НА ПУТИ К ФИЗИЧЕСКИМ ПРИНЦИПАМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

НА ПУТИ К ФИЗИЧЕСКИМ ПРИНЦИПАМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ : научное издание

Перевод названия: TOWARDS THE PHYSICAL PRINCIPLES OF THE BIOLOGICAL EVOLUTION

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2012

Ключевые слова: микроэволюция, experimental evolution, thermodynamics, Prigogine's minimum entropy production theorem, open biological systems, genetically modifi ed organisms (GMO), Continuous culture, chemostat, turbidostat, неравновесная термодинамика, теорема Пригожина о минимуме производства энтропии, открытые биологические системы, генетически модифицированные организмы (ГМО), непрерывное культивирование, хемостат, турбидостат

Аннотация: В экспериментах по микроэволюции генетически модифицированных бактерий (ГМО) при непрерывном культивировании показано, что при переходе от одного стационарного состояния к другому в открытой биологической системе скорость производства энтропии должна возрастать, а не уменьшаться, как следует из основных положений неравновесной термодинамики. С точки зрения термодинамики проточные культуры микроорганизмов - хемостат и турбидостат - это открытые термодинамические системы, способные находиться в устойчивых стационарных состояниях. Причем, в соответствии с классификацией М.Эйгена (1973), хемостат соответствует случаю постоянных потоков, а турбидостат - случаю постоянной организации. Несмотря на кажущееся разнообразие микроэволюционных переходов в двух типах открытых систем при их изучении обнаруживаются общие закономерности. Важнейшей из них является возрастание потока использованной популяциями свободной энергии, и, следовательно, возрастание теплорассеяния и скорости производства энтропии. Результаты свидетельствуют о необходимости дальнейшего изучения общих закономерностей биологического развития. Our observations of the experimental evolution of genetically modifi ed bacterial strains (GMO) during continuous cultivation indicate that the entropy production rate should increase in open biological system, in controversy with the general principles of the non equilibrium thermodynamics. From the point of view of thermodynamics a microbial continuous cultures - the chemostat and the turbidostat - are open thermodynamic systems able to stay in stable steady states. According to the M. Eigen(1973) classifi cation, the chemostat corresponds to the case of constant fl ows (constant dilution rate), whereas the turbidostat - to the case of constant organization (constant population density). As follows from the Prigogines minimum entropy production theorem the entropy production rate should decrease in the processes of the steady states evolution in open systems of both types. However the fl ow of free energy used by open biological systems of both types increases in this case, consequently, the heat-dissipation which characterizes the entropy production rate should also increase. So, the necessity of the further development of the thermodynamic theory of open biological systems and the implementation of physical principles of the biological evolution is obvious.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Успехи современного естествознания

Выпуск журнала: 2

Номера страниц: 53-59

ISSN журнала: 16817494

Место издания: Пенза

Издатель: Общество с ограниченной ответственностью "Издательский Дом "Академия Естествознания"

Авторы

  • Брильков А.В А.В. (Сибирский федеральный университет Сибирский государственный аэрокосмический университет им.ак. М.Ф. Решетнева)
  • Логинов Ю.Ю. (Сибирский федеральный университет Сибирский государственный аэрокосмический университет им.ак. М.Ф. Решетнева)
  • Логинов И.А. (Сибирский федеральный университет)
  • Брилькова Е.В. (Сибирский федеральный университет Институт биофизики СО РАН, Красноярск)
  • Золотов О.А. (Сибирский федеральный университет)
  • Дубич В.В. (Сибирский федеральный университет)

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.