Chaos in Biological Systems

در سال‌های اخیر مطالعات تجربی و عددی نشان داده‌اند که آشوب یک پدیده گسترده در سراسر سلسله مراتب بیولوژیکی است که از واکنش‌های آنزیمی ساده تا اکوسیستم‌ها را شامل می‌شود. اگرچه تصویری منسجم از مکانیسم‌های اساسی مسئول پویایی هرج و مرج آغاز شده است، هنوز مشخص نیست که پیامدهای چنین پویایی برای سیستم‌های بیولوژیکی به طور کلی چیست. در برخی از سیستم ها به نظر می رسد که پویایی آشفته با یک وضعیت پاتولوژیک همراه است. در سیستم‌های دیگر، وضعیت پاتولوژیک دارای دینامیک دوره‌ای منظم است در حالی که شرایط غیرآسیب‌شناسی معمولی دارای دینامیک‌های آشفته است. از آنجایی که رفتار هرج و مرج در طبیعت بسیار فراگیر است و از آنجایی که این پدیده برخی از سوالات اساسی را در مورد پیامدهای آن برای زیست شناسی مطرح می کند، به نظر می رسد که یک جلسه بین رشته ای سازماندهی شود که در آن دانشمندان برجسته بتوانند برای تبادل نظر، ارزیابی وضعیت کنونی این رشته و تعیین شرایط گرد هم آیند. رهنمودهایی که تحقیقات آینده باید بر اساس آنها هدایت شود. جلد حاضر شامل مشارکت‌های کارگاه تحقیقاتی پیشرفته ناتو در مورد "آشوب در سیستم‌های بیولوژیکی" است که در دیفرین هاوس، سنت نیکلاس، کاردیف، بریتانیا، 8 تا 12 دسامبر 1986 برگزار شد. در این نشست 38 محقق با پیشینه‌های بسیار متفاوت گرد هم آمدند تا آخرین نتایج خود را از طریق سخنرانی ها و پوسترها ارائه کنند و در مورد کاربرد تکنیک های غیر خطی در مسائل مورد علاقه مشترک بحث کنند. . علیرغم مشارکت آنها در مطالعه پویایی هرج و مرج برای چندین سال، بسیاری از شرکت کنندگان برای اولین بار در اینجا ملاقات کردند.

In recent years experimental and numerical studies have shown that chaos is a widespread phenomenon throughout the biological hierarchy ranging from simple enzyme reactions to ecosystems. Although a coherent picture of the fundamental mechanisms responsible for chaotic dynamics has started to appear it is not yet clear what the implications of such dynamics are for biological systems in general. In some systems it appears that chaotic dynamics are associated with a pathological condi­ tion. In other systems the pathological condition has regular periodic dynamics whilst the normal non-pathological condition has chaotic dyna­ mics. Since chaotic behaviour is so ubiquitous in nature and since the phenomenon raises some fundamental questions about its implications for biology it seemed timely to organize an interdisciplinary meeting at which leading scientists could meet to exchange ideas, to evaluate the current state of the field and to stipulate the guidelines along which future research should be directed. The present volume contains the contributions to the NATO Advanced Research Workshop on "Chaos in Biological Systems" held at Dyffryn House, St. Nicholas, Cardiff, U. K. , December 8-12, 1986. At this meeting 38 researchers with highly different backgrounds met to present their latest results through lectures and posters and to discuss the applica­ tions of non-linear techniques to problems of common interest. . In spite of their involvement in the study of chaotic dynamics for several years many of the participants met here for the first time.