- vlastnosti
- Stanovené limity
- Sú schopné vlastnej výroby
- Sú autonómne
- Prevádzkovo sú zatvorené
- Sú otvorené interakcii
- Príklady
- Bunky
- Viacbunkové organizmy
- Ekosystémy
- Gaia
- Referencie
Autopoiesis je teória, ktorá naznačuje, že živé systémy majú schopnosť vlastnej -produce , vlastné - údržbu a vlastné -renewal . Táto kapacita si vyžaduje reguláciu zloženia a zachovanie jej limitov; to znamená zachovanie osobitného tvaru napriek vstupu a výstupu materiálov.
Túto myšlienku predstavili čílski biológovia Francisco Varela a Humberto Maturana na začiatku 70. rokov 20. storočia ako pokus odpovedať na otázku „Čo je život?“ Alebo „Čo odlišuje živé bytosti“? neživých prvkov? ». Odpoveďou bolo, že sa živý systém reprodukuje.
Túto schopnosť samopreprodukcie nazývajú autopoéza. Preto definovali autopoietický systém ako systém, ktorý neustále reprodukuje nové prvky prostredníctvom svojich vlastných prvkov. Autopoéza znamená, že rôzne prvky systému interagujú spôsobom, ktorý vytvára a reprodukuje prvky systému.
To znamená, že prostredníctvom svojich prvkov sa systém reprodukuje. Je zaujímavé poznamenať, že koncepcia autopoézy sa uplatňuje aj v oblastiach poznávania, teórie systémov a sociológie.
vlastnosti
Stanovené limity
Bunkové autopoietické systémy sú ohraničené dynamickým materiálom vytvoreným samotným systémom. V živých bunkách je obmedzujúcim materiálom plazmatická membrána vytvorená z lipidových molekúl a krížená transportnými proteínmi vyrobenými samotnou bunkou.
Sú schopné vlastnej výroby
Bunky, najmenší autopoietický systém, sú schopné regulovaným spôsobom vytvárať viac samých kópií. Autopoéza sa teda týka aspektov živých systémov, ktoré sa týkajú samovyroby, samoobsluhy, samoopravenia a vzťahu seba.
Z tohto hľadiska sú všetky živé bytosti - od baktérií po človeka - autopoietické systémy. V skutočnosti sa tento koncept dostal ešte ďalej do bodu, keď sa planéta Zem so svojimi organizmami, kontinentmi, oceánmi a morami považuje za autopoietický systém.
Sú autonómne
Na rozdiel od strojov, ktorých funkcie sú navrhnuté a kontrolované externým prvkom (ľudský operátor), živé organizmy sú vo svojej funkcii úplne autonómne. Táto schopnosť im umožňuje reprodukciu, keď sú podmienky prostredia správne.
Organizácie sú schopné vnímať zmeny v prostredí, ktoré sa interpretujú ako signály, ktoré hovoria systému, ako reagovať. Táto schopnosť im umožňuje rozvíjať alebo znižovať ich metabolizmus, ak to podmienky prostredia vyžadujú.
Prevádzkovo sú zatvorené
Všetky procesy autopoietických systémov sú produkované samotným systémom. V tomto zmysle je možné povedať, že autopoietické systémy sú funkčne zatvorené: neexistujú žiadne operácie, ktoré by do systému vstupovali zvonka alebo naopak.
To znamená, že na to, aby bunka produkovala podobný, sú potrebné určité procesy, ako je syntéza a zostavenie nových biomolekúl potrebných na vytvorenie štruktúry novej bunky.
Tento bunkový systém sa považuje za prevádzkovo uzavretý, pretože reakcie na vlastnú údržbu sa vykonávajú iba v systéme; to znamená v živej cele.
Sú otvorené interakcii
Prevádzkové vypnutie systému neznamená, že je úplne vypnuté. Autopoetické systémy sú systémy otvorené interakcii; to znamená, že všetky autopoietické systémy majú kontakt so svojím prostredím: živé bunky závisia od neustálej výmeny energie a hmoty potrebnej pre ich existenciu.
Interakcia s prostredím je však regulovaná autopoietickým systémom. Je to systém, ktorý určuje, kedy, čo a cez ktoré kanály sa energia alebo látka vymieňa s prostredím.
Použiteľné zdroje energie prúdia cez všetky živé (alebo autopoetické) systémy. Energia môže byť vo forme svetla, zlúčenín na báze uhlíka alebo iných chemikálií, ako je vodík, sírovodík alebo amoniak.
Príklady
Bunky
Živá bunka je najmenším príkladom autopoietického systému. Bunka reprodukuje okrem iného svoje vlastné štruktúrne a funkčné prvky, ako sú napríklad nukleové kyseliny, proteíny, lipidy. To znamená, že sa nielen dovážajú zvonka, ale vyrábajú aj samotným systémom.
Baktérie, plesňové spóry, kvasinky a akýkoľvek jednobunkový organizmus majú túto schopnosť samoreplikovať sa, pretože každá bunka vždy pochádza z už existujúcej bunky. Najmenší autopoietický systém je teda základnou jednotkou života: bunkou.
Viacbunkové organizmy
Mnohobunkové organizmy tvorené mnohými bunkami sú tiež príkladom autopoietického systému, ktorý je zložitejší. Jeho základné charakteristiky však zostávajú.
Zložitejší organizmus, ako napríklad rastlina alebo zviera, má tak schopnosť produkovať a udržiavať sa prostredníctvom výmeny prvkov a energie s vonkajším prostredím.
Stále však ide o autonómne systémy oddelené od vonkajšieho prostredia membránami alebo orgánmi, napríklad kožou; týmto spôsobom udržuje homeostázu a samoreguláciu systému. V tomto prípade je systémom samotný organizmus.
Ekosystémy
Autopoetické entity existujú aj na vyšších úrovniach komplexnosti, ako je to v prípade ekosystémov. Koralové útesy, trávne porasty a rybníky sú príkladmi autopoietických systémov, pretože spĺňajú ich základné charakteristiky.
Gaia
Najväčší a najkomplexnejší známy autopoietický systém sa nazýva Gaia, starogrécke zosobnenie Zeme. Toto bolo pomenované po anglickom atmosférickom vedcovi Jamesovi E. Lovelockovi av podstate ide o uzavretý termodynamický systém, pretože výmena hmoty s mimozemským prostredím je malá.
Existujú dôkazy, že globálny životný systém spoločnosti Gaia vykazuje vlastnosti podobné vlastnostiam organizmov, ako je regulácia chemických reakcií v atmosfére, globálna priemerná teplota a slanosť oceánov v období niekoľkých miliónov rokov.
Tento typ regulácie pripomína homeostatickú reguláciu prítomnú v bunkách. Zem je teda možné chápať ako systém založený na autopoéze, kde organizácia života je súčasťou otvoreného, komplexného a cyklického termodynamického systému.
Referencie
- Dempster, B. (2000) Sympoietické a autopoetické systémy: Nové ocenenie pre samoorganizujúce sa systémy v zborníku svetového kongresu systémových vied [uvedené na výročnej konferencii Medzinárodnej spoločnosti pre systémové štúdie, Toronto, Kanada.
- Luhmann, N. (1997). Smerom k vedeckej teórii spoločnosti. Anthropos Editorial.
- Luisi, PL (2003). Autopoéza: preskúmanie a prehodnotenie. Die Naturwissenschaften, 90 (2), 49–59.
- Maturana, H. & Varela, F. (1973). Strojov a živých bytostí. Autopoéza: Organizácia života (1. vydanie). Editorial Universitaria SA
- Maturana, H. & Varela, F. (1980). Autopoéza a poznanie: Realizácia života. Springer Science & Business Media.
- Mingers, J. (1989). Úvod do autopoézy - implikácie a aplikácie. Systems Practice, 2 (2), 159–180.
- Mingers, J. (1995). Samovyrobné systémy: implikácie a aplikácie autopoézy. Springer Science & Business Media.
- Varela, FG, Maturana, HR, a Uribe, R. (1974). Autopoéza: organizácia živých systémov, jej charakterizácia a model. BioSystems, 5 (4), 187-196.