Victor Gorshkov:生物圈中的生活。

地球温度生物调节的基本概念 戈尔什科夫等,2002..该图显示了潜在功能 ü(Ť)用于全球平均表面温度。稳定状态对应于凹坑,不稳定状态对应于丘陵。当前值+15°C(288 K)几乎不稳定(2, 细线)。物理上稳定的状态是冻土(状态 1个)和红热的地球(状态 3).. w ^e不安全地生活在极小的势能中,该势能定义了生物圈的可居住区域。这种状况只能由健康的生物圈来创造和维持。 Victor Gerogievic Gorshkov于2019年5月10日去世,死于圣彼得堡的科学研究。一年后,我以为可以向他的出现和他的作品发表这一小致敬。他的长期同事和同伴Anastasia Macarieva也很友好,可以在此博客上概述Victor的生活和工作。 在许多方面,科学遵循20/80规则,有时也称为“帕累托定律”。这表明80%的工作仅由20%的表演者完成。也许帕累托是个乐观主义者,但是正如牛顿很久以前所说,科学可能行之有效,因为一些“巨人”从平庸中脱颖而出。嗯其中一位富有创造力的人,真正的科学巨人,是俄罗斯彼得斯堡核物理研究所的研究员维克多·戈什科夫(1935-2019)。 了解戈尔什科夫的作品和思想需要一些时间和耐心。他接受过理论物理学家的培训,其方法与大多数西方科学家截然不同。正是这种差异真正吸引了我,我一直在不遗余力地阅读两本主要书籍之一。 环境的生物调控,2000年。 (也可以看看 生命稳定的物理和生物学基础,1995年)。阅读维克多的作品令人耳目一新。您会感到无处不在的知识自由,探索新概念和新想法的纯美。这也适用于戈尔什科夫及其同事提出的其他想法,例如“生物泵”的概念。 (对于这些和其他想法, “生物监管网站”)。 俄罗斯科学遭受许多困扰西方科学的问题:资源匮乏,超专业化,官僚主义,对创造力的压制,“超级明星科学家”等。但是显然,它仍然可以培养出优秀的科学家。戈尔什科夫的工作之所以重要,有许多原因,但其中之一就是它强调了我们可以在西方被“超级模范”。我们倾向于对复杂的多参数模型非常信任,有时我们认为这些模型是真实的。戈尔什科夫的做法大不相同。他使用物理学来突出系统的边界,然后研究其行为。 这种方法与气候科学有关。在西方,模型被认为是了解气候变化的主要工具。它们是非常有才华的人开发的出色工具。但是这些模型通常无法告诉我们戈尔什科夫及其同事已经确定的系统的稳定性极限。 他们的工作而且,它只是在最近才开始引起西方的争议。模型很容易使我们感到困惑,甚至引起非科学家的强烈反对。一个很好的例子是 多参数模型的最新失误 伦敦尼尔·弗格森教授的研究小组使用的病毒传播方式。 最重要的是,戈尔什科夫的作品都是对生态圈强大力量的致敬,以阻止其破坏。在这方面,俄罗斯和西方最好的思想家都同意。这样可以阻止破坏吗?这并不容易,但是您必须继续尝试。维克多·戈尔什科夫本人是一个乐观主义者,我希望他证明是正确的。 Victor Gorshkov,他的生活和生物调节的发现 阿纳斯塔西娅·马卡列耶娃(Anastasia Makaryeva)维克多·高什科夫(Victor Gorshkov)于1935年7月12日出生于列宁格勒,由两个物理学家组成。天生乐观,他过着幸福的生活。 这是1937年左右在圣彼得堡(当时的列宁格勒)历史区Vasilievsky岛上一栋公寓花园里拍摄的Victor的照片。 1941年至1943年,在纳粹对列宁格勒的包围期间,他身后的许多孩子死亡,可能是饥饿。维克多父亲在其工作的镭研究所撤离到喀山,维克多的家人得以幸存。 他成为了理论物理学家。我是Victor的学生,从1994年10月开始一直是他的同事,直到他于2019年5月10日去世。对他的解释类似于解释宇宙。根据一般判断,维克多就像一只猫在走路。 他曾经告诉我,生活有五个领域,每个领域都可以完全实现作为一个人的实现。他们是自然,科学,女性,音乐,网球。他住了所有人。 Victor钢琴演奏很好,并且是一位狂热的网球运动员。他是一位出色的舞蹈家,热爱高山滑雪。 在这五种中,自然与科学(或科学与自然,顺序从来都不明确)似乎是首要的。维克多度过了所有空闲时间,完全与俄罗斯偏远的荒野地区,鄂毕河盆地,叶尼塞河和白海文明隔离。 这张照片是在第一张照片和我最后一次一起去白海大约80年后拍摄的。 1970年代后期,维克多终于将他对自然和科学的兴趣融合在一起,使他脱离了理论物理学的传统领域,在那里他相当成功。在彼得斯堡核物理研究所理论处创立了一个新的研究主题“生命稳定性的物理和生物学基础”。他提出了对环境进行生物调节的概念,在该概念中,自然生态系统根据其存在来创建和控制环境。 维克多理论的独特之处在于对生物群的环境,生态和遗传特征进行了共同的定量考虑。通过对碳循环的研究,Victor注意到与可观察到的环境停滞的特征时间相比,所有主要碳库的碳周转时间非常短(约10年)。开始。 生物群能适应它可能引起的迅速的环境变化吗?证明不可能,将证明生物群控制环境而不是适应环境。这种证明需要分析不同物种中遗传多样性的发生率,并通过在两者之间找到一些瞬时尺度,将它们与环境变化的速率进行对比。 维克托接受过理论物理学方面的培训,最初对遗传学或生物学一无所知,因此不得不从头开始学习所有内容。例如,他最初告诉我,他对“ DNA的话”感到非常恼火,并试图避开提及它的论文。几年来强大的自学能力,不仅为跨学科的生物调控概念做出了必要的结论,而且还获得了由狭义的专门研究进化和生态学的专家圈所认可的结果。它是。 特别是,他的想法是,当一个物种中的遗传多样性主导适应性时,最大和最小数量的物种(例如哺乳动物)要比最小和最大数量(例如单细胞物种)更好。它应该慢慢适应许多数字。相反的事实是,所有物种,无论大小,都以大约相同的速度每百万年产生一次新物种。这些估计已被证明可用于种内遗传适应不断变化的环境。相反,由于某些罕见的生物群落自发变化而发生了环境变化。 维克多是一位杰出的理论物理学家。他对我说:“不要害怕误解别人。这是一项巨大的财富。放心地伸出手,提出自己的想法,将它们用作指南针,我们遍历看似混乱的证据,查看模式并进行验证。” 他还警告说:“不要无人看管问题的最远和最细微的角落。在那里,解决方案(或自我反驳)可以被隐藏。此后,当您对有争议的证据和考虑完全感到不知所措并且感到不知所措时,请不要屈服于绝望,这通常是解决方案即将来临的信号。” 维克多是 生物调控理论 从几个主要方面–碳循环,气候稳定性,大气水分的生物泵概念,遗传稳定性等等。在这位惊人的研究人员的研究过程中,发现了一个令他特别沮丧的发现。他没有停止强调它的重要性,他认为这是理论上的关键点。他的 最终生态工作 我们将审查并发展这一发现。这是关于大型动物对生态系统的影响。 生命有机体的大小范围从不到微米到几米。生活中的一切都取决于您的体型。这些依存关系通常用无量纲缩放定律的最简单形式(在生物学中称为异形法)来描述。 dx / x = dy / y..您通常是否具有能够使生活稳定的特征性体质? 生活的特点是突出但神秘的二分法。它由固定的生物(例如树木)和移动的生物(例如动物)组成。植物从太阳的光子中获取能量,并以大约1%的速度产生净初级生产力 P = 1瓦/平方米.. 另一方面,正如维克多(Victor)对已发表文献的广泛分析所发现的那样,平均而言,所有生物体都消耗其能量的一定百分比。 q = 10三 瓦/米三..这两个基本常数的比率具有线性大小尺寸。 L = P / q = 1毫米..这个重要的身体大小将生命分为大大小小的,不动的和机车的,并分为生态稳定的和生态不稳定的。 j = l三/升2 能源消耗依赖性,J,除了在不同大小的生物体和初级生产生物体中单位面积的关键身体尺寸外,运动是必不可少的。小动物可以活着而不会活动。 线性大小l小于L的生物所消耗的能量少于生物圈产生的能量, Ĵ = l三/升2 <P 地球表面上每单位投影面积(升2)。这种生物不必破坏植物。他们可以坐下来等待枯死的植物掉下来变成食物。他们不必动。它们可以形成连续的覆盖物。 相反,大于临界体大小的物种无法坐下等待。它每单位面积和每单位时间需要的食物多于生物圈可以生产的食物。这种生物必须移动并破坏活植物的生物量。这种不断增长的多样性代表了生态系统的定时炸弹。 这种生物的诞生是为了摧毁有生命的植物,一旦这种生物离开了允许的绿色走廊(人口密度低),它就可以消灭初级生产者,从而消灭生命本身。我会。进化过程中具有足够破坏力的大型物种的出现是一个时间问题,通常会驱使生命自然崩溃。 野猪的森林围栏摧毁了地面上的所有植物,以防止树木长大 因此,智人到来,以我们天生的破坏本能和在全球范围内破坏生物圈为主导。以前,许多新物种对它们的生态系统都没有做过同样的事情。 维克多是一个乐观主义者。他不仅可以阻止人类独特性状的退化-有时出于基于科学的原因克服其遗传本能的能力-给予他们-还可以返回绿色走廊和其他物种。为了避免这种情况,甚至可能成为地球生命稳定的守护者。

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