Нальчик август 2017

Термодинамика структур и процессов в биологической эволюции

Thermodynamics of structures and processes in biological evolution

Автор заметки представляет некоторые основные положения его теории, позволяющие эффективно использовать равновесные и квазиравновесных подходы для осознания возникновения жизни, её эволюции и онтогенеза с позиции общих законов природы.

The author of this note presents the main points of his theory, which make it possible to effectively use equilibrium and quasi-equilibrium approaches to understand the origin of life, its evolution and ontogeny from the standpoint of the general laws of nature.

Иерархическая термодинамика возникновения жизни, её эволюции, филогенеза и онтогенеза (старения) живых систем рассматривает эволюцию с позиции изменения состава и строения (структуры) живых объектов и динамики изменения состава и строения этих объектов в квазиравновесных (близких к равновесию) режимах их преобразования.

1.Строение (структура) живой системы, или ее стабильность, характеризуется с помощью удельной величины свободной энергии Гиббса (функции Гиббса) образования структур (стандартного изобарного потенциала образования) заданной j - иерархии, .

Эта величина оценивается с использованием методов равновесной (классической) термодинамики Гиббса [1, 2, 3]. Например, химическая и супрамолекулярная стабильность веществ и их композиций в заданный момент эволюции количественно оценивается с помощью величин удельной стандартной энергии Гиббса образования этих систем, ch и im, т. е.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

и  ∆ ,

которые соответствуют (коррелируют), с приемлемым приближением, величинам этой стабильности [1,2].

2. Что касается динамики изменения состава, и строения биологических структур надо иметь в виду следующее. Динамика (кинетика) этого изменения описывается с помощью линейных, близких к равновесию, квазиравновесных нестационарных моделей. Здесь используются принципы квазиравновесной расширенной термодинамики Дж. У. Гиббса, близкой к равновесию  термодинамики К. Денбига и других классиков. При этом предполагается, что функции состояния систем (т. е. функции, имеющие полные дифференциалы)  имеют реальный физический смысл [4-6]. В этом случае живые системы рассматриваются подобно реакционным равновесным (квазиравновесным) хроматографическим колонкам.

При создании иерархической термодинамики (1977) автор использовал ряд постулатов и приближений. Теперь можно утверждать, что все они оказались оправданными. Опираясь на методы равновесной и квазиравновесной термодинамики и используя, предложенный автором, принцип стабильности вещества удалось на количественной основе сформулировать общую термодинамическую теорию возникновения жизни, её эволюции и старения живых существ. Доказательством применимости теории к реальному миру являются многочисленные факты и предсказания, представленные в многочисленных публикациях и докладах автора [4-7]. Автор уверен, что еще многие явления природы удастся объяснить с позиции иерархической термодинамики, которая в меру её применимости «правит миром».

В последние годы автор специально начал публиковать свои исследования в online журналах, чтобы широкая научная аудитория могла бы ознакомиться с его работами. Используя Google translator легко переводить эти работы на многие языки.

Некоторые публикации

1. Stull, D. R., Westrum Jr., E. F. and Sinke, G. C. (1969) The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. John Wiley and Sons, Inc., New York. See also Some New Data BioCyc, 2015.

2. Gladyshev G. P. On changes in chemical stability of components in chemical and biological evolution https://www. /publication/316881358_On_changes_in_chemical_stability_of_components_in_chemical_and_biological_evolution

3. Gladyshev G. P. Materials for the Symposium “Thermodynamics and Information Theory in Biology” – 1998 AAAS Annual Meeting and Science Innovation Exposition AAAS’s 150-th Anniversary Celebration, 12-17 February – Philadelphia, Pennsylvania, Monday, February 16, 3:00pm-6:00pm, Track: Emerging Science: Transforming the Next Generation.  http://creatacad. org/?id=39&lng=eng

4. Georgi P. Gladyshev (2015). Natural Selection and Thermodynamics of  Biological Evolution. Natural Science Vol.7 No.3, March 2015 Download as PDF (Size: 600KB) PP. 117-126.

http://www. scirp. org/Journal/PaperInformation. aspx? PaperID=54473#.VQFqMXysWuB

5. Georgi P. Gladyshev (2015). Thermodynamics of Aging and Heredity. Natural Science, 7, No 5, PP. 270-286. Published Online May 2015  http://www. scirp. org/journal/PaperInformation. aspx? PaperID=56613

6. Gladyshev G. P. (2016). Hierarchical thermodynamics and evolution of chemical and biological matter. The scientific heritage (Budapest, Hungary) , Vol. 1, No. 3 (3), p. 102-117. Текст русс.

http:///wp-content/uploads/2016/10/VOL-1-No-3-3-2016.pd

https://www. /publication/309533110_Hierarchical_thermodynamics_and_evolution_of_chemical_and_biological_matter

7.   (2016). О физико-химических основах дарвинизма.

On the physical - chemical basis of  Darwinism  https://www. /publication/296060279_On_the_physical_-_chemical_basis_of_Darwinism