Biologia de sistemas complexos - Complex systems biology

Biologia de sistemas complexos ( CSB ) é um ramo ou subcampo da biologia matemática e teórica inventado por Robert Rosen preocupado com a complexidade da estrutura e função em organismos biológicos, bem como o surgimento e evolução de organismos e espécies, com ênfase sendo colocada no interconectividade de, e dentro, inferência de rede biológica e na modelagem das relações fundamentais inerentes à vida.

De acordo com Baianu et al . CSB é um campo que tem apenas uma sobreposição parcial com os conceitos mais convencionais da teoria de sistemas complexos e biologia de sistemas , porque CSB está preocupado com a filosofia e a consciência humana. Além disso, a matemática pode modelar uma ampla gama de sistemas complexos , mas isso não é considerado relevante.

Representação de rede de um sistema adaptativo complexo

Complexidade de organismos e biosfera

Não existe uma definição satisfatória de complexidade em biologia.

Seawifs global biosphere.jpg

De acordo com Rosen, a maioria dos modelos de sistemas complexos não trata de assuntos biológicos, como genomas e organismos, embora a biologia tenha sido modelada com sucesso desde o século XIX.

Duas abordagens baseadas na teoria da informação e na topologia de rede / teoria dos grafos foram combinadas para modelar a consciência humana .

Em relação à ontologia (a metafísica filosófica da realidade), supõe-se que haja uma hierarquia de níveis de complexidade de organização distintos da realidade.

Baianu et al . afirmam que as classificações taxonômicas como ordem , família , gênero , espécie , etc. refletem uma hierarquia de níveis de complexidade de organização em biologia.

Por causa de sua variabilidade, capacidade de cura e auto-reprodução, e assim por diante, os organismos são definidos como ' meta-sistemas ' de sistemas mais simples em CSB. Um meta-sistema é um sistema de sistemas. A autopoiese também modela esse sistema biológico de sistemas; no entanto, Baianu et al . afirmam que em biologia um meta-sistema não é equivalente a tal sistema de sistemas. Eles também afirmam que ele difere do meta-sistema definido em um blog de Kent D. Palmer porque os organismos são diferentes das máquinas ou robôs. Se, de acordo com Hopcroft et al ., Robôs ou autômatos podem ser definidos por cinco qualidades: estados, estado de inicialização, conjuntos de entrada e saída / alfabeto e função de transição, os organismos são diferentes.

Tópicos em biologia de sistemas complexos

uma via de transdução de sinal complexa

A seguir está uma lista de tópicos cobertos na biologia de sistemas complexos:

Veja também

Notas

Referências citadas

  • Baianu, IC, Modelos de Computador e Teoria dos Autômatos em Biologia e Medicina., Monografia , Ch.11 em M. Witten (Editor), Modelos Matemáticos em Medicina , vol. 7., Vol. 7: 1513-1577 (1987), Pergamon Press: New York, (atualizado por Hsiao Chen Lin em 2004 ISBN   0-08-036377-6
  • Renshaw, E., Modeling biological populations in space and time . CUP, 1991. ISBN   0-521-44855-7
  • Rosen, Robert.1991, Life Itself: A Comprehensive Inquiry into the Nature, Origin, and Fabrication of Life , Columbia University Press, publicado postumamente:
  • Rosen, Robert .1970. Teoria do sistema dinâmico em biologia . Nova York, Wiley-Interscience. ISBN   0-471-73550-7
  • Rosen, Robert. 2000, Essays on Life Itself , Columbia University Press.
  • Rosen, Robert. 2003, " Anticipatory Systems; Philosophical, Mathematical, and Methodolical Foundations ", Rosen Enterprises publica.

Leitura adicional