Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Возможные биологические основы Глобального кризиса

Содержание

Биологические основы «Глобального кризиса»
Возможные биологические основы «Глобального кризиса»В.Л. ВоейковБиологический факультет МГУ Биологические основы «Глобального кризиса» Science 4 November 1960: Vol. 132. no. 3436, pp. 1291 - 1295 Система как целое становится крайне нестабильной вблизи критической точки to соответствующего параметра. «Наши правнуки погибнут не от голода, а от давки»(шутка von Foester ) Как может идти прирост биомассыЛинейный рост: М=ktЭкспоненциальный закон: М=ketСтепенной закон: M=ktnГиперболический закон: M=k/(tmax – t) Модель конкурентной борьбы многих игроков с (почти) нулевой суммой недействительна для системы Нынешний гиперболический закон увеличения народонаселения всего земного шара (который действует по крайней Время в млн. лет до настоящего времени. А. В. Марков, А. В. Рост популяции лейкоцитов в крови онкологических больных после пересадки им аутологичного трансплантанта Гиперболические законы скоростей роста компонентов и фаговых частиц Qβ при заражении фагом Численность вида животных в зависимости от массы индивидуумовЕсли человек не выделился бы Физиологическое отличие людей от всех других животныхКонстанта Рубнера Изменение числа нервных клеток в ходе эволюцииФизиологическое отличие человека от животных: Константа Организм человека генерирует больше свободной энергии, чем ему необходимо для выживания «Сulture evolves as the amount of energy harnessed per captia per year Рост населения мира и потребление энергии, 1850-1990 гг.(John P. Holdren, Зависимость роста свободной энергии, располагаемой человечеством, от числа людейРост энергетического потенциала человека Мировой демографический переход (1960-2000 г.) 1 – абсолютный прирост населения, осредненный за Что же нас ждет: ГАРМОНИЯ или ХАОС? АртурАртур Брагинский. Гармония и Хаос Линейный рост: М=ktЭкспоненциальный закон: М=ketСтепенной (Аллометрический) закон: M=ktnГиперболический закон: M=k/(tmax – t) Для характеристики эволюционного прогресса Э.Бауэр ввел энергетический показатель – константу Рубнераk=t*q(O2)t – Изменение сопоставимого стандартного обмена в процессе биологической эволюции в разных группах животных: Taeniopygia guttata (зяблик), b=1.98, Gallus domesticus (домашняя курица) b=3.25, Anas strepera (gadwall), При росте эмбриона (живой системы) по степенному закону W=atbвсе его части растут Росту эмбрионов животных и человека по степенному закону W=atbпредшествует «лаг-фаза» (у человека Был ли гиперболический рост человечества лишь первой фазой человеческой истории? Можно ли Что же нас ждет: ГАРМОНИЯ – смена гиперболического закона роста на степенной
Слайды презентации

Слайд 2 Биологические основы «Глобального кризиса»

Биологические основы «Глобального кризиса»

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

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

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

Слайд 4 Система как целое становится крайне нестабильной вблизи критической

Система как целое становится крайне нестабильной вблизи критической точки to соответствующего

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)


Слайд 5 «Наши правнуки погибнут не от голода, а от

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

давки»
(шутка von Foester )


Слайд 6 Как может идти прирост биомассы

Линейный рост: М=kt
Экспоненциальный закон:

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

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


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

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

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?


Слайд 8 Нынешний гиперболический закон увеличения народонаселения всего земного шара

Нынешний гиперболический закон увеличения народонаселения всего земного шара (который действует по

(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?


Слайд 9 Время в млн. лет до настоящего времени.
А.

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


Слайд 10 Рост популяции лейкоцитов в крови онкологических больных после

Рост популяции лейкоцитов в крови онкологических больных после пересадки им аутологичного

пересадки им аутологичного трансплантанта гематопоэтических стволовых клеток идет по

гиперболическому закону

Слайд 12 Гиперболические законы скоростей роста компонентов и фаговых частиц

Гиперболические законы скоростей роста компонентов и фаговых частиц Qβ при заражении

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.


Слайд 13 Численность вида животных в зависимости от массы индивидуумов
Если

Численность вида животных в зависимости от массы индивидуумовЕсли человек не выделился

человек не выделился бы из всего природного животного мира,

то его численность была бы порядка 100 тыс.

Чем человек отличается от животных?


Слайд 14 Физиологическое отличие людей от всех других животных
Константа Рубнера

Физиологическое отличие людей от всех других животныхКонстанта Рубнера

Ru=Zmax*q(O2)

Zmax – Продолжительность жизни (годы),
q(O2) – интенсивность потребления кислорода (мВт/г средней массы)

Слайд 15 Изменение числа нервных клеток в ходе эволюции
Физиологическое отличие

Изменение числа нервных клеток в ходе эволюцииФизиологическое отличие человека от животных:

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

Слайд 16 Организм человека генерирует больше свободной энергии, чем

Организм человека генерирует больше свободной энергии, чем ему необходимо для

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

Слайд 17 «Сulture evolves as the amount of energy harnessed

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

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)


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

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

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.

Слайд 19 Зависимость роста свободной энергии, располагаемой человечеством, от числа

Зависимость роста свободной энергии, располагаемой человечеством, от числа людейРост энергетического потенциала

людей
Рост энергетического потенциала человека
E~N х е
N – число

людей
е -- энергообеспеченность на душу населения


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

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

прирост населения, осредненный за декаду, млн.
2 – относительный

прирост % в год.
По С.П.Капице

Слайд 21 Что же нас ждет: ГАРМОНИЯ или ХАОС?
АртурАртур

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

Брагинский. Гармония и Хаос


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

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

закон: M=k/(tmax – t)


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

Для характеристики эволюционного прогресса Э.Бауэр ввел энергетический показатель – константу Рубнераk=t*q(O2)t

– константу Рубнера

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

интенсивность потребления кислорода (кал/кг массы/день)

Слайд 24 Изменение сопоставимого стандартного обмена в процессе биологической эволюции в

Изменение сопоставимого стандартного обмена в процессе биологической эволюции в разных группах

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


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

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

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)


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

При росте эмбриона (живой системы) по степенному закону W=atbвсе его части

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)


Слайд 27 Росту эмбрионов животных и человека по степенному закону

Росту эмбрионов животных и человека по степенному закону W=atbпредшествует «лаг-фаза» (у

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?


Слайд 28 Был ли гиперболический рост человечества лишь первой фазой

Был ли гиперболический рост человечества лишь первой фазой человеческой истории? Можно

человеческой истории?
Можно ли ожидать перехода на новую стадию

роста, подчиняющуюся степенному закону???

Слайд 29 Что же нас ждет:

ГАРМОНИЯ – смена гиперболического

Что же нас ждет: ГАРМОНИЯ – смена гиперболического закона роста на

закона роста на степенной закон роста и развития?

или

ХАОС –

деградация человечества?

?


  • Имя файла: vozmozhnye-biologicheskie-osnovy-globalnogo-krizisa.pptx
  • Количество просмотров: 117
  • Количество скачиваний: 0