Networks on Networks: The Physics of Geobiology and Geochemistry
L'ordre issu du chaos est à la fois un mantra de la physique et une réalité de la biologie. Le physicien Norman Packard a suggéré que la vie se développe et prospère à la limite du chaos.
Des questions subsistent toutefois quant à la mesure dans laquelle les connaissances pratiques en biologie peuvent être rattachées aux principes physiques existants, et quant à la mesure dans laquelle la physique doit être modifiée pour tenir compte de la complexité de la biologie. Phil Anderson, lauréat du prix Nobel de physique, a contribué à populariser une nouvelle notion de la fin du "réductionnisme". Selon ce point de vue, il est nécessaire d'abandonner la quête de la réduction d'un comportement complexe à des résultats physiques connus, et d'identifier des comportements et des principes émergents.
Dans le présent ouvrage, cependant, nous avons cherché des règles physiques pouvant sous-tendre le comportement des biotes ainsi que la géochimie du développement des sols. Nous avons cherché des principes fondamentaux, tels que la dominance des voies d'écoulement de l'eau avec la moindre résistance cumulative, qui pourraient conserver leur pertinence à travers une large gamme d'échelles spatiales et temporelles, ainsi que la description appropriée du transport de solutés associé à de telles voies d'écoulement. Ainsi, en fin de compte, nous abordons les limitations du transport des nutriments et de l'eau dans les processus allant de l'altération chimique à la croissance des plantes vasculaires.
Les principes physiques qui guident nos efforts sont établis dans des concepts et des domaines de recherche différents, mais apparentés, de sorte que notre livre applique des techniques réductionnistes guidées par l'analogie. Le fait que les caractéristiques fondamentales s'étendent aux processus biotiques et abiotiques, c'est-à-dire que le même débit de fluide est pertinent pour les deux, mais que les distinctions dans la topologie des chemins connectés conduisent à des différences spectaculaires dans les taux de croissance, aide à unir l'étude de ces disciplines nominalement différentes de la géochimie et de la géobiologie au sein d'un même cadre. En écrivant ce livre, notre objectif était de partager l'enthousiasme de l'apprentissage, et l'une des parties les plus passionnantes pour nous a été la capacité de mettre de l'ordre dans la question de savoir dans quelle mesure les sols peuvent faciliter la croissance des plantes, et quelles limites sur la taille, le métabolisme, la présence et les corrélations des plantes peuvent être formulées de ce fait.
Si nous mettons de l'ordre dans les contraintes du sol sur la croissance, nous générons également des incertitudes dans les relations d'échelle de la croissance et du métabolisme des plantes. Bien que nous ayons fait une première tentative pour incorporer les contraintes édaphiques dans l'échelle allométrique, il ne s'agit que d'une première incursion dans la forêt.
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Dernière modification: 2024.11.14 07:32 (GMT)