Eine faszinierende Eigenschaft biologischer Systeme ist ihre Fähigkeit, Strukturen zu bilden. In den letzten Jahren hat man im Verständnis dieses Phänomens große Fortschritte gemacht.

Das von Andreas Deutsch von der Abteilung Theoretische Biologie der Universität Bonn herausgegebene Buch enthält 13 Aufsätze von Autoren, die dazu beigetragen haben. Sie bemühen sich merklich um Verständnis und verstecken sich nicht hinter einer Fülle schöner Bilder (die es auch gibt). Jedes Kapitel enthält eine in sich abgeschlossene Analyse eines bestimmten Systems. Die Wissenschaftsjournalistin Heike Schuster, Herausgeberin der Buchreihe "Interdisziplinäre Mathematik", hat durch geschicktes Redigieren Bruchstellen zwischen den einzelnen Beiträgen vermieden.

Die Sammlung beschäftigt sich hauptsächlich mit einfachen biologischen Systemen. Nur einige seien hier genannt: Schimmelpilze bilden bizarre Netzwerke von Hyphen. Geordnete Wellen von Zellwanderungen entstehen spontan in einer ursprünglich amorphen Ansammlung von Zellen eines Schleimpilzes. Bakterien ordnen sich in vollkommen regelmäßigen Mustern an. Die Ausbildung von Polarität in einer vorher mehr oder weniger kugelsymmetrischen Zelle ist vermutlich ein Archetypus der Musterbildung und eine Voraussetzung für eine geordnete Zellteilung.

Es ist ein Anliegen des Buches zu zeigen, daß man die Entstehung der Muster durch mathematische Modellbildung und Simulation nachvollziehen kann. Wenn ein solches Modell in der Simulation ähnliche Eigenschaften zeigt wie im Experiment das biologische Vorbild, kann man sicher sein, daß es in sich widerspruchsfrei ist und die wesentlichen Aspekte des realen Systems erfaßt. Die Autoren verschrecken den Leser nicht durch zuviel Mathematik, vermeiden aber auch nicht krampfhaft jede Gleichung; hier wurde ein guter Mittelweg gefunden. Alle mathematischen Sachverhalte sind hinreichend erklärt.

Die Natur benutzt verschiedene Mechanismen, um bestimmte Muster zu erzeugen. Manch