ersh@rl7.bmstu.ru, yuri_ersh@mail.ru
Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова
Методология построения теории времени естественных объектов, детально изложена [1, 2]. В данной работе рассмотрены компоненты этой теории на примере клеточной популяции.
1. Структура клеточной популяции. (O -компонент теории, object).
Первая проблема состоит в выборе составных частей (элементов, таксонов, униструктур) объекта и определении их пространственных границ [3, 4].
Принципиальная трудность состоит в том, что строгий критерий членения объекта на части отсутствует. Выделение объектов природы – идеализация, связанная, главным образом, с особенностями информационных взаимодействий живых организмов со средой [5].
Объективным критерием членения объекта может служить принцип энергетической дифференцировки [6], который можно записать в виде:
Еj+1<< Еj,
где Еj , Еj+1 — прочность связи между элементами уровня j и между элементами более высокого уровня j+1 (схема 1).
Для клеточной популяции порядок элементов с усложнением уровня (цифры - номера j уровней) можно представить в виде:
1 молекулы(t m)I 2 органеллы(t o) I 3 клетки (t c) I 4 популяция(t p) I 5 экосистема(t e) (1)
Каждый уровень j разбивается на подмножества элементов (схема 1).
Схема 1. Иерархия подсистем естественных объектов
В качестве высшего уровня в данной иерархии определена экосистема. В случае клеточной монокультуры экосистема состоит из двух частей: клеточной популяции и культуральной среды. Соответственно, в описание структуры объекта необходимо вводить описание структуры среды. В частности химическая структура среды включает набор питательных веществ (субстратов) и химических агентов:
Ms = (Ms1, Ms2, ... Mse) Xs = (Xs1, X2s, ... Xse) |
(2) (3) |
где Ms, Xs - векторы (наборы) субстратов (Ms1, Mse) и химических агентов (Xs1,Xse) для биологического вида S.
Многомерность структуры (1-3) создает слишком большие сложности не только для количественной, но и для качественной идентификации модели. Поэтому целесообразно исследовать агрегированные модели. В случае клеточной монокультуры весьма информативной оказывается структура (1) из трех уровней:
(3) клетки I (4) популяция I (5) экосистема |
|