‘Caos’… ‘Complexidade’ & ‘Autorganização’

“A teoria do ‘caos determinístico’ prevê padrões, ao levar em consideração todas as variáveis externas e interações internas – em um sistema aberto (não-linear) que,         via de regra, tende a infinito… Já um sistema lineartende a reduzir o número de variáveis, a fim de compelir um padrão que – de fato, não existe”…(Lara Vaz Tassi) 

O retrospecto histórico

Toda história da teoria das organizações (como aliás… toda a história das ciências sociais) encontra-se permeada pela noção de que quaisquer modelos apenas possam ser construídos… – a partir de ‘premissas’   já validadas pela ‘ciência natural’.

Isto se deve à busca por uma explicação única…para a totalidade dos fenômenos     (assim como de um ‘fundamento único’       para nossa compreensão do Universo).

Como exemplos — Adam Smith concebeu a ação de uma ‘mão natural invisível‘ guiando o comércio e indústria… de acordo com a lei – também natural da ‘oferta e procura‘…James Madison, por sua vez, considerava que o equilíbrio entre as forças políticas… – tal qual o equilíbrio gravitacional entre os corpos celestes…proveria a democracia de uma harmonia (social) intrínseca.

Desde Newton, a visão científica universalmente aceita, afirmava estar o Universo em equilíbrio (ainda que, equilíbrio dinâmico, ou seja – em movimento)…nem evoluindo,    nem involuindo – no qual … segundo Lavoisier  “nada se cria… tudo se transforma”. Acreditava-se também num encadeamento ‘causa-efeito’ estritamente determinista e linear, onde cada causa corresponderia – necessariamente…a um determinado efeito.

Tais ideias de equilíbrio e causalidade legitimavam-se mutuamente; acreditava-se haver uma ‘equivalência plena’ entre causas e efeitos.

Matematicamente falando – se, num dado instante do tempo, fossem, simultaneamente, invertidas as direções de todas as forças que caracterizam um dado movimento, o tempo ‘daria marcha-a-ré’, e as causas seriam reconstituídas a partir dos efeitos…Por exemplo, o móvel que desce um plano inclinado perde altitude… porém, adquire uma velocidade, que é aquela que lhe seria necessária para retornar à sua altitude original.

E, um Universo no qual jamais surge qualquer força nova (ou seja,               onde nenhum corpo pode adquirir força sem que outro, na mesma         medida…  a tenha perdido)… — é… um ‘universo em equilíbrio‘.

Decorre daí a ideia de ‘Universo-Máquina‘…onde a totalidade dos fenômenos seria descrita…por leis matemáticas perfeitas e imutáveis.

Desse modo, era inevitável que também acabasse surgindo a ‘feliz’ ideia… de um ‘homem-máquina’  –  levada a cabo por Frederick Taylor, no início deste século,   a partir da… ciência!

Até que finalmente, na segunda metade do século XIX – leis recém-descobertas da termodinâmica” permitiram aos cientistas conceber máquinas projetadas para um rendimento máximo… – Eficiência”    tornava-se a ‘palavra da moda’ – tanto, que Taylor chegou a declarar não mais poder se conformar ao… desperdício dos esforços humanos provocados pelos desastrados, ineficientes, ou mal-dirigidos movimento dos homens”(Freedman, 1992)

A doutrina científica das ‘leis fundamentais’ é então expressa nos conceitos tayloristas de “one best way” e “one best method“… com a fisiologia da época dando respaldo à ideia de uma eficiência humana inferida a partir de parâmetros de eficiência das máquinas, o que levou a técnicas que estabelecessem o perfil do ‘homem médio’…  e, à seleção de mão-de-obra em função de tais critérios…Logo, as organizações seriam concebidas pra funcionar como máquinas orientadas à minimização da incerteza.

A palavra-chave explícita era, sem sombra de dúvida, ‘eficiência’,               mas, a palavra-chave implícita era ‘equilíbrio’… e, os objetivos               eram…’estabilidade’, ‘regularidade’, ‘confiabilidade’, e ‘precisão’.

Ora, os enfoques mecanicistas de organização só podem funcionar bem em condições nas quais máquinas funcionem bem – por exemplo…quando as mesmas tarefas precisam ser desempenhadas continuamente, ou quando se produz apenas produtos padronizados. Assim… – uma ‘empresa-máquina’ é projetada para atingir objetivos ‘pré-determinados’, apresentando – por isso… – dificuldades de adaptação a mudanças no ambiente externo.

‘De uma máquina espera-se que seja eficiente — não,                                           que seja criativa ou inovadora diante do imprevisto.’

Porém, ao longo do século XX, a ciência atualizou sua visão clássica…de uma realidade em permanente equilíbrio – para a visão de uma realidade sujeita a perturbações, sim!… mas, que tendia… naturalmente, a retornar ao equilíbrio. – Nessa nova etapa… a palavra-chaveeficiência foi substituída pela palavra-chave eficácia.

Não bastava mais fazer bem feito…era preciso agora que este bem-feito fosse adequado às circunstâncias vigentes…. Era preciso fazer a coisa certa, de modo ‘suficientemente certo’, e, enquanto ainda fosse tempo – de nada adiantando fazer certo a coisa errada; ou fazer a coisa certa tarde demais.

Reconhecia-se a importância de um “meio ambiente(‘mercado‘) instável e em permanente evolução, no qual as organizações competem entre si por recursos limitados – numa ‘seleção natural’ que determina as outras 2 “palavras-chave” deste novo paradigma… ‘competitividade e  ‘sobrevivência.

(Nesse sentido, nada, provavelmente, tenha sido mais dramático que o ‘darwinismo social‘ utilizado para dissolver a compaixão…e afirmar serem os pobres, os ‘inadaptados’ … na “seleção natural” do capitalismo.)

As ‘organizações passam a ser vistas como sistemas sujeitos a oscilações; acreditando-se, porém, que estas oscilações possam ser amortecidas…e, que os sistemas sejam capazes de retornar ao equilíbrio, naturalmente.

Atributos como ‘flexibilidade‘ e ‘criatividade‘ adquiriam,                                                 por conseguinte, mais importância do que a mera ‘eficiência’.

O modelo universalmente aceito passa a ser o de um sistema auto-regulado, onde os desvios são identificados por sinalizações de ‘feedback’, para serem então compensados, corrigidos, atenuados ou neutralizados… – sempre por meio de mudanças incrementais. Chega-se a tal modelo acreditando-se que as oscilações que se amplificam com o tempo, conduzem o sistema ao colapso… — sendo que — apenas sistemas capazes de manter-se estáveis, sobrevivem no tempo… E daí, surgem o ‘Desenvolvimento Organizacional‘, e a ‘Teoria da Contingência‘.

A principal proposição do primeiro é a ‘mudança planejada‘…parte-se do princípio que inexiste um modelo ideal de organização aplicável a quaisquer condições…e que, portanto, as organizações devam adaptar-se a suas circunstâncias específicas, mas sempre de forma planejada… – Preconiza-se assim, um processo dirigido, pelo qual decisões e ações (causa) levariam a uma adequada adaptação (efeito)…ao ambiente.

O ‘Contingencialismo‘, por sua vez…parte do pressuposto de que as organizações são moldadas por seus ambientes – porém, mesmo assim…também as considera capazes de determinar e dirigir sua evolução – desde que consigam, adequadamente, prospectar as tendências de evolução do ambiente externo (causa)… – A partir daí, elas serão também capazes de modificar-se para acompanhar tais mudanças… – ou seja, capazes de moldar seu próprio futuro (efeito).

Os novos caminhos da ciência

Falamos até aqui de sistemas ‘ABERTOS’, ou seja, que trocam energia e informação com seus ambientes  —  e …   são por eles influenciados. – Porém, na década de 80, 2 biólogos chilenos, Humberto MaturanaFrancisco Varela com a “autopoiesis” revolucionaram a ciência, afirmando não ser a vida produzida por “condicionantes externos” — mas sim… — ser ela própria, produtora de si mesma.

“Nós, seres vivos somos sistemas determinados  em nossa estrutura… Isso quer dizer que somos sistemas tais que — quando algo externo incide sobre nós  —  o que acontece conosco depende de nossa estrutura nesse momento…  —  e não…  de algo externo”…   (Humberto Maturana)

Quando um ser vivo troca informações com seu ambiente, tais informações terão para o sistema um significado próprio – único – não necessariamente idêntico ao que tem para um observador externo ao sistema… Ou seja, os sistemas vivos trocam energia com seus ambientes (termodinamicamente abertos) mesmo sendo organizacionalmente fechados.

Mas, se são fechados, como se dá então, a adaptação ao ambiente externo?… Por meio daquilo a que chamamos auto-organização (a constante produção e atualização de   sua organização, em congruência com as mudanças ambientais) sempre procurando orientar esta “auto-organização”… — segundo premissas internamente determinadas.

Cada sistema vivo é…para si, o centro do Universo – assim… em última análise, a finalidade de um sistema vivo é a produção de sua identidade.

Para Maturana e Varela, a ideia clássica de que os seres vivos são sistemas plenamente abertos ao ambiente decorre do esforço de se tentar compreender tais sistemas a partir do nosso ponto de vista, como observadores externos que somos… Na verdade — o que caracteriza a vida como tal… — é justamente sua ‘auto-suficiência organizacional.

A ‘autopoiesis‘ afirma que o sistema nervoso não processa informações vindas do ambiente, nem tampouco constrói representações deste ambiente em sua memória;         ao invés disto, cria referências do ambiente, atribuindo padrões de comportamento       como uma forma de expressar sua própria lógica interna de organização… Assim, o sistema irá procurar interagir com o ambiente externo, sempre de acordo com uma     lógica que prioriza a afirmação de sua identidade – ainda que para isto…deva estar, permanentemente, atualizando-a.

Autopoiese ou ‘autopoiesis’ … (do grego auto…”próprio” — poiesis…”criação”) … é um termo cunhado na década de 1970 pelos biólogos e filósofos chilenos…Francisco Varela   e Humberto Maturana para designar a capacidade dos seres vivos de produzirem, a si próprios… Dessa forma – um ser vivo é um sistema autopoiético – caracterizado como uma ‘rede fechada de processos produtivos’, em que as moléculas formadas, bem como suas interações, geram a mesma rede molecular que as produziu…Assim, um sistema vivo, mantém-se autônomo… se autorregulando e autorreproduzindo, mesmo numa constante interação circular recursiva com o meio… o qual – somente desencadeia no ser vivo, mudanças solicitadas por sua própria estrutura. A adaptação do ‘ser vivo’ ao seu meio,  e conservação da autopoiese, são condições sistêmicas à vida. (‘Autopoiese’) 

Teoria da Complexidade                                                                                               “Dominar o caos que se é – obrigar seu próprio caos a tornar-se forma… tornar-se necessidade na forma: tornar-se lógica simples, inequívoca, matemática; tornar-se       lei – tal é a grande ambição.”   (F. Nietzsche)

As visões clássicas a respeito da desordem foram todas depreciativas, pois a ciência esteve sempre orientada à descoberta de certezas. Todo conhecimento reduzia-se à ordem e toda aleatoriedade seria apenas aparência, fruto de nossa ignorância… – a ser necessariamente dirimida em algum momento futuroContudo, o que as teorias da Complexidade estão fazendo, em essência…é demonstrar que tudo no Universo é composto – tanto por ordem quanto por desordem – cabendo à ciência… – aceitar que a incerteza faz parte desse jogo.

… Uma importante vertente de estudo da autorganização é a de Henri Atlan, e seu princípio da ‘complexidade por auto-organização‘ através do ruído… – que corresponde a toda desordem, incerteza, instabilidade e aleatoriedade.

Ele afirma que os seres vivos são sistemas dotados de grande complexidade, fruto da riqueza de interações entre suas partes constituintes … descrevendo tais sistemas como capazes…não somente de resistir às ‘perturbações externas’ – mas também de tirar partido delas … – para redefinir seus próprios ‘modos de organização’… (Sendo esta… a essência do “processo evolutivo”)

O ruído continua exercendo seu tradicional papel destrutivo (pois pode inviabilizar o funcionamento do sistema), mas…ao mesmo tempo, exerce um papel potencialmente positivo — pois permite ao sistema apreender o movimento da realidade — o que lhe possibilita se auto-reorganizar, e assim adquirir uma complexidade ainda maior.

O ‘indeterminismo‘ como paradigma                                                                                 O objetivo último do conhecimento não deve ser o de desvendar todos segredos                 do mundo – mas sim… propor-se a dialogar com este mundo e suas incertezas.               

Durante a Idade Média…as “visões de mundo predominantes excluíam qualquer ideia de mudança, sendo as sociedades da época tidas como estáticas e invariantes no tempo. Com o fim desta era – o advento da mudança na vida dos homens (mudança econômica, social, política, cultural, científica, tecnológica) levou à busca por novas visões de mundo… que a explicassem; sendo exatamente isto que a física clássica, através da dinâmica newtoniana, logrou fazer.

Por meio da linguagem matemática, e de noções como ‘espaço’, ‘trajetória’ e ‘forças’ expressas por ‘vetores’… a ‘mudança’ (percebida na qualidade de movimento) pôde ser descrita, mensurada, modelada; e mais importante, prevista em termos de suas causas       e efeitos. – Assim, a ideia determinista de um Universo regido por ‘leis matemáticas invariantes’… assegurava previsão dos efeitos… a partir do conhecimento das causas.

Eventuais oscilações nas condições iniciais, presentes em toda mensuração física, não invalidavam ‘relações causa-efeito’ expressas matematicamente, pois os efeitos incorporavam proporcionalmente tais oscilações.

E assim os fenômenos naturais começam a ser modelados – um a um – quer dizer, começam a ser simplificados, reduzidos à ‘modelagem matemática’…Mesmo diante de fenômenos um pouco mais complexos…(como no caso da ‘dinâmica dos fluidos’) onde,     por inúmeras vezes, a ciência não obteve sucesso – ainda assim, tais insuficiências são atribuídas ao ‘imperfeito’ e ‘incompleto’ conhecimento da época.

Porém… em 1962  –  ao modelar matematicamente um fenômeno meteorológico  –  extremamente complexo…   —   Edward Lorenz  percebeu que ínfimas alterações   nas condições iniciais impediam qualquer previsibilidade …  pois resultavam em efeitos, não mais     só… quantitativamente diversos, mas, qualitativamente distintos. Sendo inclusive…dele próprio, a metáfora… “O bater das asas de   uma borboleta no Brasil … pode desencadear tornados no Texas”.

(A meteorologia — tal como inúmeros outros fenômenos da natureza, como batimentos cardíacos ou movimentos sísmicos…é um ‘sistema não-linear‘.)

Surgia assim… uma  ‘3ª via’…  entre o determinismo dos sistemas lineares              (onde mudanças nos estímulos levam a mudanças proporcionais nas respostas),                   e o indeterminismo da aleatoriedade (o chamado ‘caos)  —  um meio-termo             entre ‘determinismo‘ e ‘acaso‘ – um diálogo entre ‘ordem‘ e ‘desordem‘…             

Onde o domínio dos resultados possíveis revela a existência de padrões recorrentes (fractalidade) — onde sistemas de natureza totalmente distinta têm propriedades universais (criticalidade) — onde a identificação da ‘dimensão fractal‘ do sistema permite a percepção qualitativa do fenômeno estudado (transcendentalidade…),       onde até certo ponto (‘horizonte temporal‘) os sistemas exibem comportamento       bem previsível … – tornando-se imprevisíveis…(somente a partir daí.)

(ponto de bifurcação -> quebra de simetria)

A ordem no Caos                                                                                                                         “O emprego do termo ‘caos’, tradicionalmente associado à desordem, é – na verdade, traiçoeiro… Caos – em ciência, não é desordem – mas… uma ordem ‘mascarada’ de aleatoriedade”  (Edward Lorenz)

ilya-prigogine-frase

O advento da Teoria do Caos  veio legitimar a desordem… e o acaso no ‘campo científico’. – A partir daí … pode-se prosseguir conceituando fenômenos como estritamente “deterministas”…  mas temos de reconhecer estes,   a minoria nos eventos naturais.

Como disse Atlan Assim como em biologia – desordem e instabilidade podem originar transformações qualitativas no sistema“. Ilya Prigogine verificou que isto também ocorre em termos estritamente inorgânicos… – Ou seja…ele demonstrou que a matéria como um todo – e não somente os organismos vivos, é capaz de evoluir pela aprendizagem… e superação criativa de limites.

Sua teoria dasestruturas dissipativasé, dessa forma, tida como o elo perdido que ‘re-une’ a biologia…à física e à química. A exclusão dos compostos estritamente físico-químicos da categoria de seres vivos, a partir de agora, deve-se apenas a velhos critérios convencionais, como os que definem a vida pela ocorrência de células…por intermédio da reprodução.

Prigogineestudando ‘sistemas químicos não lineares’, verificou que…sob condições instáveis, tais sistemas tornam-se capazes de subverter o ‘ princípio termodinâmico‘, que afirma que… os sistemas térmicos tendem – necessariamente… a dissipar energia, rumo a um estado de equilíbrio – (entropia sempre crescente).

A partir de um certo limiar de distanciamento do equilíbrio… estes sistemas tornam-se capazes de importar energia, e exportar entropia, sendo por isso denominados ‘dissipativos’…

Sob tais condições, o sistema torna-se susceptível a ‘flutuações’. Pequenas perturbações aleatórias podem ser rapidamente amplificadas, levando o sistema a uma ainda maior instabilidade, em um limite denominado ‘ponto de bifurcação’, a partir do qual rompe-     se a estrutura do sistema, numa ‘quebra de simetria’… ( -> ponto de bifurcação)

Os ciclos evolutivos 

Após o “ponto de bifurcação“… o comportamento do sistema torna-se errático por algum tempo, mas tende estabilizar-se em um novo equilíbrio,         só que, qualitativamente, distinto do original.

O sistema agora, apresenta novos modos de organização  –  estruturalmente mais complexos (ele evoluiu)…  Porém, o mais notável neste processo, é o fato de ser impossível prever qual caminho evolutivo o sistema irá tomar a partir do ‘ponto de bifurcação’.

Durante a  fase de instabilidade…  o sistema  ‘experimenta’  inúmeras variantes de ‘futuros possíveis’, antes de decidir-se por seu novo patamar estável de complexidade. – Todo o processo é… em suma, um processo de ‘autorganização‘ que resguarda o sistema de ingressar no caminho da ‘entropia’…isto é…da inexorável decadência.

Com efeito… Tudo na natureza evolui. – Nada no Universo é passivo; a noção de ‘equilíbrio’ passa a ser compreendida como um particular caso-limite. E, 0 fim             da causalidade linear – enquanto fundamento único…  impõe o fim definitivo do         sonho de explicar a ‘totalidade’ do Universo…  —  por meio de leis fundamentais, invariantes e eternas… Afastado do equilíbrio – a descrição de um ‘sistema não-               linear’ deixa de ser única…tornando-se função de sua atividade, a cada instante.

A ciência, portanto, jamais poderá cumprir a missão a que se havia historicamente incumbido…qual seja… a de descobrir a verdade última do Universo…(pois sempre haverá uma posterior). ##### ‘texto base’  (Ruben Bauer – COPPE/UFRJ) ##### ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

A origem da vida autorganizada                                                                                    A existência não é contradição, mas sim complementaridade,                                                   e…síntese transcendental” (Louis Pauwels & Jacques Bergier)

A questão da origem da vida é… sem dúvida, uma das questões centrais relacionadas à auto-organização e complexidade. Podemos ter dúvida sobre se a ordem pode emergir     da desordem…mas não há dúvida de que ‘seres‘…com um certo tipo de complexidade anteriormente inexistente, surgiram ao longo das eras geológicas.

Todavia, não há um consenso sobre o mecanismo da origem da vida. Em 1648, o médico belga Jan van Helmont defendeu que… toda vida tem origem química’. – No entanto, em 1806 o químico Jöns Berzelius estabeleceu uma distinção entre química inorgânica   e orgânica, sugerindo que o fenômeno da vida envolveria uma ‘energia vital proveniente de uma base química específica…Esta distinção foi por terra, quando o alemão Friedrich Wöhler sintetizou o composto orgânico ureia a partir de compostos inorgânicos.

Mais tarde (1862), Louis Pasteur refutou definitivamente a hipótese da ‘geração espontânea‘ como fenômeno presente em nosso cotidiano… – enquanto Matthias Schleiden (1863) salientava que as condições na Terra – quando a vida teria se originado… – deveriam ser outras – em relação à que conhecemos hoje…E Ernst   Haeckel (1866) anunciava enfim, a ideia de umasopa pré-bióticade onde surgiriam os “microrganismos primitivos.

Já no século XX, Walther Loeb (1913) sintetiza a glicina – o aminoácido mais     simples… – a partir de uma mistura gasosa de gás carbônico…amônia…e água.

O bioquímico russo Alexander Oparin (1894-1980) lança, em 1924 a primeira ‘teoria sobre a origem da vida’ (a partir de processos químicos) destacando que … na sopa orgânica primordial, géis em formato esférico, teriam se formado espontaneamente – sendo assim…precursores das células (formas mais complexas de ‘microrganismos’ teriam evoluído por meio da ‘seleção natural‘.)

Em 1929… — o bioquímico…e geneticista John Haldane  apresenta ideias semelhantes, mas destaca, em oposição     a Oparin, o papel do ‘núcleo celular‘. – Também vê no vírus uma forma intermediária, entre a vida e a matéria inorgânica… Porém…mais tarde (1954) negaria esta tese, sugerindo que o RNA é que seria o ‘precursor da vida‘.

A distinção entre as visões de Oparin e Haldane marca assim uma discussão que existe até hoje sobre a origem da vida – entre os que defendem um começo ‘metabólico‘; os que defendem o começo ‘genético‘…e, aqueles que defendem a ‘coevolução‘ entre os 2.

J. Bernal (1949) introduz a hipótese de que as ‘formas primitivas de vida’, necessitando de um ambiente com condições de contorno mais rígidas, teriam se originado na argila. Em 1952, o químico Harold Urey… trabalhando em Chicago/EUA, desenvolve a teoria de que  atmosfera primordial da Terra consistiriabasicamente…de metano e amônia.

Seu aluno Stanley Miller consegue, no ano seguinte, gerar aminoácidos em quantidades significativas – a partir de uma mistura de metano, amônia, água e descargas elétricas.

A noção de um começo genético é desenvolvida na década de 70 por Eigen e Schuster, com a teoria do ‘hiperciclo’… – que é considerada próxima à abordagem de Prigogine… (O início da vida teria surgido com ‘macromoléculas replicantes‘, sem que houvesse necessidade de um metabolismo muito elaborado.)

A concepção de que teria havido um ‘mundo de RNA‘, antes do desenvolvimento das formas conhecidas de vida é defendida por Crick (1968) e Gilbert (1986). Moléculas de RNA seriam ao mesmo tempo fenótipo e genótipo – ou seja…auto-replicantes       e catalíticos…(esta ideia foi estimulada pela descoberta de que… – nos organismos atuais… – certas enzimas são feitas de RNA… e não de proteínas.)

Mais recentemente… descobriu-se que o DNA pode atuar                             como enzima — e…que peptídeos podem se auto-replicar.

As concepções metabólicas baseiam-se na noção do “genetic takeover”, ou seja, o RNA teria invadido e substituído um replicante mais rudimentar dentro de estruturas metabólicas previamente existentes. Cairns-Smith (1982) lançou esta ideia, sugerindo   que tudo teria começado com ‘minerais e sua cristalização’… De Duve (1991) defende       um ponto parecido, descrevendo um mundo de tioéster, com metabolismo… antes       de surgir a replicação (…os “moldes” de onde outras membranas seriam copiadas — surgiriam naturalmente.)

A seguirBaltscheffsky (1993) sugere um “mundo de pirofosfato inorgânico”…que forneceria uma conversão de energia pré-biótica… que teria precedido o mundo ATP  (no qual vivemos). – Já Stuart Kauffman (1995) defende que o surgimento da vida não depende de moldes (DNA, RNA, ou polímeros semelhantes), mas encontra-se na própria catálise, e na ‘combinatória química‘. Para tanto, cria um modelo computacional de ‘autocatálise coletiva’, com uma complexidade mínima, acima da qual a ‘autocatálise’ ocorreria espontaneamente.

Por fim… a ideia de ‘coevolução‘ foi proposta por Wang (1975) e Di Giulio (1997)… o código genético teria evoluído, simultaneamente com o ‘aparelho tradutor’ (síntese de aminoácidos).

http://www.cei.unir.br/artigo14.html

‘Autorganização’ biológica       

Dentre os autores que examinam a questão da ‘autorganização‘ na Biologia… um dos mais conhecidos é o francês Henri Atlan…autor de       ‘Entre o Cristal e a Fumaça’.

Este título se refere à ‘posição intermediária’ na qual os sistemas complexos se situam; entre a ordem simétrica de um cristal… – e a desordem imprevisível  da fumaça.

Do lado da ordem do cristal, Atlan fala da repetição, da regularidade, e a redundância… – do lado da desordem da fumaça… – variedade…incerteza…e… complexidade. Haveria coexistência destes ingredientes opostos … em uma organização dinâmicaNesta noção de ordem e desordem, o que nomeamos definição epistêmica de ordem seria…  –  ograu de conhecimento do todo, que obtemos a partir do conhecimento de uma parte“.

Divulgador do princípio da ordem a partir do ruído”…proposto por von Foerster; Atlan destaca a constatação de que as máquinas naturais (ou seja…os organismos vivos) são resistentes aos efeitos destruidores do ruído. Opondo elementos de ‘determinação’ e ‘indeterminação’ … alguma dose de incerteza seria necessária – a partir de certo grau de complexidade – para permitir que o sistema se adaptasse a determinado ‘nível de ruído’.

De acordo com a sua “teoria da autorganização … a organização de um sistema seria definida pela dinâmica de variação da quantidade de informação no tempo; 3 parâmetros definiriam o grau de organização: (i) a ordem repetitiva ou redundância; (ii) a ordem por improbabilidade ou variedade; (iii) o parâmetro de confiança (reliability), que exprimiria a inércia do sistema ante modificações.

Para um sistema ‘autorganizar’ a partir de uma evolução…inicialmente o “sistema” deve possuir enorme ‘redundância – ou seja… a informação nele contida deve ser repetida,   e, ao mesmo tempo, ter uma alta sensibilidade às mudanças provocadas pelo ruído… À medida que este atua no sistema, a redundância é aleatoriamente destruída, ampliando     sua ‘variedade‘ – bem como a “confiabilidade” do sistema em questão. (Henri Atlan   não parece explicar como a confiabilidade aumentaria… – mas, certamente isto poderia ocorrer por ‘seleção natural‘.)

Desta forma, o prefixo “auto” se justificaria   na expressão “autorganização”…já que as alterações não surgiriam – de um programa pré-estabelecido… com vistas à organização do sistema, mas de um ‘fenômeno aleatório’.

O que aumentaria o ‘grau de organização’ do sistema seria portanto…o ruído. Mas, como isso aconteceria? … — Atlan vai acoplar esta pergunta a outra…igualmente problemática: – ‘Qual é a origem última da informação?’…

A proposta de Atlan é simples. Imagine uma fonte de comunicação e um receptor, ambos dentro de uma célula (ou, dentro de um organismo)… Suponha agora, que a informação transmitida esteja – inicialmente…sujeita a pouco ruído. – Isto significa, que o estado do receptor é muito parecido com o estado da fonte… — há grande “informação mútua”; há grande “redundância (…o estado do emissor se repete no receptor).

Considere agora a presença de ruído neste canal. Isso degrada a quantidade de informação transmitida… Consequentemente, os estados do receptor e do emissor serão mais diversos, haverá mais variedade na ‘célula total‘. Em outras palavras… se a célula como um todo… (incluindo fonte e receptor) for considerada como “fonte global de informação para um observador (receptor) externo…0 ruído terá aumentado sua quantidade de informação. (E a entropia da fonte global é maior, pois há mais mensagens possíveis do que antes.) 

Atlan considera que este modelo encapsula um traço essencial da ‘autorganização‘. Apesar de não muito evidente a sua relevância, esta observação faz um pouco mais de sentido ao considerarmos a definição que Atlan nos dá a respeito de ‘complexidade‘:

Complexidade exprime a informação que nos falta a respeito de um sistema… É uma desordem aparente…onde há razões para supor uma ordem implícita…ou onde não se conheça seu código’…(se distingue de “complicação“…nº de etapas p/ descrever, ou construir um sistema)

Com esta definição de ‘complexidade’… (como a informação que nos falta a respeito de     um sistema), fica mais fácil entender a importância que Atlan atribui ao seu modelo de aumento de variedade através do ruído…O ruído alteraria o sistema – sem que soubéssemos como, o que significaria aumento de ‘complexidade’… ou ‘organização‘.

Apesar de, aparentemente, as definições mais aceitas hoje em dia de ‘complexidade’ se enquadrem na definição de Atlan de ‘complicação’;   a bem da verdade… – necessitamos de medidas de organização que       sejam ‘objetivas’, isto é, não dependentes de um (único) observador.

‘Auto-Organização e Complexidade’  (Osvaldo Pessoa Jr.) — (texto base)  ***************************************************************************            “Perder calor é condição necessária para que um sistema funcione — significa que o sistema não entrará em colapso. – Portanto, ser um ‘sistema aberto‘ é condição de existência para o sistema… Na comunicação, os elementos essenciais são – um canal         de comunicação, e sua mensagem. Aliado a isso, em toda comunicação há ruído, que inutilmente se tenta tirar…fechando o sistema… tentando se fazer uma comunicação     sem perdas. Porém, para que haja comunicação o ruído é essencial; é o ‘3º elemento’. Buscar um sistema de comunicação sem ruído, como a filosofia tentou fazer – a base de sistemas puramente formais…é escravizar-se na razão, fechando-se em si mesmo”.  (Michel Serres – ‘O 3º Instruído’) ***********************************************

jardim-garrafa

Plantas que florescem em ambientes fechados

Tanto florescimento de vida vegetal em uma ‘garrafa’. Será que isso é mesmo possível? … Por mais incrível que pareça — esse “jardim garrafa“…é ainda mais incrível que parece…não tem sido aberto desde 1972.

David Latimer… 80 anos… é o dono deste curioso experimento – que não tem tomado muito do seu tempo… Mas…como essas plantas sobrevivem?…   Seria montagem? – Para os especialistas… NÃO!

É totalmente possível que plantas formem um mini-ecossistema que “cuida de si mesmo”. E, aparentemente, é o caso do jardim lacrado do Sr. Latimer.

Jardim garrafa

No domingo de Páscoa de 1960, o Sr. Latimer pensou que, por curiosidade, seria divertido começar um jardim garrafa. Então, em um garrafão globular de cerca de 37 litros, Latimer derramou um pouco de composto… e, cuidadosamente…colocou uma muda de plantas do gênero Tradescantia, usando um pedaço de arame.

Na época, colocou só um pouco de água… e — apenas em 1972 deu outra “regada”…     Desde então, o sistema tem prosperado, enchendo a garrafa com folhagem saudável.

“O jardim fica em uma janela, para tomar um pouco de luz                            solar… – As plantas crescem em direção à luz”,  ele explica.

De acordo com cientistas, o ‘jardim garrafa’ cria seu próprio ecossistema, em miniatura. Apesar de ter sido cortado do mundo exterior – porque ainda está absorvendo luz…pode realizar fotossíntese… processo pelo qual as plantas convertem luz solar em energia, que precisam para crescer. A fotossíntese cria oxigênio, além de colocar mais umidade no ar.

A umidade se acumula no interior da garrafa…e “chove” de volta na plantaAs folhas que apodrecem, caem na parte inferior da garrafa, criando o ‘dióxido de carbono‘, necessário à ‘fotossíntese‘ … – e ‘nutrientes‘… – que as plantas reabsorvem através das suas raízes.

A garrafa está atualmente em exposição sob as escadas no corredor da casa do Sr. Latimer em Cranleigh, Surrey (Reino Unido), no mesmo lugar que ocupou por 27 anos…  Segundo   o ecológico apresentador de televisão Chris Beardshaw  –  o jardim garrafa é um grande exemplo da maneira pela qual as plantas são capazes de se reciclar… – e… mostra a razão pela qual a NASA está tão interessada em levar plantas ao espaço.

Plantas operam como purificadores, tirando poluentes no ar. De modo que, assim uma estação espacial poderá se tornar auto-sustentável… – Um bom exemplo de, dadas as chances, quão pioneiras e persistentes as plantas são.

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O processo caótico                                     ‘A ‘evolução’… — é o Caos… com retroalimentação’. (Joseph Ford)

Jardins garrafa‘ só precisam de luz para sobreviver… – Ela é absorvida nas folhas da planta, pelas proteínas que contêm clorofila (pigmento verde)… — Parte dessa energia é armazenada na forma de ‘ATP’ (trifosfato de adenosina), e o restante é usado na remoção de elétrons a partir da água…absorvida do solo pelas raízes das plantas. – Estes elétrons, então tornam-se “livres”…e são usados em reações químicas que convertem o dióxido de carbono em carboidratos… liberando oxigênio.

Este processo de fotossíntese é o oposto da respiração celular que ocorre em outros organismos, incluindo humanos, em que os carboidratos que contêm a energia reagem com o oxigênio para produzir dióxido de carbono e água, liberando energia química.

Mas, o ecossistema também usa ‘respiração celular‘ para quebrar material em decomposição derramado pela própria planta no solo. – Nesta parte do processo, as bactérias…no interior do solo da garrafa, absorvem oxigênio dos resíduos, liberando dióxido de carbono que a planta pode reutilizar…E à noite…quando não há luz solar         para conduzir a fotossíntese, a planta também usa a respiração celular para manter-           se viva, quebrando os nutrientes armazenados.

Como o ‘jardim garrafa’ é um ambiente fechado… o ciclo de água também é um processo ‘autocontido’…A água na garrafa é absorvida pelas raízes das plantas, liberada para a atmosfera durante a transpiração…e condensada – quando o ciclo começa novamente. (texto base) # (jan/2013) # [original] **********************************************************************

Sistemas mantidos pela gravidade (…extraído de ‘A Vida do Cosmos’)

Um fato de primordial importância para a questão da existência de estrutura no universo – é que, em geral…’sistemas mantidos pela gravidade‘…não têm a tendência, ditada pela ‘lei da entropia crescente’ de evoluir com o tempo rumo a configurações uniformes e desorganizadas.

Essa é uma consequência – de ser a força gravitacional – universalmente atrativa,   e ter alcance infinito. Assim…diferentemente de sistemas que chegam ao equilíbrio, um sistema mantido pela gravidade… no tempo… tende a ficar cada vez mais heterogêneo.

A tendência dos sistemas mantidos pela gravidade de se ‘autorganizarem‘, pode ser compreendida diretamente do contexto dos sistemas autorganizados em desequilíbrio. Todos os sistemas mantidos pela gravidade são…até certo ponto, desse tipo. Isso se dá porque há uma enorme quantidade de energia ‘potencial gravitacional‘ disponível.

É assim que as galáxias funcionam, e é o que está acontecendo… em maior ou menor grau, em todos sistemas gravitacionalmente ‘autorganizados‘.

Esta nebulosa planetária está localizada na constelação de Cassiopeia. A forma, que lembra uma borboleta ou ampulheta, foi moldada quando uma estrela como o Sol se aproximou do final da sua vida e soprou suas camadas exteriores para o espaço circundante. [Imagem: NASA/ESA]

Esta nebulosa planetária está localizada na constelação de Cassiopeia. A forma, que lembra uma borboleta ou ampulheta, foi moldada quando uma estrela como o Sol se aproximou do final da sua vida e soprou suas camadas exteriores para o espaço circundante. [NASA/ESA]

Qualquer processo … que resista à tendência do movimento aleatório   de desorganização requer energia. Essa é a razão pela qual…nenhum sistema isolado, inexoravelmente, tendendo ao “equilíbrio aleatório”, pode ser ‘auto-organizado‘.  

– Somente em…’sistemas abertos‘, através dos quais flui energia a uma taxa constante – há possibilidade de que processos de ‘autorganização‘ possam surgir naturalmente — e, se manterem sempre ordenados.

A luz vinda do Sol é um bom exemplo de “energia renovável“… aproveitada por processos autorganizados…já que a frequência com que chega…passando através da atmosfera… – é exatamente a adequada para estimular reações químico-orgânicas.

A vida – assim – deve ser um exemplo especial – quase extremo…de um processo de autorganização, que pode surgir espontaneamente, quando   há um fluxo constante de energia pelo sistema.

Dessa forma, uma ‘teoria geral de autorganização‘, baseada na ‘termodinâmica de sistemas distantes do equilíbrio‘, poderia nos afirmar que – nessas condições, o nível de organização, e não a entropia, cresce uniformemente com o tempo. Ou seja, em geral, sistemas atravessados por um ‘fluxo constante de energia‘, podem alcançar ‘estados estacionários‘ muito distantes do equilíbrio… nos quais, as distribuições dos elementos, em termos espaciais…ou, em suas composições químicas… – estão longe de ser aleatórias.

Portanto – não surpreende que a atmosfera da Terra não tenha chegado ao estado de equilíbrio… – Mas, para tanto devem existir agentes externos que a mantém,  permanentemente,  em um estado instável…  

De fato, esses agentes existem, e são os ‘seres vivos, que por meio de seus processos metabólicos, induzem e são induzidos pelos grandes ciclos a, continuamente,  repor o oxigênio, carbono… e todos os outros elementos da biosfera. Esses ciclos naturais são           a manifestação mais visível do domínio da vida sobre nosso planeta.       (Lee Smolin)                      

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979... (s/ diploma)
Esse post foi publicado em cosmobiologia, Teoria do Caos e marcado , , . Guardar link permanente.

Uma resposta para ‘Caos’… ‘Complexidade’ & ‘Autorganização’

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