Theoretical biology - MS720P693
|
|
|
||
|
Last update: Mgr. Jana Švorcová, Ph.D. (12.10.2023)
Karel Kleisner, Jana Švorcová Přednáška systematicky seznamuje posluchače biologických oborů s pojmy, teoriemi a širšími souvislostmi biologické reality. Kurz si klade za cíl ukotvit kritické myšlení ve stále rychleji se rozrůstajících řadách posluchačů biologických i jiných oborů a zároveň snížit míru mezioborové izolace. Tematické okruhy vyvedou posluchače za horizont představy o objektivní skutečnosti, aby nakonec zjistil, že pravda je přesto všechno opravdu jen jedna, ale různé obory a heuristiky ji postihují z různých úhlů. Tatáž skutečnost viděna z příliš extrémních úhlů je zkreslená k nepoznání (ne-pravdě-podobná). Tento jednoduchý fakt stojí za diversifikací oborového pole biologie i za rozmanitostí jejích koncepcí a teoretických východisek. Nesnadným cílem teoretické biologie je integrace disparátních modelů skutečnosti do společné teorie biologické organizace. Tématické okruhy: 1) Co je Teoretická Biologie (TeBi). Smysl a Cíle TeBi. TeBi jako svébytný obor v průběhu 20. století. Funkční kruh princip zpětné vazby; stavební kameny teorie obecných systémů a kybernetiky; holistická simplifikace, Einheit vs. Ganzheit (Meyer-Abich). Identifikace specifik biologie vůči nebiologickým oborům. Populational thinking, Tree thinking, Homology thinking. 2) Teorie a její úloha ve vědě. Struktura a kritéria biologické teorie. Metafory a modely ve vědě, role vizuálních metafor (Waddingtonova epigenetická krajina), úloha a kritéria modelu. Biologie a fyzika, generalizace versus zákony. Teorie v krizi a vědecký pluralismus. Strojová metafora, mechanicismus, biologický mechanismus a jeho typy. 3) Stavební kameny organizace. Organismus a jeho části. Selbst-relace (Roux). Úrovně a domény biologické organizace; proces vs. pattern; zdroje variability, ontogenetické generátory variability, procesy usměrňující variabilitu; Ortogeneze (Eimer), Faciliated Variation (Kirschner, Gerhart), Pleiotropie, Orthology–Paralogy (Fitch); Axis Paramoprhism, Partial and Organizational Homology. 4) Organismy jako autonomní agens. Definitorické znaky živých bytostí a autonomních agens, inkluze pracovního cyklu, explorace biosféry, organizace, redundance, plasticita, modularita, anticipace a paměť, komunikace, auto-reference, teleologie. Autopoiesis (Maturana, Varela). Developmental systems theory. Biosémiotika, jazyková metafora života a procesuální biologie. 5) Biologické teorie funkcionality a koncepty funkce. Forma and Funkce (Russel). Pluralita koncepcí funkce v biologii a její důvody. Externalistické a internalistické pojetí funkcionality. Etiologický koncept funkce/ Selected effect function (Neander), koncept kauzální role funkce, Autonomistický koncept funkce/organizational approach to function. Vztah funkcionality a selekce, vztah funkcionality a organické klauzury. Funkční zatížení (Riedl). Funkce a biologický význam. 6) Biologická individualita a její kritéria. Pluralistické a monistické přístupy k individualitě (Pradeu), Stupně individuality (Dorato, Morganti), Individuality a hierarchická teorie selekce (Gould, Lloyd). Individualita a životní cyklus (Godfrey-Smith). Holobiose (Gilbert). Konsensuální koncept biologické individuality. 7) Teoretická morfologie. Matematická definice tvaru a formy, D‘Arcyho transformace, Riemannovská geometrie, Kendallův prostor, tvaroprostor/ shape space, form space/size space. Tvarové proměnné. Variabilita, Disparita, Diversita. Symmetrie, Asymetrie, Antisymmetrie. Statická a vývojová Allometrie; Ontogenetické a evoluční trajektorie. Kovariance, Modularita, Integrace. Heuristické přístupy modelování a zobrazování tvarových transformací. 8) Lamarck a jeho odkaz v dnešní biologii (význam Lamarckovy teorie), neolamarckisté 19. stol a koncept tzv. organické paměti ideové odmítnutí teorií získané dědičnosti (Kammerer, Lysenko). Současné desinterpretace lamarckismu. Srovnání se současností (epigenetika), buněčné učení a evoluce instinktu. 9) Syntetický darwinismus a rozšířená evoluční syntéza (ESS). Od srovnávací embryologie přes evo-devo a developmental systems theory, systems biology až k rozšířené evoluční syntéze. Vztah genotypu, fenotypu a prostředí: fenotypová plasticita, konstrukce niky; holobionti a kooperace v biosféře, Natural genetic engineering (Shapiro). 10) Teorie biologické komunikace, signalizace a semióze. Signální teorie, biosémiotika, philosophical zoology and self-representation of animal form (Portmann), mimicry, deception and functional definition of mimicry (Vane-Wright), polymodalita, multikomponentní signály, teoretické limity exegeze patrnosti exponovaných povrchů. Ontologie a funkcionalita semi-autonomních povrchových struktur a patrností. 11) Konstrukce biologických prostorů. Umwelt (von Uexküll), Raum (Rádl), Niche Construction Theory (Odling Smee, Laland, Feldman), Adaptive landscape & Shifting Balance Theory (Sewall Wright), Developmental landscape (Waddington), Face-Space/Multidimensional Space – MDS (Valentine 1991), Attractor field model (Krumhansl, Tanaka, Corneille), Psychomorphospace (Shaeffer). Interdependence percepce/kognice a fyzikální representace. 12) Pokusy o definici života. Účel a limity definice života. Rozhraní život–neživot; termodynamika, disipace volné energie, nerovnovážné systémy, analogie živých soustav: růst, dědičnost, regenerace, a norma reakce krystalů. Smrt jako evoluční inovace. |
|
||
|
Last update: Mgr. Jana Švorcová, Ph.D. (18.03.2019)
Gilbert, S.F., Sapp, J. and Tauber, A.I. 2012. A symbiotic view of life: we have never been individuals. Q. Rev. Biol. 87: 325-341. Doi: 10.1086/668166. Gilbert, S.F. 2014.Aholobi<;mt birth narrative: the epigenetic transmission of the human microbiome. Frontiers Genet. 5: 282. Doi: 10.3389/fgene.2014.00282. Gilbert, S.F. and Epel, D. 2015. Ecological developmental biology: The environmental regulation of development, health, and evolutioµ. 2nd edition. Sinauer Associates, Inc. Müller, G.B. 2007. Evo-devo: extending the evolutionary synthesis. Nat. Rev. Genet. 8: 943-949. Doi: 10.1038/nrg2219. Newman, S.A. and Millier, G.B. 2000. Epigenetic mechanisms of character origination. J. Exp. Zoo!. 288: 304--317. Doi: 10.1002/1097-0lOX. Newman, SA., Forgacs, G. and Millier, G.B. 2006. Before programs: The physical origination of multicellular forms. Int. J. Dev. Biol. 50: 289-299. Doi: 10.1387/ijdb.052049sn. Newman, SA. and Bhat, R. 2009. Dynamical patterning modules: a pattern language for development and evolution of multicellular forms. Int. J. Dev. Biol. 53: 693-705. Doi: 10.1387/ijdb.072481sn |