生物系统中标度律的简明导论
其他定量生物学
2021-05-05 v1
摘要
本文研究尺寸在生物有机体中的作用。更具体地说，以代谢率表达的能量需求如何随有机体质量变化。经验证据表明质量与代谢率之间存在幂律关系，即异速生长律。对于维管有机体，该幂律的指数 小于1，这意味着标度经济；即有机体越大，每个细胞需求的能量越少。然而，该指数的数值是一个广泛争论的主题，也是比较生理学中的核心问题。本文给出了一些经验数据，并详细讨论了解释这些问题的最成功理论。也给出了历史视角，从19世纪关于生物学中标度性质的首次经验洞察开始，经过两个定量解释标度性质的重要理论。首先是Rubner模型，它考虑有机体表面积与热耗散推导出 。其次是West-Brown-Enquist理论，它将此类标度性质解释为层级分形营养分配网络的结果，推导出 。
引用
@article{arxiv.2105.01540,
title = {A Gentle Introduction to Scaling Laws in Biological Systems},
author = {Fabiano L. Ribeiro and William R. L. S. Pereira},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.01540},
year = {2021}
}