AUTOPOÉZA: VLASTNOSTI A PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Autopoiesis je teorie, která naznačuje, že živé systémy mají schopnost vlastní -produce, vlastní - údržbu a vlastní -renewal. Tato kapacita vyžaduje regulaci jejího složení a zachování jejích limitů; to znamená, udržovat určitý tvar i přes vstup a výstup materiálů.

Tuto myšlenku představili chilští biologové Francisco Varela a Humberto Maturana na začátku sedmdesátých let jako pokus odpovědět na otázku „Co je život?“ Nebo „Co rozlišuje živé bytosti“ neživých prvků? ». Odpověď byla v podstatě ta, že se živý systém reprodukuje.

Tuto schopnost seberealizace nazývají autopoiesis. Proto definovali autopoietický systém jako systém, který neustále reprodukuje nové prvky prostřednictvím svých vlastních prvků. Autopoéza znamená, že různé prvky systému interagují způsobem, který produkuje a reprodukuje prvky systému.

To znamená, že prostřednictvím svých prvků se systém reprodukuje. Je zajímavé poznamenat, že koncept autopoiesis byl také aplikován na oblasti poznání, teorie systémů a sociologie.

vlastnosti

Vlastně definované limity

Buněčné autopoietické systémy jsou ohraničeny dynamickým materiálem vytvořeným samotným systémem. V živých buňkách je omezujícím materiálem plazmatická membrána tvořená lipidovými molekulami a křížená transportními proteiny vyrobenými samotnou buňkou.

Jsou schopni vlastní produkce

Buňky, nejmenší autopoietický systém, jsou schopné produkovat více svých kopií kontrolovaným způsobem. Autopoéza se tedy týká aspektů živých systémů, které se týkají samovyroby, sebeobsluhy, samoobsluhy a sebepojetí.

Z tohoto pohledu jsou všechny živé bytosti - od bakterií po člověka - autopoietické systémy. Ve skutečnosti se tento koncept dostal ještě dále do bodu, kdy je planeta Země se svými organismy, kontinenty, oceány a moři považována za autopoietický systém.

Jsou autonomní

Na rozdíl od strojů, jejichž funkce jsou navrženy a ovládány vnějším prvkem (lidským operátorem), jsou živé organismy ve své funkci zcela autonomní. Tato schopnost jim umožňuje reprodukovat, když jsou podmínky prostředí správné.

Organismy mají schopnost vnímat změny v prostředí, které jsou interpretovány jako signály, které systému říkají, jak reagovat. Tato schopnost jim umožňuje rozvíjet nebo snižovat jejich metabolismus, pokud to podmínky prostředí vyžadují.

Jsou provozně uzavřené

Všechny procesy autopoietických systémů jsou produkovány samotným systémem. V tomto smyslu lze říci, že autopoietické systémy jsou provozně uzavřené: neexistují žádné operace, které by do systému vstupovaly z vnějšku nebo naopak.

To znamená, že pro vytvoření podobné buňky je zapotřebí určitých procesů, jako je syntéza a sestavení nových biomolekul nezbytných pro vytvoření struktury nové buňky.

Tento buněčný systém je považován za provozně uzavřený, protože reakce na vlastní údržbu jsou prováděny pouze uvnitř systému; to znamená v živé buňce.

Jsou otevřeni interakci

Provozní vypnutí systému neznamená, že je zcela vypnutý. Autopoetické systémy jsou systémy otevřené interakci; to znamená, že všechny autopoietické systémy mají kontakt se svým prostředím: živé buňky závisí na stálé výměně energie a hmoty nezbytné pro jejich existenci.

Interakce s prostředím je však regulována autopoietickým systémem. Je to systém, který určuje, kdy, co a skrze které kanály se energie nebo hmota vyměňují s prostředím.

Použitelné zdroje energie proudí všemi živými (nebo autopoietickými) systémy. Energie může přijít ve formě světla, ve formě sloučenin na bázi uhlíku nebo jiných chemikálií, jako je vodík, sirovodík nebo amoniak.

Příklady

Buňky

Živá buňka je nejmenším příkladem autopoietického systému. Buňka reprodukuje mimo jiné své vlastní strukturální a funkční prvky, jako jsou nukleové kyseliny, proteiny, lipidy. To znamená, že nejsou dováženy pouze z vnějšku, ale jsou vyráběny samotným systémem.

Bakterie, plísňové spóry, kvasinky a jakýkoli organismus s jedním celem mají tuto schopnost se replikovat, protože každá buňka vždy pochází z již existující buňky. Nejmenší autopoietický systém je tedy základní jednotkou života: buňkou.

Vícebuněčné organismy

Mnohobuněčné organismy tvořené mnoha buňkami jsou také příkladem autopoietického systému, jen složitějšího. Jeho základní charakteristika však zůstává.

Komplexnější organismus, jako je rostlina nebo zvíře, má tedy také schopnost produkovat a udržovat se prostřednictvím výměny prvků a energie s vnějším prostředím.

Jsou to však stále autonomní systémy, oddělené od vnějšího prostředí membránami nebo orgány, jako je kůže; tímto způsobem udržuje homeostázi a samoregulaci systému. V tomto případě je systémem samotný organismus.

Ekosystémy

Autopoetické entity existují také na vyšších úrovních složitosti, jako je tomu v případě ekosystémů. Korálové útesy, pastviny a rybníky jsou příklady autopoietických systémů, protože splňují jejich základní vlastnosti.

Gaia

Největší a nejsložitější známý autopoietický systém se nazývá Gaia, starověká řecká personifikace Země. Toto bylo pojmenováno po anglickém atmosférickém vědci Jamesovi E. Lovelockovi a jde v podstatě o uzavřený termodynamický systém, protože s mimozemským prostředím dochází jen k malé výměně hmoty.

Existují důkazy, že globální systém života Gaie vykazuje vlastnosti podobné vlastnostem organismů, jako je regulace chemických reakcí v atmosféře, globální průměrná teplota a slanost oceánů po dobu několika milionů let.

Tento typ regulace připomíná homeostatickou regulaci, kterou buňky vykazují. Země lze tedy chápat jako systém založený na autopoéze, kde je organizace života součástí otevřeného, ​​komplexního a cyklického termodynamického systému.

Reference

1. Dempster, B. (2000) Sympoietické a autopoietické systémy: Nové vyznamenání pro samoorganizující se systémy ve sborníku světového kongresu systémových věd [uvedené na výroční konferenci Mezinárodní společnosti pro systémová studia, Toronto, Kanada.
2. Luhmann, N. (1997). Směrem k vědecké teorii společnosti. Anthropos Editorial.
3. Luisi, PL (2003). Autopoéza: recenze a přehodnocení. Die Naturwissenschaften, 90 (2), 49–59.
4. Maturana, H. & Varela, F. (1973). Strojů a živých bytostí. Autopoéza: Organizace života (1. vydání). Editorial Universitaria SA
5. Maturana, H. & Varela, F. (1980). Autopoéza a poznání: Realizace života. Springer Science & Business Media.
6. Mingers, J. (1989). Úvod do autopoézy - implikace a aplikace. Systems Practice, 2 (2), 159–180.
7. Mingers, J. (1995). Vlastní produkce: implikace a aplikace autopoézy. Springer Science & Business Media.
8. Varela, FG, Maturana, HR, & Uribe, R. (1974). Autopoéza: Organizace živých systémů, její charakterizace a model. BioSystems, 5 (4), 187-196.