AVTOPOEZA: ZNAČILNOSTI IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

Autopoiesis je teorija, ki kažejo, da živi sistemi imajo sposobnost, da sami -produce , samo - vzdrževanje in samo -renewal . Ta sposobnost zahteva urejanje njegove sestave in ohranjanje njenih meja; to je ohranjanje določene oblike kljub vstopu in izstopu materialov.

To idejo sta v začetku 70. let prejšnjega stoletja predstavila čilska biologa Francisco Varela in Humberto Maturana kot poskus odgovora na vprašanje "Kaj je življenje?" Ali "Kaj razlikuje živa bitja živih elementov? ». Odgovor je bil v bistvu, da se živi sistem reproducira.

Ta sposobnost samo-razmnoževanja imenujejo avtopoeza. Tako so definirali avtopoetični sistem kot sistem, ki skozi svoje lastne elemente nenehno reproducira nove elemente. Avtopoeza pomeni, da različni elementi sistema medsebojno vplivajo na načine, ki proizvajajo in razmnožujejo elemente sistema.

To pomeni, da se sistem s svojimi elementi reproducira. Zanimivo je, da se je koncept avtopoeze uporabljal tudi na področjih kognicije, teorije sistemov in sociologije.

značilnosti

Samodejno določene meje

Celični avtopoetski sistemi so omejeni z dinamičnim materialom, ki ga ustvari sam sistem. V živih celicah je omejujoč material plazma membrana, sestavljena iz molekul lipidov in jih prečkajo transportni proteini, ki jih proizvaja sama celica.

Sposobni so samoproizvodnje

Celice, najmanjši avtopoetski sistem, so sposobni nadzorovati več kopij. Tako se avtopoeza nanaša na vidike lastne proizvodnje, samooskrbe, samopopravljanja in samoodvisnosti živih sistemov.

S tega vidika so vsa živa bitja - od bakterij do ljudi - avtopoetični sistemi. Pravzaprav je ta koncept presegel še toliko dlje, da planet Zemlja s svojimi organizmi, celinami, oceani in morji velja za avtopoetični sistem.

So samostojni

Za razliko od strojev, katerih funkcije načrtuje in nadzira zunanji element (človeški upravljavec), so živi organizmi pri svojih funkcijah popolnoma samostojni. Ta sposobnost je tisto, kar jim omogoča, da se razmnožujejo, kadar so okoljski pogoji pravi.

Organizmi imajo sposobnost zaznavanja sprememb v okolju, ki se razlagajo kot signali, ki sporočajo sistemu, kako se odzvati. Ta sposobnost jim omogoča, da razvijejo ali zmanjšajo svoj metabolizem, kadar to zahtevajo okoljski pogoji.

Operativno so zaprti

Vse procese avtopoetičnih sistemov proizvaja sam sistem. V tem smislu lahko rečemo, da so avtopoetični sistemi operativno zaprti: ni operacij, ki bi v sistem vstopile od zunaj ali obratno.

To pomeni, da so za nastanek podobne celice potrebni določeni procesi, na primer sinteza in sestavljanje novih biomolekul, potrebnih za oblikovanje strukture nove celice.

Ta celični sistem velja za operativno zaprt, ker se samozdrževalne reakcije izvajajo samo znotraj sistema; torej v živi celici.

Odprti so za interakcijo

Zaustavitev sistema ne pomeni, da je ta popolnoma izklopljen. Autopoetični sistemi so sistemi, odprti za interakcijo; to pomeni, da imajo vsi avtopoetični sistemi stik s svojim okoljem: žive celice so odvisne od nenehne izmenjave energije in snovi, potrebne za njihov obstoj.

Vendar interakcijo z okoljem ureja avtopoetični sistem. Sistem je tisti, ki določa, kdaj, kaj in po katerih kanalih se energija ali snov izmenjujeta z okoljem.

Uporabni viri energije tečejo skozi vse žive (ali avtopoetske) sisteme. Energija lahko pride v obliki svetlobe, v obliki spojin na ogljiku ali drugih kemikalij, kot so vodik, vodikov sulfid ali amonijak.

Primeri

Celice

Živa celica je najmanjši primer avtopoetskega sistema. Celica reproducira lastne strukturne in funkcionalne elemente, kot so nukleinske kisline, proteini, lipidi. Se pravi, da se ne uvažajo samo od zunaj, ampak jih proizvaja sam sistem.

Bakterije, glivične spore, kvasovke in kateri koli enocelični organizem imajo to sposobnost samo-ponovitve, saj vsaka celica nenehno izvira iz že obstoječe celice. Tako je najmanjši avtopoetični sistem temeljna enota življenja: celica.

Večcelični organizmi

Večcelični organizmi, ki jih sestavljajo številne celice, so tudi primer avtopoetskega sistema, le bolj zapletenega. Kljub temu ostajajo njegove temeljne značilnosti.

Tako lahko kompleksnejši organizem, kot sta rastlina ali žival, tudi sam proizvaja in vzdržuje z izmenjavo elementov in energije z zunanjim okoljem.

Še vedno pa gre za avtonomne sisteme, ki jih od zunanjega okolja ločujejo membrane ali organi, kot je koža; na ta način ohranja homeostazo in samoregulacijo sistema. V tem primeru je sistem sam organizem.

Ekosistemi

Tudi avtopoetske entitete obstajajo na višjih stopnjah zahtevnosti, kot je to primer z ekosistemi. Koralni grebeni, travniki in ribniki so primeri avtopoetičnih sistemov, ker izpolnjujejo njihove osnovne značilnosti.

Gaia

Največji in najbolj zapleten znani avtopoetski sistem se imenuje Gaia, starogrška poosebitev Zemlje. Poimenovali so ga po angleškem znanstveniku za atmosfero Jamesu E. Lovelocku in je v bistvu zaprt termodinamični sistem, ker je malo izmenjave snovi z nezemeljskim okoljem.

Obstajajo dokazi, da ima Gaia globalni življenjski sistem lastnosti, podobne lastnostim organizmov, kot so uravnavanje kemijskih reakcij v atmosferi, povprečna globalna temperatura in slanost oceanov v obdobju več milijonov let.

Ta vrsta regulacije spominja na homeostatsko regulacijo, ki jo imajo celice. Tako lahko Zemljo razumemo kot sistem, ki temelji na avtopoezi, kjer je organizacija življenja del odprtega, zapletenega in cikličnega termodinamičnega sistema.

Reference

1. Dempster, B. (2000) Simpoetični in avtopoetični sistemi: novo razliko za samoorganizacijske sisteme v zborniku Svetovnega kongresa sistemskih znanosti [predstavljeno na letni konferenci International Society for System Studies, Toronto, Kanada.
2. Luhmann, N. (1997). Na poti k znanstveni teoriji družbe. Anthropos uredništvo.
3. Luisi, PL (2003). Avtopoeza: pregled in ponovna ocena. Die Naturwissenschaften, 90 (2), 49–59.
4. Maturana, H. & Varela, F. (1973). Strojev in živih bitij. Avtopoeza: organizacija živih (1. izd.). Uredništvo Universitaria SA
5. Maturana, H. & Varela, F. (1980). Avtopoeza in spoznanje: uresničitev živega. Springer Science & Business Media.
6. Mingers, J. (1989). Uvod v avtopoezo - posledice in aplikacije. Sistemska praksa, 2 (2), 159–180.
7. Mingers, J. (1995). Sistemi samoproizvajanja: implikacije in uporaba avtopoeze. Springer Science & Business Media.
8. Varela, FG, Maturana, HR, & Uribe, R. (1974). Autopoiesis: organizacija živih sistemov, njegova karakterizacija in model. BioSystems, 5 (4), 187–196.