вид движения – это тоже отражение, а, значит, выражает некий сложный вид симметрии. Описать эволюцию в целом и во всей полноте математически довольно-таки сложно, но математические описания эволюции отдельных систем (от одного состояния до другого состояния) имеются.

Если вернуться к нашему миру (к нашей действительности, к нашей вселенной), то первопричиной всех движений является расширение (которое и основное направление задаёт) нашей вселенной. А первопричиной самой первопричины (тавтология получилась) является возникновение симметрии в результате отражения.

Размышлял об этом, приведу несколько цитат (по некоторым аспектам):

https://paleoforum.ru/index.php/topic,9297.msg259560.html#msg259560
Цитата: АrefievPV от мая 27, 2022, 10:17:43Про многомерие я не просто так упоминаю – наша Вселенная расширяется не только в каждом из измерений, но в самом количестве измерений (типа, в процессе расширения увеличивается и количество измерений).
...
Кстати, наблюдатель нашего уровня всегда «смотрит» в прошлое в силу своих особенностей – он возникает и модифицируется, как отражение с учётом расширения Вселенной. Именно расширение Вселенной и есть та первопричина направленности «стрелы времени». Поскольку само по себе расширение включает в себя и направленность – типа, задаёт направление «от меньшего к большему».
...
Повторю: во Вселенной, расширение Вселенной, это первопричина всех остальных направленностей: эволюции систем любых уровней, направленности термодинамических процессов, всяких там «стрел времени» и т.д. и т.п.
...
Но, как я полаю, нам следует в своих рассуждения пойти ещё дальше – то есть, допустить не только расширение в измерениях и рост самих измерений, но увеличение количества измерений с каждым мгновением расширения Вселенной. Вообще-то, такой подход позволяет подвести базу и под многомировую интерпретацию.
 
Расширение в измерении – это движение в этом измерении, рост самого измерения – это увеличение протяжённости/длительности, рост числа измерений – это рост размерности.
 
Кстати, движение в измерении в сочетании с ростом самого измерения дают ускоренное движение.

https://paleoforum.ru/index.php/topic,9297.msg260358.html#msg260358
Цитата: АrefievPV от июля 02, 2022, 13:09:05В масштабах Вселенной прогресс локален, а регресс глобален.
 
То есть, начиная от Большого Взрыва (БВ) идёт расширение, распад связей, регресс, упрощение, остывание и т.д. 
...
Но в момент БВ (сразу после начала расширения) связи всего со всем начинают рваться (взаимодействие прекращается) и оставшиеся связи проявляются (становятся возможными для наблюдения) – как бы, возникают «из ниоткуда». На самом деле, никакого возникновения связей «из ниоткуда» не было – они (эти связи, эти взаимодействия) там были изначально.
 
Распад большого количества связей позволяет оставшимся связям, как бы, «усилится» (на самом деле, всего лишь проявиться (стать наблюдаемыми)). Расширение, это ведь тоже разрушения связей – то есть, расширение позволяет проявиться оставшимся связям.
...
Примерно по такому сценарию возникают (а по сути, всего лишь проявляются как оставшиеся) и фундаментальные взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, слабое, сильное), и материальные объекты (частицы, волны), формируемыми этим фундаментальными взаимодействиями.
 
Отсюда понятно, почему на фоне всеобщей деградации, остывания и пр., возникают локальные упорядоченные структуры. Ведь любая упорядоченность (как и сам процесс упорядочивания) есть оптимизация связей (уменьшение их количества) и оставшиеся связи в силу естественных причин (остались-то только они, других не осталось) формируют некие материальные объекты.
 
Обратите внимание, насколько коррелируют процессы расширения, процессы остывания и процессы возникновения волн, элементарных частиц, атомов/молекул, микрообъектов, макрообъектов и мегаобъектов (сгустков газа, планетезималей, планет, звёзд, галактик и т.д.).

И ведь все эти три процесса коррелируют между собой на самых разных уровнях. Просто два примера навскидку:
– на кварковом уровне охлаждение, как следствие расширения (а по сути, как следствие разрушения связей) приводит к возникновению микрочастиц (нуклонов, например) – типа, «конденсация и выпадение в осадок» микрочастиц.
– на макроуровне охлаждение, как следствие расширения (а по сути, как следствие разрушения связей) приводит к возникновению капелек/льдинок из пара/газа – опять-таки, конденсация и выпадение в осадок (уже без кавычек) капель и льдинок (градин, снежинок).

https://paleoforum.ru/index.php/topic,12369.msg263089.html#msg263089
Цитата: АrefievPV от ноября 15, 2022, 13:10:29Когда взаимодействие распалось, то реализуется вариант, в котором каждое из действий получило «комплементарного напарника» и возникло уже два взаимодействия. Следствием этого является постоянное расширение пространства – эдакое «распухание» действительности. Напомню: действительность – это совокупность взаимодействий.

Действительность (и с ней все подсистемы во Вселенной и сама Вселенная, разумеется) постоянно увеличивается в размерах. Одно из направлений такого увеличения, нами воспринимается, как течение времени (или, как движение сквозь время).
 
Постоянное расширение (и увеличение количества измерений, и увеличение протяжённости в каждом измерении) является основным фактором обеспечивающим движение вообще (в том числе и мнимые (или, иллюзорные) движения: «движение потока времени» или «движение сквозь время»). Если при этом соотношения расстояний между объектами сохраняется, то это расширение невозможно заметить. А если соотношения расстояний изменяется, то это будет трактоваться, как изменение положения в пространстве-времени, а само расширение опять окажется ненаблюдаемым.

P.S. По ссылкам там много всего, можно сообщения полностью просмотреть.