ऑटोपोइजिस: विशेषताएं और उदाहरण - जीवविज्ञान - 2025

Autopoiesis एक सिद्धांत है जो पता चलता है कि जीवन प्रणालियों स्वयं करने की क्षमता है -produce, आत्म - रखरखाव और आत्म -renewal । इस क्षमता को इसकी संरचना के विनियमन और इसकी सीमाओं के संरक्षण की आवश्यकता होती है; अर्थात्, सामग्री के प्रवेश और निकास के बावजूद एक विशेष आकार बनाए रखना।

यह विचार चिली के जीवविज्ञानी फ्रांसिस्को वरेला और हम्बर्टो मथुराना द्वारा 1970 के दशक की शुरुआत में प्रस्तुत किया गया था, इस सवाल का जवाब देने के प्रयास के रूप में "जीवन क्या है?", या, "जीवित प्राणियों में क्या अंतर है? निर्जीव तत्वों की? »। जवाब मूल रूप से था कि एक जीवित प्रणाली खुद को पुन: पेश करती है।

स्व-प्रजनन के लिए यह क्षमता है जिसे वे ऑटोपोइजिस कहते हैं। इस प्रकार, उन्होंने ऑटोपोएटिक प्रणाली को एक ऐसी प्रणाली के रूप में परिभाषित किया जो लगातार नए तत्वों को अपने तत्वों के माध्यम से पुन: पेश करती है। ऑटोपोइसिस ​​का तात्पर्य है कि सिस्टम के विभिन्न तत्व सिस्टम के तत्वों को उत्पन्न करने और पुन: उत्पन्न करने के तरीकों में बातचीत करते हैं।

अर्थात्, अपने तत्वों के माध्यम से, सिस्टम खुद को पुन: पेश करता है। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि ऑटोपोइज़िस की अवधारणा को अनुभूति, प्रणाली सिद्धांत और समाजशास्त्र के क्षेत्रों पर भी लागू किया गया है।

विशेषताएँ

स्व-परिभाषित सीमाएँ

सेलुलर ऑटोपोएटिक सिस्टम को सिस्टम द्वारा बनाई गई एक गतिशील सामग्री द्वारा सीमांकित किया जाता है। जीवित कोशिकाओं में, सीमित सामग्री प्लाज्मा झिल्ली होती है, जो लिपिड अणुओं से बनी होती है और कोशिका द्वारा निर्मित ट्रांसपोर्ट प्रोटीन द्वारा पार की जाती है।

वे स्व-उत्पादन में सक्षम हैं

कोशिकाएं, सबसे छोटी ऑटोपोएटिक प्रणाली, नियंत्रित तरीके से खुद की अधिक प्रतियां बनाने में सक्षम हैं। इस प्रकार, ऑटोपोइजिस से तात्पर्य स्व-उत्पादन, स्व-रखरखाव, स्व-मरम्मत और जीवित प्रणालियों के स्व-संबंध पहलुओं से है।

इस दृष्टिकोण से, सभी जीवित चीजें - बैक्टीरिया से मनुष्यों तक - ऑटोपोएटिक सिस्टम हैं। वास्तव में, यह अवधारणा उस बिंदु पर और भी आगे बढ़ गई है जहां ग्रह पृथ्वी, अपने जीवों, महाद्वीपों, महासागरों और समुद्रों के साथ, एक ऑटोपोएटिक प्रणाली माना जाता है।

वे स्वायत्त हैं

मशीनों के विपरीत, जिनके कार्यों को बाहरी तत्व (मानव ऑपरेटर) द्वारा डिज़ाइन और नियंत्रित किया जाता है, जीवित जीव अपने कार्यों में पूरी तरह से स्वायत्त होते हैं। यह क्षमता है जो पर्यावरणीय परिस्थितियों के सही होने पर उन्हें पुन: पेश करने की अनुमति देती है।

जीवों में पर्यावरण में परिवर्तनों को देखने की क्षमता होती है, जो कि संकेतों के रूप में व्याख्या की जाती है जो सिस्टम को बताती है कि कैसे प्रतिक्रिया दें। यह क्षमता उन्हें अपने चयापचय को विकसित करने या कम करने की अनुमति देती है जब पर्यावरण की स्थिति यह वारंट करती है।

वे परिचालन रूप से बंद हैं

ऑटोपोएटिक सिस्टम की सभी प्रक्रियाएं सिस्टम द्वारा ही निर्मित होती हैं। इस अर्थ में, यह कहा जा सकता है कि ऑटोपोएटिक सिस्टम चालू रूप से बंद हैं: कोई ऑपरेशन नहीं है जो सिस्टम को बाहरी या इसके विपरीत से प्रवेश करते हैं।

इसका मतलब यह है कि एक सेल के लिए एक समान उत्पादन करने के लिए, कुछ प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, जैसे कि नए बायोमोलेक्यूल के संश्लेषण और संयोजन के लिए नए सेल की संरचना बनाने के लिए आवश्यक है।

इस सेलुलर सिस्टम को परिचालन रूप से बंद माना जाता है क्योंकि स्व-रखरखाव प्रतिक्रियाएं केवल सिस्टम के भीतर की जाती हैं; वह जीवित कोशिका में है।

वे बातचीत के लिए खुले हैं

किसी सिस्टम का ऑपरेशनल शटडाउन का मतलब यह नहीं है कि यह पूरी तरह से बंद है। ऑटोपोएटिक सिस्टम बातचीत के लिए खुले सिस्टम हैं; अर्थात्, सभी ऑटोपोएटिक प्रणालियों का उनके पर्यावरण के साथ संपर्क होता है: जीवित कोशिकाएं अपने अस्तित्व के लिए आवश्यक ऊर्जा और पदार्थ के निरंतर आदान-प्रदान पर निर्भर करती हैं।

हालांकि, पर्यावरण के साथ बातचीत को ऑटोपोएटिक प्रणाली द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह वह प्रणाली है जो निर्धारित करती है कि कब, क्या और किन माध्यमों से पर्यावरण के साथ ऊर्जा या पदार्थ का आदान-प्रदान होता है।

उपयोग करने योग्य ऊर्जा स्रोत सभी जीवित (या ऑटोपोइटिक) प्रणालियों के माध्यम से प्रवाह करते हैं। ऊर्जा प्रकाश के रूप में कार्बन-आधारित यौगिकों, या अन्य रसायनों जैसे हाइड्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड, या अमोनिया के रूप में आ सकती है।

उदाहरण

कोशिकाओं

एक जीवित कोशिका एक ऑटोपोएटिक प्रणाली का सबसे छोटा उदाहरण है। एक कोशिका अपने स्वयं के संरचनात्मक और कार्यात्मक तत्वों को पुन: पेश करती है, जैसे कि न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, लिपिड, अन्य। यही है, वे न केवल बाहर से आयात किए जाते हैं, बल्कि वे सिस्टम द्वारा स्वयं निर्मित होते हैं।

बैक्टीरिया, फंगल बीजाणु, यीस्ट और किसी भी एककोशिकीय जीव में आत्म-प्रतिकृति की क्षमता होती है, क्योंकि प्रत्येक कोशिका हमेशा एक पहले से मौजूद सेल से आती है। इस प्रकार, सबसे छोटी ऑटोपोएटिक प्रणाली जीवन की मूलभूत इकाई है: कोशिका।

बहुकोशिकीय जीव

बहुकोशिकीय जीव, कई कोशिकाओं से बने होते हैं, यह भी एक ऑटोपोएटिक प्रणाली का एक उदाहरण है, केवल अधिक जटिल है। हालांकि, इसकी मूलभूत विशेषताएं बनी हुई हैं।

इस प्रकार, एक अधिक जटिल जीव जैसे कि एक पौधे या एक जानवर भी बाहरी वातावरण के साथ तत्वों और ऊर्जा के आदान-प्रदान के माध्यम से खुद को पैदा करने और बनाए रखने की क्षमता रखता है।

हालांकि, वे अभी भी स्वायत्त प्रणाली हैं, बाहरी वातावरण से झिल्ली या त्वचा जैसे अंगों द्वारा अलग हो जाते हैं; इस तरह यह होमोस्टैसिस और सिस्टम के आत्म-नियमन को बनाए रखता है। इस मामले में, प्रणाली ही जीव है।

पारिस्थितिक तंत्र

ऑटोपोएटिक इकाइयां भी जटिलता के उच्च स्तर पर मौजूद हैं, जैसा कि पारिस्थितिक तंत्र के मामले में है। प्रवाल भित्तियाँ, घास के मैदान, और तालाब, ऑटोपोएटिक प्रणालियों के उदाहरण हैं क्योंकि वे इनमें से बुनियादी विशेषताओं को पूरा करते हैं।

गैया

ज्ञात सबसे बड़ी और सबसे जटिल ऑटोपायोटिक प्रणाली को Gaia कहा जाता है, जो पृथ्वी का प्राचीन ग्रीक व्यक्तिीकरण है। इसका नाम अंग्रेजी वायुमंडलीय वैज्ञानिक जेम्स ई। लवलॉक के नाम पर रखा गया था, और यह मूल रूप से एक बंद थर्मोडायनामिक प्रणाली है क्योंकि इसमें अलौकिक वातावरण के साथ पदार्थ का बहुत कम आदान-प्रदान होता है।

इस बात के प्रमाण हैं कि गैया की वैश्विक जीवन प्रणाली जीवों के समान गुणों को प्रदर्शित करती है, जैसे कि वातावरण में रासायनिक प्रतिक्रियाओं का विनियमन, वैश्विक औसत तापमान और कई मिलियन वर्षों के दौरान महासागरों की लवणता।

इस प्रकार का विनियमन होमोस्टैटिक विनियमन से मिलता जुलता है जो कोशिकाएं उपस्थित होती हैं। इस प्रकार, पृथ्वी को ऑटोपोइजिस पर आधारित प्रणाली के रूप में समझा जा सकता है, जहां जीवन का संगठन एक खुले, जटिल और चक्रीय थर्मोडायनामिक प्रणाली का हिस्सा है।

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