Фрактальная модель появления проторастения
Галицкий В.В.
Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения, Пущино, Московская область, Россия
Аннотация. Опубликованная ранее секционная модель системы ветвей дерева (ель обыкновенная) была распространена на диапазон (0, 1) аллометрического параметра модели μ (для ели μ ≈ 1.83), связывающего величину зеленой биомассы дерева и её размер. Модель показала наличие биомассы ветвей в этом диапазоне, что указывает, согласно положениям фрактальной геометрии, на размещение зеленой биомассы в виде множества точек. В свою очередь согласно современным представлениям об эндосимбиотическом характере появления органелл в эукариотической клетке это было интерпретировано как начало эндосимбиоза цианобактерий и хозяина (протист), которое моделировалось путем размещения групп растущего числа точек на интервале при начальном ограничении количества точек в каждой группе. Ограничение связано с исходным отсутствием у протиста инфраструктуры, которая нужна для растущего числа цианобактерий. Было показано, что в процессе увеличения общего числа точек параметр μ сначала уменьшается от 1.0 до 0.25 при фиксированном числе точек в каждой группе, а затем увеличивается до 1.0 при фиксированном числе групп. Это дает начальное торможение (замедление) роста размера проторастения (характерного геометрического размера множества точек), а затем экспоненциальный рост после удаления ограничения числа точек в каждой группе в ходе эволюции хозяина эндосимбиоза аналогично высшим растениям. Обсуждаются результаты моделирования в связи с экспериментальными данными о морфологической динамике зародыша растения в эмбриогенезе, а также о влиянии остаточного хлорофилла на прорастание семян.
Ключевые слова: секционная модель дерева, фрактальный параметр, множество фотосинтезирующих точек, групповое размещение, эндосимбиоз, траектория эволюции, проторастение, начальное торможение роста.