AUTOPOIEZA: CARACTERISTICI ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Autopoiesis este o teorie care sugerează că sistemele vii au capacitatea de a auto -produce , auto - întreținere și auto -renewal . Această capacitate necesită reglementarea compoziției sale și conservarea limitelor sale; adică menținerea unei forme particulare în ciuda intrării și ieșirii materialelor.

Această idee a fost prezentată de biologii chilieni Francisco Varela și Humberto Maturana la începutul anilor ’70, ca o încercare de a răspunde la întrebarea „Ce este viața?” Sau „Ce distinge ființele vii a elementelor nevii? ». Răspunsul a fost practic că un sistem viu se reproduce.

Această capacitate de auto-reproducere este ceea ce ei numesc autopoieză. Astfel, ei au definit sistemul autopoietic ca un sistem care reproduce constant elemente noi prin propriile sale elemente. Autopoieza implică faptul că diferite elemente ale sistemului interacționează în moduri care produc și reproduc elementele sistemului.

Adică, prin elementele sale, sistemul se reproduce. Este interesant de remarcat faptul că conceptul de autopoieză a fost aplicat și în domeniile cogniției, teoriei sistemelor și sociologiei.

caracteristici

Limite definite de sine

Sistemele autopoietice celulare sunt delimitate de un material dinamic creat de sistemul propriu. În celulele vii, materialul limitant este membrana plasmatică, formată din molecule lipidice și încrucișată de proteine ​​de transport fabricate de celula însăși.

Sunt capabili de auto-producție

Celulele, cel mai mic sistem autopoietic, sunt capabile să producă mai multe copii ale lor în mod controlat. Astfel, autopoieza se referă la aspectele de auto-producție, auto-întreținere, auto-reparare și auto-relație ale sistemelor vii.

Din această perspectivă, toate ființele vii - de la bacterii la oameni - sunt sisteme autopoietice. De fapt, acest concept a transcendit și mai mult până la punctul în care planeta Pământ, cu organismele, continentele, oceanele și mările sale, este considerată un sistem autopoietic.

Sunt autonome

Spre deosebire de mașini, ale căror funcții sunt proiectate și controlate de un element extern (operatorul uman), organismele vii sunt complet autonome în funcțiile lor. Această abilitate este ceea ce le permite să se reproducă atunci când condițiile de mediu sunt corecte.

Organismele au capacitatea de a percepe schimbările din mediu, care sunt interpretate ca semnale care spun sistemului cum să răspundă. Această abilitate le permite să își dezvolte sau să-și reducă metabolismul atunci când condițiile de mediu o justifică.

Sunt închise operațional

Toate procesele sistemelor autopoietice sunt produse de sistemul propriu. În acest sens, se poate spune că sistemele autopoietice sunt închise operațional: nu există operații care intră în sistem din exterior sau invers.

Aceasta înseamnă că pentru ca o celulă să producă una similară, sunt necesare anumite procese, cum ar fi sinteza și asamblarea de noi biomolecule necesare pentru a forma structura noii celule.

Acest sistem celular este considerat închis operațional, deoarece reacțiile de auto-întreținere sunt efectuate numai în cadrul sistemului; adică în celula vie.

Sunt deschise interacțiunii

Oprirea operațională a unui sistem nu implică faptul că este oprit complet. Sistemele autopoietice sunt sisteme deschise interacțiunii; adică toate sistemele autopoietice au contact cu mediul lor: celulele vii depind de un schimb constant de energie și materie necesar existenței lor.

Cu toate acestea, interacțiunea cu mediul este reglementată de sistemul autopoietic. Este sistemul care determină când, ce și prin care canale se schimbă energie sau materie cu mediul înconjurător.

Sursele de energie utilizabile curg prin toate sistemele vii (sau autopoietice). Energia poate veni sub formă de lumină, sub formă de compuși pe bază de carbon sau alte substanțe chimice, cum ar fi hidrogenul, hidrogenul sulfurat sau amoniacul.

Exemple

Celulele

O celulă vie este cel mai mic exemplu de sistem autopoietic. O celulă reproduce propriile sale elemente structurale și funcționale, cum ar fi acizii nucleici, proteine, lipide, printre altele. Adică nu sunt importate numai din exterior, dar sunt fabricate chiar de sistemul propriu.

Bacteriile, sporii fungici, drojdiile și orice organism unicelular au această capacitate de auto-replicare, întrucât fiecare celulă provine invariabil dintr-o celulă preexistentă. Astfel, cel mai mic sistem autopoietic este unitatea fundamentală a vieții: celula.

Organisme multicelulare

Organismele multicelulare, fiind alcătuite din multe celule, sunt de asemenea un exemplu de sistem autopoietic, doar mai complex. Cu toate acestea, caracteristicile sale fundamentale rămân.

Astfel, un organism mai complex, precum o plantă sau un animal, are și capacitatea de a se produce și de a se menține prin schimbul de elemente și energie cu mediul extern.

Cu toate acestea, ele sunt încă sisteme autonome, separate de mediul extern prin membrane sau de organe precum pielea; în acest fel menține homeostazia și autoreglarea sistemului. În acest caz, sistemul este organismul însuși.

Ecosistemele

Entitățile autopoietice există, de asemenea, la niveluri mai mari de complexitate, cum este cazul ecosistemelor. Recifele de corali, pajiștile și iazurile sunt exemple de sisteme autopoietice, deoarece îndeplinesc caracteristicile de bază ale acestora.

Gaia

Cel mai mare și mai complex sistem autopoietic cunoscut se numește Gaia, personificarea antică greacă a Pământului. Acest lucru a fost numit după omul de știință atmosferic englez James E. Lovelock și este practic un sistem termodinamic închis, deoarece există prea puțin schimb de materie cu mediul extraterestru.

Există dovezi că sistemul de viață global Gaia prezintă proprietăți similare cu cele ale organismelor, cum ar fi reglarea reacțiilor chimice în atmosferă, temperatura medie globală și salinitatea oceanelor pe perioade de câteva milioane de ani.

Acest tip de reglare seamănă cu reglarea homeostatică pe care o prezintă celulele. Astfel, Pământul poate fi înțeles ca un sistem bazat pe autopoieză, în care organizarea vieții face parte dintr-un sistem termodinamic deschis, complex și ciclic.

Referințe

1. Dempster, B. (2000) Sisteme simpatice și autopoietice: o nouă distincție pentru sistemele de auto-organizare în Proceedings of the World Congress of Systems Systems [Prezentată la International Society for Systems Studies Systems Conference, Toronto, Canada.
2. Luhmann, N. (1997). Spre o teorie științifică a societății. Editorial Anthropos.
3. Luisi, PL (2003). Autopoieza: o revizuire și o reevaluare. Die Naturwissenschaften, 90 (2), 49–59.
4. Maturana, H. & Varela, F. (1973). De mașini și ființe vii. Autopoieza: Organizarea vieții (ediția I). Editorial Universitaria SA
5. Maturana, H. & Varela, F. (1980). Autopoieză și cunoaștere: realizarea vieții. Springer Media științifică și de afaceri.
6. Mingers, J. (1989). O introducere în autopoieză - implicații și aplicații. Practica sistemelor, 2 (2), 159-180.
7. Mingers, J. (1995). Sisteme autoproducătoare: implicații și aplicații ale autopoiezei. Springer Media științifică și de afaceri.
8. Varela, FG, Maturana, HR, & Uribe, R. (1974). Autopoieza: Organizarea sistemelor vii, caracterizarea lui și un model. BioSystems, 5 (4), 187-196.