Elemente der Graphentheorie und ihre Anwendung in den biologischen Wissenschaften
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DR. RER. NAT. REINHARD LAUE INSTITUT FÜR BIOPHYSIK DER KARL-MARX-UNIVERSITÄT LEIPZIG
MIT 129 ABBILDUNGEN UND 30 TABELLEN
SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH
Additional material to this book can be downloaded from http://extras.springer.com. ISBN 978-3-663-19858-1 ISBN 978-3-663-20196-0 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-20196-0 1971 Alle Rechte vorbehalten Copyright © 1970 by Springer Fachmedien Wiesbaden Ursprünglich erschienen bei Akademische Verlagsgesellschaft Greest & Portig K. G., Leipzig 1970. Softcover reprint of the bardeover Ist edition 1970
MEINEN ELTERN GEWIDMET
Geleitwort Auch im Bereich der belebten Welt gilt die Methode der Physik heute nach wie vor als ein gedankliches Modell für die Durchführung wissenschaftlicher Beobachtungen und Experimente. Die Methode der Physik hat sich zu einer der klassischen Methoden naturwissenschaftlicher Forschungen überhaupt entwickelt. Sie lehrt, alle Variablen eines Systems bis auf eine, die unabhängige Variable, konstant zu halten und das gesamte Systemverhalten in Abhängigkeit von nur dieser einen Variablen zu studieren. Die Hauptkomponenten dieser Methode sind die abhängige und die unabhängige Variable, die durch den Prozeß der Idealisierung vernachlässigten unwesentlichen Variablen und die unter experimentelle Kontrolle gebrachten anderen wesentlichen Variablen. Die sorgfältige Anwendung dieses Verfahrens führt auf Aussagen in Form von ,,Wenn-Dann-Feststellungen''. Die heute in sehr starkem Maße erfolgte Ausdehnung der wissenschaftlichen Beobachtungen und Experimente auf die Lebensprozesse, auf Verhaltensweisen und auf soziale Ereignisse hat jedoch deutlich gemacht, daß die Methode der Einzelvariablen nicht immer den geeigneten Weg darstellt, um wissenschaftliche Probleme dieser Gebiete zu lösen. Zwar wurde und wird auch hier nach der Methode der Einzelvariablen gearbeitet, wie zahlreiche Beispiele aus der Biophysik erkennen lassen. Zugleich erwies es sich aber als notwendig, nach neuen Methoden zu suchen, mit denen es gelingt, Systeme zu studieren, die sich nur durch eine Vielzahl von Variablen beschreiben lassen. Die Berücksichtigung von mehr als einer Variablen ist wegen der großen Komplexität besonders bei den lebenden Systemen notwendig. Ihre Untersuchung und ihre theoretische Durchdringung erfordert eine Methode der Multivariablen. Gleichzeitig resultiert aus den heutigen Bemühungen um eine einheitliche Theorie des Organismus eine starke Betonung der relationalen Aspekte der lebenden Systeme. RASHEVSKY und RosEN haben sich wohl als erste darum bemüht, einen Organismus durch einen topalogischen Raum darzustellen, d.h., dem Organismus einen gerichteten Graphen zuzuordnen und durch ihn den physiologischen Organisationsplan des Organismus zu charakterisieren. Damit hat sich die Theorie der Graphen als ein wichtiger mathematischer Apparat der theoretischen Biologie erwiesen. Leider haben die der biologischen Denkweise so sehr adäquaten Aussagen der Graphentheorie bisher wenig Eingang in die Ausbildungsprogramme der Studierenden der biologischen Wissenschaften
