Dissertação

Mechanistic analysis of energy and entropy in biological and ecological systems EVALUATED

A vida tem raízes profundas nas limitações de disponibilidade de energia e massa. O metabolismo, definido como o conjunto de reacções e fluxos que os sistemas vivos gerem de forma a se manterem, cumpre um papel fundamental no controlo daquelas limitações. Este enquadramento geral pode ser aplicado a qualquer escala em que comportamentos de manutenção e reprodução surjam, conhecidos geralmente como estruturas dissipativas. Para a vida biológica, exemplos destas entidades vão da célula ao ecossistema. Neste trabalho, é apresentada uma síntese bibliográfica de aplicações termodinâmicas relevantes para um ecossistema genérico abordando os processos de crescimento e desenvolvimento. Por outro lado, é dada especial atenção a relações de escala ao nível individual com o uso de uma teoria geral, a teoria Dynamic Energy Budget, em comparação com relações de escala alométricas, mais usuais na literatura. A teoria é usada para verificar determinados resultados em comparações intra e inter-espécie, em particular sobre taxas metabólicas, produção de entropia, e intervalos de tempo fisiológicos. Os resultados deste trabalho apontam para a importância de obter explicações fundamentadas teoricamente e do uso cuidadoso de conceitos agregados, e evidenciam a semelhança holística entre ecossistemas e organismos. De uma forma geral, as regras alométricas adequam-se mas não explicam o comportamento das variáveis, tipicamente relacionados com um compromisso entre proporcionalidade com o volume e com a área. Conclui-se que a produção de entropia num organismo é afectada principalmente pelo uso dissipativo de energia em custos de manutenção e em investimento em diferenciação.
metabolismo, teoria Dynamic Energy Budget, estruturas dissipativas, entropia

Novembro 13, 2008, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Tania Alexandra Dos Santos Costa e Sousa

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Tiago Morais Delgado Domingos

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar