Networks on Networks: The Physics of Geobiology and Geochemistry
Ordnung aus dem Chaos ist gleichzeitig ein Mantra der Physik und eine Realität in der Biologie. Der Physiker Norman Packard schlug vor, dass sich das Leben am Rande des Chaos entwickelte und gedeiht.
Es bleibt jedoch die Frage offen, wie viel praktisches Wissen über die Biologie auf bestehende physikalische Prinzipien zurückgeführt werden kann und wie viel die Physik ändern muss, um der Komplexität der Biologie gerecht zu werden. Phil Anderson, Nobelpreisträger für Physik, hat dazu beigetragen, eine neue Vorstellung vom Ende des "Reduktionismus" populär zu machen. Nach dieser Auffassung muss das Bestreben, komplexes Verhalten auf bekannte physikalische Ergebnisse zu reduzieren, aufgegeben und emergente Verhaltensweisen und Prinzipien identifiziert werden.
Im vorliegenden Buch haben wir jedoch nach physikalischen Regeln gesucht, die sowohl dem Verhalten von Biota als auch der Geochemie der Bodenentwicklung zugrunde liegen können.
Wir haben nach grundlegenden Prinzipien gesucht, wie z. B.
der Dominanz von Wasserströmungspfaden mit dem geringsten kumulativen Widerstand, die ihre Relevanz über ein breites Spektrum von räumlichen und zeitlichen Skalen hinweg beibehalten können, zusammen mit der angemessenen Beschreibung des mit solchen Strömungspfaden verbundenen Transports von gelösten Stoffen. Letztlich befassen wir uns also sowohl mit den Einschränkungen des Nährstoff- als auch des Wassertransports bei Prozessen von der chemischen Verwitterung bis zum Wachstum von Gefäßpflanzen. Die physikalischen Prinzipien, von denen wir uns leiten lassen, sind in verschiedenen, aber verwandten Konzepten und Forschungsgebieten verankert, so dass unser Buch reduktionistische Techniken anwendet, die auf Analogie beruhen.
Die Tatsache, dass sich grundlegende Eigenschaften auf biotische und abiotische Prozesse erstrecken, d. h., dass die gleiche Fließgeschwindigkeit für beide relevant ist, dass aber Unterschiede in der Topologie der verbundenen Pfade zu dramatischen Unterschieden in den Wachstumsraten führen, hilft, die Untersuchung dieser nominell unterschiedlichen Disziplinen der Geochemie und Geobiologie innerhalb desselben Rahmens zu vereinen. Unser Ziel beim Verfassen dieses Buches war es, die Begeisterung für das Lernen zu teilen, und einer der aufregendsten Teile für uns war die Fähigkeit, Ordnung in die Frage zu bringen, inwieweit Böden das Pflanzenwachstum erleichtern können und welche Beschränkungen für Pflanzengrößen, Stoffwechsel, Vorkommen und Korrelationen dadurch formuliert werden können.
Während wir Ordnung in die Bodenbeschränkungen für das Wachstum bringen, erzeugen wir auch einige Unsicherheiten in den Skalierungsbeziehungen von Pflanzenwachstum und Stoffwechsel. Obwohl wir einen ersten Versuch unternommen haben, edaphische Zwänge in die allometrische Skalierung einzubeziehen, ist dies nur ein erster Streifzug durch den Wald.
| ISBN: | 9781643278261 |
| Autor: | |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Hardcover |
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