Структурная устойчивость и морфогенез
Опубликовано на портале: 25-11-2010
Москва: Логос, 2002, 280 с.
Автор книги исходит из того, что настоящее состояние биологии, по его мнению, требует более строгой и глубокой разработки понятий и логических систем, с помощью которых можно бы было рассматривать важнейшие характеристики жизненных процессов на всех уровнях. Речь идет о возможности теоретической биологии. Тем не менее, темы, упомянутые в названии книги - структурная устойчивость и морфогенез - имеют отношение к более широкому кругу вещей, чем только к биологии. Автор соотносит свои теории с общефилософскими проблемами. Он считает, что именно в философском плане его модели представляют собой наиболее интересный вклад в науку. Они впервые дают строго монистическую модель живого существа, разрешая антиномию души и тела в рамках единой геометрической сущности. В плане биологической динамики они сводят причинность и телеологию к топологической непрерывности, понимаемой в разных смыслах
|
Предисловие | 7 |
К читателю | 12 |
Глава 1. Введение | 14 |
1.1 Программа | |
А. Наследование форм | |
Б. Наука и индетерминизм явлений | |
1.2. Теория моделей | |
А. Формальные модели | |
Б. Непрерывные модели | |
1.3. Историко-философское отступление | |
А. Количественное и качественное | |
Б. Ошибки истории | |
В. Расширение нашей интуиции | |
1.4. Конструирование модели | |
А. Множество катастрофы | |
Б. Независимость от субстрата | |
В. Формы живого и неживого | |
Г. Заключение | |
Дополнение: О понятии объекта. | |
Примечания к гл. 1 | |
Глава 2. Формы и структурная устойчивость | 29 | ОГЛАВЛЕНИЕ
2.1. Изучение форм | |
А. Форма в обычном смысле | |
Б. Пространство форм | |
В. Структурная устойчивость | |
Г. Бесформенные формы | |
Д. Геометрические формы | |
2.2. Структурная устойчивость и научное наблюдение | |
А. Условия научного опыта | |
Б. Квантовое возражение | |
В. Изоморфные процессы | |
Г. Природа эмпирических функций | |
Д. Регулярные точки процесса | |
2.3 Структурная устойчивость и модели | |
Примечания к гл. 2 | |
Глава 3 Структурная устойчивость в математике | 41 |
3.1.Общая проблема | |
А. Непрерывные семейства и бифуркация | |
Б. Алгебраическая геометрия | |
В. “Аналитическая” геометрия | |
Г. Дифференциальная топология | |
Д. Дифференциальные уравнения | |
Е. Функциональный анализ и уравнения в частных производных | |
3.2. Алгебра и морфогенез | |
А. Пример бифуркации | |
Б. Универсальная развертка особенности конечной коразмерности. | |
В. Пример: универсальная развертка особенности y=x3 | |
Г. Общая теория универсальной развертки | |
Примечания к гл. 3 | |
Глава 4. Кинематика форм. Катастрофы | 63 |
4.1. Пространственные процессы | |
А. Морфология процесса | |
Б. Аттракторы | |
В. Распределение по бассейнам | |
4.2. Математические модели регуярных процессов | |
А. Статическая модель | |
Б. Метаболическая модель | |
В. Эволюция полей | |
Г. Эквивалентность моделей | |
Д. Изоморфные процессы | |
4.3. Катастрофы | |
А. Обыкновенные катастрофические точки | |
Б. Существенные катастрофические точки | |
4.4. Морфогенетические поля, связанные с локальными катастрофами | |
А. Статические модели | |
Б. Устойчивые особенности волнового фронта | |
В. Метаболические модели | |
4.5. Предварительная классификация катастроф | |
А. Область существования и бассейн | |
Б. Катастрофы конфликта и катастрофы бифуркации | |
4.6. Термодинамическая связь | |
А. Микроканоническая энтропия | |
Б. Взаимодействие двух систем | |
В. Приближение к состоянию равновесия при термодинамическом взаимодействии | |
Г. Поляризованные динамики | |
Д. Псевдогруппы локальных эквивалентностей поля | |
4.7. Приведенное поле | |
А. Определение приведенного поля | |
Б. Взаимодействие поля с собой. Эволюция приведенного поля | |
Примечания к гл. 4 | |
Глава 5. Элементарные катастрофы на пространстве R4, связанные с конфликтами режима | 83 |
5.1. Динамические градиентные поля и соответствующая статическая модель | |
А. Конкуренция между локальными режимами | |
Б. Условие Максвелла | |
5.2 Алгебраическое изучение точечных особенностей потенциала | |
А. Множество катастроф | |
Б. Страты бифуркации | |
В. Изучение изолированных особых точек. Коранг. | |
Г. Остаточная особенность | |
5.3. Катастрофы коранга 1 | |
А. Страты коразмерности нуль | |
Б. Страты коразмерности один | |
В. Страты коразмерности два | |
Г. Страты коразмерности три | |
Д. Страты коразмерности четыре | |
5.4. Элементарные катастрофы коранга два | |
А. Омбилические точки | |
Б. Классификация омбилических точек | |
В. Морфология омбилик | |
Г. Параболическая омбилика: гриб | |
5.5. Морфология прибоя | |
5.6. Аттракторы метаболического поля | |
Примечания к гл. 5 | |
Литература к гл. 5 | |
Глава 6. Общая морфология | 124 |
6.1. Большие типы форм и их изменения | |
А. Статические и метаболические формы | |
Б. Конкуренция аттракторов гамильтоновой динамики | |
В. Появление новой фазы. Обобщенные катастрофы | |
Г. Суперпозиция катастроф | |
Д. Модели обобщенной катастрофы. Изменения фазы | |
Е. Формализация обобщенной катастрофы | |
6.2. Геометрия связи | |
А. Средние поля | |
Б. Средние поля связи | |
В. Среднее поле, понятия масштаба и катастрофы | |
6.3. Семантические модели | |
А. Определение креода | |
Б. Подкреод креода | |
В. Атлас преемственности креодов | |
Г. Примеры семантических моделей | |
Д. Анализ семантической модели | |
Е. Динамический анализ креодов статической модели | |
Дополнение: Морфология спиралевидных туманностей | |
Примечания к гл. 6 | |
Литература к гл. 6 | |
Глава 7. Динамика форм | 150 |
7.1.Механические модели | |
А. Ограничения классических и квантовых моделей | |
Б. Детерминизм | |
7.2. Информация и топологическая сложность | |
А. Принятое понятие информации | |
Б. Относительный характер сложности | |
В. Топологическая сложность формы | |
Г. Выбор базовой формы | |
Д. Сложность в пространстве-произведении | |
7.3. Информация, обозначение и структурная устойчивость | |
А. Свободное взаимодействие | |
Б. Энтропия формы | |
В. Конкуренция резонансов | |
7.4. Энергия и пространственная сложность | |
А. Спектр | |
Б. Теория Штурма-Лиувилля в случае многих размерностей | |
В. Старение динамической системы и развитие системы к равновесию | |
7.5. Формальные динамики | |
А. Происхождение формальных динамик | |
Б. Явления памяти и усиления | |
В. Канализация равновесий | |
Г. Стабилизация порогов | |
Д. Стабилизация порогов и теория игр | |
Е. Другие формальные аспекты взаимодействия. Кодировка. | |
7.6. Форма и информация | |
Дополнение 1: Инвариантность энергии и первое начало термодинамики | |
Приложение 2: Топологическая сложность динамики | |
Приложение 3: Бесконечная сложность геометрических форм | |
Примечания к гл. 7 | |
Глава 8. Биология и топология | 184 |
8.1. Топологический аспект биологического морфогенеза | |
8.2. Форма в биологии. Понятие фенотипа | |
А. Пространственная форма | |
Б. Глобальная форма | |
8.3 Молекулярная биология и морфогенез | |
А. Недостаточность биохимии | |
Б. Морфология и биохимия | |
8.4. Информация в биологии | |
Дополнение: Витализм и редукционизм | |
Примечания к гл. 8 | |
Глава 9. Локальные модели в эмбриологии | 191 |
9.1. Разнообразие локальных механизмов морфогенеза в биологии | |
9.2. Описание модели | |
9.3. Обсуждение известных теорий | |
А. Развитие мозаичного типа | |
Б. Теория градиентов | |
9.4. Модели первичного эпигенеза | |
А. Гаструляция у амфибий | |
9.5. Модели первичной полоски | |
А. Сопоставительная топология гаструляции у позвоночных | |
9.6. Модели средней стадии эпигенеза | |
А. Резонансное усиление индукции: гландулярная модель | |
Б. Пример. Морфогенез конечностей у позвоночных | |
9.7. Запаздывающий эпигенез | |
А. Несколько архетипических креодов, связанных с омбилическими точками | |
Дополнение: Нейруляция и образование позвоночной оси | |
Примечания к гл. 9 | |
Глава 10. Глобальные модели живого существа (многоклеточного) | 231 |
10.1. Статическая модель | |
А. Преамбула | |
Б. Статическая глобальная модель | |
В. Геометрия регенерации у планарий | |
Г. Отступление: преформация и эпигенез | |
10.2. Метаболическая модель | |
А. Границы статической модели | |
Б. Эпигенетический полиэдр | |
В. Фигура регуляции | |
Г. Глобальная модель. Предварительное описание | |
Д. Самовоспроизводящиеся особенности | |
Е. Смешанная модель | |
10.3. Гидравлическая модель | |
А. Описание модели | |
Б. Соответствие между гидравлической и метаболической моделями (энергетический полиэдр) | |
В. Динамика гаметогенеза | |
Г. Размножение в гидравлической модели | |
Д. Интерпретация анимально-вегетативного градиента | |
Е. Интерпретация внутренних переменных | |
10.4.Формальный анализ органогенеза | |
А. Происхождение органогенеза | |
Б. Локализация функций | |
В. Формализм воспроизводства. Генетический материал | |
Г. Формальные эффекты локализации: обратимость переходов и стабилизация порогов | |
Д. Органы эмбриона | |
10.5.Теоретическая схема катастрофы дифференциации | |
10.6. Примеры органогенеза | |
А. Дыхание и кровообращение | |
Б. Органогенез нервной системы | |
Дополнения: | |
[1] Морфология растений | |
[2] Физиологическое приложение модели: болезнь и смерть | |
[3] Эпигенез нервной системы | |
Примечания к гл. 10 | |
Глава 11. Модели ультраструктуры | 286 |
11.1. Деление клетки | |
А. Оптимальный размер | |
Б. Поток энергии | |
В. Удвоение хромосомы | |
Г. Модель кроссинговера (на молекулярном уровне) | |
11.2. Митоз | |
А. Митоз во внутренних координатах | |
Б. Митоз в пространствнных координатах | |
11.3. Мейоз | |
11.4. Морфогенетические поля цитоплазмы | |
11.5. Теория цитоплазменных структур | |
А. Понятие фермента | |
Б. Структура ударной волны: переходные режимы | |
В. Правило трех состояний | |
Г. Ядро как хемостат | |
11.6. Формальные аспекты пространственного удвоения | |
Примечания к гл. 11 | |
Глава 12. Великие проблемы биологии | 307 |
12.1. Целесообразность в биологии | |
А. Целесообразность и оптимальность | |
Б. Случайность и мутации | |
12.2. Необратимость дифференциации | |
А. Основные типы дифференциации | |
Б. Сексуальность | |
В. Необратимость и смерть | |
12.3. Происхождение жизни | |
А. Синтез жизни | |
Б. Три режима бульона | |
В. Закон повторения | |
12.4. Эволюция | |
А. Формы удвоения в собственном смысле | |
Б. Гипотетический механизм притяжения форм | |
В. Непривычные раздражители | |
Г. Бактерии и многоклеточные | |
Дополнения: | |
[1] Целесообразность и архетипические креоды | |
[2] Универсальная модель | |
Примечания к гл. 12 | |
Литература к гл. 12 | |
Глава 13. Катастрофы в архетипах: мышление и язык | 329 |
13.1. Архетипические креоды и элементарные поля | |
13.2. Homo faber | |
А. Органы и инструменты | |
Б. Изготовление инструмента как креод | |
13.3. Сознание | |
А. Происхождение | |
Б. Модели нервной деятельности | |
В. Человеческая свобода | |
13.4. Язык | |
А. Язык как семантическая модель | |
Б. Барьер взаимодействия и значение | |
В. Грамматические категории | |
Г. Неправильные означающие | |
13.5 Три важных типа человеческой деятельности: искусство, безумие и игра | |
А. Искусство | |
Б. Безумие | |
В. Игра | |
13.6 Структура сообществ | |
Заключение | |
А. Резюме тезисов | |
Б. Экспериментальная проверка | |
В. Философский аспект | |
Г. Эпилог | |
Приложения: | 361 |
1. Модель памяти | |
2. Топологическая интерпретация грамматических функций | |
А. Мышление и язык | |
Б. Основной принцип | |
В. Основные структуры предложения | |
Г. Глагольный спектр существительного | |
Д. Отношение родительного падежа | |
Е. Переход | |
Ж. Происхождение письма | |
3. Типология языка | |
А. Родительный падеж | |
Б. Прилагательное | |
В. Порядок слов в глагольном предложении | |
Г. Формализация мышления | |
Примечания к приложениям | |
Литература к приложениям | |
Математическое резюме | 388 |