Organik evrim yasasının uzun vadede, sistemi bir bütün olarak tanımlayan parametrelerin termodinamik potansiyele benzer bir fonksiyonunun azalması ile eşlik edildiğini bekleyebiliriz.
Alfred James Lotka, popülasyon dinamiği ve enerjetik alanında yaptığı çalışmalarıyla ünlü bir ABD matematikçi, fiziksel kimyager ve istatistikçiydi. Bir Amerikan biyofizikçi olan Lotka, Vito Volterra ile aynı anda ancak bağımsız olarak geliştirilen avcı-av modelini önerdiği için en çok bilinir. Lotka–Volterra modeli hâlâ ekolojide popülasyon dinamikleri analizi için kullanılan birçok modelin temelini oluşturmaktadır.
Yaşam
Lotka, Lwów, Austria-Hungary'de (şu anda Ukrayna'da) Polonya-Amerikan kökenli ailenin oğlu olarak doğdu. Onun ebeveynleri Jacques ve Marie Doebely Lotka, ABD vatandaşıydı. 1901 yılında İngiltere'deki Birmingham Üniversitesi'nden B.Sc. derecesi aldı, 1901–02 yıllarında Leipzig Üniversitesi'nde yüksek lisans çalışması yaptı, 1909 yılında Cornell Üniversitesi'nde M.A. derecesi ve 1912 yılında Birmingham Üniversitesi'nden D. Sc. derecesi aldı.
- General Chemical Company için yardımcı kimyager 1902–1908, 1914–1919
- ABD Patent Ofisi için patent incelemeni 1909
- Ulusal Standartlar Bürosu için yardımcı fizikçi 1909–1911
- Scientific American Supplement editörü 1911–1914
- Johns Hopkins Üniversitesi'nde personel üyesi 1922–1924
- Metropolitan Life Insurance Company, New York City için istatistikçi 1924, 1948'deki emekliliğine kadar
1935 yılında Romola Beattie ile evlendi. Çocukları yoktu.
New York'ta öldü.
Çalışma
Bugün esas olarak ekolojide kullanılan Lotka–Volterra denklemleriyle bilinmesine rağmen, Lotka, fizik bilimlerin ilkelerini biyolojik bilimler alanında da uygulamaya çalışan bir biyo-matematikçi ve biyo-istatistikçiydi. Temel ilgisi demografiydi; bu, Metropolitan Life Insurance'da istatistikçi olarak profesyonel seçimini muhtemelen etkilemiştir.
Lotka'nın en eski yayınlarından biri olan 1912 yılındaki yayın, Ronald Ross'un ikinci sıtma modeline bir çözüm önermiştir. 1923 yılında, hem Ross'un sıtma modellerinin kapsamlı beş bölümlü analiz ve uzantısını yayınladı. Serideki dördüncü bölüm, F. R. Sharpe ile ortak olarak yazılan, patojen inkübasyon için zaman gecikmesini modellemiştir. Lotka, 1925 yılında Elements of Physical Biology'i yayınladı; D'Arcy Thompson'ın On Growth and Form adlı eserinden sonra matematiksel biyoloji üzerine yazılan ilk kitaplardan biriydi. Ayrıca evrim konusundaki enerjetik görüşüyle de bilinir. Lotka, doğal seçilimin kökünde canlılar arasında mevcut enerji için bir mücadele olduğunu önermiş; Lotka ilkesi, canlıların hayatta kalıp gelişen olanların, rakiplerinden daha verimli bir şekilde enerji yakalayan ve kullanan organizmalar olduğunu belirtir. Lotka, enerjetik çerçevesini insan toplumuna genişletti. Özellikle, güneş enerjisinden yenilenemeyen enerjiye olan bağımlılığın değişiminin toplum için benzersiz ve temel zorluklar ortaya koyacağını önerdi. Bu teoriler Lotka'yı, Frederick Soddy, Howard Odum ve diğerleri tarafından ilerlenen biyofiziksel ekonomi ve ekolojik ekonomi alanlarının geliştirilmesinde önemli bir öncü haline getirmiştir.
Fiziksel biyolojinin elemanları
Johns Hopkins'te iken Lotka, 1925 yılında Fiziksel Biyolojinin Elemanları kitabını tamamladı; bu kitapta Pierre François Verhulst'ün çalışmasını genişletti. İlk kitabı, önceki çalışmalarını özetler ve fiziksel yasaların birliği ve evrenselliği kavramlarını organize ederek, çalışmalarını diğer bilim insanlarına erişebilir hale getirmiştir. Kitap, evrim enerjetiğinden (aşağıya bkz.) bilinç fiziksel doğasına kadar çok çeşitli konuları kapsadığı halde, yazar günümüzde esas olarak popülasyon dinamiklerinin Lotka–Volterra denklemiyle bilinmektedir.
Evriminin enerjetiği
Önceki çalışmaları termodinamiğin enerjetiklik ve yaşam bilimleri uygulamaları konusunda merkezlenmiştir.
Lotka, Darwin'in doğal seçilim konseptinin fiziksel bir yasası olarak nicelleştirilebileceği teorisini önermiştir. Önerdiği yasa, evrim
