Biología de sistemas complejos
La biología de sistemas complejos (CSB) es una rama o subcampo de la biología matemática y teórica inventada por Robert Rosen que se ocupa de la complejidad tanto de la estructura como de la función en los organismos biológicos, así como del surgimiento y evolución de organismos y especies, con énfasis en la interconectividad de y dentro de la inferencia de redes biológicas,[1][2][3] y en el modelado de las relaciones fundamentales inherentes a la vida.[4]
El CSB es un campo que tiene solo una superposición parcial con los conceptos más convencionales de teoría de sistemas complejos y biología de sistemas, porque CSB se ocupa de la filosofía y la conciencia humana. Además, las matemáticas pueden modelar una amplia gama de sistemas complejos, pero se afirma que esto no es relevante.[5]
Complejidad de los organismos y la biosfera
editarNo existe una definición satisfactoria de complejidad en biología.[6][7]
La mayoría de los modelos de sistemas complejos no tratan sobre temas biológicos, como genomas y organismos,[3][8] aunque la biología se ha modelado con éxito desde el siglo XIX.[9][10] Se han combinado dos enfoques basados en la teoría de la información y la topología de red/teoría de grafos para modelar la conciencia humana.[5][11]
En cuanto a la ontología (la metafísica filosófica de la realidad), se está asumiendo que existe una jerarquía de niveles de complejidad de organización distintos de la realidad.[5][12][13] Los rangos taxonómicos como orden, familia, género, especie, etc. reflejan una jerarquía de niveles de complejidad de organización en biología.[5]
Debido a su variabilidad, capacidad de curación y autorreproducción, etc., los organismos se definen como 'metasistemas' de sistemas más simples en CSB.[5][14] Un metasistema es un sistema de sistemas.[14] La autopoiesis también modela un sistema de sistemas biológico de este tipo,[15] sin embargo, se ha afirmado que en biología un metasistema no es equivalente a tal sistema de sistemas.[5] También se afirma que difiere del metasistema[16][17] porque los organismos son diferentes de las máquinas o los robots.[5] Si los robots o autómatas pueden definirse por cinco cualidades: estados, estado de inicio, conjuntos de entrada y salida/alfabeto y función de transición, los organismos son diferentes.[5]
Temas de biología de sistemas complejos
editar
La siguiente es una lista de temas cubiertos en biología de sistemas complejos:
- Aplicabilidad de la teoría cuántica a la genética.[18]
- Biología relacional[4][19][20]
Véase también
editarReferencias
editar- ↑ Donald Snooks, Graeme, "A general theory of complex living systems: Exploring the demand side of dynamics", Complexity, vol. 13, no. 6, July/August 2008.
- ↑ Baianu, I. C. (2006). «Robert Rosen's Work and Complex Systems Biology». Axiomathes 16 (1–2): 25-34. doi:10.1007/s10516-005-4204-z.
- ↑ a b Rosen, R. (1958b). «The Representation of Biological Systems from the Standpoint of the Theory of Categories». Bulletin of Mathematical Biophysics 20 (4): 317-341. doi:10.1007/bf02477890.
- ↑ a b Rosen, R. (1958a). «A Relational Theory of Biological Systems». Bulletin of Mathematical Biophysics 20 (3): 245-260. doi:10.1007/bf02478302.
- ↑ a b c d e f g h Baianu, I. C.; Brown, R.; Glazebrook, J. F. (2007). «Categorical Ontology of Complex Spacetime Structures: The Emergence of Life and Human Consciousness». Axiomathes 17 (3–4): 223-352. doi:10.1007/s10516-007-9011-2.
- ↑ Bonner, J. T. 1988. The Evolution of Complexity by Means of Natural Selection. Princeton: Princeton University Press.
- ↑ Heylighen, Francis (2008). "Complexity and Self-Organization". In Bates, Marcia J.; Maack, Mary Niles. Encyclopedia of Library and Information Sciences. CRC. ISBN 978-0-8493-9712-7
- ↑ ^ Heylighen, Francis (2008). "Complexity and Self-Organization". In Bates, Marcia J.; Maack, Mary Niles. Encyclopedia of Library and Information Sciences. CRC. ISBN 978-0-8493-9712-7
- ↑ Thompson, D'Arcy W., 1992. On Growth and Form. Dover reprint of 1942, 2nd ed. (1st ed., 1917). ISBN 0-486-67135-6
- ↑ "abstract relational biology (ARB)". PlanetPhysics. Retrieved 2010-03-17.
- ↑ http://hdl.handle.net/10101/npre.2011.6115.1 Wallace, Rodrick. When Spandrels Become Arches: Neural crosstalk and the evolution of consciousness. Available from Nature Precedings (2011)
- ↑ Poli R (2001a). «The Basic Problem of the Theory of Levels of Reality». Axiomathes 12 (3–4): 261-283. doi:10.1023/A:1015845217681.
- ↑ Poli R (1998). «Levels». Axiomathes 9 (1–2): 197-211. PMID 8053082. doi:10.1007/bf02681712.
- ↑ a b Metasystem Transition Theory, Valentin Turchin, Cliff Joslyn, 1993-1997
- ↑ Reflexive Autopoietic Systems Theory
- ↑ Meta-system Engineering, Kent D. Palmer, 1996
- ↑ Hoff, M.A., Roggia, K.G., Menezes, P.B.:(2004). Composition of Transformations: A Framework for Systems with Dynamic Topology. International Journal of Computing Anticipatory System's 14:259–270
- ↑ Rosen, R. 1960. (1960). «A quantum-theoretic approach to genetic problems». Bulletin of Mathematical Biophysics 22 (3): 227-255. doi:10.1007/BF02478347.
- ↑ Baianu, I. C.: 2006 (2006). «Robert Rosen's Work and Complex Systems Biology». Axiomathes 16 (1–2): 25-34. doi:10.1007/s10516-005-4204-z.
- ↑ Rosen, R.: 1958b (1958). «The Representation of Biological Systems from the Standpoint of the Theory of Categories». Bulletin of Mathematical Biophysics 20 (4): 317-341. doi:10.1007/BF02477890.
Otras lecturas
editar- Baianu, IC, Modelos informáticos y teoría de autómatas en biología y medicina., Monografía, Capítulo 11 en M. Witten (Editor), Modelos matemáticos en medicina, vol. 7., vol. 7: 1513-1577 (1987), Pergamon Press: Nueva York, (actualizado por Hsiao Chen Lin en 2004)ISBN 0-08-036377-6
- Renshaw, E., Modelado de poblaciones biológicas en el espacio y el tiempo . COPA, 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 póstumamente:
- Rosen, Roberto .1970. Teoría de sistemas dinámicos en biología . Nueva York, Wiley-Interscience.ISBN 0-471-73550-7
- Rosen, Roberto. 2000, Ensayos sobre la vida misma, Columbia University Press.
- Rosen, Roberto. 2003, " Sistemas anticipatorios; Fundamentos filosóficos, matemáticos y metodológicos ", Rosen Enterprises publs.
Enlaces externos
editar- Una lista general de referencias de biología teórica/biología matemática, incluida una lista actualizada de autores que contribuyen activamente .
- Una lista de referencias para aplicaciones de la teoría de categorías en biología relacional .
- Una lista actualizada de publicaciones del biólogo teórico Robert Rosen
- Teoría de la Antropología Biológica (Documentos No. 9 y 10 en inglés)
- Trazando la línea entre la biología teórica y la básica, un artículo del foro de Isidro AT Savillo
- Kurata, Hiroyuki; Taira, K; Kitano, H (1999). «Synthesis and Analysis of a Biological System». Genome Informatics Series (Sers 10): 352-353. OCLC 203735966.
Datos: Q16241237
