Общие соотношения биологической термодинамики

В обычных условиях покоя организмы находятся в устойчивом состоянии с минимальной интенсивностью потребления кислорода, соответствующему основному или стандартному обмену. Под воздействием внешних или внутренних факторов организмы могут уклоняться от стационарного состояния и после прекращения воздействия снова возвращаться к прежнему состоянию. Одновременно во время развития, роста и старения или в процессе адаптации к измененным условиям существования происходит непрерывное приближение к некоторому конечному стационарному состоянию. Следовательно, организмы характеризуются двумя типами стационарных состояний: одно из них стационарное состояние в каждый данный момент времени, другое - конечное стационарное состояние, к которому эволюционирует организм в процессе жизни. Было предложено назвать процесс приближения организма в процессе развития, роста и старения к конечному стационарному состоянию конститутивным процессом, временное уклонение или приближение организма к текущему стационарному состоянию - индуцибильно-импульсным, а значительно более медленный процесс адаптации к измененным условиям среды - индуцибильно-адаптивным (Зотин, 1988). Индуцибильно-адаптивный процесс включает в себя процесс акклимации, когда речь идет об изменениях, длящихся дни и недели, процесс акклиматизации, когда речь идет об изменениях, длящихся месяцы и годы, и процесс генотипической адаптации, когда речь идет о нескольких поколениях организмов, живущих в измененных условиях среды. Таким образом, можно

выделить четыре типа изменений, определяющих функцию внешней диссипации отдельного организма (Lamprecht, Zotin, 1978; Brooks, Wiley, 1988; Зотин, 1988; Leuschner, 1989; Зотин, Зотина, 1993):

 

где усредненные функции внешней диссипации:- организма в целом; - основного (стандартного) обмена; - индуцибильно-импульсной реакции; - индуцибильно-адаптивного процесса; - конститутивного процесса. Соотношение (56) включает в себя все основные явления, происходящие с отдельными организмами: их устойчивость, реакции на внешние и внутренние факторы, проведение различного рода работ и двигательных реакций, адаптацию к меняющимся условиям среды, развитие, рост и старение. При этом изменения организмов в процессе жизни определяется неравенствами (52), (53). Если речь идет о популяции организмов, то ее функция внешней диссипации складывается из псидфункций организмов (56), входящих в ее состав и в усредненном виде должна иметь вид:

сопровождающая регуляцию и управление в популяции; - псидфункция, связанная с негэнтропийными эффектами в популяции [смысл функцийсм. (50)]. Соответственно, псидфункция биоценоза () равна

а всех живых организмов Земли ()

При этом критерий эволюции для биоценозов и всей массы организмов Земли имеют вид:

в то время как для популяций может выполнятся, как такое же, так и обратное неравенство:

(62)