زیست شناسی سامانه های پیچیده، زیرشاخه ای از زیست شناسی محاسباتی است. در زیست شناسی سامانه های پیچیده تمرکز بیشتر روی بررسی پیچیدگی در ساختار و عملکرد موجودات زنده، بوجود آمدن و تکامل موجودات و گونه ها با تأکید بر تعاملات پیچیده درون و میان شبکه های زیستی و نیز روابط اساسی برای ادامه حیات می باشد. از این جهت زیست شناسی سامانه های پیچیده را می توان شاخه ای از علوم نظری با هدف مدل کردن الگوهای رابطه ای زیستی دانست. زیست شناسی سامانه های پیچیده با شاخه های دیگری هم چون زیست شناسی دستگاه ها و سامانه پیچیده نیز تا حدی هم پوشانی دارد. [ ۱] مفهوم پیچیدگی از این جهت منشأ می گیرد که در بسیاری از سامانه ها به خصوص سامانه های زیستی تعداد زیادی متغیر و ارتباطات زیاد و متنوعی در بین این متغیرها وجود دارد. [ ۲]
تا قبل از چند دهه اخیر، دانشمندان می توانستند در یک آزمایش تنها یک یا چند جز تشکیل دهنده سلول را مشاهده و بررسی کنند. اما با پیشرفت های علمی اخیر، می توان فعالیت های درون سلول را در مقیاسی بزرگ تر و با جزییات بهتری مشاهده کرد. چون تکنولوژی های جدیدی همانند توالی یابی آران ای، توالی یابی آران ای و پروتئین ها می توانند تعداد زیادی از متغیرها در سلول را اندازه گیری کنند و به این ترتیب یک تصویر از حالت سلول تولید کنند. این دست آوردها منجر به تحول در زیست شناسی و بوجود آمدن شاخه هایی همچون زیست شناسی دستگاه ها شد. [ ۳]
سامانه های پیچیده را می توان به دو گروه عوامل پیچیده و محیط های پیچیده تقسیم کرد. یک عامل پیچیده، سامانهی است که مرز مشخصی با محیط اطراف دارد، معمولاً دارای یک یا تعداد کمی واحد پردازشی مرکزی است و دارای مکانیسم هایی برای به دست آوردن و مصرف انرژی است. این عوامل معمولاً دارای حسگرها و محرک هایی هستند که از طریق آن ها با محیط اطراف خود تعامل می کنند و معمولاً به وجود خود آگاهی دارند. عوامل پیچیده معمولاً در یک محیط پیچیده یا در یک عامل بزرگ تر وجود دارند. اما در سوی دیگر محیطهای پیچیده نقطه مقابل یک عامل پیچیده هستند. آن ها معمولاً از چندی عامل پیچیده معمولاً مرتبط به هم تشکیل شده اند و دارای هماهنگ کننده مرکزی یا مرزی واضح نیستند.
سرعت تغییر در یک محیط پیچیده با افزایش پیچیدگی بیشتر می شود اما در یک عامل پیچیده، خلاف این روند مشاهده می شود. با توجه به این مسئله که تعیین مرزی بین محیط و عامل پیچیده ممکن نیست، شاید یک محیط پیچیده را بتوان یک سامانه پیچیده در حالت ابتدایی دانست. این محیط که از عواملی تشکیل شده است تکامل پیدا می کند تا خواص یک عامل را پیدا کند. به این ترتیب زمانی که سامانه یه طور کامل تبدیل به یک عامل شدو تعداد کافی از آن وجود داشت، دوباره این عامل ها تشکیل یک محیط را می دهند. این طرز نگاه می تواند به خوبی با دانسته های ما دربارهٔ تکامل و تشکیل موجودات چند سلولی از موجودات تک سلولی هماهنگ باشد.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفتا قبل از چند دهه اخیر، دانشمندان می توانستند در یک آزمایش تنها یک یا چند جز تشکیل دهنده سلول را مشاهده و بررسی کنند. اما با پیشرفت های علمی اخیر، می توان فعالیت های درون سلول را در مقیاسی بزرگ تر و با جزییات بهتری مشاهده کرد. چون تکنولوژی های جدیدی همانند توالی یابی آران ای، توالی یابی آران ای و پروتئین ها می توانند تعداد زیادی از متغیرها در سلول را اندازه گیری کنند و به این ترتیب یک تصویر از حالت سلول تولید کنند. این دست آوردها منجر به تحول در زیست شناسی و بوجود آمدن شاخه هایی همچون زیست شناسی دستگاه ها شد. [ ۳]
سامانه های پیچیده را می توان به دو گروه عوامل پیچیده و محیط های پیچیده تقسیم کرد. یک عامل پیچیده، سامانهی است که مرز مشخصی با محیط اطراف دارد، معمولاً دارای یک یا تعداد کمی واحد پردازشی مرکزی است و دارای مکانیسم هایی برای به دست آوردن و مصرف انرژی است. این عوامل معمولاً دارای حسگرها و محرک هایی هستند که از طریق آن ها با محیط اطراف خود تعامل می کنند و معمولاً به وجود خود آگاهی دارند. عوامل پیچیده معمولاً در یک محیط پیچیده یا در یک عامل بزرگ تر وجود دارند. اما در سوی دیگر محیطهای پیچیده نقطه مقابل یک عامل پیچیده هستند. آن ها معمولاً از چندی عامل پیچیده معمولاً مرتبط به هم تشکیل شده اند و دارای هماهنگ کننده مرکزی یا مرزی واضح نیستند.
سرعت تغییر در یک محیط پیچیده با افزایش پیچیدگی بیشتر می شود اما در یک عامل پیچیده، خلاف این روند مشاهده می شود. با توجه به این مسئله که تعیین مرزی بین محیط و عامل پیچیده ممکن نیست، شاید یک محیط پیچیده را بتوان یک سامانه پیچیده در حالت ابتدایی دانست. این محیط که از عواملی تشکیل شده است تکامل پیدا می کند تا خواص یک عامل را پیدا کند. به این ترتیب زمانی که سامانه یه طور کامل تبدیل به یک عامل شدو تعداد کافی از آن وجود داشت، دوباره این عامل ها تشکیل یک محیط را می دهند. این طرز نگاه می تواند به خوبی با دانسته های ما دربارهٔ تکامل و تشکیل موجودات چند سلولی از موجودات تک سلولی هماهنگ باشد.
