Aspectos de la teoría de los sistemas en biología

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La alomelrla y la regla de superficie

Pasemos al tercer modelo, el llamado principio de la alometria. Según es bien sabido muchos fenómenos del metabolismo y de la bioqulmica, la morfogénesis, la evolución, ete., siguen una ecuación sencilla: y =bx" o sea que si una . variable y es proyectada logaritmicamente frente a otra variable x se obtiene una línea recta.

Aspectos de la teoría de los sistemas en biología

Retroalimentación y homeostasia

Los fenómenos típicos de retroalimentación u homeostáticos son «abiertos» con respecto a la información entrante, pero <

La regulación se basa en disposiciones preestablecidas (<>, en contraste con las regulaciones de naturaleza <> resultantes del libre juego de fuerzas y de la interacción mutua entre componentes, tendiente hacia el equilibrio o estados uniformes.

El modelo básico es un proceso circular en el cual parte de la salida es remitida de nuevo, como información sobre el resultado preliminar de la respuesta, a la entrada haciendo así que el sistema se autorregule, sea en el sentido de mantener determinadas variables o de dirigirse hacia una meta deseada.

La termodinámica clásica, por definición, se ocupa sólo de sistemas cerrados, que no intercambian materia con sus alrededores. A fin de tratar los sistemas abiertos fue necesaria una expansión y generalización que es conocida como termodinámica irreversible.

Una diferencia fundamental es que los sistemas cerrados deben a fin de cuentas alcanzar un estado, independiente del tiempo, de equilibrio químico y termodinámico; en contraste, los sistemas abiertos pueden alcanzar, en ciertas condiciones, un estado independiente del tiempo que se llama estado uniforme, o Fliessgleichgewicht, por usar un término que introduje hace unos veinte años.

Los modelos escogidos son los del organismo como sistema abierto y estado uniforme, la homeostasis, la alometría y el llamado modelo de Bertalanffy para el crecimiento.

Sistemas abiertos y estados uniformes

La célula y el organismo vivos no representan pautas estáticas o estructuras como máquinas, consistentes en más o menos permanentes, entre los cuales los procedentes de la nutrición fueran degradados para abastecer de energía los procesos. Se trata de un proceso continuo en el cual hay degradación y regeneración tanto de los materiales de construcción como de las sustancias productoras de energía.

los sistemas abiertos caen más allá de los límites de la fisicoquímica ordinaria en sus dos ramas principales, cinética y termodinámica. En otros términos, la cinética y la termodinámica habituales no son aplicables a muchos procesos del organismo vivo; la biofísica -la aplicación de la física al organismo viviente- necesita una expansión de la teoría.

Cuando tomamos datos supuestamente sencillos en nuestros campos digamos de Qo, tasas de metabolismo basal o coeficientes de temperaturas, harían faltas para sacar a relucir el enorme volumen de supuestos previos teóricos necesarios para constituir conceptos como idear situaciones experimentales, crear maquinas que hagan el trabajo.

Kroeber (1952) hizo un sabio estudio acerca de las modas de las damas. Como todos sabemos a veces las faldas se alargan hasta estorbar al andar; luego suben hasta el extremo opuesto. El análisis cuantitativo reveló a Kroeber una tendencia secular, así como fluctuaciones a corto plazo en la longitud de las faldas.

Obtenida una serie de valores se puede presentar una tabla de promedios y desviaciones estándar. Esto supone el modelo de una distribución binomial, y con ello toda la teoría de la probabilidad, profundo problema matemático, filosófico y hasta metafísico.