AUTOPOIESIS: EGENSKAPER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2026

Den autopoiesis er en teori som tilsier at levende systemer har evnen til selv -produce , selv - vedlikehold og selv -renewal . Denne kapasiteten krever regulering av sammensetningen og bevaring av dens grenser; det vil si å opprettholde en bestemt form til tross for at materialer kommer inn og ut.

Denne ideen ble presentert av de chilenske biologene Francisco Varela og Humberto Maturana på begynnelsen av 1970-tallet, som et forsøk på å svare på spørsmålet "Hva er livet?", Eller: "Hva skiller levende vesener av ikke-levende elementer? ». Svaret var i utgangspunktet at et levende system reproduserer seg selv.

Denne kapasiteten for selv-reproduksjon er det de kaller autopoiesis. Dermed definerte de det autopoietiske systemet som et system som stadig reproduserer nye elementer gjennom sine egne elementer. Autopoiesis innebærer at forskjellige elementer i systemet samvirker på måter som produserer og reproduserer elementene i systemet.

Det vil si at gjennom elementene gjengir systemet seg selv. Det er interessant å merke seg at begrepet autopoiesis også har blitt brukt på feltene kognisjon, systemteori og sosiologi.

kjennetegn

Selvdefinerte grenser

Cellulære autopoietiske systemer er avgrenset av et dynamisk materiale skapt av selve systemet. I levende celler er det begrensende materialet plasmamembranen, som består av lipidmolekyler og krysses av transportproteiner produsert av selve cellen.

De er i stand til egenproduksjon

Celler, det minste autopoietiske systemet, er i stand til å produsere flere kopier av seg selv på en kontrollert måte. Dermed refererer autopoiesis til selvproduksjon, selvvedlikehold, selvreparasjon og selvforhold aspekter av levende systemer.

Fra dette perspektivet er alle levende ting - fra bakterier til mennesker - autopoietiske systemer. Faktisk har dette konseptet gått over til punktet der planeten Jorden, med dens organismer, kontinenter, hav og hav, regnes som et autopoietisk system.

De er autonome

I motsetning til maskiner, hvis funksjoner er designet og kontrollert av et eksternt element (den menneskelige operatøren), er levende organismer fullstendig autonome i sine funksjoner. Denne evnen er det som lar dem reprodusere seg når miljøforholdene er riktige.

Organismer har evnen til å oppfatte endringer i miljøet, som tolkes som signaler som forteller systemet hvordan de skal svare. Denne muligheten lar dem utvikle eller redusere stoffskiftet når miljøforholdene berettiger det.

De er driftsstengt

Alle prosesser med autopoietiske systemer produseres av selve systemet. I denne forstand kan det sies at autopoietiske systemer er operativt lukket: det er ingen operasjoner som kommer inn i systemet utenfra eller omvendt.

Dette betyr at for en celle å produsere en lignende, er det nødvendig med visse prosesser, for eksempel syntese og montering av nye biomolekyler som er nødvendige for å danne strukturen til den nye cellen.

Dette cellulære systemet anses som operasjonelt lukket fordi selvvedlikeholdsreaksjoner bare utføres i systemet; det vil si i den levende cellen.

De er åpne for samhandling

Driftsstans av et system innebærer ikke at det er helt stengt. Autopoietiske systemer er systemer som er åpne for samhandling; det vil si at alle autopoietiske systemer har kontakt med omgivelsene sine: levende celler er avhengige av en konstant utveksling av energi og materie som er nødvendig for deres eksistens.

Samspillet med miljøet reguleres imidlertid av det autopoietiske systemet. Det er systemet som avgjør når, hva og gjennom hvilke kanaler som blir byttet energi eller materie med miljøet.

Brukbare energikilder strømmer gjennom alle levende (eller autopoietiske) systemer. Energi kan komme i form av lys, i form av karbonbaserte forbindelser, eller andre kjemikalier som hydrogen, hydrogensulfid eller ammoniakk.

eksempler

Cellene

En levende celle er det minste eksemplet på et autopoietisk system. En celle reproduserer sine egne strukturelle og funksjonelle elementer, som nukleinsyrer, proteiner, lipider, blant andre. Det vil si at de ikke bare importeres utenfra, men de er produsert av selve systemet.

Bakterier, soppsporer, gjær og enhver enscellulær organisme har denne evnen til selvreplikasjon, siden hver celle alltid kommer fra en eksisterende celle. Dermed er det minste autopoietiske systemet den grunnleggende livsenheten: cellen.

Flercellede organismer

Flercellede organismer, som består av mange celler, er også et eksempel på et autopoietisk system, bare mer komplekst. Imidlertid forblir dens grunnleggende egenskaper.

Dermed har en mer kompleks organisme som en plante eller et dyr også kapasitet til å produsere og opprettholde seg selv gjennom utveksling av elementer og energi med det ytre miljø.

Imidlertid er de fremdeles autonome systemer, atskilt fra det ytre miljøet med membraner eller av organer som huden; på denne måten opprettholder det homeostase og selvregulering av systemet. I dette tilfellet er systemet selve organismen.

Økosystemene

Autopoietiske enheter eksisterer også på høyere kompleksitetsnivåer, som tilfellet er med økosystemer. Korallrev, gressletter og dammer er eksempler på autopoietiske systemer fordi de oppfyller de grunnleggende egenskapene til disse.

Gaia

Det største og mest komplekse autopoietiske systemet som kalles kalles Gaia, den eldgamle greske personifiseringen av Jorden. Dette ble oppkalt etter den engelske atmosfæriske forskeren James E. Lovelock, og det er i utgangspunktet et lukket termodynamisk system fordi det er liten utveksling av materie med det utenomjordiske miljøet.

Det er bevis på at Gaias globale livssystem viser egenskaper som ligner organismer, som regulering av kjemiske reaksjoner i atmosfæren, den globale gjennomsnittstemperaturen og saltholdigheten i havene over perioder på flere millioner år.

Denne typen regulering ligner den homeostatiske reguleringen som celler presenterer. Dermed kan Jorden forstås som et system basert på autopoiesis, der organisering av liv er en del av et åpent, komplekst og syklisk termodynamisk system.

referanser

1. Dempster, B. (2000) Sympoietiske og autopoietiske systemer: En ny distinksjon for selvorganiserende systemer i Proceedings of the World Congress of the Systems Sciences [Presentert på International Society for Systems Studies Annual Conference, Toronto, Canada.
2. Luhmann, N. (1997). Mot en vitenskapelig teori om samfunnet. Anthropos Redaksjonell.
3. Luisi, PL (2003). Autopoiesis: en gjennomgang og en ny vurdering. Die Naturwissenschaften, 90 (2), 49–59.
4. Maturana, H. & Varela, F. (1973). Av maskiner og levende vesener. Autopoiesis: Organization of the Living (1. utg.). Redaksjonell Universitaria SA
5. Maturana, H. & Varela, F. (1980). Autopoiesis og erkjennelse: The Realization of the Living. Springer Science & Business Media.
6. Mingers, J. (1989). En introduksjon til autopoiesis - implikasjoner og applikasjoner. Systems Practice, 2 (2), 159–180.
7. Mingers, J. (1995). Selvproduserende systemer: Implikasjoner og anvendelser av autopoiesis. Springer Science & Business Media.
8. Varela, FG, Maturana, HR, & Uribe, R. (1974). Autopoiesis: Organiseringen av levende systemer, dens karakterisering og en modell. BioSystems, 5 (4), 187-196.