Biomatematica

L’insieme delle applicazioni della matematica allo studio dei processi biologici. L’approccio fenomenologico consiste o nella semplice applicazione di metodi matematici per riprodurre l’andamento dei dati sperimentali, o nella vera e propria formulazione di modelli che traggono origine dalla descrizione deterministica dell’evoluzione temporale dell’evento studiato, ovvero della cinetica delle trasformazioni che possono comporlo.

L’impiego della matematica per descrivere i fenomeni biologici ha raggiunto uno sviluppo e una espansione notevoli, anche se le differenze tra i formalismi impiegati, che rispecchiano la natura delle diverse disci­pline, evidenziano la difficoltà di sintetizzare nel linguaggio matematico i risultati ottenuti sperimentalmente. Per es., la genetica impiega principalmente un approccio di tipo statistico per la definizione dei caratteri quantitativi degli organismi, mentre nello studio dell’accrescimento delle popolazioni l’analisi è condotta mediante l’esame delle soluzioni di equazioni differenziali o, quando necessario, mediante modelli stocastici. Nella ricerca biofisica e in biologia teorica sono utilizzati metodi matematici svariati, collaudati in altri settori o a volte originali: l’aumento del numero delle cellule è trattato in termini di teoria degli automi; i processi di accrescimento e organogenesi come estensione di problemi termodinamici, di teoria delle catastrofi ecc.; la teoria della scelta della dieta ottimale per le specie (ingl. optimal foraging) tramite la teoria del controllo ottimo.