La Vie est définie par la Biologie et non par la Physique
Un modèle mathématique de la croissance animale révèle que la vie est définie par la biologie et non par la physique. Les scientifiques du Monash College ont testé la sagesse conventionnelle selon laquelle les schémas biologiques s’expliquent par des restrictions physiques.
Dans une étude publiée aujourd’hui dans Recherche scientifique, les chercheurs proposent leur modèle mathématique du développement animal, qui décrit comment les animaux consacrent de l’énergie à la croissance et à la reproduction à mesure qu’ils vieillissent et grandissent.
“Malgré le fait que les organismes vivants ne peuvent pas endommager les lois de la physique, le développement s’est montré étonnamment compétent pour découvrir des failles”, a déclaré le professeur Craig White, auteur principal de la recherche, de la Monash College School of Biological Sciences et du Center for Geometric Biology.
Un problème inexplicable en biologie concerne le lien non proportionnel (allométrique) entre le métabolisme énergétique et la taille.
“Découvrir que le métabolisme d’un animal peut s’expliqué sans invoquer de contraintes physiques indique que nous avons cherché au mauvais endroit lorsqu’il s’agit de trouver des réponses pour expliquer pourquoi ce schéma répandu se produit”. A déclaré le professeur White.
“Nous pensons que les contraintes physiques ne déterminent pas autant la biologie que nous voyons qu’auparavant, et que le développement à une plus grande gamme d’options qu’on ne le pensait auparavant”, a-t-il déclaré.
La Vie est définie par la Biologie et non par la Physique: l’augmentation de la taille
Une augmentation de la taille pendant la croissance ou le développement s’accompagne généralement d’une augmentation moins que proportionnelle des besoins énergétiques, de sorte que, comparé gramme pour gramme, les gros animaux brûlent moins d’énergie et ont besoin de moins de nourriture que les petits.
Par exemple, de minuscules mammifères tels que les musaraignes pourraient avoir besoin de consommer jusqu’à 3 fois leur poids corporel en nourriture chaque jour, tandis que les plus grands – les baleines à fanons. Ne mangent que 5 à 30% de leur poids corporel en krill chaque jour.
“Notre étude de recherche va à l’encontre de la sagesse conventionnelle selon laquelle des modèles biologiques tels que la mise à l’échelle allométrique se produisent en raison de contraintes physiques”. A déclaré le professeur White.
“Nous avons développé un modèle mathématique du développement animal qui définit comment les animaux déplacent leur allocation d’énergie de la croissance vers les loisirs à mesure qu’ils grandissent en âge et en dimension. Et révèlent que la reproduction à vie se maximise lorsque le métabolisme évolue de manière disproportionnée avec la taille”. A-t-il déclaré.
« De nombreux modèles présentés depuis le début du 19e siècle ont utilisé des restrictions physiques ou géométriques pour expliquer ce modèle, mais pas le nôtre.
En termes simples, les concepts classiques soutenaient que les animaux ont le métabolisme qu’ils ont parce qu’ils le doivent. Nous découvrons qu’ils ont le métabolisme qu’ils ont parce que c’est le meilleur.
Le professeur White a déclaré que l’étude de recherche a montré que la mise à l’échelle allométrique n’a pas besoin d’être le résultat de limitations physiques ou géométriques. Au lieu de cela, la sélection naturelle, et non la physique, favorise la mise à l’échelle allométrique.
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