Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
BIONIKA_i_BIONIChESKOE_MODELIROVANIE.doc
Скачиваний:
160
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
144.9 Кб
Скачать

Тема 7. Процессы ветвления и спиралеобразования в природе.

  1. Ветвление и спиралеобразование - наиболее характерные морфологические характеристики природных систем на всех уровнях развития природных форм.

  2. Процесс ветвления характеризуется следующим признаками: а) Разветвлением образуются системы состоящие из одноимённых однородных членов, что говорит об уровне полимеризации структуры формы. б) В результате процесса ветвления возникает новая пространственная система объединённая в единую форму процессами роста в) Процессы ветвления формы несут в себе особенности характеристик случайного и закономерного.

  3. Фундаментальная морфологическая характеристика роста особенно ярко выражена в древесных растительных формах на всех уровнях их развития.

  4. Рост и ветвление растительных форм и формирование вегетативной системы организма напрямую связано с изменениями в окружающей среде, с концентрацией и интенсивностью света и питательных веществ в результате чего у организма увеличивается поверхностное соприкосновение с окружающей средой.

  5. Процесс ветвления носит очаговый характер в узлах и сочленениях, и связан с образованием "метамеров" (от греч.-метамер-расчленение тела)

  6. По своим морфологическим характеристикам модели ветвления подразделя-ются на следующие виды. Палка-формирует главную ось. Крючок-даёт изменение направлению роста и развития.

Вилка-позволяет равномерно заполнить объём при развитии поверхностного

соприкосновения со средой с сохранением одинакового расстояния от

основной оси.

Сучок-имеет главную опору, позволяющую достаточно долго расти в

определённом направлении.

Розетка-чаще всего встречается у лишайников, водорослей и цветов.

Мутовка-представляет собой метамеры заложенные одинаково к основанию

главного метамера.

Пучок-это образование метамеров с сильно сближенными основаниями, рас-

тущий в одну сторону.

7. Большинство систем ветвления формируется с преобладанием системы

"сучок" в формировании главной оси до минимального предела, после чего

система несколько раз "вильчато" разделяется и прекращает свой рост.

  1. Процессы ветвления аналогичны движению потоков, которые характеризу-

ются следующими отличительными признаками:

а) пространственным ветвлением

б) плотностью ветвления

в) интенсивностью ветвления

г) оптимальной скоростью ветвления

  1. Процессы ветвления часто соединяются с процессами спиралеобразования.

  2. Спиралевидные образования имеют различную конфигурацию в виде геометрической спирали или винтовой кривой.

  3. Геометрическая спираль (от лат. изгиб, извив)-это кривая, которая описывается точкой, движущейся с постоянной скоростью вдоль луча, вра-

щающегося около неподвижной точки с постоянной угловой скоростью.

  1. Винт является частным случаем спирали.

  2. В зависимости от начальных условий и закономерности движения относительно полюса, различают следующие виды спиральных кривых:

-спираль Архимеда;

-гиперболическая спираль;

-логарифмическая спираль;

-параболическая спираль;

-спираль Корню;

-эвольвента окружности;

-циклоида;

-клотида (кручение, прядь.);

-конусообразный винт и т.д.

  1. В физическом отношении спираль-это взаимодействие двух сил: центро-

бежной и притяжения Земли.

  1. Большинство природных форм имеют конфигурацию логарифмической

спирали.

  1. В зависимости от направления движения спиралевидные формы имеют

левую и правую ориентацию.

  1. Спираль проявляется как морфологический стандарт на различных урав-

нях структуры формы: в виде ДНК, раковин малюсков, цветков растений,

волос, полярных шапок на Марсе, спиралевидных галактик.

  1. Спираль-это сжатие, концентрация энергии, распрямление её - это отдача

Энергии.

  1. Чувство значимости спирали отражено в орнаментах, украшениях, архи-

тектуре, технике, в точных науках.

  1. Спираль позволяет протяженную форму сделать компактной, способствует

упрочнению конструкции, обладает энергоёмкостью и мощной динамикой

роста и в конечном итоге стремится к динамичному взаимопроникновению

внутреннего и внешнего пространства.