Информационно-энергетические аспекты морфогенеза

Если запрограммирован нормальный ход онтогенеза, то запрограммировано и изменение интенсивности жизнедеятельности в ходе онтогенеза. Интенсивность жизнедеятельности может быть представлена как интенсивность метаболизма – т.е. интенсивность обменных процессов в организме. В свою очередь, интенсивность метаболизма может быть выражена в единицах выделенной тепловой энергии (например, ккал/сутки; заметим, что энергия АТФ рано или поздно переходит в тепловую энергию), а также в единицах потребления кислорода или в единицах выделения углекислого газа в соответствии с уравнением кислородного дыхания:

С₆Н₁₂О₆ + 6 О₂ + 38 АДФ + 38 Ф_неорг → 6 СО₂ + 6 Н₂О + 38 АТФ + Q

Показателем интенсивности жизнедеятельности может быть и интенсивность морфогенетических (ростовых) процессов. Тогда об интенсивности жизнедеятельности можно судить по изменению количественного признака (или комплекса таких признаков).

Изменение интенсивности жизнедеятельности в зависимости от возрастного состояния организма t можно представить в виде информационно-энергетических профилей, например, в виде графиков функций Y=f(t).

Поверхности онтогенеза. Поскольку в ходе онтогенеза всегда наблюдается изменчивость признаков, то информационно-энергетический профиль можно представить в виде поверхности. Для этого к осям абсцисс (t) и ординат (Y) нужно добавить ось аппликат (Х), по которой будет откладываться отклонение признака от его среднего значения.

Информационно-энергетические траектории (желоба, или креоды). Понятно, что любая развивающаяся система будет стараться преодолеть любое препятствие с наименьшей затратой энергии. Тогда наиболее выгодным оказывается такая траектория онтогенеза, которая проходит через точки, соответствующие минимальным энергетическим затратам. В результате формируются информационно-энергетические желоба – креоды. При наличии разветвленных программ онтогенеза происходит разветвление креодов. В процессе эволюции ход онтогенеза изменяется таким образом, что дисперсия признака уменьшается. В итоге информационно-энергетические желоба (креоды) становятся более глубокими и узкими. Сечение ИЭ–желоба может быть различным: V-образным, U-образным, W-образным и более сложным, в т.ч. асимметричным. При этом дисперсия может изменяться неравномерно; например, при подъеме на более высокий энергетический уровень дисперсия увеличивается, а при снижении энергетических затрат – уменьшается.