Биофизика открытых систем: экспериментальные эволюционные машины : научное издание

Перевод названия: Biophysics of open systems: experimental evulutional machines

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Ключевые слова: неравновесная термодинамика, открытые системы, эволюция стационарных состояний, непрерывные культуры микроорганизмов, турбидостат и хемостат, закономерности микроэволюции, Non-equilibrium thermodynamics, open system, evolution of steady-states, continuous cultures of microorganisms, turbidostat and chemostat, principles of microevolution

Аннотация: Статья представляет собой краткий обзор современного состояния проблемы термодинамических критериев эволюции открытых биологических систем. Рассмотрены эксперименты по экспериментальной эволюции (микроэволюции) популяций микроорганизмов в непрерывных культурах. С точки зрения термодинамики, непрерывные культуры микроорганизмов - это открытые термодинамические системы, способные находиться в устойчивых стационарных состояниях. В соответствии с классификацией М. Эйгена, хемостат соответствует случаю постоянных потоков (постоянная скорость разбавления), в то время как турбидостат - случаю постоянной организации (постоянная плотность популяции микроорганизмов). Как следует из общих принципов неравновесной термодинамики (принцип Онзагера, теорема Пригожина) открытые системы обоих типов в стационарном состоянии должны эволюционировать в направлении снижения скорости производства энтропии. Однако, результаты экспериментов по эволюции микроорганизмов в хемостате и турбидостате противоречат этому. Показано, что в процессе экспериментальной эволюции генетически модифицированных микроорганизмов (ГМО) в открытых системах обоих типов при лимитировании развития энергетическим субстратом скорость производства энтропии должна возрастать, а не уменьшаться, как следует из основных положений неравновесной термодинамики. Результаты экспериментов свидетельствуют о необходимости дальнейшего развития термодинамической теории открытых биологических систем, дальнейшего изучения общих закономерностей биологического развития.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Актуальные вопросы биологической физики и химии

Выпуск журнала: Т. 2, 1

Номера страниц: 163-167

ISSN журнала: 24999962

Место издания: Севастополь

Издатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Севастопольский государственный университет

Авторы

  • Брильков А.В. (Сибирский федеральный университет)
  • Брилькова Е.В. (Институт биофизики СО РАН)
  • Логинов Ю.Ю. (Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.