Кооперативное поведение

На основании предложенного объяснения механизма обнаруженного явления кооперативного поведения дисперсных частиц в гетерофазных продуктах разработан прием оптимизации количества энергии, передаваемой обрабатываемой среде, в гидроакустической технике. [c.37]

Таким образом, пороговый характер самоорганизации связан с переходом одного устойчивого стационарного состояния в другое. Условия, вызывающие появление новой структуры, способствуют кооперативному поведению микропроцессов систе.мы (в противовес обычной тенденции к. хаотическому поведению). Самоорганизация в системе связана с фор.мирование.м структуры, более сложной, чем первоначальная. [c.167]

Таким образом, слабые взаимодействия в моделирующих белок полипептидных системах приводят к их резко выраженному кооперативному поведению, к наличию переходов, подобных фазовым. Дальнейшие подробности, относящиеся к теории и экспериментальным исследованиям этих переходов, см. в монографиях [62, 63]. [c.219]

Метод связанных функций устанавливает общий термодинамический смысл кооперативности поведения НЬ, конкурентных взаимодействий лигандов и эффекта Бора. [c.437]

И, следовательно, может обладать особенностями. Кооперативность исчезает при кз = 0. В этом случае v не зависит от ks. При кь = О кооперативность также отсутствует и скорость реакции не зависит от кз. Она, естественно, обращается в нуль и при /с2 = О и при /с4 — 0. S-образная кривая скорости может возникать при этом механизме независимо от наличия четвертичной структуры. Тем не менее значительные изменения четвертичной структуры при оксигенации гемоглобина (см. стр. 430) указывают на непосредственную ее роль в кооперативном поведении белка. [c.461]

Вместе с тем пачечная модель встретилась с рядом трудностей, связанных с объяснением явлений высоко-эластичности и вязкого течения полимеров. Так, например, известно, что статистические теории равновесной высокоэластичности и вязкого течения полимеров, основанные на модели индивидуальных статистических клубков со случайными зацеплениями, довольно хорошо согласуются с экспериментом, хотя в них учтены только молекулярные характеристики отдельной цепи или ее фрагментов. В соответствии с этими теориями равновесная упругая сила определяется при данной температуре величиной относительной деформации статистического клубка между зацеплениями (сшивками), а макроскопическая деформация однозначно связана со степенью растяжения гауссовой цепи. Протяженность плато высокоэластичности по температуре при данной величине деформирующей нагрузки точно так же, как и вязкость расплава для линейных полимеров, однозначно связана с молекулярной массой. Энергия активации вязкого течения во многих случаях соответствует диффузии отдельных сегментов в расплаве. В рамках исходной пачечной модели, которая, по существу, предполагает, что деформационные свойства полимера определяются кооперативным поведением ассоциата, а вклад теплового движения отдельных макромолекул и ее сегментов игнорируется, преодолеть указанные противоречия весьма затруднительно. [c.44]

Исследования последних двух десятилетий показали, что модели кооперативного поведения различных по своей природе физических, физико-химических, биологических и других систем характеризуются большим сходством и иногда даже совпадением. Существенная черта такого поведения — эффект самоорганизации, т. е. возникновение, развитие и гибель макроскопических структур в неравновесных условиях. В настоящей книге рассматривается лишь самоорганизация в физико-химических системах. Однако в силу глубокой аналогии кооперативного поведения систем разной природы мы надеемся, что книга заинтересует не только исследователей в области физической химии, но и физиков, биологов, экологов — всех, кому приходится иметь дело с явлениями самоорганизации. Поэтому нами дано подробное и по возможности простое изложение ряда вопросов, которое при узкой специализации читателя было бы излишним. [c.3]

Как подчеркивалось в гл. 1, все системы в природе подвержены действию шума. Важность этого факта еще более возра-стает, если принять во внимание те многочисленные эффекты, которые шум индуцирует в этих системах и о которых речь шла в предыдущих главах. Возникает вопрос как далеко простирается влияние изменчивости окружения на макроскопические свойства систем Чем более сложна система, тем больше источников шума и тем более сложен ответ на этот вопрос. Наилучшим примером такой ситуации является мозг. Он функционирует не только в условиях сильно изменяющегося сенсорного восприятия, но и при наличии большого числа внутренних источников стохастичности, таких, например, как случайные испускания импульсов нейронами. Этот поразительный симбиоз порядка и случайности существует и на другом уровне — в кооперативном поведении популяций насекомых. Для того чтобы выжить и приспособиться к флуктуациям источников пищи, сообщества насекомых должны проявлять значительную степень случайности в своем поведении при поисках пищи. С другой стороны, весьма сложные системы могут также находиться под действием довольно простых источников случайной изменчивости. Удивительно то, что даже существенные свойства сложных систем могут критически зависеть от флуктуирующих условий окружения. Например, у многих видов черепах пол эмбрионов не фиксирован генетически, а определяется прежде всего температурой инкубации яиц [10.1]. Изменение температуры всего на несколько градусов приводит к развитию мужских особей и наоборот. Ситуации, подобные приведенным здесь трем примерам, можно найти во многих других природных системах. Результаты, полученные в предыдущих главах, позволяют высказать предположение, что эффекты влияния шума являются фундаментальными для понимания поведения сложных природных систем. В противоположность интуитивному представлению внешний шум вполне может играть активную роль в процессах организации этих систем. Более точное теоретическое исследо- [c.363]

Для достижения истинной конформационной упругости в данном образце твердого тела цепи должны быть сшиты, т. е. они должны иметь определенные постоянные точки соединения. Более того, течение должно быть полностью исключено. Так, сшивание линейного г( с-полиизопрена приводит к получению обычного вулканизованного каучука. Он приобретает структуру трехмерной сетки, которая в простейшем случае может рассматриваться аналогично совокупности идеальных цепей, за исключением того, что это рассмотрение должно быть обобщено на случай кооперативного поведения в трехмерном пространстве. Однако поперечные связи должны быть достаточно редкими, чтобы промежутки между точками соединения содержали достаточно большое число сегментов. Например, в вулканизат должна вводиться не очень реакционноспособная сера, иначе будет получаться скорее стеклообразный эбонит, чем мягкая резина (см. Вязкоупругие свойства полимеров , А. Тобольский). [c.58]

На том же, как при образовании ячеек Бенара, принципе кооперативного поведения микроскопических частиц, приводящего к макроскопическому структурообразованию, основаны усиление и генерация электромагнитного излучения в квантовых устройствах - лазерах. Активные атомы (молекулы) лазерного стержня под действием излучения накачки переходят в возбужденное состояние и начинают излучать. При малой мощности накачки атомы излучают свет независимо друг от друга лазер в докритической области работает в режиме лампы накаливания. При достижении пороговой мощности лазерной генерации режим "обычной лампы" становится нестабильным и возникает качественно новое явление - индуцированное излучение, при котором все атомы начинают осциллировать в одной фазе и испускать один гигантский цуг когерентного лазерного излучения. Характер зависимости интенсивности излучения от мощности накачки т кой же, как при образовании конвекционных ячеек Бенара в жидкости (рис. 111.32). Аналогичны причины возникновения устойчивых вихрей, водоворотов и т.д. [c.450]

Кооперативное поведение подсистем. [c.15]

Следствие кооперативного поведения [c.34]

Кооперативное поведение и социальная иерархия у рыб диктуется химическими сигналами [c.232]

Настоящая работа не имеет своей целью ответить на все поставленные вопросы, что принципиально невозможно не только из-за большого объема материала, но прежде всего, вследствие зачаточного уровня знаний о воде. Авторы будут считать свою задачу выполненной, если им удастся довести до читателя первичные основы кооперативного поведения воды, в первую очередь, в аспекте образования ее метастабильных объемных структур, обладающих особыми электрофизическими свойствами. Для осознания и понимания природы воды как космического явления человечеству предстоит еще много сделать и выполнить большой объем исследований, поскольку наиболее важная информация о структуре и энергоинформационных свойствах воды пока еще не получена. [c.6]

Таким образом, физические процессы кооперативного поведения электронов в жидкой воде и в атмосфере имеют единую природу и качественно описываются уравнениями нестационарной динамики куперовских пар. [c.374]

По существу, предложенная Вашему вниманию книга является первой попыткой рассмотрения механизма кооперативного поведения воды, проявляю- [c.392]

Под влиянием внешних потоков энергии и вещества структурные модули, составляющие сложные системы, взаимодействуют друг с другом нелинейным образом, хаотично пробуя различные формы коллективного поведения. По мере возрастания интенсивности внешних потоков система подходит к точке выбора (бифуркации), после которой начинает преобладать некоторый выделенный тип кооперативного поведения. [c.13]

На послед)пощих стадиях, когда выработаны физико-химический (особенности взаимодействия внутренней и внешней фаз конкретной дисперсии) и энергетический (количество подводимой для диспергирования энергии, обеспечивающей такое взаимодействие) ресурсы применительно к конкретной системе, что в эксперименте наблюдается как момент выхода на плато кинетической кривой, в объеме дисперсии, во-первых, сохраняется количество передаваемой энергии и, во-вторых, большая часть внутренней фазы уже имеет размер осколков , поэтому интегральное увеличение степени дисперсности невозможно при одновременно созданных условиях активного агрегирования этих осколков . Далее, при накоплении достаточного количества вторичных агрегатов вновь начинается процесс диспергирования далее совокупность этих процессов повторяется — из-за чего и наблюдаются осцилляции дисперсности. Здесь важно отметить тот факт, что часть привносимой энергии расходуется не только на достижение конечной цели, но и на возбуждение и поддержание паразитных осцилляций — это практическое замечание. Не менее важен и научно-познавательный аспект мы наблюдаем ранее не отмечавшееся явление кооперативного поведения многочастичных дисперсных систем в распределенных силовых полях. Подобные факты отмечались лишь в биологических, химических, экологических системах. Необходимо отметить, что в определенных условиях такое поведение свойственно и дисперсным системам, что отражает общенаучный характер этого явления. [c.128]

Другой интересный момент состоит в том, что число стационарных состояний открытой системы может сильно возрастать вдали от равновесия (гл. 16). Такое расширение возможностей имеет важное значение в биологических приложениях. В качестве иллюстрации изучается модель возбуждения мембраны, предложенная Блюменталем, Шанже и Лефевером [10], в которой кооперативное поведение вместе с необратимыми процессами вдали от равновесия приводит к новому типу диссипативного фазового перехода. [c.15]

Активация сократительного аппарата ионами Са — модель кооперативного процесса [772, 773]. Активация сократительного аппарата ионами Са + (рис. 11.7) хорошо иллюстрирует кооперативное поведение [92, 678, 682, 774] и аллостерический контроль [92, 681, 775, 776] в белках. При кооперативных действиях компонент белка или надмолекулярных образований, например тонких нитей осуп1,ествляется переход из одного стабильного состояния ( выклю- [c.289]

В последнее время начато интенсивное исследование кооперативного поведения сложных систем нефизического происхождения, взаимодействие между элехментами которых описывается нелинейными дифференциальными уравнениями. Необходимо в связи с этим подчеркнуть, что предпринимаемые иногда попытки буквально распространить на эти системы выводы статистической физики безосновательны. Статистическая физика изучает поведение вполне определенного класса сложных систем, состоящих из частиц, которые взаимодействуют между собой по законам классической механики. Как известно, в процессе такого взаимодействия сохраняется интеграл движения — полная энергия системы. Наличие этой сохраняющейся величины играет принципиальную роль при построении как равновесной, так и неравновесной статистической физики. [c.10]

Модель Лавджоя хорошо согласуется с предполагаемым экологическими и эволюционными последствиями укрупнения тела (см. разд. 6.3.2). Предсказываемые ею элементы кооперативного поведения можно подкрепить следующими рассуждениями. С увеличением размеров тела, вероятно, увеличиваете продолжительность жизни (см. разд. 6.3.2). В этой связи можно-думать, что в процессе естественного отбора преимущества получают те особи, которые способны различать сородичей, ибо> только в этом случае они в состоянии адекватно вести себя во время встреч с другими особями, основываясь на собственном прошлом опыте конкурентных или кооперативных взаимодействий с ними. Таким образом, отбор должен был способствовать эволюции более сложного и гибкого социального поведения, которое позволяет животным извлекать пользу из последствий своей предшествующей активности или, наоборот, нестИ от них убыток. Преимущества должны были получать те особиц, которые могли оптимизировать отдачу от вложенных ими кооперативное поведение усилий (Houston, Davies, 1985). [c.186]

Пониманию процессов формирования структур в молекулярных системах мы обязаны прежде всего работам Шредингера, Тюринга, Берталанфи, Пригожина, Жа-ботинского, Гленсдорфа и Эйгена [12, 19—24]. Сегодня мы знаем, что в открытых системах (фиг. 1.2), которые постоянно получают из внешней среды отрицательную энтропию и вещество, могут возникать стационарные неравновесные состояния с высокой степенью упорядоченности. Предпосылкой для этого является координированное (кооперативное) поведение подсистем, которое при определенных условиях может возникнуть в некоторых системах вдали от равновесия. Поскольку большие отклонения от равновесия описываются нелинейными уравнениями, возможно существование нескольких стационарных решений. Исследуя их устойчивость, находят решение, которое имеет физический смысл, т. е. устойчиво по отношению к флуктуациям. Нестабильные состояния, напротив, характеризуются увеличением флуктуаций (усилением), и система стремится перейти в новое стабильное состояние. Конечное состояние вполне может обладать более высокой степенью упорядоченно- [c.14]

Поэтому для выяснения причин изменения величин внутриструктурного давления в системе необходимо рассмотреть физическую картину кооперативного поведения структур воды, сопровождаемого образованием и стабилизацией ассоциированных состояний в водных системах. [c.66]

Каждое из состояний ассоциатов характеризуется как общими, так и отличительными признаками и свойствами, связанными с движу1цими силами и свойствами ассоциатов и внешней среды. Исходя из физических представлений существования стабильных форм аква-ассоциатов, целесообразно выделить в качестве основных внутриструктурные образования цилиндрической формы в полярной жидкости и ГК-ассоциаты сферической формы в коллоидных системах. Рассмотрение физико-химичес-ких процессов кооперативного поведения таких образований в составе объемной жидкости и в виде аэрозолей позволяет развить физические представления об ассоциатах воды и их свойствах. [c.127]

Подчеркнем еще раз, что эта простота универсальна - одни и те же базовые модели описывают кооперативное поведение в системах самой различной природы. В этом проявляется самоподобностъ Природы - свойство, позволяющее ей наиболее экономными способами построить все наблюдаемое нами разнообразие объектов и явлений. Несколько упрощая, мы можем сказать, что Природа, быть может, владеет немногими простыми методами конструирования, но она искусно применяет их в различных сочетаниях на многих иерархических уровнях организации сложных систем, порождая таким образом свои самые совершенные творения. [c.14]

Третий случай — группы примитивных людей, находящихсй на стадии собирательства и охоты, примерам которых могут служить бушмены юго-западной Африки (Lee, Devore, 1976). Эти сообщества представляют собой организованные группы в которые входят члены семьи, другие родственники, свойственники, а иногда случайные гости из других групп. В них глубоко укоренен обычай разделения пищи. Если убито крупное животное, его мясо раздается всем членам группы независимо от того, родственники это или случайные посетители. В таких группах раэви ваются та1кже другие типы кооперативного поведения. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология