Гомеостатические механизмы биологических систем: пролегомены

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Устойчивость биологических систем обеспечивает их жизнеспособность в условиях воздействия факторов окружающей среды. Гомеостатические механизмы организма обеспечивают устойчивость процесса индивидуального развития (гомеостаз развития, или гомеорез). Устойчивость биосистем более высокого ранга определяется разнообразием и устойчивостью составляющих элементов. Новые возможности для реализации гомеостатических механизмов появляются на уровне социума.

Об авторах

В. М. Захаров

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Email: trofimov@ecopolicy.ru
Россия, 119334, Москва, ул. Вавилова, 26

И. Е. Трофимов

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: trofimov@ecopolicy.ru
Россия, 119334, Москва, ул. Вавилова, 26

Список литературы

  1. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества: В 2-х т.: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 667 + 477 с.
  2. Ведюшкин М.А., Колосов П.А., Минин А.А., Хлебопрос Р.Г. Климат и растительность суши: взгляд с позиций явления гистерезиса // Лесоведение. 1995. № 1. С. 3–14.
  3. Вольперт Я.Л., Шадрина Е.Г. Мелкие млекопитающие северо-востока Сибири. Новосибирск: Наука, 2002. 246 с.
  4. Вольперт Я.Л., Шадрина Е.Г. Особенности динамики и структуры сообществ мелких млекопитающих в условиях высоких широт // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S109–S117.
  5. Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: Изд-во МГУ, 1990. 191 с.
  6. Захаров В.М., Жданова Н.П., Кирик Е.Ф., Шкиль Ф.Н. Онтогенез и популяция: оценка стабильности развития в природных популяциях // Онтогенез. 2001. Т. 32. № 6. С. 404–421.
  7. Захаров В.М., Крысанов Е.Ю., Пронин А.В., Трофимов И.Е. Исследование гомеостаза развития в природных популяциях. Концепция здоровья среды: методология и практика оценки // Онтогенез. 2017. Т. 48. № 6. С. 418–432.
  8. Захаров В.М., Минин А.А., Трофимов И.Е. Исследование гомеостаза развития: от популяционной биологии развития и концепции здоровья среды до концепции устойчивого развития // Онтогенез. 2018. Т. 49. № 1. С. 3–14.
  9. Захаров В.М., Трофимов И.Е. Оценка состояния биоразнообразия: исследование стабильности развития. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2019. 160 с.
  10. Захаров В.М., Трофимов И.Е., Якушов В.Д., Шефтель Б.И. Стабильность развития, популяционная динамика и изменение климата (на примере исследования обыкновенной бурозубки (Sorex araneus L. 1758) в Центральной Сибири) // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S23–S28.
  11. Зотин А.И. Термодинамическая основа реакций организмов на внешние и внутренние факторы. М.: Наука, 1988. 272 с.
  12. Зотин А.И., Зотина Р.С. Феноменологическая теория развития, роста и старения организмов. М.: Наука, 1993. 364 с.
  13. Кренке А.Н., Сандлерский Р.Б., Байбар А.С., Пузаченко М.Ю., Пузаченко Ю.Г. Теоретико-методологическое обоснование границ и целостности в ландшафтном покрове и его компонентах // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S93–S108.
  14. Крысанов Е.Ю., Орджоникидзе К.Г., Симановский С.А. Цитогенетический гомеостаз и здоровье среды (практика оценки) // Известия РАН. Серия биологическая. 2023.№ 7. С. S9–S12.
  15. Магомедов М.Д. Трофо-энергетические основы функционирования и устойчивости природных популяций растительноядных млекопитающих // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S54–S69.
  16. Немова Н.Н. Эколого-биохимические адаптации водных организмов // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S13–S22.
  17. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.
  18. Петросян В.Г., Осипов Ф.А., Фенёва И.Ю., Дергунова Н.Н., Хляп Л.А. Моделирование экологических ниш самых опасных инвазионных видов ТОП-100 России: проверка гипотезы консерватизма экологических ниш // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S70–S92.
  19. Пузаченко А.Ю. Фундаментальные ограничения самоорганизации на примерах высоко- и слабоинтегрированных очень сложных систем (элементы скелета млекопитающих и палеокомплексы млекопитающих): от эмпирики к теории // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S39–S53.
  20. Пузаченко Ю.Г. Общие основания концепции устойчивого развития и экосистемных услуг // Известия РАН. Серия географическая. 2012. № 3. С. 22–39.
  21. Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д., Розенберг А.Г. Иерархия экологических гомеостазов как принцип системологии // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S118–S128.
  22. Уоддингтон К.Х. Основные биологические концепции. На пути к теоретической биологии // Пролегомены. БЛМ: Мир, 1970. С. 1968–1972.
  23. Шадрина Е.Г., Вольперт Я.Л. Нарушения стабильности развития организма как результат пессимизации среды при техногенной трансформации природных ландшафтов // Онтогенез. 2014. Т. 45. № 3. С. 151–161.
  24. Шадрина Е.Г., Солдатова В.Ю. Оценка здоровья среды по величине флуктуирующей асимметрии древесных растений: анализ возможных причин искажения результатов // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S29–S38.
  25. Шварц С.С. Эволюционная экология животных: экологические механизмы эволюционного процесса. Свердловск: Уральский филиал АН СССР. 1969.
  26. Шефтель Б.И., Якушов В.Д. Влияние потепления климата на наземные виды средней енисейской тайги // Сибирский экологический журн. 2022. Т. 1. С. 1–12.
  27. Aguirre A.A., Ostfeld R.S., Tabor G.M., House C., Pearl M.C. Conservation Medicine: Ecological Health in Practice; Oxford University Press: NY; USA, 2002. 408 p.
  28. Biomarkers: A Pragmatic Basis for Remediation of Severe Pollution in Eastern Europe / Eds. Peakall D.B., Walker C.H., Migula P. Dodrecht; The Netherlands: Springer, 1999. 324 p.
  29. Briske D.D., Illius A.W., Anderies J.M. Nonequilibrium ecology and resilience theory // Rangeland systems. Springer, Cham, 2017. P. 197–227.
  30. Broom D.M. Welfare in Relation to Feelings, Stress and Health. REDVET. Rev. Electrónica Vet. 2007. 1695. 7504.
  31. Broom D.M., Johnson K.G. Stress and Animal Welfare; Chapman & Hall: London, UK, 1993. 211 p.
  32. Cannon W.B. The Wisdom of the Body. N.Y.: Norton, 1932.
  33. Chuang J.S., Frentz Z., Leibler S. Homeorhesis and ecological succession quantified in synthetic microbial ecosystems // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019. V. 116. № 30. P. 14852–14861.
  34. Cooper S.J. From Claude Bernard to Walter Cannon. Emergence of the concept of homeostasis // Appetite. 2008. V. 51. № 3. P. 419–427.
  35. Crutzen P.J., Stoermer E.F. The “Anthropocene” // Global Change Newsletter. 2000. V. 41. P. 17–18.
  36. Damasio A., Damasio H. Exploring the concept of homeostasis and considering its implications for economics // J. Economic Behavior & Organization. 2016. V. 126(B). P. 125–129.
  37. Evolutionary Ecology: Concepts and Case Studies / Eds Fox Ch.W., Roff D.A., Fairbairn D.J. N.Y.: Oxford University Press, 2001. 448 p.
  38. Gilbert S.F., Barresi M.J.F. Developmental Biology. 11th edn. Sunderland (Massachusetts): Sinauer Associates, 2016.
  39. Hodgson D., McDonald J.L., Hosken D.J. What do you mean, ‘resilient’? // Trends in Ecology & Evolution. 2015. V. 30(9). P. 503–506.
  40. Holling C.S. Resilience and stability of ecological systems // Annual review of ecology and systematics. 1973. V. 4. № 1. P. 1–23.
  41. Hou-Shun L. The Concept of Economic Homeostasis // Financial Analysts J. 1956. V. 12. № 4. P. 51–53. https://doi.org/10.2469/faj.v12.n4.51
  42. Ims R.A., Henden J.-A., Killengreen S.T. Collapsing population cycles // Trends Ecol. and Evol. 2008. V. 23. № 2. P. 79–86.
  43. Kendall R.J. Wildlife Toxicology: Where We Have Been and Where We Are Going. // J. Environ. Anal. Toxicol. 2016. V. 6. P. 348. https://doi.org/10.4172/2161-0525.1000348
  44. Krebs C.J. Ecology. N.Y.: Harper and Row, 1972.
  45. Krebs C.J. Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and Abundance. Sixth Edition. Pearson Education Limited. London. UK. 2014. 646 p.
  46. Leung B., Knopper L., Mineau P. A Critical Assesment of the Utility of Fluctuating Asymmetry as a Biomarker of An-thropogenic Stress. In Developmental Instability: Causes and Consequences; Polak, M., Ed.; Oxford University Press: New York, N.Y., USA, 2003. P. 415–426.
  47. Loreau M., de Mazancourt C. Biodiversity and ecosystem stability: a synthesis of underlying mechanisms // Ecology Letters. 2013. V. 16. № s1. P. 106–115. https://doi.org/10.1111/ele.12073
  48. Mather K. Genetical control of stability in development. Heredity. 1953. V. 7. P. 297–336.
  49. Morgan Ernest S.K., Brown J.H. Homeostasis and compensation: the role of species and resources in ecosystem stability // Ecology. 2001. V. 82. P. 2118–2132. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2001)082[2118: HACTRO]2.0.CO;2
  50. Odum E.P., Barrett G.W. Fundamentals of ecology. Thomson brooks: Cole, 2005. 598 p.
  51. Peakall D.B. Animal Biomarkers as Pollution Indicators; Chapman & Hall: London, UK, 1992. 292 p.
  52. Pianka E.R. Evolutionary Ecology. Seventh Edition. eBook. USA. 2011.
  53. Rapport D.J., Regier H.A., Hutchinson T.C. Ecosystem Behavior Under Stress // The American Naturalist. 1985. V. 125(5). P. 617–640. https://doi.org/10.1086/284368
  54. Roy S., Majumdar S.M. Noise and Randomness in Living System; Springer: Singapore. 2022. https://doi.org/10.1007/978-981-16-9583-4
  55. Scheffer M., Carpenter S.R. Catastrophic regime shifts in ecosystems: linking theory to observation // Trends Ecol. Evol. 2003. V. 18. № 12. P. 648–656.
  56. Simpson M.L., Cox C.D., Allen M.S., McCollum J.M., Dar R.D., Karig D.K., Cooke J.F. Noise in biological circuits // Wiley Interdisciplinary Rev. Nanomed. Nanobiotechn. 2009. V. 1. P. 214–225.
  57. Suding K.N., Hobbs R.J. Threshold models in restoration and conservation: a developing framework // Trends in Ecology & Evolution. 2009. V. 24. № 5. P. 271–279.
  58. Tilman D. Biodiversity: Population Versus Ecosystem Stability // Ecology. 1996. 77. P 350–363. https://doi.org/10.2307/2265614
  59. Trojan P. Ecosystem Homeostasis. Springer Science & Business Media, 1984. 132 p.
  60. Tsimring L.S. Noise in biology // Rep. Prog. Phys. 2014. V. 77(2). 29 p.
  61. van Nes E.H., Arani B.M., Staal A., van der Bolt B., Flores B.M., Bathiany S., Scheffer M. What do you mean, ‘tipping point’? // Trends in Ecology & Evolution. 2016. V. 31. № 12. P. 902–904.
  62. Waddington C.H. Experiments on canalizing selection // Genetics Research. 1960. V. 1. № 1. P. 140–150.
  63. Waddington C.H. The Strategy of the Genes; George Allen & Unwin: London, UK, 1957. 262 p.
  64. Wildlife Toxicology: Emerging Contaminant and Biodiversity Issues / Eds. Kendall R.J., Lacher T.E., Cobb G.P., Cox S.B. Boca Raton; FL: CRC Press USA, 2010. 322 p.
  65. Willmore K.E.; Hallgrímsson B. Within Individual Variation: Developmental Noise Versus Developmental Stability in Variation; Hallgrímsson, B., Hall, B.K., Eds.; Academic Press: Cambridge, MA, USA, 2005. P. 191–218.
  66. Zakharov V.M., Pankakoski E., Sheftel B.I., Peltonen A., Hanski I. Developmental stability and population dynamics in the common shrew, Sorex araneus // The American Naturalist. 1991. V. 138(4). P. 797–810.
  67. Zakharov V.M., Shadrina E.G., Trofimov I.E. Fluctuating Asymmetry, Developmental Noise and Developmental Stability: Future Prospects for the Population Developmental Biology Approach // Symmetry. 2020. V. 12. P. 1376. https://doi.org/10.3390/sym12081376
  68. Zakharov V.M., Trofimov I.E. Developmental Noise and Biological System Condition: Prolegomena // Symmetry. 2022. V. 14. 2380. https://doi.org/10.3390/sym14112380
  69. Zakharov V.M., Zhdanova N.P., Trofimov I.E. Phenotypic Variation in a Species Range: Another Look (Developmental Stability Study of the Meristic Variation in the Sand Lizard Lacerta agilis) // Symmetry. 2022. V. 14. P. 2426. https://doi.org/10.3390/sym14112426
  70. Zhelev Zh.M., Tsonev S.V., Angelov M.V. Fluctuating asymmetry in Pelophylax ridibundus meristic morphological traits and their importance in assessing environmental health // Ecological Indicators. 2019. V. 107. P. 105589. https://doi.org/10.1016/j.scolind.2019.105589

© В.М. Захаров, И.Е. Трофимов, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах