Продолжение конспекта статьи Л. В. Белоусова (2009) «Морфогенез, морфомеханика и геном» с моими комментариями.
Ранее: Лев Белоусов: морфогенез — это процесс самоорганизации.
Модели морфогенеза обладают следующими чертами:
- Они предлагают схему максимально универсальных обратных связей.
Эти связи действуют на максимально протяженных отрезках пространства-времени.
Они понижают порядок симметрии объекта, то есть объект, под их влиянием, становится менее симметричным.
Для простейших ситуаций наличие таких обратных связей подтверждено эмпирически.
- Число свободных параметров моделей минимально; сами параметры — биологически правдоподобны.
- Модели нечувствительны к малым шевелениям (изменениям) параметров или начальных и граничных условий.
- Модели порождают реальные морфологические структуры.
Пусть даже это будут приближенные структуры.
Если модель порождает некоторые «коды» или «символы», для трансформации которых в морфологические структуры необходимы дополнительные преобразования, то такие модели не соответствуют данному требованию.
* * *
Чтобы модель имитировала настоящий процесс морфогенеза, она должна удовлетворять четырем перечисленным требованиям
* * *
Примеры.
L-системы или порождающие грамматики используют для визуального моделирования развития растений. Однако эта модель не соответствует четвертому требованию, так как порождаемые структуры не являются реальными элементами растений.
Реакционно-диффузионная модель Тьюринга не соответствуют первому и четвертому требованиям. Первому — потому, что постулируемые обратные связи не доказаны, описанный механизм свободной диффузии плохо или совсем не работает в многоклеточных организмах и модель не учитывает особенности клеточной структуры. Четвертому — потому, что на выходе получаются не реальные структуры, а концентрации морфогенов, для трансформации которых в морфологические структуры нужны специальные допущения.
* * *
А какие модели морфогенеза вы знаете и насколько они удовлетворяют четырем требованиям Льва Белоусова?