Caratteristiche ed esempi di autopoiesi

il autopoiesi è una teoria che suggerisce che i sistemi viventi hanno la capacità di autoprodursi, autosostenersi e auto-rinnovarsi. Questa capacità richiede la regolazione della sua composizione e la conservazione dei suoi limiti; cioè, il mantenimento di una forma particolare nonostante l'entrata e l'uscita dei materiali.

Questa idea è stata presentata dai biologi cileni Francisco Varela e Humberto Maturana nei primi anni '70, come un tentativo di rispondere alla domanda "che cos'è la vita?", Oppure, "ciò che distingue gli esseri viventi di elementi non viventi? " La risposta era fondamentalmente che un sistema vivente si riproduce.

Questa capacità di auto-riproduzione è ciò che chiamano autopoiesis. Così, hanno definito il sistema autopoietico come un sistema che riproduce costantemente nuovi elementi attraverso i propri elementi. L'autopoiesi implica che diversi elementi del sistema interagiscano in un modo che produce e riproduce gli elementi del sistema.

Cioè, attraverso i suoi elementi, il sistema si riproduce. È interessante notare che il concetto di autopoiesi è stato applicato anche ai campi della cognizione, della teoria dei sistemi e della sociologia.

indice

• 1 caratteristiche
  • 1.1 Limiti auto-definiti
  • 1.2 Sono capaci di autoproduzione
  • 1.3 Sono autonomi
  • 1.4 Sono funzionalmente chiusi
  • 1.5 Sono aperti all'interazione
• 2 esempi
  • 2.1 Le cellule
  • 2.2 Organismi pluricellulari
  • 2.3 Ecosistemi
  • 2.4 Gaia
• 3 riferimenti

lineamenti

Limiti auto-definiti

I sistemi cellulari autopoietici sono delimitati da un materiale dinamico creato dal sistema stesso. Nelle cellule viventi il ​​materiale limitante è la membrana plasmatica, formata da molecole lipidiche e attraversata dalle proteine ​​di trasporto prodotte dalla cellula stessa.

Sono capaci di autoproduzione

Le cellule, il più piccolo sistema autopoietico, sono in grado di produrre più copie di se stesse in modo controllato. Pertanto, l'autopoiesi si riferisce a aspetti di autoproduzione, auto-manutenzione, autoriparazione e autorelazione dei sistemi viventi.

Da questa prospettiva, tutti gli esseri viventi - dai batteri agli umani - sono sistemi autopoietici. In realtà, questo concetto è trasceso ancor più al punto in cui il pianeta Terra, con i suoi organismi, continenti, oceani e mari, è considerato un sistema autopoietico.

Sono autonomi

A differenza delle macchine, le cui funzioni sono progettate e controllate da un elemento esterno (l'operatore umano), gli organismi viventi sono completamente autonomi nelle loro funzioni. Questa capacità è ciò che consente loro di riprodursi quando le condizioni ambientali sono adeguate.

Gli organismi hanno la capacità di percepire i cambiamenti nell'ambiente, che sono interpretati come segnali che indicano al sistema come rispondere. Questa capacità consente loro di sviluppare o diminuire il loro metabolismo quando le condizioni ambientali lo giustificano.

Sono funzionalmente chiusi

Tutti i processi dei sistemi autopoietici sono prodotti dal sistema stesso. In questo senso, si può dire che i sistemi autopoietici sono chiusi operativamente: non ci sono operazioni che entrano nel sistema dall'esterno o viceversa.

Quanto sopra significa che per una cellula produrre uno simile richiede determinati processi, come la sintesi e l'assemblaggio di nuove biomolecole necessarie per formare la struttura della nuova cellula.

Questo sistema cellulare è considerato operativamente chiuso perché le reazioni di auto-manutenzione sono eseguite solo all'interno del sistema; cioè nella cellula vivente.

Sono aperti all'interazione

La chiusura operativa di un sistema non implica che sia completamente chiusa. I sistemi autopoietici sono sistemi aperti all'interazione; cioè, tutti i sistemi autopoietici hanno un contatto con il loro ambiente: le cellule viventi dipendono da uno scambio costante di energia e materia necessaria per la loro esistenza.

Tuttavia, l'interazione con l'ambiente è regolata dal sistema autopoietico. È il sistema che determina quando, cosa e attraverso quali canali l'energia o la materia viene scambiata con l'ambiente.

Le fonti di energia utilizzabili fluiscono attraverso tutti i sistemi viventi (o autopoietici). L'energia può essere sotto forma di luce, sotto forma di composti a base di carbonio o altre sostanze chimiche come l'idrogeno, l'idrogeno solforato o l'ammoniaca.

Esempi

Le cellule

Una cellula vivente è l'esempio più piccolo di un sistema autopoietico. Una cellula riproduce i propri elementi strutturali e funzionali, come acidi nucleici, proteine, lipidi, tra gli altri. Cioè, non sono solo importati dall'esterno ma sono prodotti dal sistema stesso.

Batteri, spore fungine, lieviti e qualsiasi organismo unicellulare possiedono questa capacità di auto-replicarsi, poiché ogni cellula viene sempre da una cellula preesistente. Quindi, il più piccolo sistema autopoietico è l'unità fondamentale della vita: la cellula.

Organismi multicellulari

Gli organismi multicellulari, essendo formati da molte cellule, sono anche un esempio di un sistema autopoietico, solo più complesso. Tuttavia, le sue caratteristiche fondamentali sono mantenute.

Quindi, un organismo più complesso come una pianta o un animale ha anche la capacità di autoprodursi e autosostenersi attraverso lo scambio di elementi ed energia con l'ambiente esterno.

Tuttavia, sono ancora sistemi autonomi, separati dai media esterni dalle membrane o da organi come la pelle; in questo modo mantiene l'omeostasi e l'autoregolazione del sistema. In questo caso, il sistema è l'organismo stesso.

Gli ecosistemi

Le entità autopoietiche esistono anche a livelli più alti di complessità, come nel caso degli ecosistemi. Barriere coralline, prati e stagni sono esempi di sistemi autopoietici perché soddisfano le loro caratteristiche di base.

Gaia

Il più grande e complesso sistema autopoietico conosciuto si chiama Gaia, l'antica personificazione greca della Terra. Questo è stato chiamato dallo scienziato atmosferico inglese James E. Lovelock, ed è fondamentalmente un sistema termodinamico chiuso perché c'è poco scambio di materia con l'ambiente extraterrestre.

Esistono prove che il sistema di vita globale di Gaia mostra proprietà simili a quelle degli organismi, come la regolazione delle reazioni chimiche dell'atmosfera, la temperatura media globale e la salinità degli oceani in periodi di diversi milioni di anni.

Questo tipo di regolamento assomiglia alla regolazione omeostatica presentata dalle cellule. Pertanto, la Terra può essere intesa come un sistema basato sull'autopoiesi, in cui l'organizzazione della vita è parte di un sistema termodinamico aperto, complesso e ciclico.

riferimenti

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