Пространственная самоорганизация биологических систем

На разных уровнях биологической организации живых систем: от клеток до сообществ, процессы происходят в пространстве (тканей, участков обитания, ареалов). Это значит, что сигналы от одной части системы к другой передаются не мгновенно, а с задержкой во времени. Более того, сигналы в пространстве затухают. Поэтому, взаимодействия в таких пространственно подразделенных системах всегда локальны, а пространственная подразделенность – имманентное свойство живых систем на разных уровнях организации.

До недавнего времени учитывать это важнейшее свойство живых систем в математических моделях было трудно из-за сложности математического аппарата, включающего в модели пространственную переменную. С появлением компьютеров стало возможно решать такие задачи «в лоб».

Клеточные автоматы – модели, в которых пространство и время дискретны, – идеально подходят для решения множества биологических задач. Дискретность по крайней мере двух уровней в организации биосистем не вызывает сомнений: это клетки и организмы. Их взаимодействие приводит к самосборке (самоорганизации) огромного разнообразия биологических систем и явлений: от развития эмбриона до явлений ценотического и социального порядков. Именно эти процессы и объекты будут в центре внимания предлагаемых моделей.