<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2499-9962</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">55169</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.29039/rusjbpc.2022.0563</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Моделирование в биофизике</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Modelling in biophycis</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Моделирование в биофизике</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">ECOLOGICAL NICHE AS A POTENTIAL PIT DETERMINING THE EIGENVALUES OF THE WAVE FUNCTION OF A LIVING</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША КАК ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА, ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ СОБСТВЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ ЖИВОГО</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Стригин</surname>
       <given-names>М. Б.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Strigin</surname>
       <given-names>M. B.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>strigin1969@gmail.com</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ООО Митриал</institution>
     <city>Челябинск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Mitrial LLC</institution>
     <city>Chelyabinsk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2022-11-24T11:58:29+03:00">
    <day>24</day>
    <month>11</month>
    <year>2022</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2022-11-24T11:58:29+03:00">
    <day>24</day>
    <month>11</month>
    <year>2022</year>
   </pub-date>
   <volume>7</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>574</fpage>
   <lpage>582</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2022-07-27T00:00:00+03:00">
     <day>27</day>
     <month>07</month>
     <year>2022</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/55169/view">https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/55169/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В данной работе рассматривается возможность перехода между микромиром квантовой механики и макромиром биологии, где важнейшим процессом является взаимоотношение биологического вида (БВ) с его экологической нишей (ЭН). В первой части работы выдвигается гипотеза, что ЭН выступает аналогом потенциальной ямы (ПЯ) в квантовой механике, что позволяет применить инструментарий последней. Тогда устойчивому состоянию БВ, как системной структуры, соответствуют собственные значения некоторой волновой функции, которая осциллирует в ЭН (подобно электрону в атоме). При этом можно выделить линейные и нелинейные этапы этих осцилляций. Нелинейная часть эволюции, когда биологический вид входит в хаотический этап существования, может определяться как внешними изменениями в ЭН, так и внутренними причинами на уровне генома. Первые причины можно назвать дарвиновскими, вторые – ламарковскими. В общем виде собственные значения БВ определяются граничными условиями ниши (на базе куба Хатчинсона): обобщённой геометрией ЭН и другими параметрами экологических факторов. Показано, как базовые концепты квантовой механики проявляются в биологии: суперпозиция, туннелирование сквозь потенциальный барьер, принцип Паули. Последний соответствует закону Гаузе в биологии: внутри одной экологической ниши может проживать только один вид с определёнными экологическими потребностями. Во второй части работы обсуждаются возможные эффекты сопряжённости эволюции между ПЯ, определяемой соответствующей ЭН, и ПЯ, влияющей на конформационное (энергетическое) состояние генома БВ. Предполагается, что изменение ЭН преобразует информационный статус генома путём естественного отбора, но с другой стороны и наоборот, изменение топологии генома у отдельных особей, может в итоге повлиять на некоторые потребности всего вида и привести к преобразованию его ЭН.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>This workconsiders the possibility of an analog transition between the microcosm of quantum mechanics and the macrocosm of biology, where the most important process is the relationship of a biological species (BS) with its ecological niche (EN). In the first workpart the hypothesis is put forward, that the EN acts as an analogue of a potential well in quantum mechanics, which makes it possible to apply the tools of the latter. Then the stable BS state, as a system structure, corresponds to the eigenvalues of some wave function that oscillates in the EN (like an electron in an atom). At the same time, it is possible to distinguish the linear and nonlinear stages of these oscillations. The evolution nonlinear part, when the BS enters a chaotic stage of existence, can be determined by both external changes in the EN and internal causes at the genome level.The first reasons can be called Darwinian, the second — Lamarckian. In general, the BS eigenvalues are determined by boundary conditions (based on the Hutchinson cube): generalized the EN geometry and other environmental factors. It is shown how the basic concepts of quantum mechanics such as superposition, tunneling through a potential barrier, the Pauli principleare manifest themselves in biology. The latter corresponds to Gause's law in biology: only one species with certain ecological needs can live inside one ecological niche. In the second work part possible evolutionary correlation effects are discussed between the potential well, determined by the corresponding EN, and the potential well, which affects the conformational (energy) genome state of the BS. It is assumed that a change in the EN transforms the informational genome status through natural selection. On the other hand, and a change in the genome topology of the individuals can eventually to change the species whole and lead to the transformation of its niche.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>экологическая ниша</kwd>
    <kwd>биологический вид</kwd>
    <kwd>закон Гаузе</kwd>
    <kwd>квантовая механика</kwd>
    <kwd>волновое уравнение</kwd>
    <kwd>собственная функция</kwd>
    <kwd>потенциальная яма</kwd>
    <kwd>граничные условия</kwd>
    <kwd>нелинейный осциллятор</kwd>
    <kwd>туннелирование</kwd>
    <kwd>эволюция</kwd>
    <kwd>геном</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>ecological niche</kwd>
    <kwd>biological species</kwd>
    <kwd>Gause's law</kwd>
    <kwd>quantum mechanics</kwd>
    <kwd>wave equation</kwd>
    <kwd>eigenfunction</kwd>
    <kwd>potential well</kwd>
    <kwd>boundary conditions</kwd>
    <kwd>nonlinear oscillator</kwd>
    <kwd>tunneling</kwd>
    <kwd>evolution</kwd>
    <kwd>genome</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Франкл В. Человек в поисках смысла. М.: Прогресс, 1990, 368 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Frankl V. Man in search of meaning. Moscow: Progress, 1990, 368 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Озерский П.В. К формализации концепции экологической ниши Элтона-Одума. История вопроса. Функциональная морфология, экология и жизненные циклы животных. М: Научные труды РГПУ им. Герцена, 2013, т. 13, № 1, с. 55-68.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ozersky P.V. On the formalization of the concept of the ecological niche of Elton-Odum. The history of the issue. Functional morphology, ecology and life cycles of animals. Moscow: Scientific Works of the Herzen State Pedagogical University, 2013, vol. 13, no. 1, pp. 55-68. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика (нерелятивистская теория). М.: Наука, 1989, 768 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Landau L.D., Lifshits E.M. Quantum mechanics (non-relativistic theory). Moscow: Nauka, 1989, 768 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шноль С.Э. Космофизическая природа идеи формы гистограмм, построенных по результатам измерений процессов разной природы. Метафизика. Век ХХI. Альманах. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007, вып. 2, с. 284-320.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shnol S.E. The cosmophysical nature of the idea of the form of histograms constructed from the results of measurements of processes of different nature. Metaphysics. Century XXI. Almanac. M.: BINOM. Laboratory of Knowledge, 2007, iss. 2, pp. 284-320. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Панчелюга В.А., Панчелюга М.С. Принцип Маха и универсальный спектр периодов: комплементарные фрактальные распределения как следствие рациональных и иррациональных отношений между частями целостной системы.  Метафизика. Журнал, 2021, № 2 (40), с. 39-56.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Panchelyuga V.A., Panchelyuga M.S. The Mach principle and the universal spectrum of periods: complementary fractal distributions as a consequence of rational and irrational relations between parts of an integral system. Metaphysics. Journal, 2021, no. 2 (40), pp. 39-56. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шрёдингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? М.: РИМИС, 2015, 176 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Schrodinger E.What is life from the point of physicsview? M.: RIMIS, 2015, 176 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твёрдого тела. М.: 2013, 459 с. [Ashcroft N., Mermin N. Solid State Physics. Moscow: 2013, 459 p. (In Russ.)]</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ashcroft N., Mermin N. Solid State Physics. Moscow: 2013, 459 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б. Биофизическая динамика продукционных процессов. Москва-Ижевск: 2004, 464 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Riznichenko G. Yu., Rubin A. B. Biophysical dynamics of production processes. Moscow-Izhevsk: 2004, 464 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Романовский Ю.М., Степанова Н.В., Чернавский Д.С. Математическое моделирование в биофизике. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003, 402 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Romanovsky Yu.M., Stepanova N.V., Chernavsky D.S. Mathematical modeling in biophysics. Moscow-Izhevsk: Institute of Computer Research, 2003, 402 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Иваницкий Г.Р.  XXI век: что такое жизнь с точки зрения физики. Успехи физических наук, 2010, т. 180, № 4, с. 339-369.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ivanitsky G. R. XXI  century: what is life from the point of physics view? Successes of physical sciences, 2010, vol. 180, no. 4, pp. 339-369. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Зельдович Б.Я. Импеданс и параметрическое возбуждение осцилляторов. Успехи физических наук, 2008, т. 178, № 5, с. 489-510.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zeldovich B.Ya. Impedance and parametric excitation of oscillators. Successes of physical sciences, 2008, vol. 178, no. 5, pp. 489-510. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Циммер К. Паразит - царь природы: Тайный мир самых опасных существ на Земле. М.: Альпинанон-фикшн, 2017, 362 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zimmer K. Parasite - the king of nature: The secret world of the most dangerous creatures on Earth. Moscow: Alpinanon-fiction, 2017, 362 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Стригин М.Б. Аналитический и синтетический этапы эволюции произвольных систем: онтологические особенности и характеристики. Современный учёный, 2018, № 8, с. 31-39.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Strigin M.B. Analytical and synthetic stages of the evolution of arbitrary systems: ontological features and   characteristics. A modern scientist, 2018, no. 8, pp. 31-39. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Хомский Н. Человек говорящий. Эволюция и язык. СПб.: Питер, 2018, 304 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chomsky N. A talking man. Evolution and language. St. Petersburg:  Piter, 2018, 304 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Арнольд В. И. Теория катастроф. М.: ЛЕНАНД, 2016, 136 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Arnold V. I. Theory of catastrophes. M.: LENAND, 2016, 136 p. (InRuss.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Галл Я.М. Дэвид Лэк: две версии видообразования, либо от нейтрализма к адаптационизму. Вавиловский журнал генетики и селекции, 2014, т. 18, № 3, с. 585-598.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gall Ya.M. David Lack: two versions of speciation, either from neutralism to adaptationism. Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2014, vol. 18, no. 3, pp. 585-598. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B17">
    <label>17.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бергсон А. Творческая эволюция. М.: Академический проект, 2015, 320 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bergson A. Creative evolution. M.: Academic project, 2015, 320 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B18">
    <label>18.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Марков А. Эволюция человека. Нейроны и душа. М.: Издательство АКТ: CORPUS, 2018, 512 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Markov A. Humanevolution. Neurons and soul. M.: Publishing house ACT: CORPUS, 2018, 512 p. (InRuss.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B19">
    <label>19.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пригожин И. Порядок из хаоса: новый диалог человека с природой. М.: Едиториал УРСС, 2014, 304 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Prigozhin I. Order from chaos: a new dialogue between man and nature. Moscow: Editorial URSS, 2014, 304 p. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
