Гомеостатические механизмы биологических систем: пролегомены
- Авторы: Захаров В.М.1, Трофимов И.Е.1
-
Учреждения:
- Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН
- Выпуск: № 7 (2023)
- Страницы: 3-8
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1026-3470/article/view/135540
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1026347023600152
- EDN: https://elibrary.ru/VGCDLN
- ID: 135540
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.
Ключевые слова
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
- Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества: В 2-х т.: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 667 + 477 с.
- 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.
- Вольперт Я.Л., Шадрина Е.Г. Мелкие млекопитающие северо-востока Сибири. Новосибирск: Наука, 2002. 246 с.
- 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.
- Гиляров А.М. Популяционная экология. М.: Изд-во МГУ, 1990. 191 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- Захаров В.М., Трофимов И.Е. Оценка состояния биоразнообразия: исследование стабильности развития. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2019. 160 с.
- 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.
- Зотин А.И. Термодинамическая основа реакций организмов на внешние и внутренние факторы. М.: Наука, 1988. 272 с.
- Зотин А.И., Зотина Р.С. Феноменологическая теория развития, роста и старения организмов. М.: Наука, 1993. 364 с.
- 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.
- 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.
- Магомедов М.Д. Трофо-энергетические основы функционирования и устойчивости природных популяций растительноядных млекопитающих // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S54–S69.
- Немова Н.Н. Эколого-биохимические адаптации водных организмов // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S13–S22.
- Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.
- 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.
- 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.
- Пузаченко Ю.Г. Общие основания концепции устойчивого развития и экосистемных услуг // Известия РАН. Серия географическая. 2012. № 3. С. 22–39.
- Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д., Розенберг А.Г. Иерархия экологических гомеостазов как принцип системологии // Известия РАН. Серия биологическая. 2023. № 7. С. S118–S128.
- Уоддингтон К.Х. Основные биологические концепции. На пути к теоретической биологии // Пролегомены. БЛМ: Мир, 1970. С. 1968–1972.
- 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.
- 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.
- Шварц С.С. Эволюционная экология животных: экологические механизмы эволюционного процесса. Свердловск: Уральский филиал АН СССР. 1969.
- Шефтель Б.И., Якушов В.Д. Влияние потепления климата на наземные виды средней енисейской тайги // Сибирский экологический журн. 2022. Т. 1. С. 1–12.
- 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.
- 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.
- Briske D.D., Illius A.W., Anderies J.M. Nonequilibrium ecology and resilience theory // Rangeland systems. Springer, Cham, 2017. P. 197–227.
- Broom D.M. Welfare in Relation to Feelings, Stress and Health. REDVET. Rev. Electrónica Vet. 2007. 1695. 7504.
- Broom D.M., Johnson K.G. Stress and Animal Welfare; Chapman & Hall: London, UK, 1993. 211 p.
- Cannon W.B. The Wisdom of the Body. N.Y.: Norton, 1932.
- 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.
- Cooper S.J. From Claude Bernard to Walter Cannon. Emergence of the concept of homeostasis // Appetite. 2008. V. 51. № 3. P. 419–427.
- Crutzen P.J., Stoermer E.F. The “Anthropocene” // Global Change Newsletter. 2000. V. 41. P. 17–18.
- 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.
- Evolutionary Ecology: Concepts and Case Studies / Eds Fox Ch.W., Roff D.A., Fairbairn D.J. N.Y.: Oxford University Press, 2001. 448 p.
- Gilbert S.F., Barresi M.J.F. Developmental Biology. 11th edn. Sunderland (Massachusetts): Sinauer Associates, 2016.
- Hodgson D., McDonald J.L., Hosken D.J. What do you mean, ‘resilient’? // Trends in Ecology & Evolution. 2015. V. 30(9). P. 503–506.
- Holling C.S. Resilience and stability of ecological systems // Annual review of ecology and systematics. 1973. V. 4. № 1. P. 1–23.
- 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
- Ims R.A., Henden J.-A., Killengreen S.T. Collapsing population cycles // Trends Ecol. and Evol. 2008. V. 23. № 2. P. 79–86.
- 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
- Krebs C.J. Ecology. N.Y.: Harper and Row, 1972.
- Krebs C.J. Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and Abundance. Sixth Edition. Pearson Education Limited. London. UK. 2014. 646 p.
- 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.
- 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
- Mather K. Genetical control of stability in development. Heredity. 1953. V. 7. P. 297–336.
- 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
- Odum E.P., Barrett G.W. Fundamentals of ecology. Thomson brooks: Cole, 2005. 598 p.
- Peakall D.B. Animal Biomarkers as Pollution Indicators; Chapman & Hall: London, UK, 1992. 292 p.
- Pianka E.R. Evolutionary Ecology. Seventh Edition. eBook. USA. 2011.
- 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
- Roy S., Majumdar S.M. Noise and Randomness in Living System; Springer: Singapore. 2022. https://doi.org/10.1007/978-981-16-9583-4
- Scheffer M., Carpenter S.R. Catastrophic regime shifts in ecosystems: linking theory to observation // Trends Ecol. Evol. 2003. V. 18. № 12. P. 648–656.
- 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.
- 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.
- Tilman D. Biodiversity: Population Versus Ecosystem Stability // Ecology. 1996. 77. P 350–363. https://doi.org/10.2307/2265614
- Trojan P. Ecosystem Homeostasis. Springer Science & Business Media, 1984. 132 p.
- Tsimring L.S. Noise in biology // Rep. Prog. Phys. 2014. V. 77(2). 29 p.
- 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.
- Waddington C.H. Experiments on canalizing selection // Genetics Research. 1960. V. 1. № 1. P. 140–150.
- Waddington C.H. The Strategy of the Genes; George Allen & Unwin: London, UK, 1957. 262 p.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- Zakharov V.M., Trofimov I.E. Developmental Noise and Biological System Condition: Prolegomena // Symmetry. 2022. V. 14. 2380. https://doi.org/10.3390/sym14112380
- 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
- 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