Математическая биология развития - Аладьев В.З.
Скачать (прямая ссылка):
возможности современной Символической логики, как в высшей степени
обнадеживающие.
Вполне естественно использовать эти возможности для разработки проблем
биологии развития, но предварительно требуется выделение основных
элементов этой науки, подлежащих логическому анализу. В настоящем
сообщении предпринимается попытка выделить эти элементы и наметить
некоторые пути их дальнейшего исследования.
Будем исходить из следующих трех постулатов: во-первых, всякий онтогенез
осуществляется в соответствии с определенным планом развития, который
охватывает подчиненную некоторому набору формул феноменологию
преобразований и прогрессирующей гетерогенизации развивающейся системы.
Во-вторых, эта гетерогенизация реализуется в соответствии с определенным
планом регуляции развития, который намечается системами, детерминирующими
последовательность феноменологических актов и правила их реализации, и
который представляет собой в известной степени метаязык плана развития.
Наконец, в-третьих, из анали-
224
за плана развития и плана регуляции должны вытекать некоторые общие
принципы, проявленные в онтогенезе и подлежащие логическому анализу, но
выходящие за рамки только онтогенетических и даже только биологических.
Принципиальная схема плана развития живых организмов может быть
представлена разветвленной триадой:
Яндрнци.г
Детерминация
Дирреренциребна
ЯСШЯЯОСГЯ
ЯААбНГЯЯ
РАЯГбЯб/
НА36ЯГЯЯ
Целесообразность
Яаконемернесгь
ааарабленность
А
МГОГ?//?ТЯ??ШЯ ЯНУЛбГАЯГА
Необратимость
Ябанто- /7остнаталь нее банностг становление
Аиналистионость f терминацая)
ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ
Индукция. Онтогенез, как было впервые установлено Шпе-маном, сводится к
цепи последовательных индукций, т. е. взаимодействий индуцирующей и
компетентной (реагирующей) систем, результатом которых является
определенный морфогенетический эффект (например, формирование нервной
трубки в ходе первичной эмбриональной индукции). Логически это может быть
выражено формулой А Д В С1, т. е., если даны определенный индуктор и
определенная реагирующая ткань в состоянии компетенции (способности
реагировать на воздействие индуктора), то результатом их взаимодействия
будет формирование комплекса определенных морфологических структур.
Детерминация. Реализации программы развития конкретных морфологическйх
структур предшествует детерминация - утрата проспективных потенций к
образованию других структур.
Логическим выражением детерминации может быть отношение эквивалентности:
А <-> {~В Д ~ С), т. е. состояние детерминации А достигается тогда и
только тогда, когда утрачивается способность к переходу в состояние
детерминации В а С.
1 Применяя правила замены и свойство транзитивности, можно заменить это
выражение на ряд равносильных, но не столь явно представляющих логическую
структуру процесса.
225
Дифференцировка. Исключая одни проспективные потенции, детерминация
предполагает развертывание других в определенный путь последовательных
актов изменения состояния системы, шаг за шагом повышающих уровень ее
специализации, что и. составляет суть клеточной дифференцировки. Наиболее
адекватный логический эквивалент ее,-по-видимому, импликация (А Л В) -+
(С /\ D А Е), т. е. при наличии состояния детерминации (А) и некоторых
дополнительных условий (В), определяющих блокаду факторов, которые
обеспечивают сохранение этого состояния без преобразования его в акт
дифференцировки (например, клеточная пролиферация), осуществляется
клеточная специализация, а именно, развитие признаков (С, D, Е и др.),
отличающих клетку данной специализации от клеток, специализирующихся в
других направлениях.
ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ
Факторы развития в их совокупности и единстве составляют основу, на
которой реализуется триада особенностей индивидуального развития.
Целесообразность. Всякое индивидуальное развитие целесообразно, ибо все
события онтогенеза определенным образом организованы и направлены к
достижению конкретной цели - формированию организма с однозначно
характеризуемым фенотипом, отклоняющимся от некоего идеального образца в
рамках, допущенных пределами нормы реакции. Этот образец записан в
генетической структуре половой клетки, будучи, если так можно выразиться,
химически лабильно преформированным. Лабильность преформации не
безгранична, но ограничена нормой реакции, которая в свою очередь задана
генотипом. Рамки нормы реакции в пределах реализации данного плана
развития не могут быть сдвинуты никакими эндо- или экзогенными факторами.
Они' могут быть изменены только в результате мутаций, которые задают
новую норму реакции, трансформируя в различной степени тот "эйдос", к
реализации которого стремится развивающаяся система.
Закономерность. Всякое индивидуальное развитие закономерно. Оно
заключается в строго последовательном и направленном развертывании
генетической информации в ряды молекулярных и формообразовательных
событий, реализующих данный конкретный план развития в строгом
