Разделы презентаций


Возможные биологические основы Глобального кризиса

Содержание

Биологические основы «Глобального кризиса»

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Возможные биологические основы «Глобального кризиса»

В.Л. Воейков
Биологический факультет МГУ

Возможные биологические основы «Глобального кризиса»В.Л. ВоейковБиологический факультет МГУ

Слайд 2Биологические основы «Глобального кризиса»

Биологические основы «Глобального кризиса»

Слайд 3Science 4 November 1960: Vol. 132. no. 3436, pp. 1291 -

1295
Судный день: пятница, 13 ноября, 2026.

К этой дате

численность человечества станет бесконечной, если темпы его роста будут такими же, как за последние 2 тысячелетия
Science 4 November 1960: Vol. 132. no. 3436, pp. 1291 - 1295 Судный день: пятница, 13 ноября,

Слайд 4Система как целое становится крайне нестабильной вблизи критической точки to

соответствующего параметра. Эти сингулярности служат индикаторами того, что следует ожидать

нарушения в том или ином виде структуры системы.
Von Foester, 1961

Годы от Р.Х.

N = C / (2025-T) миллиардов, где T – текущее время, C – константа (186 чел.*лет)

Система как целое становится крайне нестабильной вблизи критической точки to соответствующего параметра. Эти сингулярности служат индикаторами того,

Слайд 5«Наши правнуки погибнут не от голода, а от давки»
(шутка von

Foester )

«Наши правнуки погибнут не от голода, а от давки»(шутка von Foester )

Слайд 6Как может идти прирост биомассы

Линейный рост: М=kt
Экспоненциальный закон: М=ket
Степенной закон:

M=ktn
Гиперболический закон: M=k/(tmax – t)

Как может идти прирост биомассыЛинейный рост: М=ktЭкспоненциальный закон: М=ketСтепенной закон: M=ktnГиперболический закон: M=k/(tmax – t)

Слайд 7Модель конкурентной борьбы многих игроков с (почти) нулевой суммой недействительна

для системы с взаимосвязями, которые позволяют («игрокам») образовывать коалиции, в

которых элементы становятся столь сильно взаимосвязаны, что популяция в целом может рассматриваться, как индивидуум, играющий с единственным противником – природой.

H. von Foester

“…

…”

Coherence?

Когерентность?

Модель конкурентной борьбы многих игроков с (почти) нулевой суммой недействительна для системы с взаимосвязями, которые позволяют («игрокам»)

Слайд 8Нынешний гиперболический закон увеличения народонаселения всего земного шара (который действует

по крайней мере несколько сот лет) обусловлен не столько биологическими,

сколько социальными факторами.

И.С. Шкловский, 1980
.
В силу особенностей развития человека и человечества, его особого пути, не следует переносить примеры из остального животного мира и биоценозов на случай человека, развитие которого подчинено совершенно другим физическим, биологическим и социальным закономерностям.

С.П. Капица, 1999

…мы подходим к принципиальному различию между животными и человеком … Животные могут использовать лишь те схемы коллективного поведения, которые заложены в них генетически, на уровне инстинктов, тогда как люди способны вырабатывать новые способы совместных действий по мере роста своей численности.
 А.В. Подлазов, 2000

Но есть ли в биологии примеры роста по гиперболическому закону?

Нынешний гиперболический закон увеличения народонаселения всего земного шара (который действует по крайней мере несколько сот лет) обусловлен

Слайд 9Время в млн. лет до настоящего времени.
А. В. Марков,

А. В. Коротаев, Динамика разнообразия фанерозойских морских животных соответствует модели

гиперболического роста
Журнал Общей Биологии. 2007. №1. С. 1-12.
Nt = 186953/(38 — t)

Число родов.

Время в млн. лет до настоящего времени. А. В. Марков, А. В. Коротаев, Динамика разнообразия фанерозойских морских

Слайд 10Рост популяции лейкоцитов в крови онкологических больных после пересадки им

аутологичного трансплантанта гематопоэтических стволовых клеток идет по гиперболическому закону

Рост популяции лейкоцитов в крови онкологических больных после пересадки им аутологичного трансплантанта гематопоэтических стволовых клеток идет по

Слайд 12Гиперболические законы скоростей роста компонентов и фаговых частиц Qβ при

заражении фагом E. coli
Eigen M. PNAS 2002;99:13374-13376
©2002 by National Academy

of Sciences

Ордината – скорость синтеза белков фага (красная линия), голубые линии – РНК фага, зеленая линия – полноценные фаговые частицы.

Гиперболические законы скоростей роста компонентов и фаговых частиц Qβ при заражении фагом E. coliEigen M. PNAS 2002;99:13374-13376©2002

Слайд 13Численность вида животных в зависимости от массы индивидуумов
Если человек не

выделился бы из всего природного животного мира, то его численность

была бы порядка 100 тыс.

Чем человек отличается от животных?

Численность вида животных в зависимости от массы индивидуумовЕсли человек не выделился бы из всего природного животного мира,

Слайд 14Физиологическое отличие людей от всех других животных
Константа Рубнера

Ru=Zmax*q(O2)

Zmax – Продолжительность жизни (годы),
q(O2) – интенсивность потребления кислорода (мВт/г средней массы)
Физиологическое отличие людей от всех других животныхКонстанта Рубнера

Слайд 15Изменение числа нервных клеток в ходе эволюции
Физиологическое отличие человека от

животных:
Константа Рубнера (в 5-10 раз больше),

Биоэнергетика мозга: Отношение

скорости потребления кислорода мозгом человека к скорости потребления кислорода телом в 2,3 раза больше, чем у приматов
Изменение числа нервных клеток в ходе эволюцииФизиологическое отличие человека от животных: Константа Рубнера (в 5-10 раз больше),

Слайд 16 Организм человека генерирует больше свободной энергии, чем ему необходимо

для выживания как представителю биологического вида Homo

Этот избыток энергии может

использоваться для реализации активности, направленной на изобретение «жизне-сберегающих технологий».

Основная жизне-сберегающая технология овладение огнем – появление возможности преобразовывать потенциальную энергию природных ресурсов в свободную энергию.

Появление человека в ходе эволюции – фазовый переход от биологической эволюции – биоэнергетического прогресса, развивавшегося по гиперболическому закону,

к АНТРОПО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОГРЕССУ, который можно оценить по увеличению количества и качества энергии, преобразуемой людьми в СВОБОДНУЮ энергию
Организм человека генерирует больше свободной энергии, чем ему необходимо для выживания как представителю биологического вида HomoЭтот

Слайд 17«Сulture evolves as the amount of energy harnessed per captia

per year is increased, or as the efficiency of the

instrumental means of putting the energy to work is increased"

Leslie White (1900-1975)

«Культура развивается, когда растет количество энергии, используемой на душу населения в год, или же когда растет эффективность инструментальных способов превращения энергии в работу"

Leslie White (1900-1975)

«Сulture evolves as the amount of energy harnessed per captia per year is increased, or as the

Слайд 18Рост населения мира и потребление энергии, 1850-1990 гг.
(John P. Holdren,

"Population and the Energy Problem," Population and Environment, Vol.12, No.3,

1991,. pp.231-255. )
E~N2

С 1850 г. относительный рост потребления энергии был в два раза выше, чем относительный рост населения мира


С 1850 до 1990 г., мировое производство энергии выросло в 17 раз, а население -- в 4,3 раза.
Рост населения мира и потребление энергии, 1850-1990 гг.(John P. Holdren,

Слайд 19Зависимость роста свободной энергии, располагаемой человечеством, от числа людей
Рост энергетического

потенциала человека
E~N х е
N – число людей
е -- энергообеспеченность

на душу населения

Зависимость роста свободной энергии, располагаемой человечеством, от числа людейРост энергетического потенциала человека E~N х еN – число

Слайд 20Мировой демографический переход (1960-2000 г.)
1 – абсолютный прирост населения,

осредненный за декаду, млн.
2 – относительный прирост % в

год.
По С.П.Капице
Мировой демографический переход (1960-2000 г.) 1 – абсолютный прирост населения, осредненный за декаду, млн. 2 – относительный

Слайд 21Что же нас ждет: ГАРМОНИЯ или ХАОС?
Артур Брагинский. Гармония

и Хаос

Что же нас ждет: ГАРМОНИЯ или ХАОС? Артур Брагинский. Гармония и Хаос

Слайд 22Линейный рост: М=kt
Экспоненциальный закон: М=ket
Степенной (Аллометрический) закон: M=ktn
Гиперболический закон: M=k/(tmax

– t)

Линейный рост: М=ktЭкспоненциальный закон: М=ketСтепенной (Аллометрический) закон: M=ktnГиперболический закон: M=k/(tmax – t)

Слайд 23Для характеристики эволюционного прогресса Э.Бауэр ввел энергетический показатель – константу

Рубнера

k=t*q(O2)
t – продолжительность жизни (дни),
q(O2) – интенсивность потребления кислорода

(кал/кг массы/день)
Для характеристики эволюционного прогресса Э.Бауэр ввел энергетический показатель – константу Рубнераk=t*q(O2)t – продолжительность жизни (дни), q(O2) –

Слайд 24Изменение сопоставимого стандартного обмена в процессе биологической эволюции в разных группах

животных: 1 - Coelenterata; 2 - Crustacea; 3 - Mollusca;


4 - Teleostei; 5 - Amphibia; 6 - Insecta; 7 - Reptilia; 8 - Mammalia; 9 - Aves; 10 – Passeriformes
А.И. Зотин, А.А. Зотин.
Направление, скорость и механизмы прогрессивной эволюции,
М. «Наука», 1999

Энергетический прогресс в эволюции идет по аллометрическому закону роста

y = 16203x-1.5
R2 = 0.94

Изменение сопоставимого стандартного обмена в процессе биологической эволюции в разных группах животных: 1 - Coelenterata; 2 -

Слайд 25Taeniopygia guttata (зяблик), b=1.98, Gallus domesticus (домашняя курица) b=3.25, Anas

strepera (gadwall), b=4.47.
Robert E. Ricklefs. Embryo development and ageing in

birds and mammals.
Proc. R. Soc. B (2006) 273, 2077–2082

Рост массы эмбриона соответствует степенной функции
W=atb
(И.И. Шмальгаузен,1927)

Taeniopygia guttata (зяблик), b=1.98, Gallus domesticus (домашняя курица) b=3.25, Anas strepera (gadwall), b=4.47.Robert E. Ricklefs. Embryo development

Слайд 26При росте эмбриона (живой системы) по степенному закону W=atb

все его

части растут пропорционально логарифмам размеров друг друга и логарифму массы

всей системы (гармонично) – аллометрический закон роста
(J. Huxley, 1927, И. Шмальгаузен, 1927)

Краб – скрипач (Fiddler crab)

При росте эмбриона (живой системы) по степенному закону W=atbвсе его части растут пропорционально логарифмам размеров друг друга

Слайд 27Росту эмбрионов животных и человека по степенному закону W=atb
предшествует «лаг-фаза»

(у человека – самая длительная).
Во время лаг-фазы идет дробление яйцеклетки

без заметного увеличения массы, а затем – стремительный набор массы с выходом на степенной закон роста.

микрограмм

микрограммы!

Гиперболический закон?

Росту эмбрионов животных и человека по степенному закону W=atbпредшествует «лаг-фаза» (у человека – самая длительная).Во время лаг-фазы

Слайд 28Был ли гиперболический рост человечества лишь первой фазой человеческой истории?


Можно ли ожидать перехода на новую стадию роста, подчиняющуюся степенному

закону???
Был ли гиперболический рост человечества лишь первой фазой человеческой истории? Можно ли ожидать перехода на новую стадию

Слайд 29Что же нас ждет:

ГАРМОНИЯ – смена гиперболического закона роста

на степенной закон роста и развития?

или

ХАОС – деградация человечества?
?

Что же нас ждет: ГАРМОНИЯ – смена гиперболического закона роста на степенной закон роста и развития?илиХАОС –

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика