IscrivitiAuto-organizzazione
I sistemi Biologici sono sistemi complessi adattativi che si sviluppano, organizzano ed evolvono spontaneamente attraverso il fenomeno dell’auto-organizzazione (AO). Questo comportamento avviene spontanenamente e consente di sviluppare strutture ordinate da condizioni caotiche (Kauffman, 2001). Le strutture biologiche sono formate da elementi semplici integrati tra loro inizialmente in maniera caotica e poi grazie ad una loro dinamica di interazione inizia a svilupparsi un comportamento di AO con manifestazioni di ordine dell’organizzazione strutturale. Per questo motivo l’AO viene definito come un un fenomeno bottom-up (Hofstadter 1985), che emerge dal basso verso l’alto e soprattutto avviene attraverso dinamiche non lineari tra gli elementi del sistema (Capra 2001). L’AO avviene senza l’influenza di un comando superiore e impegna l’intero sistema rimodellando le interazioni tra i vari elementi costituenti e facendo emergere nuove configurazioni morfologiche. Per questo motivo l’AO è un prerequisito necessario per l’evoluzione di un sistema. La teoria evolutiva più affermata oggi è proprio quella dell’autoevoluzione (Farias 2012). Il biologo Farias dopo anni di ricerca introduce la teoria dell’autoevoluzione senza selezione, spiegando come le diverse forme in natura si configurino in base alle proprietà fisico chimiche degli elementi costituenti un organismo o anche un minerale. Questo fenomeno chiamato isomorfismo spiega la similitudine di molte morfologie distribuite sia nel modo minerale, che vegetale e animale. La teoria Darwiniana della Selezione Naturale invece non spiega nulla della diversità e della evoluzione dei sistemi biologici, però sicuramente ci spiega come questi si estinguono. L’associazione dei due modelli teorici conferma come i comportamenti complessi degli organismi biologici emergono da dinamiche di allontanamento dall’equilibrio e da comportamenti cooperativi e competitivi tra gli elementi dei sistemi e dell’ambiente in cui sono inseriti. La natura biologica non ha un disegno imposto dall’alto e ciò significa che l’evoluzione degli organismi non può essere preclusa in una direzione univoca.
Parafrasando l’affermazione del premio Nobel per la fisica Philip Anderson, secondo cui “l’emergenza è il mistero più affascinante della scienza”, si può concludere affermando che un organismo evolve quotidianamente, manifestando improvvisamente nuove conformazioni della loro struttura con episodi anche catastrofici e ripetuti imprevedibili. Ad ogni modo per quanto affascinanti e misteriosi, i fenomeni emergenti sono oggi meno misteriosi grazie agli studi di Per Bak. Nel suo lavoro How Nature Works dove sviluppa la teoria della criticità autorganizzata, il fisico norvegese analizza il comportamento di sistemi più o meno complessi evidenziando matematicamente come la vita di un sistema sia più o meno stabile seguendo un andamento temporale quasi lineare. Tutto ciò avviene finchè il sistema non raggiunge una soglia di criticità, caratterizzata da una instabilità della sua organizzazione strutturale e quindi determinante di un cambiamento evolutivo del sistema stesso, modificando la sua morfologia. Da questo momento in poi l’andamento dei fenomeni di rimodellamento della struttura non saranno lineari ma seguono una curva di potenza che favorisce un rapido e irreversibile cambiamento evolutivo del sistema.
Riassumendo possiamo definire l’AO un’importante proprietà dei sistemi complessi e/o biologici per la sua capacità di creare strutture ordinate e funzionali dal caos ed allo stesso tempo di farle evolvere. Ciò alla luce delle moderne teorie, dimostra come l’AO sia un processo non lineare in termini strutturali e temporali (P.Bak, 2013), privo di significati finalistici nè tantomeno determinato da intelligenze di controllo superiori, bensì dettato dalle interazioni dinamiche e possibili tra i molteplici costituenti di un organismo.
Bibliografia
Kauffman S., A casa nell’universo, Editori Riuniti, 2001.
Capra F., La rete della vita, Milano, BUR Rizzoli, 2001.
Hofstadter D.R., “L’architettura del Jumbo”, in Bocchi G. e Ceruti M., La sfida della complessità, Milano, Feltrinelli, 1985.
A.L.Farias “Evoluzione
Per Bak “How Nature Works: the science of self-organized criticality” Springer Science & Business Media, 2013