没有蕴含定律,只有生物圈进化中的使能
其他定量生物学
2012-01-11 v1 生物物理
种群与进化
摘要
生物进化是不断变化的结构稳定性、变异性以及新表型、新生态位和新生态系统涌现的复杂混合体。我们要论证的是,生命的进化标志着一种由定律所蕴含的动力学的物理学世界观的终结。我们的论述依赖于对生命“语境”变异性的讨论:即生物体、生物生态位和生态系统之间的相互作用。这些是不断变化、内在不确定甚至不可预述的:我们无法预先知道构成选择边界条件的“生态位”。更一般地说,由于“相空间”(可能性空间)在数学上的不可预述性,无法为进化制定运动定律。我们将此称为从生命到生命的激进涌现。本文的目的是将变异性和多样性整合到一个健全的概念框架中,并将不可预测性置于一个新的理论层面,即相空间本身。我们的论证将通过与物理学及其相空间数学构建的紧密比较来展开。(理论)对称性作为保持不变的变换,其作用将使我们能够理解物理相空间的本质,并强调健全的生物理论化所需的差异。在此框架下,我们讨论了“使能”(enablement) 这一新概念。这将因果分析限制在微分情形(即引起差异的差异)。突变或其他因果差异将使我们强调,“非守恒原理”是进化的核心,这与主要基于作为对称性的守恒原理的物理动力学形成对比。我们将讨论临界转变(物理学中对称性变化的主要场所),并引出“扩展临界性”作为更好地理解物质生命状态的概念框架。
引用
@article{arxiv.1201.2069,
title = {No entailing laws, but enablement in the evolution of the biosphere},
author = {Giuseppe Longo and Maël Montévil and Stuart Kauffman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.2069},
year = {2012}
}