Die Anwendung allgemeiner physikalischer Prinzipien mit Hilfe mathematischer Methoden in der Biologie könnte das Verständnis einer Vielzahl biologischer Prozesse erhöhen. In einem Interview mit dem Fachblatt Nature fordert der britische Mathematiker Ian Stewart Fachkollegen aus der Biologie dazu auf, mehr Mathematik bei der Analyse biologischer Vorgänge anzuwenden. Insbesondere die Entwicklungsbiologie sollte dadurch auf eine neue theoretische Stufe gestellt werden.
Symmetrie, Dynamik, Chaos – diese drei grundlegenden physikalischen Prinzipien sollten laut Stewart, Mathematikprofessors an der Universität von Warwick in Großbritannien, ausreichen, um eine Fülle biologischer Vorgänge zu erklären. Erkenntnisse über das fraktale Wachstum von Schneeflocken ließen sich so zum Beispiel gewinnbringend für die Modellierung biologischer Entwicklungsprozesse einsetzen. Auch die auf Selektion basierende Ausdifferenzierung einer bestimmten biologischen Spezies ließe sich mathematisch mit Hilfe so genannter Bifurkationen aus der Differentialgleichungstheorie beschreiben.
In seinem neuen Buch “Die Zahlen der Natur. Mathematik als Fenster zur Welt” (erschienen im Spektrum Verlag) gibt Ian Stewart viele weitere Beispiele für Anwendungen abstrakter mathematischer Ideen auf biologische Vorgänge. Seiner Meinung nach soll die zunehmende Spezialisierung vieler Biologen auf molekulare Beschreibungen der Natur durch eine mathematische Beschreibung, die mehr Wert auf die Gesamtheit legt, ergänzt werden.
Stefan Maier
