Рост структур

Под рождением структуры будем понимать возникновение связей между ее элементами при выходе из бесструктурного состояния. Гибель структуры, это, соответственно, обратный процесс перехода элементов структуры в бесструктурное состояние хаоса. Структура изменяется, если меняются характеристики параметров связи либо без их перестройки, либо при сохранении основной части параметров. Наконец, превращение структуры определяется изменением отношений связи между элементами. Происходит перестройка структуры (фазовый переход). Увеличение количества элементов в системе с сохранением основных типов взаимодействия между ними характеризует процесс роста.

Примеры роста структур.

1. Рост клеток

2. Рост кристаллов

В биологии под процессом роста часто подразумевают увеличение числа клеток организма, помещенных в питательную среду. В отдельных экспериментах культивируют клетки животных или ряд клеток различных растений (моркови, табака, ананаса и т.д.). Допустим, что мы поместили несколько сотен бактериальных клеток в закрытую ватной пробкой колбу со стерильной питательной средой. Если с часовым интервалом отбирать по 1куб. см питательной среды и подсчитывать в пробе число живых клеток, то получится так называемая S - кривая роста, представленная на рис.1 (по М.Зуссману).

Рис.1. Кривая роста

Кривая состоит из трех частей:
I - период, называемый Лаг - фазой, в течение которого идут подготовительные (накопительные) процессы;
II - период истинного роста, называемый экспоненциальной или логарифмической фазой и
III - период, в течение которого рост клеток прекращается и популяция вступает в стационарную фазу.

Нелинейное уравнение:

может описывать рост "популяции" и в нем соотношение между коэффициентами "размножения" a и коэффициентом "потерь" b является решающим.

Сценарии увеличения численности населения Земли