AUTOPOIESIS: ÖZELLIKLERI VE ÖRNEKLERI - BIYOLOJI - 2025

Autopoiesis yaşayan sistemler kendini yeteneğine sahip olduğunu göstermektedir bir teoridir -olarak , kendinden - bakım ve öz -renewal . Bu kapasite, bileşiminin düzenlenmesini ve sınırlarının korunmasını gerektirir; yani, malzemelerin giriş çıkışlarına rağmen belirli bir şekli korumak.

Bu fikir, 1970'lerin başında Şilili biyologlar Francisco Varela ve Humberto Maturana tarafından "Hayat nedir?" Veya "Canlıları ayıran nedir?" Sorusuna cevap verme girişimi olarak sunulmuştur. cansız elementler? ». Cevap temelde canlı bir sistemin kendini yeniden üretmesiydi.

Bu kendini üreme kapasitesi, otopoez dedikleri şeydir. Böylece otopoetik sistemi, sürekli olarak yeni unsurları kendi unsurları aracılığıyla yeniden üreten bir sistem olarak tanımladılar. Autopoiesis, sistemin farklı unsurlarının, sistemin unsurlarını üreten ve yeniden üreten şekillerde etkileşime girdiği anlamına gelir.

Yani sistem, unsurları aracılığıyla kendini yeniden üretir. Otopoez kavramının aynı zamanda biliş, sistem teorisi ve sosyoloji alanlarına da uygulanmış olması ilginçtir.

karakteristikleri

Kendinden tanımlı sınırlar

Hücresel otopoietik sistemler, sistemin kendisi tarafından yaratılan dinamik bir malzeme ile sınırlandırılır. Canlı hücrelerde sınırlayıcı malzeme, lipid moleküllerinden oluşan ve hücrenin kendisi tarafından üretilen taşıma proteinleri tarafından çaprazlanan plazma zarıdır.

Kendi kendine üretim yapabilirler

En küçük otopoetik sistem olan hücreler, kontrollü bir şekilde kendilerinin daha fazla kopyasını üretebilirler. Bu nedenle, otopoez, canlı sistemlerin kendi kendine üretim, kendi kendine bakım, kendi kendini onarma ve kendi kendine ilişki yönlerini ifade eder.

Bu açıdan bakıldığında, bakterilerden insanlara kadar tüm canlılar otopoetik sistemlerdir. Aslında bu kavram, organizmalarıyla, kıtalarıyla, okyanuslarıyla ve denizleriyle Dünya gezegeninin otopoetik bir sistem olarak kabul edildiği noktaya kadar aşıldı.

Özerkler

İşlevleri harici bir unsur (insan operatör) tarafından tasarlanan ve kontrol edilen makinelerin aksine, canlı organizmalar işlevlerinde tamamen özerktir. Bu yetenek, çevre koşulları uygun olduğunda çoğalmalarına izin veren şeydir.

Organizmalar, sisteme nasıl tepki vereceğini söyleyen sinyaller olarak yorumlanan ortamdaki değişiklikleri algılama yeteneğine sahiptir. Bu yetenek, çevresel koşullar gerektirdiğinde metabolizmalarını geliştirmelerine veya azaltmalarına izin verir.

Operasyonel olarak kapalıdırlar

Otopoietik sistemlerin tüm süreçleri sistemin kendisi tarafından üretilir. Bu anlamda, otopoietik sistemlerin operasyonel olarak kapalı olduğu söylenebilir: dışarıdan sisteme giren ya da tam tersi olan hiçbir işlem yoktur.

Bu, bir hücrenin benzerini üretmesi için, yeni hücrenin yapısını oluşturmak için gerekli olan yeni biyomoleküllerin sentezi ve montajı gibi belirli işlemlerin gerekli olduğu anlamına gelir.

Bu hücresel sistem operasyonel olarak kapalı kabul edilir çünkü kendi kendine bakım reaksiyonları yalnızca sistem içinde gerçekleştirilir; yani canlı hücrede.

Etkileşime açıklar

Bir sistemin operasyonel olarak kapatılması, tamamen kapatıldığı anlamına gelmez. Otopoietik sistemler, etkileşime açık sistemlerdir; yani, tüm otopoietik sistemler çevreleriyle temas halindedir: Canlı hücreler, varoluşları için gerekli olan sürekli enerji ve madde değişimine bağlıdır.

Bununla birlikte, çevre ile etkileşim, otopoetik sistem tarafından düzenlenir. Enerjinin veya maddenin ne zaman, ne ve hangi kanallar aracılığıyla çevre ile değiş tokuş edildiğini belirleyen sistemdir.

Kullanılabilir enerji kaynakları tüm canlı (veya otopoietik) sistemlerde akar. Enerji, karbon bazlı bileşikler veya hidrojen, hidrojen sülfür veya amonyak gibi diğer kimyasallar şeklinde ışık şeklinde gelebilir.

Örnekler

Hücreler

Canlı bir hücre, bir otopoietik sistemin en küçük örneğidir. Bir hücre, diğerlerinin yanı sıra nükleik asitler, proteinler, lipitler gibi kendi yapısal ve işlevsel unsurlarını yeniden üretir. Yani sadece dışarıdan ithal edilmiyorlar, aynı zamanda sistemin kendisi tarafından üretiliyorlar.

Bakteriler, mantar sporları, mayalar ve herhangi bir tek hücreli organizma, her hücre değişmez bir şekilde önceden var olan bir hücreden geldiği için kendi kendini çoğaltma becerisine sahiptir. Dolayısıyla, en küçük otopoietik sistem, yaşamın temel birimidir: hücre.

Çok hücreli organizmalar

Pek çok hücreden oluşan çok hücreli organizmalar, aynı zamanda, sadece daha karmaşık olan bir otopoetik sistem örneğidir. Ancak, temel özellikleri kalır.

Böylelikle, bitki veya hayvan gibi daha karmaşık bir organizma, dış çevre ile element ve enerji alışverişi yoluyla kendini üretme ve sürdürme kapasitesine de sahiptir.

Ancak yine de dış ortamdan zarlar veya deri gibi organlarla ayrılmış otonom sistemlerdir; bu şekilde sistemin homeostazını ve kendi kendini düzenlemesini sağlar. Bu durumda, sistem organizmanın kendisidir.

Ekosistemler

Otopoietik varlıklar, ekosistemlerde olduğu gibi daha yüksek karmaşıklık seviyelerinde de mevcuttur. Mercan resifleri, çayırlar ve göletler otopoietik sistemlere örnektir çünkü bunların temel özelliklerini yerine getirirler.

Gaia

Bilinen en büyük ve en karmaşık otopoetik sistem, Dünya'nın eski Yunan kişiliği olan Gaia'dır. Bu, İngiliz atmosfer bilimcisi James E. Lovelock'un adını almıştır ve temelde kapalı bir termodinamik sistemdir, çünkü dünya dışı ortamla çok az madde alışverişi vardır.

Gaia'nın küresel yaşam sisteminin, atmosferdeki kimyasal reaksiyonların düzenlenmesi, küresel ortalama sıcaklık ve birkaç milyon yıllık dönemler boyunca okyanusların tuzluluğu gibi organizmalara benzer özellikler gösterdiğine dair kanıtlar var.

Bu tür bir düzenleme, hücrelerin sunduğu homeostatik düzenlemeye benzer. Bu nedenle Dünya, yaşamın organizasyonunun açık, karmaşık ve döngüsel termodinamik bir sistemin parçası olduğu otopoez temelli bir sistem olarak anlaşılabilir.

Referanslar

1. Dempster, B. (2000) Sympoietic and autopoietic systems: Proceedings of the World Congress of the Systems Sciences [International Society for Systems Studies Annual Conference, Toronto, Kanada'da sunulmuştur.
2. Luhmann, N. (1997). Bilimsel bir toplum teorisine doğru. Anthropos Editoryal.
3. Luisi, PL (2003). Autopoiesis: bir inceleme ve yeniden değerlendirme. Die Naturwissenschaften, 90 (2), 49–59.
4. Maturana, H. ve Varela, F. (1973). Makineler ve Canlı Varlıklar. Autopoiesis: Yaşayanların Organizasyonu (1. baskı). Editoryal Universitaria SA
5. Maturana, H. ve Varela, F. (1980). Otopoez ve Biliş: Yaşayanın Gerçekleşmesi. Springer Science & Business Media.
6. Mingers, J. (1989). Otopoez'e Giriş - Çıkarımlar ve Uygulamalar. Sistem Uygulaması, 2 (2), 159–180.
7. Mingers, J. (1995). Kendi Kendini Üreten Sistemler: Otopoezin Etkileri ve Uygulamaları. Springer Science & Business Media.
8. Varela, FG, Maturana, HR ve Uribe, R. (1974). Autopoiesis: Canlı sistemlerin organizasyonu, karakterizasyonu ve modeli. BioSystems, 5 (4), 187-196.