Il calcolo è la matematica di cambiamento. È stato originariamente sviluppato da fisici a quantificare e descrivere il movimento dei corpi sotto l'influenza della gravità. Le applicazioni ora vanno ben oltre le applicazioni originale per il quale è stato sviluppato. Il calcolo è lo strumento essenziale di matematico per descrivere relazioni in qualsiasi situazione in cui più di una variabile è in continua evoluzione. Ogni campo della scienza ha esempi di variabili che dipendono da uno altro, tra cui biologia in continua evoluzione.
Istruzioni
• Applicare le tecniche di calcolo per illustrare le dinamiche dell'interazione di diverse specie all'interno di un ecosistema. Si supponga che una determinata specie, il predatore, non mangia nulla, ma un certo altre specie, la preda. La crescita della popolazione del predatore dipende la popolazione della preda. Quando ci sono un sacco di preda intorno, crescita della popolazione predatore sarà elevato. Ma quando la popolazione di predator è alta, la popolazione di prede diminuirà come essi sono divorati dai predatori. Quando preda declino delle popolazioni, popolazioni di predator anche declino come loro fonte di cibo si asciuga fino. Quando scompaiono i predatori, preda popolazioni aumento nuovamente. Le due variabili dipendono uno da altro e in continua evoluzione. Calcolo permette biologi descrivere le popolazioni mutevoli delle due specie attraverso il tempo.
• Descrivere la concentrazione di farmaci in un organismo vivente con il calcolo. Se un medico somministra un farmaco ad un paziente, la concentrazione iniziale del farmaco nel sangue sarà elevata. Il tasso a cui il farmaco diffonde dal sangue ai tessuti sarà correlato positivamente con la sua concentrazione nel sangue e correlata negativamente con la sua concentrazione nei tessuti. Diminuzione della concentrazione nel sangue, il tasso di diffusione diminuisce. Il fegato ei reni saranno contemporaneamente metabolizzare e l'eliminazione del farmaco, aggiungendo un'ulteriore variabile all'analisi. Utilizzando il calcolo, medici e scienziati possono creare modelli che prevedono con precisione i cambiamenti nella concentrazione del farmaco nei tessuti e la circolazione sanguigna nel corso del tempo.
• Utilizzare calcolo per descrivere le dinamiche di cambiamento in una popolazione di microrganismi. Prendete, per esempio, una popolazione di alghe. La dimensione della popolazione dipenderà da molti fattori, tra cui la disponibilità di nutrienti, così come la concentrazione di tossine che uccidono le alghe. Se la disponibilità di nutrienti è improvvisamente aumentata, come è il caso con l'aumento delle concentrazioni di fosforo in qualche zona costiera, si aumenterà la popolazione di alghe. Ma l'aumento della popolazione, così sarà anche la concentrazione delle tossine che derivano da processi naturali della colonia di alghe, come pure la loro richiesta di nutrienti. Intuitivamente, che ci si aspetta la perturbazione dell'equilibrio dall'aumento improvviso di sostanze nutritive per aumentare la popolazione, seguita da un declino. L'aumentata popolazione farà ulteriori richieste su limitato apporto nutritivo, e la concentrazione aumentata tossina limiterà ulteriormente la popolazione. Calcolo consente di descrivere queste interrelazioni con precisione matematica.