ลักษณะและตัวอย่างของ AUTOPOIESIS - ชีววิทยา - 2025

autopoiesisเป็นทฤษฎีซึ่งแสดงให้เห็นว่าระบบที่อาศัยอยู่มีความสามารถในตัวเอง -produce ตนเอง - การบำรุงรักษาและตนเอง -renewal ความสามารถนี้ต้องการการควบคุมองค์ประกอบและการอนุรักษ์ขีด จำกัด นั่นคือการรักษารูปทรงเฉพาะแม้จะมีการเข้าและออกของวัสดุ

แนวคิดนี้นำเสนอโดยนักชีววิทยาชาวชิลี Francisco Varela และ Humberto Maturana เมื่อต้นทศวรรษ 1970 โดยเป็นความพยายามที่จะตอบคำถาม "ชีวิตคืออะไร" หรือ "สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน ขององค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต? ». คำตอบคือโดยพื้นฐานแล้วระบบสิ่งมีชีวิตจะสืบพันธุ์ตัวเอง

ความสามารถในการทำสำเนาตัวเองนี้คือสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า autopoiesis ดังนั้นพวกเขาจึงกำหนดระบบอัตโนมัติว่าเป็นระบบที่สร้างองค์ประกอบใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่องผ่านองค์ประกอบของมันเอง Autopoiesis หมายความว่าองค์ประกอบต่าง ๆ ของระบบมีปฏิสัมพันธ์กันในรูปแบบที่สร้างและสร้างองค์ประกอบของระบบขึ้นมาใหม่

นั่นคือผ่านองค์ประกอบของมันระบบจะสร้างตัวเองขึ้นมา เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะทราบว่าแนวคิดของ autopoiesis ยังถูกนำไปใช้กับสาขาความรู้ความเข้าใจทฤษฎีระบบและสังคมวิทยา

ลักษณะเฉพาะ

ขีด จำกัด ที่กำหนดเอง

ระบบอัตโนมัติของเซลล์ถูกคั่นด้วยวัสดุไดนามิกที่สร้างขึ้นโดยระบบเอง ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตวัสดุที่ จำกัด คือเยื่อหุ้มพลาสมาซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของไขมันและข้ามด้วยโปรตีนขนส่งที่ผลิตโดยเซลล์เอง

พวกเขามีความสามารถในการผลิตด้วยตนเอง

เซลล์ซึ่งเป็นระบบอัตโนมัติที่เล็กที่สุดสามารถสร้างสำเนาของตัวเองได้มากขึ้นในลักษณะที่ควบคุมได้ ดังนั้น autopoiesis จึงหมายถึงลักษณะการผลิตด้วยตนเองการบำรุงรักษาตนเองการซ่อมแซมตัวเองและความสัมพันธ์กับตนเองของระบบสิ่งมีชีวิต

จากมุมมองนี้สิ่งมีชีวิตทุกชนิดตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงมนุษย์เป็นระบบอัตโนมัติ ในความเป็นจริงแนวคิดนี้ได้ก้าวข้ามไปสู่จุดที่ดาวเคราะห์โลกซึ่งมีสิ่งมีชีวิตทวีปมหาสมุทรและทะเลถือเป็นระบบอัตโนมัติ

พวกเขาเป็นอิสระ

ต่างจากเครื่องจักรที่มีหน้าที่ได้รับการออกแบบและควบคุมโดยองค์ประกอบภายนอก (ตัวดำเนินการของมนุษย์) สิ่งมีชีวิตมีอิสระในการทำงานอย่างสมบูรณ์ ความสามารถนี้เป็นสิ่งที่ช่วยให้พวกมันสืบพันธุ์ได้เมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสม

สิ่งมีชีวิตมีความสามารถในการรับรู้การเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมซึ่งตีความว่าเป็นสัญญาณที่บอกให้ระบบตอบสนอง ความสามารถนี้ช่วยให้พวกเขาพัฒนาหรือลดการเผาผลาญของพวกเขาเมื่อสภาพแวดล้อมรับประกัน

ปิดให้บริการ

กระบวนการทั้งหมดของระบบ autopoietic ผลิตโดยระบบเอง ในแง่นี้อาจกล่าวได้ว่าระบบอัตโนมัติปิดการทำงาน: ไม่มีการดำเนินการใด ๆ ที่เข้าสู่ระบบจากภายนอกหรือในทางกลับกัน

ซึ่งหมายความว่าสำหรับเซลล์ที่จะสร้างเซลล์ที่คล้ายกันได้จำเป็นต้องมีกระบวนการบางอย่างเช่นการสังเคราะห์และการประกอบสารชีวโมเลกุลใหม่ที่จำเป็นในการสร้างโครงสร้างของเซลล์ใหม่

ระบบเซลลูลาร์นี้ถือว่าปิดการทำงานเนื่องจากปฏิกิริยาการบำรุงรักษาตัวเองดำเนินการภายในระบบเท่านั้น นั่นคือในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

พวกเขาเปิดให้มีปฏิสัมพันธ์

การปิดระบบปฏิบัติการไม่ได้หมายความว่าระบบปิดอย่างสมบูรณ์ ระบบ Autopoietic เป็นระบบที่เปิดให้มีปฏิสัมพันธ์ นั่นคือระบบอัตโนมัติทั้งหมดมีการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม: เซลล์ที่มีชีวิตขึ้นอยู่กับการแลกเปลี่ยนพลังงานและสสารที่จำเป็นต่อการดำรงอยู่อย่างต่อเนื่อง

อย่างไรก็ตามการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมถูกควบคุมโดยระบบ autopoietic เป็นระบบที่กำหนดว่าเมื่อใดอะไรและผ่านช่องทางใดที่พลังงานหรือสสารจะถูกแลกเปลี่ยนกับสิ่งแวดล้อม

แหล่งพลังงานที่ใช้งานได้ไหลผ่านระบบที่มีชีวิตทั้งหมด (หรือระบบอัตโนมัติ) พลังงานอาจอยู่ในรูปของแสงในรูปของสารประกอบคาร์บอนหรือสารเคมีอื่น ๆ เช่นไฮโดรเจนไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือแอมโมเนีย

ตัวอย่าง

เซลล์

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็นตัวอย่างที่เล็กที่สุดของระบบ autopoietic เซลล์สร้างองค์ประกอบโครงสร้างและหน้าที่ของตัวเองเช่นกรดนิวคลีอิกโปรตีนไขมันและอื่น ๆ นั่นคือไม่เพียง แต่นำเข้าจากภายนอกเท่านั้น แต่ยังผลิตโดยระบบเองอีกด้วย

แบคทีเรียสปอร์ของเชื้อรายีสต์และสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวใด ๆ มีความสามารถในการจำลองตัวเองได้เนื่องจากเซลล์แต่ละเซลล์มักมาจากเซลล์ที่มีอยู่ก่อน ดังนั้นระบบอัตโนมัติที่เล็กที่สุดจึงเป็นหน่วยพื้นฐานของชีวิตนั่นคือเซลล์

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ซึ่งประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากก็เป็นตัวอย่างของระบบอัตโนมัติที่มีความซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามลักษณะพื้นฐานยังคงอยู่

ดังนั้นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นพืชหรือสัตว์ก็มีความสามารถในการผลิตและดำรงอยู่ได้โดยการแลกเปลี่ยนองค์ประกอบและพลังงานกับสิ่งแวดล้อมภายนอก

อย่างไรก็ตามระบบเหล่านี้ยังคงเป็นระบบอิสระแยกออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกโดยเยื่อหุ้มหรืออวัยวะต่างๆเช่นผิวหนัง ด้วยวิธีนี้จะรักษาสภาวะสมดุลและการควบคุมตนเองของระบบ ในกรณีนี้ระบบคือสิ่งมีชีวิตเอง

ระบบนิเวศ

เอนทิตีอัตโนมัติยังมีอยู่ในระดับความซับซ้อนที่สูงขึ้นเช่นเดียวกับในกรณีของระบบนิเวศ แนวปะการังทุ่งหญ้าและสระน้ำเป็นตัวอย่างของระบบอัตโนมัติเนื่องจากเป็นไปตามลักษณะพื้นฐานของสิ่งเหล่านี้

Gaia

ระบบ autopoietic ที่ใหญ่และซับซ้อนที่สุดที่รู้จักกันเรียกว่า Gaia ซึ่งเป็นตัวตนของโลกกรีกโบราณ สิ่งนี้ได้รับการตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศชาวอังกฤษ James E. Lovelock และโดยพื้นฐานแล้วมันเป็นระบบอุณหพลศาสตร์แบบปิดเนื่องจากมีการแลกเปลี่ยนสสารกับสภาพแวดล้อมนอกโลกเพียงเล็กน้อย

มีหลักฐานว่าระบบชีวิตทั่วโลกของ Gaia แสดงคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกับสิ่งมีชีวิตเช่นการควบคุมปฏิกิริยาเคมีในบรรยากาศอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกและความเค็มของมหาสมุทรในช่วงเวลาหลายล้านปี

กฎระเบียบประเภทนี้คล้ายกับการควบคุมแบบ homeostatic ที่เซลล์มีอยู่ ดังนั้นโลกจึงสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นระบบที่มีพื้นฐานมาจาก autopoiesis ซึ่งการจัดระเบียบของชีวิตเป็นส่วนหนึ่งของระบบอุณหพลศาสตร์แบบเปิดที่ซับซ้อนและเป็นวัฏจักร

อ้างอิง

1. Dempster, B. (2000) Sympoietic and autopoietic systems: ความแตกต่างใหม่สำหรับระบบการจัดระบบด้วยตนเองในการดำเนินการของ World Congress of the Systems Sciences [นำเสนอที่ International Society for Systems Studies Annual Conference, Toronto, Canada
2. Luhmann, N. (1997). ต่อทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ของสังคม บรรณาธิการ Anthropos
3. ลุยซี, PL (2003). Autopoiesis: การตรวจสอบและการประเมินใหม่ Die Naturwissenschaften, 90 (2), 49–59
4. Maturana, H. & Varela, F. (1973). ของเครื่องจักรและสิ่งมีชีวิต Autopoiesis: องค์กรแห่งชีวิต (1st ed.) กองบรรณาธิการ Universitaria SA
5. Maturana, H. & Varela, F. (1980). Autopoiesis และ Cognition: The Realization of the Living Springer Science & Business Media
6. มิงเกอร์เจ. (1989). บทนำสู่ Autopoiesis - ผลกระทบและการใช้งาน การปฏิบัติระบบ, 2 (2), 159–180
7. Mingers, J. (1995). ระบบผลิตเอง: ผลกระทบและการประยุกต์ใช้ Autopoiesis Springer Science & Business Media
8. Varela, FG, Maturana, HR, & Uribe, R. (1974). Autopoiesis: การจัดระเบียบของระบบที่มีชีวิตลักษณะเฉพาะและแบบจำลอง ไบโอซิสเต็มส์, 5 (4), 187-196.