Biologie und Mathematik:
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Berlin
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[2019]
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INHALTSVERZEICHNIS
1
GESCHICHTE
UND
STRUKTUR
DER
BIOLOGIE
.
1
1.1
KLASSIFIKATION
UND
EVOLUTION
.
1
1.2
DIE
VERSCHIEDENEN
TEILE
DER
BIOLOGIE
.
6
1.3
KONZEPTE
UND
KONTROVERSEN
.
11
2
EVOLUTIONSBIOLOGIE
.
29
2.1
KONZEPTIONELLE
ASPEKTE.
KONKURRENZ
ZWISCHEN
INDIVIDUEN,
GENEN
UND
STAMMBAEUMEN
.
29
2.2
EVOLUTIONAER
STABILE
STRATEGIEN.
KONKURRENZ
ZWISCHEN
ARTGENOSSEN
.
40
2.3
GRUPPENSELEKTION.
KONKURRENZ
ZWISCHEN
INDIVIDUEN
VS.
KONKURRENZ
ZWISCHEN
GRUPPEN
.
45
2.4
DER
KAMPF
DER
GESCHLECHTER.
KONKURRENZ
ZWISCHEN
FORTPFLANZUNGSSTRATEGIEN
.
51
2.5
DAS
WECHSELSPIEL
ZWISCHEN
LEBEWESEN
UND
IHRER
UMWELT.
KONKURRENZ
MIT
DEM
REST
DER
WELT
.
59
2.6
EVOLUTIONAERE
UND
GENETISCHE
ALGORITHMEN
.
61
2.7
POPULATIONSGENETIK
UND
STATISTISCHE
GESETZMAESSIGKEITEN
.
68
2.8
DAS
KOMPLEXE
WIRKGEFUEGE
VERSCHIEDENER
FAKTOREN
.
78
2.9
STAMMBAEUME
.
82
2.10
ERBLICHKEIT
UND
MERKMALE
.
92
3
MOLEKULARBIOLOGIE
UND
GENETISCHE
STEUERUNG
.
103
3.1
BIOCHEMISCHE
GRUNDLAGEN
.
103
3.2
GENETISCHE
GRUNDGESETZE
.
107
3.3
MOLEKULARBIOLOGISCHE
ASPEKTE
DES
GENBEGRIFFS
.
112
3.4
GENOTYP
UND
PHAENOTYP;
NEUTRALE
BECKEN.
DAS
BEISPIEL
DER
SEKUNDAEREN
RNS-STRUKTUREN
.
117
3.5
GEGENREIHUNG
UND
HOMOLOGIE
.
125
3.6
DIE
ENTSTEHUNG
DES
LEBENS
.
128
XIII
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
4
ZELLBIOLOGIE
.
135
4.1
BIOCHEMISCHE
KINETIK
.
135
4.2
METABOLISCHE
FLUESSE
.
140
4.3
VERSCHIEDENE
ZEITSKALEN
.
143
4.4
REGULATIONS-UND
STEUERUNGSNETZWERKE
.
146
5
PHYSIOLOGIE
.
151
5.1
DAS
NEURONENMODELL
VON
HODGKIN
UND
HUXLEY
.
152
5.2
DAS
FITZHUGH-NAGUMO-SYSTEM
ALS
VEREINFACHUNG
DES
HODGKIN-HUXLEY-SY
STEMS
.
157
5.3
DAS
IMMUNSYSTEM
.
163
5.4
SINNESPHYSIOLOGIE
.
168
5.5
DIE
KOORDINATION
BIOLOGISCHER
RHYTHMEN
.
170
6
ENTWICKLUNGSBIOLOGIE
UND
MUSTERBILDUNG
.
173
6.1
DER
TURINGMECHANISMUS
.
174
6.2
PHASENUEBERGAENGE
UND
BIFURKATIONEN
.
176
6.3
NATUR
UND
UMWELT
.
177
7
ETHOLOGIE
(VERHALTENSFORSCHUNG)
.
181
7.1
CHEMOTAXIS
.
183
7.2
SCHWARMBILDUNG
.
184
7.3
KOLLEKTIVE
INTELLIGENZ
.
187
8
OEKOLOGIE
.
189
8.1
INTERAGIERENDE
POPULATIONEN
UND
GEKOPPELTE
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
.
189
8.2
MODELLE
MIT
DISKRETER
ZEIT
.
193
8.3
MODELLE
MIT
DISKRETEN
AGENTEN
.
194
8.4
SYMBIOSEN
.
195
8.5
SOZIALE
INSEKTEN
.
196
8.6
SYSTEMTHEORETISCHE
PERSPEKTIVEN
.
198
9
NEUROBIOLOGIE
UND
KOGNITIONSTHEORIE;
NEURONALE
NETZE
ALS
MODELLE
DER
KOGNITION
UND
ALS
MASCHINELLE
LEMVERFAHREN
.
203
9.1
NEURONALE
NETZE
ALS
KOMPLEXE
SYSTEME
.
203
9.2
NEURONALE
NETZE
.
211
9.3
STOCHASTISCHE
PROZESSE
.
217
9.4
NEURONALES
LERNEN
.
220
9.5
DIE
FEUERMUSTER
VON
NEURONEN
.
232
INHALTSVERZEICHNIS
XV
10
DIE
PERSPEKTIVE
DER
SYSTEMBIOLOGIE
.
241
10.1
MOLEKUELE
UND
DATEN
.
242
10.2
NETZWERKE
.
244
10.3
DAS
CONNECTOM:
DAS
NETZWERK
DES
GEHIRNS
.
257
10.4
EVOLUTION
UND
KONTROLLE
.
259
11
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
265
LITERATUR
.
273
STICHWORTVERZEICHNIS
.
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