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 |
