Diversidade em Sistemas Biológicos e em Sistemas Magnéticos

Nesta tese são estudados, mediante simulação numérica, alguns aspectos dinâmicos de modelos relacionados com sistemas biológicos (parte I) e com sistemas magnéticos (parte II). A parte I, dedicada ao estudo de problemas relacionados com a biologia inclui os capítulos 1, 2, 3 e 4 e a parte II, dedicada aos sistemas magnéticos, inclui os capítulos 5, 6 e 7. No capítulo 1, resumimos aspectos biológicos relevantes para compreensão dos trabalhos da tese relacionados com a biologia. No capítulo 2, simulamos a polimerização autocatalítica de cadeias tipo ARN com a presença de ligações fracas não específicas, chamadas cross-links. Observamos que a presença de cross-links favorece o aparecimento de cadeias maiores e obtivemos uma boa concordância com resultados experimentais. No capítulo 3, estudamos uma população migrante sob ação de seleção estabilizante e mutações espontâneas. Mostramos que para taxas de mutação menores que 〖10〗^(-4), a distribuição de fenótipos fica muito leptocúrtica, o que fere a evidência de uma distribuição fenotípica (aproximadamente) Gaussiana. Assim, nesse modelo, as mutações espontâneas não conseguem balancear, de forma realística, a perda de variabilidade fenotípica causada pela seleção estabilizante. Mostramos também que o isolamento geográfico mantém uma maior porcentagem de heterozigotos na população. No capítulo 4, elaboramos um modelo de criticalidade auto-organizada para o funcionamento do cérebro, usando como ingrediente o tempo refratário absoluto (Tv). Calculamos o expoente (α) (que caracteriza a distribuição de saltos) e o expoente β (que caracteriza a distribuição de tamanho das anti-avalanches). No capítulo 5, fazemos uma revisão dos conceitos e resultados relevantes para o estudo das transições dinâmicas com a técnica de propagação de danos. No capítulo 6, mostramos, para o ferromagneto de Ising na rede quadrada, que a transição dinâmica apresentada pela distância de Gamming é quebrada por um campo conjugado h. No capítulo 7 estudamos as fases dinâmicas do ferromagneto de Potts na rede quadrada. Calculamos as duas temperaturas críticas dinâmicas, e os expoentes críticos dinâmicos δ e z. Além disso estudamos o efeito do campo h, acima mencionado, nas transições dinâmicas observadas.