Systems theory, thermodynamics and life: Integrated thinking across ecology, organization and biological evolution.

生命系统 多细胞生物 生态学 热力学第二定律 熵(时间箭头) 自组织 自然发生 统计物理学 生物 物理 生物化学 遗传学 量子力学 基因
作者
Keith R. Skene
出处
期刊:BioSystems [Elsevier]
卷期号:236: 105123-105123 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.biosystems.2024.105123
摘要

In this paper we explore the relevance and integration of system theory and thermodynamics in terms of the Earth system. It is proposed that together, these fields explain the evolution, organization, functionality and directionality of life on Earth. We begin by summarizing historical and current thinking on the definition of life itself. We then investigate the evidence for a single unit of life. Given that any definition of life and its levels of organization are intertwined, we explore how the Earth system is structured and functions from an energetic perspective, by outlining relevant thermodynamic theory relating to molecular, metabolic, cellular, individual, population, species, ecosystem and biome organization. We next investigate the fundamental relationships between systems theory and thermodynamics in terms of the Earth system, examining the key characteristics of self-assembly, self-organization (including autonomy), emergence, non-linearity, feedback and sub-optimality. Finally, we examine the relevance of systems theory and thermodynamics with reference to two specific aspects: the tempo and directionality of evolution and the directional and predictable process of ecological succession. We discuss the importance of the entropic drive in understanding altruism, multicellularity, mutualistic and antagonistic relationships and how maximum entropy production theory may explain patterns thought to evidence the intermediate disturbance hypothesis.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
君莫笑完成签到,获得积分10
2秒前
韩麒嘉完成签到 ,获得积分10
2秒前
加油完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
聪明伊完成签到,获得积分10
3秒前
77完成签到 ,获得积分10
3秒前
从容的元珊完成签到,获得积分10
3秒前
awu完成签到 ,获得积分10
4秒前
今后应助学无止境采纳,获得10
5秒前
Janely完成签到,获得积分10
7秒前
沉默凌波发布了新的文献求助10
7秒前
lrsabrina发布了新的文献求助10
8秒前
小高发布了新的文献求助10
8秒前
搜集达人应助jirgel采纳,获得10
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
追光者发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
汤姆发布了新的文献求助10
13秒前
曾经山灵完成签到 ,获得积分10
14秒前
烟花应助lrsabrina采纳,获得10
16秒前
花生完成签到 ,获得积分10
17秒前
LLR完成签到 ,获得积分10
18秒前
一口袋的风完成签到,获得积分10
18秒前
桐桐应助俊逸的盛男采纳,获得10
18秒前
SciGPT应助Cindy165采纳,获得10
18秒前
jiu完成签到,获得积分10
18秒前
cslghe发布了新的文献求助10
21秒前
24秒前
李晨给李晨的求助进行了留言
24秒前
求助人员应助saywhy采纳,获得30
25秒前
26秒前
五六七完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5604240
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4689005
关于积分的说明 14857491
捐赠科研通 4697182
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541216
邀请新用户注册赠送积分活动 1507328
关于科研通互助平台的介绍 1471867