A complexidade evolutiva dos “sistemas autopoiéticos”

Alguns tipos de estabilidade negam certos tipos de mudança. A ironia é que existe uma categoria de estabilidade que não só depende da mudança… como é consequência dela. Precisamente para esse tipo de estabilidade a cibernética tem um interesse primordial. Para um sistema aberto, seja social ou biológico, imerso em um ambiente de mudança,    seu único modo de sobrevivência é a própria transformação…Nesse caso, tais sistemas      se adaptam a um ‘ambiente flutuante’… – por processos de aprendizagem e adaptação.

Butterfly 03.jpgOs estudos em torno do conceito de auto-organização, continuam a se desenvolver entre os “ciberneticistas”… no entanto, a contribuição mais importante…para sua sistematização, veio da “biologia“, ainda que sob a influência cibernética.

Os biologistas… Humberto Maturana e Francisco Varela… — ao adotarem uma perspectiva observacional, formularam uma ‘teoria cibernética‘ que possibilita a inclusão do ‘observador‘ nos sistemas – onde, o observador do observador retrata uma “cibernética de 2ª ordem”; enquanto o observador dos “sistemas sociais“, a cibernética de 3ª ordem. A autopoiese nessa concepção, inclui    a diferenciação entre organização e estrutura, na constante autoprodução dos seres vivos.

Organização é definida pelo conjunto de relações que ocorrem entre seus componentes; e estrutura compreende os componentes e relações, que se constituem em uma unidade particular desta organização. Nessa concepção os sistemas vivos podem ser considerados organizações fechadas; sistemas autônomos de interação que fazem referência somente a si mesmo. A ideia de sistemas biológicos abertos ao ambiente é apenas o resultado de um esforço do observador para dar sentido a esses sistemas, do seu ponto de vista externo. A base dessa argumentação é que os sistemas vivos possuem três características principais: autonomia, circularidade e auto-referência.

“Um ser vivo ocorre e consiste na dinâmica de realização de uma rede de transformações e produções moleculares, tal que todas moléculas produzidas, e transformadas no operar dessa rede, formam parte da rede, de modo que – com suas interações… a) geram a rede de produção/transformação que as produziu e transformou; b) dão origem à fronteiras, e extensão da rede como parte do seu próprio operar como rede, de modo a que esta fica dinamicamente fechada sobre si mesma… – em um ‘ente molecular’ discreto… que surge separado do meio molecular que o contém; c) configuram um ‘fluxo de moléculas’… que, ao se incorporar na dinâmica da rede…são componentes dela; e ao deixar de participar da dinâmica da rede, passam a ser parte do meio” (MATURANA e VARELA).

Em um sistema autopoiético seus componentes se manifestam de modo processual. É um “sistema fechado”, porque existe uma circularidade necessária e suficiente de suas partes, para que toda e qualquer operacionalização, com vistas à manutenção do próprio sistema, se realize. Seu limite, ou bordas…diferenciam-se do meio ambiente em que está acoplado. É autopoiético porque produz e reproduz a si próprio de forma semântica, isto é…mesmo sendo um sistema ‘operacionalmente fechado’ – responde às transformações do meio em que está acoplado, a partir de seus próprios componentes operacionais…com vistas à sua permanência como sistema.

Em oposição à concepção de “sistemas abertos” anteriormente dominante nas abordagens sistêmicas, para Maturana    e Varela, os sistemas autopoiéticos são sistemas auto-referenciados, fechados.

A palavra autopoiese (auto = por si só… poiesis = produção) quer dizer produção por si, e expressa a busca          de um termo mais adequado – que            os até então circulantes…tais como      “auto-organização”…ou “feedback”.

De acordo com essa abordagem… os “sistemas vivos” buscam manter sua identidade subordinando todas suas mudanças, através do envolvimento          em ‘padrões circulares’ de interação, onde a mudança…num elemento do sistema… está acoplada a mudanças    em outro lugar… estabelecendo-se padrões contínuos de interação auto-referenciados.

A ‘auto-referência’ se deve ao fato de um sistema não poder entrar em interações que não sejam especificadas no padrão de relações que define sua organização. Assim, a interação de um sistema com seu ambiente é um reflexo…e parte de sua própria organização, o que facilita sua “autoprodução“, já que o ambiente, realmente, faz parte de si mesmo.

Para Maturana e Varela, o encontro de um sistema vivo com seu ambiente…e outros seres vivos, é um acoplamento estrutural, onde a linguagem ocupa um papel central.

Desde que foi formulada, na década de 1960, a teoria da autopoiese se disseminou de modo extraordinário, invadindo inúmeros campos de conhecimento. Para tanto, tem    sido descrita como um sistema explicativo amplo e completo… – mais um paradigma teórico que uma teoria unificada… Na aplicação de sua abordagem a sistemas sociais,      por exemplo – há uma ênfase na limitação da variabilidade na recriação do potencial organizador genético do sistema…de modo a um tal sistema social poder ser definido como:

“uma unidade que se realiza por intermédio de uma ‘organização fechada’ de processos produtivos, de modo a que sua organização seja gerada pela ação de seus próprios componentes … resultando assim na emergência de uma fronteira topológica como resultado de seus processos constituintes”.

O sistema social, como auto-referencial, permite contingência, abertura, e interrelação, mas nunca irrupção do Outro – como “sujeito autônomo”… O sistema social permanece respondendo diante de um entorno de pura complexidade. Seu horizonte continua uma compreensão do sistema social sem sujeitos, dentro de uma paradigma da consciência,    a partir de uma “razão instrumental”. 

complexidadeTeoria da complexidade

A teoria da complexidade se apresenta como um ‘movimento transdisciplinar’ que tenta restabelecer a ‘unidade no estudo da natureza… e seres humanos, que – com a divisão compartimentada decorrente do ‘cartesianismo‘, se teria perdido. – Suas origens, se encontram nas abordagens, da teoria de sistemas, cibernética, caos…sistemas dinâmicos, e autopoiese.

A teoria do caos é um desenvolvimento específico no estudo dos sistemas dinâmicos, que se segue às revoluções teóricas da relatividade e mecânica quântica. – Insere-se na cosmologia, junto à física, das teorias sobre forças fundamentais da natureza, e origem      do universo… Constitui-se numa ciência da “natureza global dos sistemas” – provendo argumentos à pretensão da grande teoria unificada/unificadora (presente na ‘teoria da complexidade’).

Se desenvolve com maior ímpeto na década de 1970, especialmente na “Universidade de Santa Fé”, onde o estudo dos “sistemas adaptativos complexos” é aprofundado… – Estes seriam formados por unidades simples interligadas entre si — com o comportamento de uma, influenciando a outra…A complexidade do todo vai decorrer do entrelaçamento de influências mútuas à proporção que o sistema evolui. Dentre suas propriedades, estão a “não-linearidade”…os “fluxos constantes”…a “diversidade”… e a “estrutura hierárquica”.

Os estudos de Santa Fé aplicam a “teoria do caos” – entre outros temas… na análise das cidades, em aspectos da economia, e a ecossistemas. Por se manterem em uma situação entre ordem e desordem, esses sistemas só podem ser analisados através de simulações computacionais…Ainda sobre ‘complexidade‘… – Ilya Prigogine formulou o seguinte:

 nos limites do ‘caos’… níveis identificados de energia importada (o que Schröedinger chamava de “neguentropia“) fazem com que estruturas dissipativas emerjam de comportamentos estocásticos de microestados;

 estruturas dissipativas, enquanto existirem, mostram comportamentos previsíveis… – ainda que não compatíveis com a explicação newtoniana;

 explicações científicas mais aplicáveis à região em que ocorrem esses fenômenos diferem do tipo de complexidade que a ciência newtoniana,          o “caos determinístico”…e o “mecanicismo estatístico” tentam resolver.

Características dos sistemas complexos

Sistemas com muitos componentes, se comparados aos que têm poucos… – podem ser considerados complexos. A cardinalidade de um conjunto então, pode ser considerada medida de complexidade. – Sistemas caracterizados por grande ‘interdependência‘ de componentes são considerados…geralmente, mais complexos do que os com pouca ou nenhuma. – Sistemas não-demonstráveis, ou não-calculáveis formalmente podem ser considerados complexos, se comparados àqueles deterministas… A complexidade dos sistemas pode ser medida pelo conteúdo da informação. Por esse critério, os sistemas      com muitos componentes idênticos são menos complexos que os de mesmo tamanho,    com componentes bem diferentes… E, Edgar Morin também traz suas considerações:

“O todo é mais que a soma das partes (princípio bem explícito e, aliás, intuitivamente reconhecido em todos os níveis macroscópicos), visto que em seu nível surgem não só uma macro-unidade, mas também emergem qualidades/propriedades novas. O todo        é menos do que a soma das partes…porque estas, sob o efeito das coações resultantes    da organização do todo, perdem, ou inibem-se de algumas das suas propriedades. O      todo é mais do que o todo… porque o todo enquanto todo, retroage sobre suas partes,    que, por sua vez, retroagem sobre o todo (por outras palavras…o todo é mais do que      uma realidade global, é um dinamismo organizacional).” 

Nesse sentido, a explicação deve procurar compreender o processo recorrente, cujos produtos, ou efeitos finais, geraram seu próprio recomeço. – O que traz de volta um conceito de caráter paradigmático superior – o de ‘organização’, descrito por Morin:

“A organização cria ordem (criando o seu próprio determinismo sistêmico)…mas também desordem:    por um lado… o ‘determinismo sistêmico’ pode ser flexível… comportar suas ‘zonas de aleatoriedade’,        de jogo, e liberdades … por outro lado, o trabalho organizador requer energia, que traz desordem, aumentando a entropia do sistema.      Nas organizações – a produção permanente de desordem é inerente à si própria…O        que comporta, nesse plano, igualmente uma reforma do pensamento…doravante, a razão já não deve expulsar a desordem…nem ocultar a ‘organização’ – mas sempre conceber a ‘complexidade’ da relação”.

teoriageraldesistemasA “teoria geral de sistemas” 

A ‘teoria geral de sistemas‘ se desenvolveu a partir das formulações do biólogo L. Von Bertalanffy, que… em 1940 — afirmava ser necessário considerar — os problemas que envolvem seres humanos como “típicos de sistemas”…levando em conta os contornos, as componentes … assim como as relações que existem entre suas partes.

Desse modo, lançava o desafio da construção de uma disciplina que tivesse como objetivos principais, investigar “isomorfismos” de conceitos, leis e modelos em campos diferentes; e ajudar nas transferências úteis entre esses campos – promovendo a ‘unidade das ciências’.  Nesse sentido…os princípios da “teoria geral de sistemas” reproduzem ideias previamente desenvolvidas para entender “sistemas biológicos”, incluindo em seu fim…os conceitos de:

homeostase – auto-regulação para manter um estado estável; sendo obtida através de processos que relacionam e controlam a “operação sistêmica” através do mecanismo da retroalimentação (desvios de algum padrão ou norma desencadeiam ações de correção);

entropia/entropia negativa – sistemas fechados tenderiam ao desaparecimento pela entropia; sistemas abertos buscam a auto-sustentação, importando energia do ambiente para atingir condições de estabilidade; 

estrutura, função, diferenciação e integração – estando os sistemas intrinsecamente inter-relacionados… — permitem sua “auto-sustentação“;

variedade – relacionada com a ideia de diferenciação e integração…afirma que mecanismos regulatórios internos precisam ser tão ‘diversificados‘… – quanto a diversidade do ambiente com o qual se relacionam;

equidade– num sistema aberto podem existir muitos modos diferentes de chegar a um dado estado final; assim, a estrutura do sistema num dado momento não é mais que um aspecto ou manifestação de um processo funcional mais complexo (ela não determina o processo);

evolução do sistema – capacidade que depende da habilidade de mover-se para formas mais complexas de diferenciação e integração, e maior variedade…facilitando a habilidade de lidar com desafios e oportunidades colocadas pelo ‘meio‘ (envolve processos cíclicos de variação, seleção e retenção de características selecionadas)

A concepção de ‘sistema aberto’…desenvolvida por Von Bertalanffy a partir do estudo de sistemas vivos, resolve o problema do pensamento sistêmico em sua relação com a 2ª lei termodinâmica (tendência à entropia, inerente a todo sistema fechado, ao estabelecer as trocas de matéria e energia com o meio… – como forma de manter o “estado de ordem”).

Outro aspecto dessa abordagem, envolve a concepção do sistema contendo o todo dentro do todo…sistemas contêm subsistemas – que, por sua vez, podem ser sistemas abertos e, portanto… – interagirem entre si…com o sistema ao qual pertencem…e, com o ambiente.  Daí resulta uma visão das estruturas sociais como “sistemas de natureza planejada”, que representam “padrões de relacionamento”… – Esses padrões conduziriam a uma grande variabilidade… – não fosse a existência de forças que a reduzem… tais como pressões do ambiente, valores e expectativas compartilhadas…imposição de regras (em todo sistema social, a diversidade comportamental fica sob controle de 1 ou mais desses dispositivos). *******************************(textos complementares)****************************

consciência cibernéticaConsciência Cibernética

A definição de…”auto-organização” parte da ideia de que novas estruturas podem emergir da dinâmica, inerente        a elementos… de seu próprio domínio. Com a noção de… “retroalimentação”, numa aproximação…entre campos da        física e biologia emerge a ‘cibernética‘.

Não obstante Edgar Morin considerar todas as dificuldades ao seu ‘avanço’…                dadas as limitações teóricas e tecnológicas do momento — também registra a                importância de suas ‘posições de partida‘:

 Schrödinger destaca, desde 1945, o paradoxo da organização viva,                                          a qual não parece obedecer ao “segundo princípio termodinâmico”;

 Von Neumann inscreve o paradoxo na diferença entre a máquina viva (auto-organizadora) e a máquina artefato (‘simplesmente organizada’) – mostrando                  que existe um elo entre desorganização…e organização complexa; o fenômeno                    da desorganização (entropia) prossegue seu curso no “ser vivo”… de um modo              inseparável do fenômeno da reorganização (“neguentropia“).

Ainda segundo Morin, a ideia da auto-organização opera uma grande mudança no sentido ontológico do objeto, que vai além da “ontologia cibernética”. — Como ele próprio explica:

“Ao mesmo tempo em que o sistema auto-organizador se destaca do meio…e se distingue dele, pela sua autonomia e individualidade…liga-se tanto mais a ele pelo crescimento da abertura e da troca que acompanham qualquer processo de complexidade … ele é “auto-eco-organizador”… – Enquanto o sistema fechado tem pouca individualidade… não tem trocas com o exterior, e está em má relação com o ambiente; o sistema citado tem a sua individualidade ligada a relações profundas com o meio. – Mais autônomo, está menos isolado. Necessita alimentos, matéria/energia…e também informação…O meio está em seu interior. – Tal sistema, portanto…não pode bastar-se a si próprio”. # (texto base) #  **********************************************************************************

Vida pode estar espalhada pelo Universo…  Astrônomos nos EUA acabam de descobrir sinais de ‘moléculas orgânicas’ altamente complexas no disco de poeira, em volta de uma estrela distante.

Em trabalho publicado no… Astrophysical Journal Letters, J. Debes e Alycia Weinberger, do Instituto Carnegie, e Glenn Schneider – da Universidade do Arizona descrevem observações em infravermelho da estrela HR 4796A – a partir do espectrômetro do telescópio espacial Hubble…Verificou-se assim, que o espectro de luz visível, e… infravermelha da poeira estelar, era muito avermelhado … devido a grandes moléculas orgânicas, chamadas ‘tolinas‘.

De acordo com o estudo, o espectro não se assemelha ao de outras substâncias vermelhas, como o óxido de ferro… — As tolinas não se formam naturalmente, hoje em dia na Terra, porque o oxigênio da atmosfera as destruiria rapidamente; mas estima-se que elas teriam existido há bilhões de anos, nos primórdios do planeta, e que teriam sido precursoras das biomoléculas que formam os organismos terrestres.

Tolinas já foram detectadas no Sistema Solar, em cometas; e, em Titã – sendo responsáveis pelo tom vermelho da lua de Saturno… Esse novo estudo é o 1º a identificar essas grandes ‘moléculas orgânicas’ fora do Sistema Solar. Como a estrela HR 4796A, de somente 8 milhões de anos — está nos estágios finais da formação planetária a descoberta sugere que esses “blocos básicos da vida” sejam comuns em “sistemas planetários”. A HR 4796A encontra-se a 220 anos-luz da Terra (constelação Centauro). O disco de poeira em volta da estrela foi formado por multicolisões de pequenos corpos do sistema, tipo cometas e asteroides. Segundo o estudo, tais corpos podem transportar “moléculas orgânicas” para qualquer planeta que esteja em seu sistema.

Astrônomos estão começando a olhar para planetas em torno de              estrelas diferentes do Sol…A HR 4796A tem massa 2 vezes maior,                    e…é 20 vezes mais luminosa. Estudar esse sistema fornece pistas                    para entender as diferentes condições de “formação planetária”,                sob as quais, talvez a vida possa evoluir. texto base (jan/2008)  *************************************************************

Teoria da Origem, Evolução e Natureza da Vida  (jan/2012)                                        “A mesma estrutura granular que caracteriza os demais campos quânticos, também caracteriza o espaço…Assim como há quanta de luz do campo eletromagnético, bem como todas as partículas são feitas de quanta de algum campo quântico, o espaço é      feito de grãos (quanta) de um campo quântico gravitacional“.  (Carlo Rovelli)

A revolta do planeta - Gaia

Depois de Lovelock e sua ‘teoria de gaia‘ propondo que…”A Terra é Viva” – uma revolucionária ‘teoria científica da vida’ foi proposta por Erik Andrulis, biólogo da Universidade Case Western … EUA.

O cientista desenvolveu um modelo que pretende, nada menos do que unificar a “física”…com a “química”… e “biologia”.

Tal teoria transdisciplinar mostra que objetos supostamente ‘inanimados’ — planetas, água, proteínas e DNA…são, na verdade, animados…ou seja, vivos.

Andrulis adiantou seu controverso arcabouço teórico no manuscrito ‘Teoria da Origem, Evolução e Natureza da Vida‘, publicado no periódico científico “Life”, justificando não    só a emergência evolutiva da vida na Terra e no universo…como também sua estrutura       e função, desde células, até biosferas. – Além de resolver paradoxos e enigmas que têm persistido na química e na biologia…a nova teoria unifica a mecânica quântica – com a mecânica celeste… Sua solução quintessencial nada ortodoxa para este problema físico difere das abordagens tradicionais – propondo uma solução simples…não-matemática, experimentalmente verificável. A mudança no perfil da “gravidade quântica” é radical.

A ideia básica dessa teoria…é que toda realidade física pode ser “modelada”…        por uma única…”entidade geométrica” vital, que seria o ‘redemoinho…Nesse  assim chamado “giromodelo” — são representados…moléculas, partículas, átomos e células… — como “pacotes quantizadosde energia e matéria, oscilando “ciclicamente” entre estado fundamental (‘nãoexcitado‘) e um estado animadoem torno de uma “singularidade(“atrator central“).  

Tal modelo, por conseguinte, estaria  plenamente adaptado…às condições termodinâmicas…e fractais…da vida. 

Ajustando o “giromodelo” para fatos acumulados ao longo da história científica, Andrulis confirmou a existência, proposta por sua teoria, de 8 leis da natureza. – Uma delas, a “lei natural da unidade” diz que “células vivas” possuem características irredutíveis. — Outra lei natural… – determina que os reinos atômico e cósmico obedecem idênticas restrições organizacionais. Ao mostrar que a Terra é teoricamente sinônimo de vida, tal paradigma fundamenta a ‘premissa de Gaia’ de que todos organismos e seu ambiente na Terra estão intimamente integrados…em um único e complexo sistema auto-regulador. (Texto base)  

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
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