Abstract
Тропизм имеет термодинамическое происхождение. Он проявляется на всех иерархических уровнях живого мира и часто описывается с использованием различных терминов [1-4]. Явление тропизма может быть изучено методами иерархической термодинамики на количественной основе. Дает ли термодинамика нам право использовать термин «тропизм» в его широком смысле? Автор полагает, что ответ на этот вопрос – положительный.
Цель настоящей заметки обратить внимание читателя на то, что хорошо известное явление тропизма имеет термодинамическое происхождение на всех структурных уровнях живого и неживого мира. Тропизм на молекулярном уровне играет определяющую роль при передаче прямой и обратной генетической информации, а также в процессах зарождения и развития нового организма.
Часто тропизмом (от греч. Τροπος — поворот, направление) называют биологическое явление направленного роста, либо поворотного или вращательного движения организма, обычно растения, как ответной реакции на внешнее воздействие. Однако известны и другие определения тропизма или тропизмов.
ФототропизмБолее общее понятие тропизма относится к направленному росту либо любому направленному движению живой системы или составляющих ее частей, как ответной реакции на внешнее воздействие. Кроме того, при определенных оговорках, тропизмом можно также считать явление направленного роста и ориентации структур различных иерархий, как результат внешнего стимула, в неорганической природе. Например, направленный рост кристаллов в геологических системах или направленное движение и преобразование других объектов неживого мира можно причислять к такому тропизму. Общность тропизмов во всех случаях связана со стимулирующим действием окружающей среды. С этой точки зрения тропизм – общее явление природы.
Широкое представление о тропизме делает необходимым при исследовании выделять различные виды тропизма. Так, можно говорить о тропизме как реакции ориентации и развитии организмов или их сообществ, как процесса направленного роста и движения клеток, органелл, бактерий, вирусов, макромолекулярных фрагментов и молекул под действием физических полей, света, звука, химических веществ и других воздействий.
Однако надо иметь в виду, что многие тропизмы, для ясности понимания, возможно, следует называть также поведенческими или ответными реакциями или другими терминами. 
Тропизм, как сейчас многие уверены, имеет термодинамическое происхождение. Он проявляется на всех иерархических уровнях живого мира. Это явление сравнительно легко может быть изучено методами равновесной (квазиравновесной термодинамики) [1]. Известны многочисленные данные, подтверждающие термодинамическую направленность тропизма.
В наше время особый интерес представляет тропизм, проявляющийся на молекулярном уровне или, как стали говорить, на наномолекулярном уровне. Такой тропизм, например, хорошо известен, как реакции взаимодействия разнообразных химических веществ, включая всевозможные лекарственные препараты, с биологическими рецепторами. Тропизм на молекулярном уровне играет основополагающую роль при зарождении жизни, при передаче прямой и обратной генетической информации в эволюции, а также в процессах зарождения и развития нового организма. По-видимому, принцип стабильности вещества, как явление проявление тропизма, обуславливает направленность явлений при взаимодействии смежных иерархий и составляющих их структур. Так или иначе, иерархическая термодинамика супрамолекулярных взаимодействий сложных систем определяет передачу генетической информации, трансформацию генов, развитие живого организма. Она также является движущей силой зарождения жизни во Вселенной [1-4].
В предыдущих исследованиях автор, фактически, рассматривал многие преобразования в живом мире как явления тропизма в расширенном его понимании. Хотя следует заметить, что этот термин использовался мной не всегда,- явления описывались с позиции ранее общепризнанных (хотя и эквивалентных, с физической точки зрения, тропизму) понятий. Так, в работах [2, 5] речь шла о проявлении тропизма при воздействии химических веществ на генетический аппарат. Была постулирована возможность мягкого адаптационного вмешательства химических соединений в функционирование генов на супрамолекулярном уровне. Позже, подобно этому, делалось заключение о влиянии продуктов питания на старение организма на молекулярном уровне [6]. В этом случае рассматривалась модель организма как сложной «стареющей» хроматографической колонки, где происходит переваривание пищи, при котором определенная ее часть реагирует с соляной кислотой и подвергается действию ферментов. Далее «питательные молекулы» (сохранившиеся части молекул пищи и не распавшиеся молекулы) мигрируют в различные части тела в соответствии с термодинамической стабильностью супрамолекулярных структур организма и относительным химическим сродством питательных молекул с их окружением. Учитывая соответствие представленной модели и данных, касающихся долголетия, определяется геронтологическая ценность продуктов питания, основанная на измерении энтальпии или теплоты (точнее, функции Гиббса) супрамолекулярных взаимодействий. Таким образом, дополнительно была обоснована идея о том, что все компоненты потребляемой пищи могут оцениваться с помощью показателя геронтологической ценности, основанного на термодинамических параметрах.
В работах [7, 8] влияние направляющего действия супрамолекулярной термодинамики [2-4, 9-10] на, генетически обусловленный, рост развивающегося эмбриона рассматривалось как ответная реакция, которая стимулируется его окружающей средой. Это означает, что рост и дифференцировку эмбриональных клеток и тканей можно рассматривать как проявление тропизма на надмолекулярном уровне.
Тропизмом, в расширенном понимании термина, можно считать проявление любви и других чувств живых существ. Социологические проявления тропизма в обществе также хорошо известны. Например, политические решения вызывают ответные направленные процессы в обществе и т.д.
Любовный тропизм
Тропизм молодежи
Тропизм к слову «момент»
Тем не менее, не смотря на сделанные утверждения, возможно, разумно задать вопрос, насколько широко будет использоваться этот (уже, фактически, принятый многими) расширенный термин в науке в будущем? С одной стороны, термин представляет собой термодинамически оправданную общность, с другой,- насколько эта общность будет в наше время легко восприниматься представителями различных сфер науки. Думаю, время сделает свое дело.
Для уточнения поставленный вопрос можно сформулировать так: Целесообразно ли любой направленный рост или перемещение живой (а также, неживой) системы, проявляющиеся как результат воздействия на нее извне, считать тропизмом. Удобно это или нет с познавательной точки зрения? Полагаю, что, во всяком случае, это оправдано с позиции иерархической термодинамики, поскольку она является «действующей силой» развития и поведения природных термодинамических систем под влиянием воздействия окружающей среды. Такой расширенный взгляд на явление тропизма может быть обоснован с позиции теории поведения живых систем, принципа Ле Шателье – Брауна, других известных термодинамических принципов [11].
Литература
1. Гладышев Г. П. Термодинамическая теория эволюции материи. Биологическая эволюция, развитие и старение живых существ http://knol.google.com/k/georgi-p/thermodynamic-theory-of-evolution-of/169m15f5ytneq/3# http://knol.google.com/k/georgi-p/термодинамика-и-возникновение-жизни/169m15f5ytneq/15#
2. Гладышев Г.П. Супрамолекулярная термодинамика – Ключ к осознанию явления жизни. Издание второе – М – Ижевск. ISBN: 59397-21982. 2003.
3. Gladyshev Georgi P. Thermodynamics Theory of the Evolution of Living Beings.- Commack, New York: Nova Science Publishers, Inc.- 1997.- 142 P.
4. Гладышев Г.П. Термодинамическая теория эволюции живых существ. М.: Луч, 1996. -86с.
5. Гладышев Г. П. Супрамолекулярная термодинамика генов и старение “Успехи геронтологии”, 1999г., выпуск 3. http://www.medline.ru/public/art/tom4/art27.phtml
6. Гладышев Г.П. О механизме влияния продуктов питания на продолжительность здоровой жизни, Успехи геронтологии, 2008, т. 21, № 1. C. 34-36. http://www.gerontology.ru/PDF_YG/AG_2008-21-01-1.pdf
7. Gladyshev G.P. Thermodynamic self-organization as a mechanism of hierarchical structures formation of biological matter // Progress in Reaction Kinetics and Mechanism (An International Review Journal. UK, USA ). 2003. Vol. 28. P. 157-188.
8. Gladyshev G.P. Macrothermodynamics of Biological Evolution: Aging of Living Beings // International Journal of Modern Physics B (World Scientific Publishing Company). Vol. 18. No. 6. 2004. P. 801- 825.
9. Gladyshev Georgi P. The Principle of Substance Stability is Applicable to all Levels of Organization of Living Matter // Int. J. Mol. Sci.- 2006.- 7.- P. 98-110. http://www.mdpi.org/ijms/papers/i7030098.pdf
10. Gladyshev G. P. The 14th and 15th annual International Anti-Aging Congresses and Expositions, Chicago and Las Vegas, 2006, 2007 .
11. EoHT. Hierarchical thermodynamics. Tropism.
gladyshevevolution 