Хотелось бы разобраться.
Термин (подобный покою) введен для обозначения физиологического феномена - поддержание стабильного состояния внутренней среды организма, допустим крови, за счет слаженного функционирования органов, работающих по принципу отрицательной обратной связи. При этом подчеркивается характеристика организма, как высшая степень непостоянства и неустойчивости в условиях абсолютно для него разрушительных.
Системный подход к гомеостазу пользуется понятием динамического равновесия между подсистемами, исходящего из равенства прямых и обратных реакций. То есть, если внутренняя среда изменилась под влиянием внешних факторов, то включается "аварийная" работа органов, ответственных за возвращение внутренней среды к здоровому параметрическому состоянию.
Из такого подхода, в частности, следует, что поведение организма - это весьма энергозатратный способ возвращения к стандартному динамическому равновесию. Но возникает резонный вопрос - как может выглядеть отклонение от динамического равновесия?
А не лучше ли считать поведение способом не возвращения, а поддержания динамического равновесия, но не между подсистемами внутри организма, а между организмом и внешней средой. Казалось бы, этим не сказано ничего нового и интересного, однако в таком раскладе гомогенез вовсе не динамическое равновесие, а эффективный способ принятия из среды материальных ресурсов и выброс продуктов метаболизма.
Утрируя сказанное, получаем не столько борьбу за выживание, сколько встраивание организмов в естественные энергопотоки косной системы, осуществляющей работу по круговороту вещества и энергии.
Цитата: василий андреевич от ноября 13, 2016, 11:17:05
А не лучше ли считать поведение способом не возвращения, а поддержания динамического равновесия, но не между подсистемами внутри организма, а между организмом и внешней средой.
Если совсем упрощённо...
Конкретный поведенческий акт - это попытка "возвращения", а поведение в целом (совокупность, последовательность таких попыток) - это "поддержание" гомеостаза...
Нет тут противоречий, полагаю.
И разумеется, динамическое равновесие между средой и организмом (как системой) достигается за счёт "балансировки" (приведение в новое состояние динамического равновесия) между внутренними подсистемами организма. По моему, мы уже это немного обсуждали...
Василий Андреевич. В ваших словах есть определённый резон. Если не читали, весьма рекомендую: Фритьоф Капра "Паутина жизни", он примерно к таким же выводам там приходит. Но мне всё же кажется что тут всё двойственно.
Обсуждали, но недообсуждались.
Что бы вернуться в состояние гомеостаза, как динамического равновесия, необходимо быть выведенным из него. Рассмотрим для примера болезнь, разве это вывод из динамического равновесия? Нет - это тоже динамическое равновесие, но на ином уровне функционирования системы. Или, так называемую, неадекватную психическую реакцию - тут тоже нет вывода из равновесия, но равновесие переместилось на иной уровень организации.
Повторю и чуть переориентирую цель разборки с гомеостазом: вне (или около) состояния гомеостаза жизни нет. И любые попытки зачать жизнь в пробирке обречены на провал, если этого не учитывать. Нужна среда, в которой идут естественные процессы концентрации на рубеже геохимического барьера. Вот в эти процессы и встраивается жизнь, как дополнительный рубеж по концентрации органического вещества.
ПП. Джабраил, спасибо, поищу в сети. Двойственность это именно тот парадокс, разборки с которым достойны выеденного яйца.
Цитата: василий андреевич от ноября 13, 2016, 12:30:51
Рассмотрим для примера болезнь, разве это вывод из динамического равновесия? Нет - это тоже динамическое равновесие, но на ином уровне функционирования системы. Или, так называемую, неадекватную психическую реакцию - тут тоже нет вывода из равновесия, но равновесие переместилось на иной уровень организации.
Нарушение гомеостаза на одном уровне "балансировки" не означает полного нарушения гомеостаза (равновесие "скачет" с уровня на уровень - типа, "балансирует").
Вы же, когда нарушено равновесие на весах (одна чаша стала располагаться ниже другой) не говорите, что оно не нарушено. :-[ Хотя все понимают, что весы просто "остановились" в другом положении (и теперь именно в этом положении находятся в равновесии).
И при болезни (и при неадекватной психической реакции) -
это именно вывод из динамического равновесия. Но вывод из динамического равновесия
только на каком-то уровне (а не вообще вывод всей системы из равновесия!).
Цитата: василий андреевич от ноября 13, 2016, 12:30:51
Нужна среда, в которой идут естественные процессы концентрации на рубеже геохимического барьера. Вот в эти процессы и встраивается жизнь, как дополнительный рубеж по концентрации органического вещества.
Я это немного по-другому вижу...
Цитата: ArefievPV от августа 05, 2016, 19:47:13
По сути, живые системы (если понимать живое в более узком смысле – молекулярные конструкции на основе углерода) просто «оседлали» отдельные физико-химические процессы, протекающие в неживой природе.
Цитата: ArefievPV от ноября 13, 2016, 12:52:55Вы же, когда нарушено равновесие на весах (одна чаша стала располагаться ниже другой) не говорите, что оно не нарушено.
Это пример диссипации для достижения устойчивого равновесия, как успокаивается реальный маятник при трении в среде.
Механический пример динамического равновесия - колесо с двигателем покоится на наклонной плоскости за счет равенства усилий движка и "тяги к земле". При этом, если колесо перемещается вверх или вниз по наклонной плоскости из-за изменения угла наклона - выхода из динамического равновесия нет, только изменение внутренней (потенциальной) энергии.
При болезни мы теряем часть потенциальной энергии не выходя из равновесия, при "психозе" то же, просто наша психосоматическая реакция, как энергетический выброс, уравновешивает энергию раздражения поступающую из вне.
С условиями для возникновения жизни, по-видимому, много сложнее, и необходимо разобраться, что такое физико-геохимический барьер для такой концентрации "органических структур", которые становятся самодостаточными функциональными системами.
Цитата: василий андреевич от ноября 13, 2016, 14:12:25
С условиями для возникновения жизни, по-видимому, много сложнее, и необходимо разобраться, что такое физико-геохимический барьер для такой концентрации "органических структур", которые становятся самодостаточными функциональными системами.
В предыдущем сообщении я процитировал ответ 329 из темы:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.315.html
А это:
Цитата: ArefievPV от мая 12, 2016, 18:37:01
Жизнь, как сложная биологическая система (рассматривать такую систему можно только в совокупности, как биосферу), «сидит» на потоках энергии и вещества.
из ответа 1912 темы:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.1905.html
И ещё по возникновению жизни:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.255.html
Ответ 263.
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.330.html
Ответы 331, 332, 333, 334.
Это чтобы не захламлять тему длинными постами...
Да можно и захламлять. Только не надо всех мыслей сразу.
Например, "сидение на потоках" выведет нас к неизбежности определения с какой стати этот поток функционирует. Потребуется рассмотреть два принципиально диаметральных положения о движении в Большой Вселенной, первый от Большого Взрыва (типа Божьей Воли) к тепловому року и второй от квази мельчайших, так называемых нулевых, флуктуаций к сложению условий для большого (или не очень) взрыва.
Я, например, не готов выкладывать своих соображений даже по поводу расплывчатой формулировки о том, что такое жизнь. Даже Пригожинские идеи, что жизнь встает на пути стремления материи к хаотизации, не кажутся решающими.
Сейчас пробежался слегка по некоторым главам "Паутины жизни...", что-то знаю, о чем-то думал, что-то не могу принять. Но это очень длительный процесс поэтапного вхождения в мир изложенных там идей.
Необходимо набирать обороты потихоньку. Просто разборки с гомеостазом как раз и подводят к допустимостям вставления собственных идей, при этом дисциплинируя не бежать быстрее паровоза.
Для начала было бы интересно пощупать гомеостаз через умозрительно упрощенную модель, что бы потом на нее наращивать атрибуты до тех пор, пока не придется от нее отказаться в угоду лучшей. Я часто использую простенькую модель бесконечного числа осцилляторов, но как-то не угораздило попробовать приложить ее к модели гомеостаза.
Назову: волновая модель.
Натянутая струна с множеством математических маятников разной длинны. Если маятники покоятся, то нить, воспринимая колебания внешней среды, приходит в возбужденное состояние, которое можно считать противоположностью гомеостаза. Но если маятники совершают колебания, то сумма этих колебаний, передаваемых струне, равна нулю. Т.е. струна - аналог внутренней среды, а колеблющиеся маятники - аналог иерархии органов и структур все более низких порядков. В такой "успокоенной" колебаниями струне уже не возникнет раздражения на внешнее воздействие, ибо толчок по струне извне, будет рассеян по маятникам, чья длина соизмерима с длиной волны внешнего возбуждения. Более того, любое воздействие, сколь микроскопично оно бы не было, может быть поглощено, преобразовано и рассеяно в окружающую среду. Рассеяние этого преобразованного возбуждения и будет аналогом поведения системы.
Из модели будет следовать рабочая формулировка гомеостаза, как процесса преобразования ударов "судьбы" в работу осцилляторов со всеми сопутствующими работе атрибутами: поглощением, преобразованием, активацией и выхлопом. Полезный итог работы - увеличение внутренней энергии системы осцилляторов.
Хотелось бы услышать критическое отношение к такой модели гомеостаза.
Цитата: василий андреевич от ноября 13, 2016, 17:45:56
Например, "сидение на потоках" выведет нас к неизбежности определения с какой стати этот поток функционирует. Потребуется рассмотреть два принципиально диаметральных положения о движении в Большой Вселенной, первый от Большого Взрыва (типа Божьей Воли) к тепловому року и второй от квази мельчайших, так называемых нулевых, флуктуаций к сложению условий для большого (или не очень) взрыва.
Зачем так далеко "заходить"? Типа, сначала "с какой стати". Ответят, например, что Большой Взрыв породил этот вселенский поток энергии. Тогда с Вашей стороны последует вопрос: "а с какой стати он породил?". Затем: "а с какой стати вообще произошёл Большой Взрыв?". Затем: "а что было до Большого Взрыва?". Тема выльется в бесконечное выяснение первопричины всего на свете... :-[
Предлагаю проще: обсуждение ограничить "рамками". Типа, есть поток энергии проходящий сквозь материю в пространстве-времени. Поток энергии структурирует материю. Может боле корректно: взаимодействие материи и проходящего сквозь неё потока энергии порождает процессы структурирования в материи (типа, возникают структуры различной сложности, различные уровни структурной сложности).
Ну а далее уже можно развить это положение. Типа, если поток энергии (в любом виде) проходит через уже частично структурированную материю, то он "стимулирует" возникновение структур более высокого уровня...
Кроме того, можно и "мостик" перекинуть: первичный гомеостаз системы "материя-поток"... То есть, на одной "чаше весов" постоянно изменяющаяся структурная сложность материи (вид, форма, процесс - так как, структурность в пространстве-времени "разворачивается"), на другой - постоянно изменяющаяся интенсивность (плотность, вид, форма, направление, процесс - так как, поток энергии существует в пространстве-времени) потока энергии.
Цитата: ArefievPV от ноября 14, 2016, 06:35:29Предлагаю проще: обсуждение ограничить "рамками". Типа, есть поток энергии проходящий сквозь материю в пространстве-времени. Поток энергии структурирует материю. Может боле корректно: взаимодействие материи и проходящего сквозь неё потока энергии порождает процессы структурирования в материи (типа, возникают структуры различной сложности, различные уровни структурной сложности).
Да это и есть тот "преобразуемый поток", на который ставится общепринятая исследовательская фишка. Именно из этих соображений следует вывод о открытости биологических систем, отыскиваются признаки диссипативности, переворачиваются физики (негэнтропия) и делается вывод о случайно-невероятном стечении обстоятельств вплоть до "руления" через мультиверс в присутствии "ментальных сфер".
То бишь, это нормальный системный (экосистемный) подход, рассчитанный из соображений дармовой энергии от деградирующих систем, т.е. инфляционный подход. Именно из этого подхода будет следовать определение гомеостаза, как "балансировка над пропастью", где живое на лету хватает падающее в бездну.
Что ж, можно и так... Все одно, сколько не пытаюсь настроить аудиторию на иное, не выходит.
Итак, от Вас, Арефьев, формулировка протоживого, о чем ранее Вы уже высказывались в русле идей развития не от первого сгустка, а от эфемерной экосистемности.
В помощь Вам учение о геохимическом барьере - участке среды, где резко увеличиваются градиенты концентраций, за счет реакций при встрече двух потоков. Примером "механического" барьера является устье реки, впадающей в море. Остановка течения реки приводит к выпадению в осадок терригенного материала из деградирующих областей сноса. Эти осадки и есть экосистема, функционирующая за счет падения к потенциальному минимуму. Можно выдумать и органический барьер, который и будет котлом для выварки живого из косного.
Цитата: василий андреевич от ноября 14, 2016, 09:38:33
В помощь Вам учение о геохимическом барьере - участке среды, где резко увеличиваются градиенты концентраций, за счет реакций при встрече двух потоков. Примером "механического" барьера является устье реки, впадающей в море. Остановка течения реки приводит к выпадению в осадок терригенного материала из деградирующих областей сноса. Эти осадки и есть экосистема, функционирующая за счет падения к потенциальному минимуму. Можно выдумать и органический барьер, который и будет котлом для выварки живого из косного.
Так вроде я уже высказывал гипотезу:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.255.html
Ответ 263.
Вы разве не прочитали? :-[ Я же предоставил ссылки в ответе 7 этой темы...
Приведу цитату (не с самого начала поста):
Цитата: ArefievPV от июня 17, 2016, 18:19:43
Сама биосфера в активное состояние перешла, разумеется, не глобально, а на, возможно, не очень большой (по сравнению со всей поверхностью Земли) территории. Это могла быть система связанных (сообщающихся) многочисленных водоёмов (озёр, луж с протоками) на глинистых берегах (и на небольшой глубине на поверхностях минералов) которых происходили сложные химические реакции. В систему этих водоёмов впадали потоки воды (речушки, ручейки) с окрестных возвышенностей. Из системы этих водоёмов «излишки» воды удалялись с помощью вытекающих потоков (речушек, ручьёв) и испарением с поверхностей водоёмов. Подобные гидрогеологические системы водоёмов возникали и разрушались по естественным геологическим причинам. Постоянно происходило накопление различных химических веществ в воде и на поверхности. И при очередном функционировании такой гидрогеологической системы и произошёл переход всей системы в живое активное состояние.
Ну и так далее... Там длинный пост.
А зачем его читать полностью, если уже с первых слов - биосфера перешла в активное состояние - сделана ошибка. Вначале надо описать, что такое биосфера в пассивном состоянии, как она состоялась, какие принципы положены в базу.
Цитата: василий андреевич от ноября 14, 2016, 11:30:16
А зачем его читать полностью, если уже с первых слов - биосфера перешла в активное состояние - сделана ошибка. Вначале надо описать, что такое биосфера в пассивном состоянии, как она состоялась, какие принципы положены в базу.
Полагаю, что не читали...
"Первые слова" там другие...
Воздержусь от упрёков. Удачи.
Вернусь к "волновой модели". Ставить задачу абиогенеза без того, что бы понять его предтечи, без понимания, что такое преджизнь - бесперспективно.
Основная трудность экосистемного подхода в невозможности анализа, т.е. разбиение экосистемы на части гарантирует выпадение "ментального" свойства, пронизывающего процесс становления взаимодействия между еще не оформившимися в систему частями.
Потому и модель должна, как главную составляющую, включить эту "ментальность" в виде "информационного" проводника.
В физиологическом раскрытии гомеостаза роль проводника отводится внутренней среде, допустим, крови или аксону. Натянутая струна в модели и есть аналог, пусть, аксона. Но что может выполнять его роль в экосистеме геохимического барьера. Барьер есть символ огромного числа осцилляторов из прямых и обратных реакций. Если прямая реакция произошла в одном месте, то как о ней может иметь информацию обратная реакция в другом месте (аналогия с квантовой запутанностью)? Информация в данном раскладе - это сигнал, воспринимаемый только тем осциллятором, которому этот сигнал предназначался.
Я не могу и не хочу решать подобную задачу, ибо этот путь ведет к введению элементов целеполагания.
Следовательно, придется отказаться от системного подхода и искусственно обособить некий изолянт, как макроскопическое звено в цепи все убывающих по масштабности фракталов. Фрактальный изолянт - это компонент (можно и паттерн) принимающий сложное возбуждение, распределяющий это возбуждение по фрактальному ряду, активирующий все фракталы и избавляющийся от излишков тепловой кинетики и метаболических элементов через "поведение" самого возбужденного фрактала. "Поведение" и есть сигнал для соседнего паттерна (компонента), на который есть дихотомический ответ: принять или пропустить.
Принятие означает рождение отрицательной (консолидирующей) силы, пропуск означает рождение положительной (отталкивающей) силы.
Все естественные консолидирующие силы связаны с выхлопом излишков энергии, позволяющим успокоиться в устойчивом равновесии, т.е. в нише. Но ниши практически всегда заняты, оттого и наблюдается господство положительных, расталкивающих сил, что выражается через второй принцип термодинамики. С этой точки зрения, экосистемная консолидация есть результат действия расталкивающих сил в условном изолянте. Чем выше расталкивающие силы, тем выше шансы образовать симбиотические объединения, как области с минимумом неблагоприятного фактора. При такой консолидации рождается естественный процесс, дешифрируемый нами, как стремление вытолкнуть из этих объединений самые консервативные компоненты - аналоги будущей мембраны.
Потому и хотелось бы услышать критику "волновой модели" в приложении к гомеостазису, как равновесному процессу взаимодействия со средой. Именно подобная модель позволит ввести паттерны, как условные изолянты.
Рационализация есть процесс озадачивания мудреца глупыми вопросами. Но умудренные люди стараются не задавать глупых вопросов, а потому простоту говорят, что все это ерунда. Ерундой же является тема, находящаяся вне сферы гругозора. Следовательно, единственный способ пообщаться с умным человеком - это постановка глупых вопросов самому себе)))
Нафига волновая модель? -Понять суть гомеостаза.
Но ведь гомеостаз - это просто внутреннее равновесие вдали от равновесия со средой обитания? -Да, если верить философствующим натуралистам.
А если не верить? -То надо строить модели.
А разве волновая модель работает? -Нет не работает, она упрощение через которое можно отличить выплескиваемую воду от ребенка в ней.
И где там ребенок? -...
Ребенок еще не родился. Он даже не зачинается, но только ждет подходящего для него совокупления противоречий.
Почему волновая модель устойчива в своем бесконечном неравновесии? Потому, что именно так она готова к реагированию обратными отрицательными связями на принципиально непредсказуемые возмущения из среды. А если среда выдаст возмущения превышающие прочность струны? Тогда выживет та, что сможет пропустить такое возмущение мимо себя. А как это? Можно закольцевать "натянутую струну" саму на себя, но это уже будет модель "сумашедшего червя", укусившего себя за хвост и "ползущего" в никуда за счет однонаправленных волн вдоль струны. При этом червь будет настроен на прием только ограниченного числа возмущений, соизмеримых с длиной кольцевой волны. Но кольцевые волны порождают функционирующий вектор, подобный шампуру, на который через дырку нанизали баранку.
Из модели сумашедшего червя выливается иная трактовка гомеостаза, как способности выбирать для себя функционирование в ограниченном спектре возмущений. Тогда жизнь есть способ самоподборки сумашедших червей, в сумме настроенных на широкий спектр возмущений за счет ориентировки шампуров-векторов, на которые они "насажены".
ПП. Хотелось бы, но не верю, что на модель сумашедшего червя найдется критик, более умно-глупый чем я. Но подожду, может и ошибаюсь и найдется кто, что бы юморнуть до хоть какого-то парадоксика.
Задам совсем уж глупый вопрос: а в чем проявляется это самое далекое от равновесия состояние? Смотрю на своего персидского кота, вечно дрыхающего на шкафу. Вроде в гомеостазе. И воздух перед его носом в равновесии. Или нет? Этот дрыхающий создает осциллирующими легкими неравновесие для воздуха, и воздух самотеком отправляется через ноздри к "топке", где
происходит квазистатический процесс окисления ресурса (внутренней потенциальной энергии). Ресурс самопроизвольно совершает движение к равновесию в потенциальном минимуме, а отработанное тепло опять-таки самопроизвольно выхлопывается в среду-холодильник.
Где неравновесие? А оно между выхлопом и воздушной средой. Следовательно, не система-кот находится в неравновесии со средой, а отходы. Но ведь отходы принадлежат уже среде и это она, а не система должна утихомиривать это неравновесие. Она и утихомиривает совершая работу по хаотизации отходов. Следовательно, не мой кот, а среда является диссипативной системой, организующейся по всем правилам, предлагаемым Пригожиным через математику неравновесных процессов.
И среда (по отношению к моему вполне системному коту) действительно работает - всякие там сине-зеленые жрут отходы моего кота, создавая новое неравновесие для среды, но уже с избытком не углекислоты, а кислорода. Это Солнце, как среда для Земли, находится в неравновесии и шлет на мою с котом планету излучение, как губительное неравновесие. И водоросли вынуждены, блюдя ньтонианство, отвечать равновесными реакциями.
Э, скажет досужий наблюдатель, это ваш кот такой сякой, а моя, дескать, биосфера энергетически балансирует над средой, что бы не свалиться в преисподню смерти!
А что делает биосфера, кроме того, что с неизбежностью убивает свои организмы? Убивает от рождения до смерти. А не умирают они сразу после рождения, только потому, что вполне закономерный процесс повышения энтропии запихивает в еще не умерших все новые порции деградирующего солнышка. Пока такие поступления от умирающих структур организм способен утилизировать, он развивается, но, старея, сам становится источником-ресурсом.
И вот я вновь вопрошаю, что делает этот удивительный гомеостаз, сопровождая акт жизни от рождения к возмужанию и старению? Вроде так гомеостазом и остается...
Современный мейнстрим определяет живое как состояние, преобразующее хаос в порядок. Дескать большинство косных процессов только тем и занимается, что обесценивает враз данный Большим Взрывом порядок, но ему наперекор встали взбалмошные сознанием углеродные структуры. Но с поверхностного взгляда живой организм, как и тепловая машина (диссипативная система), поглощает "большой" порядок, создает через "полезную" работу "малый" порядок и выбрасывает беспорядок.
А что делает среда, вынужденная отдавать свой порядок в виде разделенного протяженностью ресурса и холодильника и вынужденная принимать беспорядок, как стирание граней между этим самым ресурсом и холодильником? По мне, так именно среда работает над разделением хаоса в порядок из разнесенных "альтернатив". А что такое среда для организма, как не совокупность иных организмов? Не запутались ли мы в градациях хаосов и равновесий, добавляя сюда структуры из странных аттракторов и бифуркаций в них?
Великое прозрение из соединения физиологии и кибернетики, в итоге, не родило прорыва, а низвергло мысль до революций разумных, но индетерминатных сетей, к которым липнет детерминантная структура из углеводородов.
В общем случае неравновесие - это разные уровни потенциальной энергии. Когда эти уровни выравниваются, между ними встраивается диссипативная "машинка". В косном мире - это самоорганизующийся вихрь. В глобализованной атмосфере есть пояс беспорядка в виде теплых масс на экваторе и полюс относительного порядка в виде холодных масс. Вихрь зарождается в поясе беспорядка и набирает силу за счет все большего втягивания в себя пыли, воды и прочего хлама. Не будет "хлама", не наберет силу и вихрь. Но разве это диссипация от порядка к беспорядку? Нет, это беспорядок, самоорганизующийся в подобие холодильника, куда и устремляются естественным образом "горячие, т.е. хаотические, точки". Другое дело, что вихрь, достигая приполярных областей, где для него нет подпитки, рассеивается, нагревая (хаотизируя) полюс.
Предлагается и живой организм считать следствием моделирования вихревой самоорганизации. Но тогда как понять эти островки диссипативного порядка в мире беспорядка? Да еще так, что бы гомеостаз поддерживался за счет растрат внутренней энергии.
Может ввести квазипорядок, как структуру неустойчивого беспорядка? Однако это слишком)))
Все равно общая мысль сваливается к флуктуации, которая, пусть в точке бифуркации, но рождает случайное направление развития, тогда как общее направление определяется историей структуризации.
Историю редко удается изучать, ее приходится воссоздавать, базируясь на "догадках о будущем". Нет данных о том как углеродные соединения докатились до человека, но есть исторически сложившаяся традиция считать работу порядком, а беспорядок теплом, при этом тепло не может самопроизвольно перейти в работу. Если в хаосе происходит флуктуация, то это означает случайное появление разности в потенциальных уровнях, как неравновесие. Равновесие восстанавливается через работу среды. Вот в результате таких работ и возникает эволюционирующее Нечто.
Напрасно думать, что только углерод, а, не допустим, его близнец кремний способен создавать прогрессирующую "сложность". Эволюция силикатов и алюмосиликатов имеет много схожего. Главное отличие углерода от кремния - это бОльшая нежели у кремния химическая инертность. Там где для углерода едва достает кинетики для образования связей, кремний уже образует соединения, занимая, таким образом, все потенциальные минимумы в литосфере. Углероду остается довольствоваться ролью вытолкнутой из эволюционного котла тонкой пленки. Но именно эта инертность углерода позволяет ему образовывать стойкие соединения с водородом в присутствии кислорода.
Посмотрим на современную иерархию соединений углерода с непривычной позиции. Выделим всего несколько уровней организации: ядро с геномом, фенотип, экосистема, биосфера. Характерной чертой будет их расположение в порядке убывания консервативности. Можно добавлять клетку, орган, организм, ареал и т.д., все одно получим убывание консервативности в "волепроявлении" в направлении биосферы. И высосем из пальца рабочую гипотезу.
Эволюция шла не от первого случайного сгустка "жирных кислот" в океане, а от энергии, выплескиваемой кремнесферой (литосферой) в углесферу. При этом начальные этапы эволюции вполне могли происходить еще в планетарном газопылевом облаке, при "нулевом" влиянии от еще не состоявшегося Солнца, и "нулевой" гравитации - достаточно хаотических столкновений, из которых развивалось пространственное разведение силикатов и свободного углерода. При этом отходы эволюции кремния, такие как, например, щелочные металлы и водород доставались углероду, делая его все более реакционоспособным.
Физически имеем на сконденсированной, но холодной Земле эволюцию алюмосиликатов и сборник отходов из воды (льда) и углесферы. Изюминка в том, что отходы эволюции литосферы (силиосферы) поступают в углесферу теми дозированными порциями массы и энергии, которые обеспечивают унаследованный характер структуризации углерода от кремния. При этом переход углесферы к биосфере вовсе не обязательно имела исток в океане - это могли быть и пустоты в земных недрах, где тонкая пленка углеводородов обвалакивала стенки полостей и газовые включения в водных растворах. Ведь это еще не жизнь, но уже эволюция от мицеллы. Самая простая мицелла из жирных кислот или высокомолекулярных спиртов - это выставленные в воду -О-Н окончания и спрятанные в газовый пузырек -С-Н. Такой пузырек проницаем снаружи для липофильных молекул, т.е. выталкиваемых из воды гидрофобов.
Но для качественных расчетов важны не конкретные молекулы, а характер выплескиваемой порциями в углесферу отработанной литосферой энергии.
В условно изолированной системе из трех компонентов, силикат, вода, органика блюдется равновесие, типа безразличного. И действуют лишь два фактора - тепловые колебания и спонтанные тепловые флуктуации. Тепловые колебания - это действие положительных сил, стремящихся рассеять и перемешать элементы компонентов - в общем виде описываемое как повышение энтропии. Спонтанные флуктуации проявляются в виде разнесения микрообластей с повышенной и пониженной концентрацией тепловых ударов.
Вода есть компонент с самой высокой энтропией, объясняемой многообразием и подвижностью ее квазикристаллической природы, т.е. у воды самый большой набор вариантов находится в том или ином взаимодействии полярных молекул. Это означает, что любое включение понижает энтропию воды, за счет однозначной поляризации. Вновь повысить энтропию вода старается либо растворением гидрофилов, либо коагуляцией гидрофобов. Поэтому и происходит равновесный(!) отток элементов из силикатов и попытки избавиться от них в органике.
Но и органика стремится рассеять свои элементы в воде, но рассеять удается только гидрофильные. Это и определяет стрелу эволюции мицеллы вне зависимости от ее состава, свойств и мест расположения.
Корректировка "стрелы" происходит за счет флуктуаций, что меняет мелкомасштабное поведение, оставляя генеральное.
Пожалуй, это самый важный момент: всеобщий принцип повышения энтропии есть главный эволюционный принцип, обеспечивающий, как это ни парадоксально, путь к усложнению органических структур в присутствии водных растворов и взвесей.
Настал момент сделать лирическое отступление и напомнить известный "еврейский" анектот, относенный к началу в данной теме.
- Рассуди, Джабраил, я говорю, что это черное.
- Ты прав.
- А Арефьев говорит, что это белое.
- Он тоже прав.
- Но ведь так не бывает!
- И в этом ты тоже прав.
Дилемма такова, что от определения понятия гомеостаза, как неясного пока параметра живой системы, зависит отношение к эволюционирующей сути. Если гомеостаз поддерживает равновесие организма в среде, за счет изменения неравновесного состояния органов, то можно обойтись классическими представлениями. А если гомеостаз - реакция на раздражение, выводящее систему из равновесия со средой, то необходимо двигаться по пути, предоложенному Пригожиным для диссипативных систем, используя сложную математику присущую системному анализу.
Я придерживаюсь первой формулировки - это равновесие в изменяющейся среде за счет энергетического перераспределения в осциллирующей системе органов. При этом поведение выражает процесс сброса отработанных "издержек".
Однако необходимо понять "самый краешек" и второй формулировки, вполне достойной внимания.
Следствием второй формулировки будет поведение, как процесс возвращения в равновесное состояние после, выводящего из равновесия раздражения. Возвращение может состояться как в прежнее положение равновесия, так и в новое, находящееся на более или менее высоком энергетическом уровне. Казалось бы вот она, Эврика, мы всегда стремимся к "высотам", что бы быть защищенным от невзгод среды, расположенной где-то "на дне бездны". Однако, уверяю, на такое балансирование не хватит энергоресурсов у нашей планеты.
Необходим разумный компромис, типа: всякая эволюция претерпевает революционные кризисы, когда за короткий промежуток времени старая формация (система+среда) полностью вымирает, и эволюционно нарождается новая формация. Внутри кризиса классические представления не действуют - это время господства систем, вынужденных перейти к функционированию в виде диссипативных феноменов на фоне резких градиентов, образующихся в среде в результате катастрофических вымираний.
ПП. Дальше я попытаюсь говорить в русле эволюционных ситуаций, оставив революции для любителей "остренького". Тем более, что все равно моих знаний не хватит для котовасий с геномом.
Мицелла способна продуцировать клоны, но она как бы косный организм, ибо деление не акт "творчества", а естественная работа водного раствора. Например, в воде имеется избыток парафинов, понижающий энтропию воды. Если эти парафины вытолкнуты из воды в мицеллу, то энтропия воды повысится без понижения энтропии мицеллы, увеличившейся в объеме, и тем сократившей удельную площать однозначно ориентированных водных диполей. Однако быть большим шаром в динамичной среде невозможно - слишком велики силы поверхностного натяжения - шар рвется надвое, а надрывы залечиваются силами отталкивания воды (если хватит жирных кислот для увеличения площади молекулярной оболочки).
Это похоже на борьбу мицеллы с водой, воде энергетически выгоден большой шар, мицелле много маленьких шаров. Но еще выгоднее для мицеллы производить реакции по преобразованию парафинов в низкомолекулярные спирты, которые перейдут в раствор среды, без заметного уменьшения ее энтропии, но с повышением энтропии мицеллы.
Если мицелловая модель верна, то клонирование живого организма - это способ естественного повышения энтропии за счет рассеяния своего вещества. Еще большее повышение энтропии произойдет в том случае, если уже не клон, а дочерняя мицелла будет иметь качественные отличия от родительской.
Добиться отпочковывания с отличиями помогают тепловые флуктуации внутри мицеллы. Если флуктуация "коснулась" парафина, то сработает эффект рассеяния по "волновой модели", если внутренней воды, то возможен фотолиз с выделением молеклулярного водорода и атомарного кислорода. Кислород окисляет низкомолекулярный парафин до спирта, который самопроизвольно выводится в среду, как "эмоция"-выхлоп, высокомолекулярный спирт не может быть полностью выведен в среду, но становится частью оболочки, что способствует ее искривлению и понуждает к делению. Отличие мицелл по геометрии поверхности, вплоть до фрактальности - это так же естественное стремление к максимально возможной энтропии.
Но... Коли мы соглашаемся с господством равновесных (квазистатических) процессов на ранних (доклеточных) стадиях образования органосферы, необходимо применять правила термодинамики.
Распад силикатов (с примесью условных парафинов) в постоянных условиях происходит под действием статистически постоянной силы теплового шума. Эта сила проявляется как положительная работа по раталкиванию элементов в воду (U). Вода соответственно производит отрицательную работу по расталкиванию элементнов в мицеллу (- А). Складывая работу условных силикатов и отрицательную работу воды, получаем некую высвобожденную энергию, иначе называемую энтальпией.
Вот эта энтальпия и есть энергия, растрачиваемая мицеллой на поддержание своего гомеостаза. Копить эту энергию губительно для любой "органеллы", ее обязательно надо растрачивать. Однако пока вода запихивает в мицеллу много энтальпических "всплесков", мицелла растет, производит химические реакции и почкуется, когда количество всплесков-порций падает, а количество флуктуаций (как бы метаболических) остается прежним, мицелла стареет и вырождается.
Но самое интересное явление происходит, когда отрицательная работа внешней воды по модулю превышает положительную работу по разрушению источника (в нашем случае силиката). В воде образуются энергоотрицательные ниши, в которые попадает та мицелла, которая смогла наилучшим образом освободиться от излишков энтальпии. Тут нужен качественный и достаточно непредсказуемый скачок во внутреннем мироустройстве, о котором надо вести отдельный разговор.
Наиболее важным элементом модели я бы считал, включение флуктуаций в роль дармовых и беспричинных источников энергии. Это означает, что на наноуровне могут происходить процессы накопления энергии, не связанной с внешними источниками, как исчерпаемыми ресурсами. Этот неисчерпаемый, хоть и мизерный ресурс, следует рассматривать, как реалистичный эволюционной фактор.
Итак, трехкомпонентный комплекс, состоящий из источника возмущения, организующей среды и приемника - это минимально необходимая достаточность для формационного анализа на базе классических представлений о работе, как упорядочивание из хаоса тепловых колебаний при участии тепловых флуктуаций.
Роль организующей среды, которую наилучшим образом выполняет вода, вытекает из ее максимального энтропийного состояния. Источник отличается от приемника только тем, что его компоненты химически подвижнее компонентов приемника. И источник и приемник стремятся к максиму энтропии. Источник осуществляет энтропийный рост за счет активного рассеяния своих компонентов, приемник - за счет расширения многообразия системных элементов. Отпочковывание клона приемника - это вынужденный акт энтропийного рассеяния при невозможности избавиться от излишней энергомассы путем проведения реакций, доводящих деструктированные элементы до состояния, благосклонно принимаемого средой. Таким образом, в приемнике остаются продукты отторгаемые средой.
Каков путь конкретных реакций приводящих к выработке белков надо спрашивать не у меня. Я понимаю только то, что оболочка мицеллы обязательно состоит из "двояколюбых" молекул, у которых гидрофильное окончание направлено во вне, к среде, а гидрофобное спрятано внутрь. Эволюция такой мицеллы, как приемника возмущений есть вынужденное налаживание консервативных, все более стойких по отношению к внешним возмущениям компонентов. Параллельная эволюция в алюмосиликатах приводит к появлению группы цеолитов, которые можно считать подобиями белковых соединений. Главная отличительная характеристика цеолитов - это полости, в которых находится вода в адсорбированном состоянии. Такая же адсорбированная вода есть и внутри белков. Адсорбированная вода - это порядок, который должен быть разрушен в хаос бесконечной череды структур из полярных молекул воды, и он постоянно разрушается тепловыми флуктуациями. На разрушение адсорбционных слоев реагируют и внешние молекулы белков, что выражается как распространение волновых фронтов вдоль кольцевых белковых структур, вынуждая их трансформироваться под набор выделенных частот (длин волн) - модель гомеостаза "сумашедшего червя".
Важно, что все процессы вполне подходят под описание эволюции термодинамических параметров состояния. Сами состояния могут быть выражены как точки на плоскости двухфазного пространства энергия-протяженность(или объем). Всего таких минимально достаточных для анализа точек будет четыре: внутренняя энергия источника, внутренняя энергия приемника, работа среды и энтальпия. Взаимозависимые траектории этих точек и есть модель эволюции "минимального звена". Эти траектории я уже не раз пытался описывать в иных темах, в частности, "дивергенция малых отличий".
Достаточно знать (заложить) единственный параметр - вектор деградации источника, что бы получить принципиальную картинку общих черт эволюционного пути, что косных, что живых, что социальных систем.
На этом бы и закруглиться, однако остаются важнейшие вопросы созидания адсорбционного слоя, калий-натриевого баланса, "целенаправленного" поведения модели "сумашедшего червя, зарождения прообраза генома, симбиоза и конвергенции,..., да и без каталитических замкнутых циклов не обойтись.
Так что подожду, будет ли настроение. Во всяком случае страничка посещается, может и критик решится проявить себя.
Поднадоело, но все-таки опять надо начинать с динамического равновесия.
Проще на аналогии. Лодка на плаву - это устойчивое равновесие. Лодка с дырой в днище провоцирует обратную отрицательную связь - откачку воды из лодки - это динамическое равновесие. Но на кой лях такое равновесие, если на него уходят все силы?
С мицеллой по иному. Водная среда выталкивает в мицеллу "вредную" для воды гидрофобную органику, а мицелла либо раздувается и делится, либо выталкивает в воду то, что для воды уже "не вредно" - гидрофильную органику. Это динамическое равновесие? Или безразличное? А может это и есть гомеостаз? Во всяком случае мицелла никаких затрат внутренней энергии не несет. Более того, получает льготы от работы воды, которая использует мицеллу в качестве минизаводика по переработке мусора, снабжая этот заводик дармовщинкой в виде энтальпии. Если энтальпия положительна, то тратится на проведение реакций по окислению/восстановлению, если отрицательна, то организуются ниши для синтеза "сложных" двояколюбых соединений, таких как белки.
Белки (или что попроще) окружены адсорбционным слоем воды, что опять-таки заслуга воды, а не белка. Обстановка статична - адсорбционный слой "мощный", динамична, слой деформируется. При деформациях в слой попадают ионы натрия и калия. Разница между этими ионами принципиально такая же, как между углеродом и кремнием. Натрий активнее, а потому нарасхват в свободной воде, что приводит к выталкиванию калия поближе к белкам. Процесс насыщения калием происходит по восходяще-затухающей экспоненте, пока в результате деформации насыщенного слоя не произойдет резкий выброс калия в водную среду. А это означает пробегание электростатической волны вдоль поверхности раздела система-среда, сопровождающейся пробегом деформационной волны поверхности белка.
Тот "зверюга", у которого такая волна закольцована обладает возможностью рассеивать энергетические излишки не только для повышения своей энтропии, но и для занятия такой подходящей ниши, как потенциальный минимум, т.е. устойчивое равновесие. Расположение двух закольцовок так, что волны вдоль них пробегают в разных направлениях будет означать "запирание" "вредной" кинетической энергии в потенциальную под замком энергии активации белкового кольца.
Двойное кольцо достаточно автономная структура, что бы ей функционировать самостоятельно. Обмен такими структурами (или их половинками, как бубликами) между собратией не только вполне вероятен, но и неизбежен, т.к. чем выше совпадение частотных характеристик с внутренней и внешней средой, тем ближе система к безразличному равновесию, как идеалу "целесообразности".
Получаем более сложную формулировку гомеостаза - это такой равновесный процесс обмена информацией системы со средой, который позволяет находиться в безразличном равновесии за счет обнуляющей координации возмущающих частот. Ясен пень, что идеал недостижим и движение к нему бесконечно.
Цитата: василий андреевич от ноября 18, 2016, 14:37:51
Современный мейнстрим определяет живое как состояние, преобразующее хаос в порядок...
Прежде чем утверждать подобное, вам надо
а) дать определение порядка, дать определение беспорядка
б) указать методику количественной оценки порядка и беспорядка
в) оценить (самым приблизительным образом), как изменилось количество порядка и количество беспорядка вследствие эволюции жизни.
Павел, спасибо за участие, а то очень нелегко вариться в собственных сомнениях.
Строго говоря, это не мое утверждение, и надо бы огромный список ссылок. Но я и сам с этим согласен, потому мне и отвечать.
1. Беспорядок - совокупность явлений с принципиальной непредсказуемостью. Порядок - согласованное движение, вычислемое как работа. Беспорядок абсолютен, порядок относителен.
2. Беспорядок не оценивается. Порядок оценивается как работа (полезная работа) системы. Она равна уменьшению поряка в среде.
3. Я не знаю, что такое жизнь. Но результатом жизнедеятельности явилась работа соизмеримая с массой (эм це квадрат) планеты.
Цитата: василий андреевич от ноября 23, 2016, 18:07:05...
1. Беспорядок - совокупность явлений с принципиальной непредсказуемостью. Порядок - согласованное движение, вычислемое как работа. Беспорядок абсолютен, порядок относителен.
2. Беспорядок не оценивается. Порядок оценивается как работа (полезная работа) системы. Она равна уменьшению поряка в среде.
3. Я не знаю, что такое жизнь. Но результатом жизнедеятельности явилась работа соизмеримая с массой (эм це квадрат) планеты.
Любая система (если над ней не производится работа) — абсолютно любая — физическая, химическая, биологическая, социальная и т. д. — самопроизвольно переходит из менее вероятного в более вероятное состояние. То есть существуют процессы, которые идут сами собой:
- вода сама собой льется сверху вниз;
- газ сам собой расширяется в пустоту;
- электрон в атоме сам собой, испуская фотон, переходит на низкий энергетический уровень;
- наконец, если в городе у населения собрать всех кошек и отправить эту стаю на необитаемый остров, то разномастная, разнопородная популяция домашних кошек сама собой превратится в популяцию однотипных (серых с полосками) диких кошек.
А вот чтобы наоборот произошло, чтобы система перешла из более вероятного в менее вероятное состояние, то есть чтобы поднять воду на высоту, чтобы газ запхать в сосуд, чтобы электрон поднять на высокий энергетический уровень, чтобы популяция диких кошек стала популяцией разнопородных домашних кошек — надо совершить работу. Причем работа селекционера (в случае с кошками) — это затраты той же самой энергии, которой можно чайник вскипятить. Любую имеющуюся энергию с равным успехом можно затратить как, скажем, на запихивание газа в сосуд, так и на вывод какой-то породы кошек.
Математический аппарат для расчета энергии, которую надо затратить, поднимая воду на высоту, имеется. Математический аппарат для расчета энергии, которую надо затратить, запихивая газ в сосуд, имеется. Математический аппарат для расчета энергии, которую надо затратить, поднимая электрон на высокий энергетический уровень, имеется. А вот математический аппарат для расчета энергии, которую надо затратить селекционеру при выводе породы кошек, не создан. И понятно, почему — потому, что если в первых трех случаях создание матаппарата имеет большое прикладное значение, то в случае с селекционером создание матаппарата никакого прикладного значения не имеет.
В случае с расширяющимся в пустоту газом — в случае с термодинамический системой — оказывается, что более вероятное состояние реализуется большим числом способов, другими словами, является более разнообразным. В результате самопроизвольные процессы в термодинамических системах сопровождаются увеличением разнообразия. Увеличение разнообразия, наблюдающееся в термодинамических система при самопроизвольном переходе этих систем из менее вероятного в более вероятное состояние, для образности, для красного словца, называют увеличением беспорядка. Соответственно, уменьшение разнообразия, наблюдающееся в термодинамических системах при принудительном (то есть в результате совершения работы) переходе этих систем из более вероятного в менее вероятное состояние, опять же для красного словца, называют увеличением порядка. Но строго говоря, физических величин «порядок» и «беспорядок» не существует. Есть физическая величина «вероятность состояния». Именно эта физическая величина — вероятность состояния — увеличивается при самопроизвольных переходах любых систем (биологические не исключение). Вероятность состояния термодинамической системы, измеренная в термодинамических единицах (одна термодинамическая единица измерения вероятности равна вероятности того, что рассматриваемая термодинамическая система находится в таком состоянии, которое может быть реализовано всего одним способом) фигурирует в формуле Больцмана для энтропии.
Если рассматривать организм (скажем, человека) исключительно и только как термодинамическую систему (как ансамбль громадного множества частиц), то сразу можно сказать, что произошел переход термодинамической системы из более вероятного в менее вероятное состояние. (На всякий случай напомню, что переход этот шел практически на всей планете в течение четырех миллиардов лет.) Работу, необходимую для этого перехода, оценил Блюменфельд: http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/136.html (http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/136.html)
Цитировать...упорядоченность биологической организации человеческого тела "стоит" 301,5 эе... Понижение энтропии при возникновении такой биологической организации с легкостью компенсируется тривиальными физическими и химическими процессами. Повышение энтропии на 300 эе обеспечивается испарением 170 г воды.
Эти оценки показывают, что возникновение и усложнение биологической организации происходит практически "бесплатно". Все разговоры об антиэнтропийных тенденциях биологической эволюции основаны на недоразумении. Согласно физическим критериям, любая биологическая система упорядочена не больше, чем кусок горной породы того же веса.
Павел, Вы затратили изрядно слов на то, против чего я не возражал никогда. Более того, подчеркиваю, что жизнедеятельность естественна только потому, что протекает при незыблемости повышения энтропии.
Для Больцмановской трактовки энтропии обычно привожу два рассуждения. Первый - если трясти банку с черными и белыми шарами, то вероятно, как их перемешивание, так и появление черно-белых шаров, увеличивающих вариабельность. Другой связан с вероятным состоянием поверхности Земли - это не гладкая (как единственная), а шероховатая, рельефная. Однако любой выделенный рельеф маловероятен, как единственный в своем роде. Следовательно, вероятен процесс по смене рельефа.
Гомеостаз и есть постоянная смена параметров состояния, которая позволяет системе организма находиться в "отслеживаемом" или, как говорят, динамическом равновесии со средой. По сути, динамическое равновесие - это регистрация наблюдателем поддержания пути, вопреки ударам среды, стремящейся разложить любую систему на составные кирпичики.
Как кусок горной породы упорядочен, так и организм упорядочен. Почему? В комплексе пород мы всегда можем выделить этап рождения, возмужания и гибели, но и у организма тоже. Почему потенциальная энергия стяжается (консолидируется) в процессе возмужания (становления)? Можно сказать, так работает среда, дескать, она отбирает только те организмы (и горные породы), которые хапают энергию, а потом, обожравшись, погибают))))
Термодинамика раскрывает только квазистатические, т.е. нереально-абсолютные процессы. Тепловые удары и тепловые флуктуации могут только разрушать "мертвую", не эволюционирующую, т.е. вымирающую систему. И элементы этой системы рассеялись бы в рок тепловой смерти вселенной (изолированной системы), не будь нарождающейся системы, готовой взять на себя отходы умирающей, рассеивающейся. И вот главный парадокс - концентрация материи в живых организмах или горных породах, которые эволюционируют - растет.
Таким образом, выводим формулировку упорядочивания - это концентрация однотипных элементов за счет увеличения энергии активации связей между этими элементами. И это никакая не негэнтропия. Это процесс рассеяния отмирающих систем в вырабатываемые средой новые потенциальные ниши. Я вычисляю этот процесс как отрицательную работу. Никаких противоречий с энтропией, она растет, но "разверзается" и серия все новых (углубляющихся) потенциальных минимумов.
В теме излишне рано прозвучал термин энергии активации. Теперь придется как-то соединять гомеостатический (волновой, динамически-равновесный, квазистатический) процесс тем, который имеет смысл именовать эволюционным.
По сути, энергия активации находится в соответствии с тупым пониманием процесса ЕО, как адаптации к изменяющимся условиям среды. Энергия активации отрицательна, потому что ее надо затратить, что бы произошли естественные изменения в системе. Чем выше этот порог активации, тем меньше у системы шансов реагировать на изменения в среде "пластической" деформацией. Т.е. это тупиковый путь эволюции. По этой схеме среда работает над образованием, допустим, калий-натриевого полевого шпата, который "исправит" лишь процесс выщелачивания, превращая химическую систему в набор рассеивающихся элементов.
Если бы ЕО органических систем шел по пути исключительно наращивания энергетического порога, мы имели бы подобия хондритов, сажи, коксов, графитов, алмазов и фрагментов футуренов - веществ с устойчивыми углерод-углеродными связями.
Эволюция, как процесс усложнения углеводородных ассоциаций, идет по пути с минимумом энергии активации (закрепощения), но с расширением возможностей поддержания гомеостаза. Т.е. гомеостаз есть ключевое понятие, как определенный параметр состояния живого организма. Потому необходимо решаться на присуждение ему не столько статуса биологического размышлизма, сколько термодинамического параметра. По моему сугубому мнению - это "свободная энергия" или, лучше, энтальпия.
Но энтальпию нельзя измерять во время процесса, как неравновесия, пусть даже квазистатического. Можно только прогнозировать определенные вехи (точки равновесия), из которых складывается траектория в фазовом пространстве, допустим, плоском, хотя лучше многомерном. А это уже связано с трудностями усвоения фактического материала, переводимого в язык математики. Для начала нужен иной путь.
И такой путь подсказывается через раскрытие термина "волновой пакет". А для устойчивого "стояния" волнового пакета необходимо понимать, каким образом составляются сами комплексы осциллирующих углеводородов.
Так что надо вновь к мицелле, функционирующей в виде косного (хотя и размножающегося) образования без оболочки, ядра и генома.
Только сейчас пришло в голову, как можно избавиться от термина равновесие по отношению к гомеостазу. Повидимому, подойдет термин баланс. В упрощенно-модельном варианте - баланс связанных взаимодействием осцилляторов.
Тогда волновой пакет гомеостаза может наращивать амплитуды отдельных осцилляторов, например, сердечной мышцы, без выхода из равновесного состояния. Однако, такая система будет разбалансирована, величина дисбаланса равна энергии, которая высвободится при возвращении осциллятора сердечной мышцы к своеобычному состоянию.
Сердечная мышца не станет осциллировать с повышенной амплитудой без вынуждения. Вынуждением может быть как болезнь, так и повышенная потребность мышечного осциллятора. Множетсво осцилляторов при переходе к повышенным амплитудам будут слагаться все в тот же гомеостаз, но с повышенными значениями "свободной" энергии, т.е. той энергии которая может быть растрачена без ущерба жизнедеятельности.
Следовательно, дисбаланс гомеостаза - это такое повышение амплитуды осциллирования одной части системы, которое не компенсируется повышением амплитуды осцилляции других частей. Тогда процесс балансировки сводится к поведению, позволяющему избавиться от дисбалланса гомеостаза, т.е. связан с выбросом излишков свободной энергии.
У мицеллы или белкового сгустка нет органов, но есть молекулярные кольца, по которым осциллирует частица типа фонона. Следовательно, белок уже можно назвать системой, обладающей зачатками характерного поведения. А если добавить сюда электростатические волны вдоль поверхности раздела белок-вода, анлогия с "думающей машиной" вполне может зародиться.
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.
Цитата: Nur 1 от декабря 02, 2016, 07:27:31все 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.
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.
И ведь ни одной из стадий не избежишь, не перескочишь... Даже если помрешь раньше времени...
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...
Цитата: Nur 1 от декабря 02, 2016, 12:38:30Вот 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...
Цитата: Nur 1 от декабря 02, 2016, 12:54:54Основная 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".
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).
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...
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.
Наверное, есть необходимость поподробнее поговорить о калии и калиевых каналах...
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...