Titel: Dynamische Energie Budget theorie
Spreker: S. A. L. M. Kooijman
Tijd: 2010/12/13/15:00-15:30
Locatie: KNAW Trippenhuis

De Dynamische Energie Budget (DEB) theorie kwantificeert de metabole
organisatie van organismen op individu-niveau op basis van fysische
en chemische principes. Deze organisatie omvat de processen van
substraat (nutrienten, zuurstof, water, voedsel) acquisitie,
assimilatie, product-vorming, voorraad vorming en mobilisatie,
onderhoud, groei, ontwikkeling, reproduktie en veroudering. Het
betreft een formele theorie, bestaande uit een lijstje coherente en
consistente aannamen die betrekking hebben op alle soorten organismen
(micro-organismen, planten, dieren, dus zowel een- als meer-celligen).
Deze aannamen leggen tezamen het metabole gedrag van individuen op
eenduidige ( = wiskundige) wijze vast voor hun hele levenscyclus in
veranderende omgevingen in een evolutionair perspectief.

Het organisatie-niveau van het individuele organisme staat centraal
omdat het individu de overlevings-machine van het leven is en de
eenheid van selectie, het aangrijpingspunt voor evolutionaire
verandering. Het organismale niveau zet randvoorwaarden voor
sub-organismale organisatie (orgaan-systemen, metabole netwerken,
organel-cytoplasma interacties) en vormt de basis van populatie en
ecosysteem-dynamica, in combinatie met regels voor interacties tussen
individuen en hun abiotische omgeving. Het draait in de theorie om de
locale samenhang van organisatie-niveau's. De processen van inductie
van variatie, adaptatie, effecten van chemische stoffen in het milieu,
van temperatuur, van substraat beschikbaarheid, syntrofie (= elkaars
producten als substraat gebruiken) en nutrienten-kringlopen spelen
danook een belangrijke rol.

DEB theorie beoogt meer te zijn dan een mooi formeel raamwerk voor het
kerngebied van de biologie. De eis van toepasbaarheid zet een scherpe
bovengrens aan de graad van ingewikkeldheid die de theorie mag hebben,
gemeten door het aantal variabelen en parameters die er toe doen. De
eis van toetsbaarheid tegen de biologische werkelijkheid versterkt
deze noodzaak tot eenvoud. Veel aandacht werd en wordt gegeven aan het
voorspellen van data uit experimenten. Tot nu toe pakt deze toetsing
zeer positief uit, vaak op spectaculaire wijze zelfs. Een ruime
collectie van bestaande empirische modellen voor een verscheidenheid
van deel-processen blijken wiskundig bijzondere gevallen te zijn van
DEB theorie. Hierdoor is DEB theorie de best-getoetste kwantitatieve
theorie in de biologie. De combinatie van fundamenteel en toepasbaar
maakt de theorie zeer geschikt voor de analyse van problemen uit de
praktijk en het vinden van oplossingen.