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DISEÑO DE SISTEMAS ECOLÓGICOS AUTOORGANIZATIVOS Hazael Alfonzo, Ángel Gómez UNELLEZ-Apure. Programa de Ciencias del Agro y del Mar, VPDR. Campus Universitario El Recreo, San Fernando 7001, estado Apure, Venezuela. 03/08/2015 E-mail: hazaelalfonzo@hotmail.com y angelome21@hotmail.com INTRODUCCION Las grandes transformaciones ocurridas a nivel mundial durante el siglo XX y al inicio del XXI se han derivado de la variedad de problemas ambientales, los cuales debido a su crecimiento exponencial actualmente afectan a todo el mundo, donde la mayoría de los problemas ambientales se originan por la interferencia y la codicia humana. De tal manera, que el panorama del planeta Tierra es muy negativo y preocupante, debido a que se evidencia que por la acción antrópica del ser humano se ha generado un deterioro ambiental histórico, que tiene su impacto sobre la especie humana, amenazando fundamentalmente a su salud y la supervivencia. En ese sentido, estimaciones de países industrializados muestran evidencia de la influencia de factores ambientales en la salud de las personas en un 20% de los casos. Los hallazgos indican que la tercera parte de las muertes de personas entre 0 y 19 años de edad pueden ser causa de exposiciones al aire y agua contaminados, lesiones ocasionadas por accidentes y sustancias y preparados químicos (Vargas, 2005). Además, es sabido que el planeta Tierra ha venido experimentando una crisis ambiental, la cual se caracteriza por tres grandes factores, como son: a) el crecimiento rápido de la población humana y su actividad económica asociada, b) el agotamiento de los recursos renovables y no renovables y c) el daño extenso e intenso causado a los ecosistemas y a la biodiversidad. Así pues, se puede decir que, la crisis ambiental es causada por el crecimiento desordenado de las ciudades, de la industrialización llevada a cabo sin control alguno, de la afectación de la vegetación debido a las actividades humanas, entre otros; todo esto debido a la falta de un diseño apropiado para un mailto:hazaelalfonzo@hotmail.com mailto:angelome21@hotmail.com crecimiento armónico. En consecuencia, esta crisis ambiental pareciera que es producto de la falta de implantación de diseños pertinentes y como lo mencionan Shu-Yang et al., (2004), el problema radica en la inadecuada integración de las preocupaciones ecológicas en los procesos de planificación. En la teoría evolutiva estándar el aspecto autoorganizativo de la vida no ha sido considerado como un factor relevante para entender la evolución, sino al contrario, ha llegado a interpretarse como un impedimento a la misma y ha generado una visión reduccionista tanto de la evolución como del organismo. Es por eso, que la motivación para escribir este trabajo surge de la idea orientada a profundizar sobre los sistemas ecológicos autoorganizativos, a los fines de conocer sus principios, importancia, propiedades, funcionamiento, utilidades, técnicas de aplicación, entre otras. Además, si se llega a conocer su capacidad para producir patrones organizados pudiera servir de fundamento para la elaboración de una nueva forma de repensar la evolución. De tal manera, que el objetivo de este trabajo trata de mostrar como esas propiedades autoorganizativas de la vida son determinantes para entender el cambio evolutivo, es más, constituye la condición de posibilidad de ese mismo cambio. Entonces, se puede decir que un primer acercamiento sobre autoorganización y evolución es fundamental para la identificación de los enfoques existentes que se muestran próximos a un reduccionismo. Pues es allí, cuando el trabajo de Howard Pattee denominado la organización biológica como expresión básica al que denomina “cierre semántico” cobra importancia, por cuanto, la vida para Pattee integra la dinámica físico-química (y sus propiedades autoorganizativas) con la estabilidad estructural de las macromoléculas de ácidos nucleicos (que permite tomarlos como un nuevo nivel). Sin embargo, la teoría evolutiva estándar ha centrado su atención en el proceso de cambio de las macromoléculas, derivando en una interpretación reduccionistas de la evolución, que al no dar la suficiente relevancia a la dinámica autoorganizativa que permite que estas moléculas formen parte de la vida, se muestra insuficiente para dar cuenta de fenómenos de gran relevancia, como el origen de la vida o la aparición de novedades evolutivas. Además, los avances del desarrollo en biología y genética durante las últimas décadas han sido espectaculares y las repercusiones evolutivas de estos hallazgos son de largo alcance. De manera tal, que el diseño se considera como una bisagra que conecta inevitablemente la cultura y la naturaleza a través de los intercambios de materiales, flujo de energía, y las opciones de uso de la tierra y ofrece soluciones creativas para los problemas ambientales. Los sistemas complejos han llamado la atención de físicos, biólogos, ecologistas, economistas y científicos sociales. Las ideas sobre sistemas complejos están abriendo caminos en antropología, ciencias políticas y finanzas. Muchos ejemplos de redes complejas que tienen un gran impacto en nuestras vidas -tales como supercarreteras, electrificación e internet- vienen de la ingeniería. Pero, aunque los ingenieros pueden haber desarrollado los componentes, ellos no han planeado su conexión. Diseño ecológico Van Der Ryn y Cowan (1996) lo definen como "toda forma de diseño que minimiza los impactos destructivos del medio ambiente a través de la integración de sí mismo con los procesos de vida". Además, el Diseño ecológico es un campo interdisciplinario emergente de estudio y práctica y que algunos pudieran argumentar que se trata de un campo transdisciplinario que se ocupa de la creación nuevas aplicaciones que puedan surgir de sus disciplinas progenitoras o derivarse de una síntesis de varios. De tal manera, que influenciado principalmente por la ecología, las ciencias ambientales, la planificación ambiental, la arquitectura y estudios de paisaje, el diseño ecológico es uno de los que presenta una rápida evolución (teórica y práctica) de los enfoques de desarrollo más sostenible, humano y ambientalmente responsable . En el sentido, el diseño ecológico se desprende de la relación de interdependencia y dinámica entre la ecología y la toma de decisiones. También, Van Der Ryn y Cowan (1996) describen el diseño ecológico como una bisagra que une la cultura y la naturaleza, lo que permite a los seres humanos que adapten e integran los procesos de la naturaleza con las creaciones humanas. En las sociedades industrializadas modernas, la cultura humana y la naturaleza son percibidos y tratados como reinos separados, sin embargo, su interfaz ofrece un terreno fértil para la creación de nuevos hibridado, ecologías naturales/culturales y la rehabilitación y re (des) recuperación de los demás. El diseño ecológico descrito por Van Der Ryn y Cowan, (1996), se esfuerza por lograr una creciente dependencia de fuentes de energía y materiales renovables, manteniendo los estándares de calidad de los bienes y servicios y reducir el consumo general de recursos, generación de residuos, y el daño ecológico a través de la eficiencia de uso, reutilización y reciclaje. El diseño es el punto de intervención clave para la toma de la sostenibilidad en la ecología. El diseño ecológico se ha convertido en un medio para modelar los procesos y funciones ecológicas, y como un modelo para la sostenibilidad. Además, el diseño ecológico en opinión de Shu-Yang et al. (2004) ofrece un marco para unir perspectivas convencionales sobre diseño y la gestión con los ambientales, mediante la incorporación de la consideración de las preocupaciones ecológicas a escalas espaciales y temporales pertinentes. En tal razón, uno de los objetivos del diseñoecológico es ayudar a cumplir con esta visión de la sostenibilidad ecológica, mediante la búsqueda de formas de fabricación de bienes, la construcción de edificios, y la planificación de las empresas más complejas, tales como parques empresariales e industriales, al tiempo que reduce el consumo de recursos y evitar daños ecológicos a la medida de lo posible. De tal manera que, Shu Yang et al., (2004), señalan que si se aplican con rigor los principios del diseño ecológico, se avanzará de forma importante hacia la sostenibilidad ecológica, ya que el diseño del paisaje depende principalmente de los recursos naturales, por lo que es de vital importancia tener en cuenta la sostenibilidad ecológica. Es decir, cuando se toman en consideración los parámetros de sustentabilidad en el diseño de un paisaje, esto contribuye a la sostenibilidad ecológica. El diseño ecológico en los últimos años se ha aplicado a una variedad cada vez mayor de tecnologías y soluciones innovadoras para la gestión de los recursos. Por otra parte, el conocimiento ecológico permite una comprensión integral del paisaje como el resultado de la interacción procesos evolutivos naturales y culturales que representan el patrón, la diversidad, la sostenibilidad y la estabilidad (Van Der Ryn y Cowan, 1996). Ver figura 1. Figura 1. Diseño de sistemas ecológico autoorganizativos La sostenibilidad ecológica La sostenibilidad no es un solo movimiento o enfoque, es variada como las comunidades y los intereses actualmente luchando con los problemas que plantea. Por un lado, la sostenibilidad es la provincia de los responsables políticos mundiales y expertos en medio ambiente y por el otro, es el dominio de los grupos ambientales y sociales de base, los pueblos indígenas que preservan las prácticas tradicionales, y la gente comprometida con el cambio de sus propias comunidades. El educador ambiental David W. Orr llama a estos dos enfoques la sostenibilidad tecnológica y la sostenibilidad ecológica. Si bien ambos son respuestas coherentes a la crisis ambiental, están muy separados en sus detalles. La sostenibilidad tecnológica, parece tener la mayor parte del tiempo en el aire, se puede caracterizar así: "cada problema tiene una respuesta, ya sea tecnológico o una solución de mercado. No hay dilemas que hay que evitar, no hay dominios donde los ángeles temen pisar", la sostenibilidad ecológica es la tarea de encontrar alternativas a las prácticas que nos metieron en problemas en primer lugar; entonces es necesario repensar la agricultura, la vivienda, el uso de energía, el diseño urbano, el transporte, la economía, el patrón de la comunidad, el uso de recursos, la silvicultura, la importancia del desierto, y nuestros valores centrales, mientras que los dos enfoques tienen importantes puntos de contacto, incluyendo una conciencia compartida de la magnitud de la crisis ambiental global, que encarnan dos visiones muy diferentes de una sociedad sustentable (Der Ryn y Cowan, 1996). Teoría general de sistemas Arnold y Osorio (1998) en su sentido más amplio presentan a la Teoría General de Sistemas como “una forma ordenada y científica de aproximación y representación del mundo real, y simultáneamente, como una orientación hacia una práctica estimulante para formas transdisciplinarias de trabajo”. Mencionan además, que la TGS según Bertalanffy “debería constituirse en un mecanismo de integración entre las ciencias naturales y sociales, y ser al mismo tiempo un instrumento básico para la formación y preparación de científicos”. Pero también comentan que la TGS se distingue por su perspectiva holística e integradora, donde se considera importante la interacción y los conjuntos que a partir de ella surgen. Gracias a la práctica, la TGS crea un ambiente ideal para la socialización e intercambio de información entre especialistas y especialidades. En ese sentido, los autores señalan que la Teoría General de Sistemas se fundamenta en tres premisas básicas, estas son: a) Los sistemas existen dentro de sistemas: Las moléculas existen dentro de células, las células dentro de tejidos, los tejidos dentro de los órganos, los órganos dentro de los organismos, los organismos dentro de colonias, las colonias dentro de culturas nutrientes, las culturas dentro de conjuntos mayores de culturas, y así sucesivamente; b) Los sistemas son abiertos: Es una consecuencia de la premisa anterior. Cada sistema que se examine, excepto el menor o mayor, recibe y descarga algo en los otros sistemas, generalmente en aquellos que le son contiguos. Los sistemas abiertos son caracterizados por un proceso de intercambio infinito con su ambiente, que son los otros sistemas. Cuando el intercambio cesa, el sistema se desintegra, esto es, pierde sus fuentes de energía, y c) Las funciones de un sistema dependen de su estructura: Para los sistemas biológicos y mecánicos esta afirmación es intuitiva. Los tejidos musculares, por ejemplo, se contraen porque están constituidos por una estructura celular que permite contracciones. La teoría de sistema aborda los problemas en términos de totalidad y no de manera lineal. Por lo tanto, la teoría general de sistemas resulta fundamental porque puede ser utilizada para encontrar propiedades a entidades que se presentan en la realidad, tales como cosas o fenómenos y además ha originado contribuciones de conceptos más subjetivos que objetivos, es decir, conceptos más independientes. En ese sentido, si bien es cierto, que el campo de aplicaciones de la TGS no reconoce limitaciones al usarla en fenómenos humanos, sociales y culturales, se advierte que sus raíces están en el área de los sistemas naturales (organismos) y en el de los sistemas artificiales (máquinas). Es por eso, que Bertalanffy (1976), señala que “la TGS debería constituirse en un mecanismo de integración entre las ciencias naturales y sociales y ser al mismo tiempo un instrumento básico para la formación y preparación de científicos”. De tal manera, que el principio de sistema abrió las fronteras de las ciencias particulares favoreciendo la interdisciplinariedad, la multidisciplinariedad hasta llegar a la transdisciplinariedad. Visión sistémica de la realidad. La visión sistémica y su aplicación al análisis de los diversos sistemas complejos que conforman el Universo, se configura como ciencia en los últimos años en un marco conceptual organizado de la mano de eminentes científicos como Norbert Wienner, Ludwig V. Bertalanffy, Claude Shanon, W.R. Ashby, Von Newman, entre otros (Antequera 2004). De tal manera, que las aportaciones de la Cibernética, la Teoría General de Sistemas, la Teoría de la información, y más recientemente la Teoría del Caos y el estudio de la Complejidad, han impregnado todas las disciplinas científicas creando nexos vinculantes entre las mismas, y haciéndonos entender que la realidad es un todo conexo, de la que se extraen mediante esta perspectiva de análisis, conceptos de aplicación comunes entre las disciplinas, que se enfrentan al estudio de los sistemas complejos. Por otro lado, Wilber (1998) afirma que la realidad está compuesta por procesos dentro de otros procesos por lo se consideran holones, que existen cosas y procesos, pero que todos y cada uno de ellos son holones. Desde esta perspectiva, se puede considerar que los sistemas ecológicos autoorganizativos son ecosistemas que están compuestos o entrelazados por hilos que conforman una red, donde la parte contiene el todo y el todo a la parte; y donde el observador (diseñador) interactúa con lo observado en unidad dialéctica, mirando el contexto (sistema ecológico) como un todo integrado en múltiples conexiones, en movimiento expansivo y transformativo, con bifurcaciones y rupturas en su evolución histórica a consecuencia de su carácter de sistema abiertoque interactúa con el contexto o entorno (Molina 2012). Razón por el cual, el diseño de sistemas ecológicos autoorganizativos va de la parte al todo y del todo a la parte, viendo cada parte o componente del paisaje y cada disciplina que lo integra, como parte de un todo y al mismo tiempo parte y de esta manera, poder dar una respuesta o solución mucho más real o cercana a la realidad del problema abordado. Desde esta perspectiva, el enfoque sistémico de Niklas Luhmann (1984), en donde la política es un sistema parcial de la sociedad, la autoorganización de cualquier sistema tiene que ver con que el sistema sea capaz de autoorganizar sus elementos y las relaciones entre estos, correspondientemente a la diferencia sistema/entorno, lo que significa que el sistema es capaz de autoorganizarse, o reducir complejidad, o mantener cierto gradiente de complejidad, dependiendo la vivencia, entre otras posibles situaciones en las que se pudiera encontrar. Lo que definitivamente no tendría nada que ver con la definición expuesta en la parte de arriba (Wikipedia en línea). De tal manera, que la intención de Luhmann es buscar equivalentes funcionales a la integración normativa para dar solución al problema que afecta la autoorganización y la autoproducción de las sociedades en contextos de contingencia y riesgo. El concepto de sistema Un sistema consiste en una organización de elementos idealmente separables y en las interacciones entre otros elementos. También, se puede definir un sistema como un conjunto de objetos unidos por alguna forma de acción regular o interdependiente (Antequera 2004). Un átomo, una galaxia, una planta, un animal, una persona, una ciudad, una comarca, el planeta en sí mismo, todo el Universo es un sistema, hecho de componentes que pertenecen a un número finito de clases. El numero de interacciones posibles entre dichos componentes ese igualmente limitado. Las partes que componen los sistemas más evolucionados son numerosas y las interacciones entre esas partes son muy complejas. Los resultados que producen las interacciones entre las partes del sistema hacen que los estados futuros del sistema queden limitados a un número de posibilidades, por ello la descripción del sistema entero puede ser más breve que la enumeración de todos los estados posibles de las partes del sistema, ya que cada elemento influencia las posibilidades o estado de los otros y en consecuencia disminuye el número de los grados de libertad de los que podrían gozar estos componentes si estuvieran aislados (Margalef 1993). El sistema ecológico En un sistema ecológico, todos los elementos se observan integrados en el paisaje, y está comprendido por elementos naturales y humanos vinculados por relaciones de dependencia mutua, entre los cuales están el relieve, clima, ríos, suelos, seres humanos, plantas animales, entre otros. En este sistema las características de cada elemento se explican por causas naturales (físicas, químicas, biológicas). En este sistema, el hombre interviene como un ser vivo especial porque depende de los recursos naturales pero también tiene una capacidad para modificarlos rápidamente, sea con efectos positivos o negativos. Los sistemas pueden ser entendidos como "abiertos" o "cerrados" respecto al flujo o movimiento de ciertos elementos o procesos. Sistema abierto.- En los sistemas abiertos se intercambia materia y energía. Sistema cerrado.- En los sistemas cerrados es posible el intercambio de energía con el universo, pero no el intercambio de materia. Así, la mayoría de los procesos con gases se realizan en sistemas cerrados. Sistema aislado.-En los sistemas aislados no se producen intercambios de materia, ni de energía. El universo puede ser considerado uno de estos, si aceptamos que no hay ningún ambiente rodeado al universo con el que se pueda establecer un intercambio de materia o energía. Comprender un sistema ecológico. Para sobrevivir los organismos necesitan diferentes clases de recursos, y al tratar de obtenerlos se ven obligados a interactuar con otros seres vivos. Veamos un ejemplo para comprender mejor el sistema. El Chigüire o capibara (Hidrochoerus hidrochaeris), un mamífero roedor que puede llegar a pesar 250 kilos, habita en Venezuela en zonas de llanura, próximas a ríos y lagunas, buen nadador: «Durante el día permanece tendido en medio de las plantas acuáticas o va a pastar tranquilamente la hierba de la llanura. Sirve de presa al jaguar» (Darwin, 1832). Entre el Chigüire, sus enemigos naturales, la vegetación y el ambiente físico donde estos seres vivos habitan, existen muchísimas y complejas interacciones. Imaginemos que el número de carpinchos comienza a disminuir en forma alarmante y se te pide que estudies las causas del problema para evitar su desaparición. ¿Qué aspectos debes tener en cuenta para ayudar a la conservación de estos mamíferos? Realizar un estudio detallado de la anatomía de algunos ejemplares aislados no sería suficiente. Para comprender el problema es necesario conocer los hábitos de vida del Chigüire, el ambiente en que vive, la disponibilidad de alimento, las condiciones climáticas, sus enemigos naturales, la caza furtiva, la acción del hombre, etc. Es decir, hay que considerar el problema en forma global y estudiar el Chigüire no como individuo aislado, sino como un integrante más de un sistema biológico o ecosistema. En tal sentido, los sistemas ecológicos por su naturaleza son complejos, y la principal característica de los sistemas complejos es la autoorganización, la adaptación y la emergencia. En el estudio y entendimiento de lo sistemas complejos radica el corazón de la Ingeniería de Sistemas; y el trabajo transdisciplinario es básico en la búsqueda de hacer ciencia y buscar un mejor entendimiento de la realidad compleja que nos rodea. Los sistemas autoorganizados Hablar se visión sistémica, es hablar del todo para comprender las partes, del análisis de lo global para entender lo particular, de propiedades emergentes y retroalimentación, de entropía y organización, de búsqueda de objetivos y de eficacia, es en definitiva hablar de la esencia de los sistemas complejos, de la esencia del comportamiento de los seres humanos y de los sistemas sociales, de la base del funcionamiento de la vida en el Cosmos (Antequera 2004). Antecedentes El término "autoorganización" fue introducido por vez primera por Immanuel Kant en la Crítica del juicio y recuperado en 1947 por parte del psiquiatra e ingeniero W. Ross Ashby. El concepto fue pronto utilizado por los cibernetistas como Heinz Von Foerster, Gordon Pask, Stafford Beer y el propio Norbert Wiener, en la segunda edición de su "Cybernetics: or Control and Communication in the Animal and the Machine" (MIT Press 1961). El concepto de "autoorganización" fue adoptado por todos aquellos asociados a la Teoría de Sistemas en la década de los 60, pero no se convirtió en un concepto científico común hasta su adopción por parte de los físicos y, en general, de los investigadores de los sistemas complejos en las décadas de los setenta y ochenta (Wikipedia en línea). Autoorganización El fenómeno de autoorganización fue primeramente reconocido como un aspecto importante de los amplios procesos de cambio en sistemas operados por la física y la biología (Ruelle, 1979; Prigogine y Stengers, 1982; Prigogine y Nikolis, 1989; Bak y Chen, 1991; Kauffman, 1993). Este proceso ha sido observado también en las redes de organización comunitaria que surgen después de desastres naturales o tecnológicos (Drabek, 1981; Comfort, 1990). Las urgentes necesidades de una comunidad, producidas por el impacto de fenómenos peligrosos como terremotos, huracanes, inundaciones, incendios o fugas de materialespeligrosos, la gente responde voluntariamente con bienes materiales, habilidades y conocimiento para restaurar el orden, algo semejante pasa en los ecosistemas, donde se autoorganizan dando forma global de orden o coordinación, surgiendo esta de las interacciones locales entre los componentes del sistema inicialmente desordenado. En tal sentido, Bak y Chen (1991), presentando su explicación en forma de analogía con una "pila de arena", donde notaron la recurrencia de este fenómeno en ambientes naturales, en la cual, al agregar un grano más de arena, en un punto indeterminado, toda la pila se reordena sin intervención externa. Mediante este ejemplo se puede entender, como los sistemas naturales se pueden autooganizar sin intervención externa. Los componentes de los sistemas autoorganizados usan sólo información local y no requieren de un líder o control central, estos sistemas son muy robustos (son resistentes a cambios en su entorno y a la pérdida de componentes) y también son adaptativos (pueden ajustarse a los cambios). Estas propiedades son comunes en los sistemas vivos. Y cuando aprovechamos estas propiedades en el diseño de sistemas ecológicos autoorganizados artificialmente, donde interviene la mano del hombre, se pueden lograr cambios más rápidos y favorables en pro del ambiente, como por ejemplo, el diseño de sistemas ecológicos de Humedales (Fitodepuración) de aguas residuales. Estos humedales artificiales son zonas construidas por el hombre en las que, de forma controlada, se reproducen mecanismos de eliminación de contaminantes presentes en aguas residuales, que se dan en los humedales naturales mediante procesos físicos, biológicos y químicos. Ver figura Nº 2. Figura 2. Principales componentes y procesos depurativos en humedales artificiales. Por su parte, Anderson (2002), define la autoorganización como “un fenómeno en el que los patrones a nivel de sistema espontáneamente surgen únicamente de interacciones entre subunidades del sistema” (p. 247). De tal manera, que se habla de autoorganización para explicar fenómenos puramente físicos, como la formación de tornados o láseres, químicos, como estructuras disipativas, biológicos, como reacciones básicas del metabolismo o las sociedades de insectos, y formales, como los que se producen en las redes booleanas y autómatas celulares (Solé y Goodwin 2000). Ante esta situación sería conveniente en primer lugar distinguir el fenómeno ontológico de la autoorganización de las diferentes aproximaciones teóricas o metodológicas al mismo. Es decir, no hay que confundir la autoorganización con las herramientas teórico-conceptuales desarrolladas para dar cuenta del fenómeno. El concepto de autoorganización proviene de dos tradiciones distintas. Una es la denominada “Segunda Cibernética”, cuyos trabajos se remontan a los principios de los años sesenta, y que puede considerarse la precursora de las modernas ciencias de la complejidad, y la otra la Escuela de Bruselas, que haría populares sus investigaciones sobre la termodinámica de procesos irreversibles. La autoorganización, es básicamente la creación espontánea de patrones coherentes, globalmente provenientes de interacciones entre componentes inicialmente independientes. Este orden colectivo, está organizado en función de su propio mantenimiento, y de este modo tender a resistir perturbaciones. Esta robustez se logra con el control distribuido y redundante de modo que cualquier daño pueda ser restaurado por las secciones restantes no dañadas. La autoorganización es un proceso en el que la organización interna de un sistema, generalmente abierto, aumenta de complejidad sin ser guiado por ningún agente externo. Normalmente, los sistemas autoorganizados exhiben propiedades emergentes. La autoorganización es objeto de estudio interdisciplinar, pues es, una propiedad característica de los sistemas complejos, sean éstos matemáticos, físicos, químicos, biológicos, sociales o económicos (Wikipedia en línea). La autoorganización es un proceso en el que alguna forma global de orden o coordinación surge de las interacciones locales entre los componentes de un sistema inicialmente desordenado. Este proceso es espontáneo: no está dirigido ni controlado por ningún agente o subsistema dentro o fuera del sistema. El proceso es generalmente desencadenado por fluctuaciones aleatorias que son amplificadas por realimentación positiva (Wikipedia en línea). La organización resultante está completamente descentralizada o distribuida sobre todos los componentes del sistema; esta organización resulta típicamente muy robusta, capaz de sobrevivir y auto-reparar daños o perturbaciones sustanciales. La autoorganización se da en una gran variedad de fenómenos físicos, químicos, biológicos, sociales y sistemas cognitivos. (Wikipedia en línea).Ver figura Nº 3 La autoorganización del sistema se basa en el acoplamiento de un dispositivo que dispone de control de la información y de un dispositivo fenoménico, que reacciona directamente con ecosistema y realiza intercambios metabólicos. Es decir, que existiría una parte del sistema que trabajaría más con variables informativas y otra parte que mantendría el componente estructural del sistema (Antequera 2001). Figura 3. Autoorganización de un banco de peces. Es básicamente la creación espontánea de patrones coherentes, globalmente proveniente de interacciones entre componentes inicialmente independientes. Este orden colectivo, está organizado en función de su propio mantenimiento, y de este modo tender a resistir perturbaciones. Sistemas autoorganizados Margalef (1986) señala que los sistemas autoorganizados se presuponen con una cierta elasticidad y flexibilidad interna que llegan al autoreconocimiento y a la autosupervivencia ante el error (adaptación evolutiva y aprendizaje). El concepto de sistema con sus connotaciones de flexibilidad y tensión internas alcanza grados de complejidad, limitados por la estructura del espacio, el alcance de las fuerzas actuantes y la segunda Ley de la termodinámica (la cual expresa que "La cantidad de entropía (magnitud que mide la parte de la energía que no se puede utilizar para producir un trabajo) de cualquier sistema aislado termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo"). Más sencillamente, cuando una parte de un sistema cerrado interacciona con otra parte, la energía tiende a dividirse por igual, hasta que el sistema alcanza un equilibrio térmico. Control y autoorganización Los mecanismos de control son esenciales para el mantenimiento del sistema. Existe una cierta convergencia en el comportamiento de los diferentes elementos del sistema. Antequera (2004), señala que la actividad de cada componente depende de sus relaciones con los componentes que lo rodean, y aparece como guiada o bajo el control de mecanismos de retroalimentación, o regulación o control mutuo de unas partes sobre las otras. Del resultado de dicho proceso de control se genera un grado de autoorganización en el sistema que conforma su complejidad. El que las relaciones no sean igualmente intensas entre y cada uno de los elementos, facilita el desarrollo de la noción de jerarquía en el interior del sistema (Margalef 1986). Antequera (2004), señala “el sistema es auto-eco-organizador puesto que su entorno participa de su organización”. Cuanto más autónomo se hace un sistema vivo, más se convierte al mismo tiempo en dependiente de su ecosistema, a través de la multiplicidad de relaciones vitales, que su propia complejidad debe establecer con el ecosistema. Por ello su independencia es proporcional a su dependencia respecto al ecosistema. La dualidad entre estabilidad y evolución (cambio) son las características del desarrollo de los sistemas complejos. Propiedades de la autoorganización Los sistemas vivosson cerrados desde el punto de vista de su organización, pero abiertos desde el punto de vista material y energético, pues para mantenerse vivos deben alimentarse de los flujos de materia y energía de su entorno. Así que interactúan materia y energía a través de las propiedades de auto organización de la naturaleza, que son de carácter sistémico, constante y abierto, posibilitando la variedad y la inteligencia de las formas de vida (Dimuro 2008). La autoorganización se caracteriza por cuatro propiedades, a saber: 1. Totalidad de un sistema: Un sistema no puede ser reducido a sus componentes pues la naturaleza es un juego entre las partes. El conjunto genera propiedades emergentes y nuevas posibilidades que no son previstas en sus partes más pequeñas. 2. Auto estabilidad o equilibrio (autorregulación): A pesar del constante cambio entre materia y energía, los sistemas pueden auto regularse para adaptarse al medio y combatir los peligros de su existencia. El “feedback” es la acción y la reacción que ayuda a percibir el mundo y hace con que el sistema conteste de alguna manera, comunicándole cuando un comportamiento es disfuncional y la respuesta es el cambio y la reorganización. Esta característica fue reconocida como el origen dinámico del desarrollo, del aprendizaje y de la evolución. 3. Complejidad: Cuando un desafío presentado por el medio persiste, los sistemas abiertos se desmontan y se adaptan, reorganizándose en mejores y más complejas formas, evolucionando. 4. El sistema es un holón: Es algo interno en sí mismo, comprendido en subsistemas (partes de un todo y al mismo tiempo parte). Sistemas dentro de sistemas, jerarquías abrigadas que se tienden de abajo hacia arriba (holonarquias). “El sistema se genera sólo a partir de la cooperación adaptativa y espontánea entre las partes, en beneficio recíproco.” (MACY, 2004, p. 62, citado por Dimuro 2008) Propiedades fundamentales de los fenómenos autoorganizativos García (2005), señala que a pesar de la diversidad de aproximaciones teóricas al fenómeno de la autoorganización se pueden establecer cuatro propiedades básicas: 1. Descentralización: las interacciones entre los componentes del sistema no están determinadas por una unidad de control que especifique el comportamiento del mismo. Las formas generadas mediante este tipo de procesos son más estables que las estructuras centralizadas ya que pueden asimilar errores en alguna de las unidades e integrar más fácilmente fluctuaciones del entorno. 2. Retroalimentación (feedback): normalmente la interacción entre los componentes es recursiva. Al formar parte de una red de interacciones acopladas, los resultados de un comportamiento anterior de un componente se reinsertan de nuevo en el mismo, realimentándolo. La realimentación puede ser positiva, en la que el resultado del comportamiento original se refuerza, o negativa, en la que se reduce. Este tipo de relación entre las unidades del sistema hace que algunas fluctuaciones de su dinámica se amplifiquen mientras que otras tiendan a desaparecer. 3. Transiciones de fase y ruptura de simetría. Una transición de fase de primer orden se caracteriza por que la alteración continua de un determinado parámetro (p.e. temperatura, presión, etc.) lleva a producir cambios drásticos en el estado del sistema. Las ecuaciones dinámicas de una transición de primer orden tienen sólo una solución estable, sin embargo, en las transiciones de fase de segundo orden, propias de los sistemas complejos, el sistema presenta bifurcaciones, es decir, dos conjuntos de soluciones igualmente estables. Cualquier mínima perturbación lleva a la evolución dinámica del mismo hacia una de ellas, produciendo una ruptura de simetría. 4. Emergencia: la interacción entre los componentes del sistema produce propiedades dinámicas emergentes, no deducibles en principio de las propiedades de los componentes. Estas nuevas propiedades, que habitualmente toman la forma de estructuras funcionales, son las que permiten que el sistema se auto-mantenga. La autoorganización, por lo tanto, es un fenómeno inherentemente antirreduccionista ya que las propiedades dinámicas cualitativas globales del sistema son esenciales para su constitución. La tendencia a la autoorganización es una propiedad general de la materia que, en nuestro planeta, ha dado origen a una jerarquía de sistemas con distinto grado de complejidad, que se extiende desde el nivel subatómico hasta los ecosistemas y las sociedades humanas. Son muy importantes las implicaciones que el estudio de la autoorganización tiene para la Biología. Situación actual de los sistemas ecológicos autoorganizados En la actualidad el estudio de la autoorganización se lleva a cabo, principalmente, desde un enfoque holístico, que trata de descubrir las características y leyes más generales que rigen el proceso. Mas, en el caso de los seres vivos, los conocimientos que tenemos sobre la autoorganización no se limitan a los así obtenidos. En particular, la Biología molecular, en una demostración de la gran eficacia de la utilización del método analítico, obtiene conocimientos complementarios de los conseguidos en el enfoque holístico, que permiten precisar algunos aspectos fundamentales. La Biología molecular está poniendo de manifiesto las características diferenciales de los seres vivos, respecto a los sistemas inorgánicos, de las que depende que la autoorganización llegue en ellos a niveles de complejidad muy superiores a los del mundo inorgánico. CONCLUSIONES Lo revisado permite visualizar que el propósito de usar un pensamiento sistémico de la autoorganizacion se orienta a tratar de disponer de un corpus teórico - metodológico holistico, integral, multi dimensional, multi estructural y multi referencial, y que sea capaz de promover el encuentro inter y transdisciplinario. De manera general, los sistemas naturales son sistemas complejos y están ahí presentes. En ellos los mecanismos de información, regulación y de formación de la integridad son inherentes a los fenómenos naturales, y no están subordinados a una acción específica. Ejemplo de ellos son las plantas y los animales, los cuales contienen y forman parte de sistemas complejos, donde el papel fundamental lo tiene la fotosíntesis en las plantas, y en los animales las redes nerviosas en el cerebro. Significa entonces, que los mecanismos de auto regulación, de búsqueda de la homeostasis y de equilibrio y de la producción de entropía, se producen sin la participación del ser humano como estructura externa. El sistema complejo tiene su propia lógica de autorregulación y de autoorganización. Estos sistemas son capaces de estructurarse y organizarse por sí mismos. De tal manera, que al estudiar un objeto o ser vivo desde una posición sistémica, es fundamental realizar lo siguiente: identificar las interacciones de vinculación con los diversos componentes de cada sistema, para establecer la organización interna; analizar los procesos que ejecuta el objeto o el ser vivo; estudiar las normas de funcionamiento; identificar los intercambios con el ambiente; establecer la identidad perdurable del objeto o ser vivo; analizar la capacidad de variación y adaptación del objeto o ser vivo por sí mismo e identificar las opciones del objeto o ser vivo para transformarse. Todo esto debe tomarse en cuenta para diseños de sistemas ecológicos autoorganizativos, y así sean capaces estos sistemas de estructurarse y organizarse por sí mismos de manera mas rápida. Las estructuras biológicas y sociales complejas y autoorganizativas nacen en sistemas abiertos en los que se presentan intercambios de materia, energía e información con los alrededores, de tal manera, que el sistema se mantiene lejos del equilibrio y su dinámica corresponde a procesos no lineales que permitenla interacción coherente de sus componentes. Las comunidades, las naciones y las regiones constituyen el sistema global y se comportan como sistemas complejos, abiertos, y lejos del equilibrio. REFERENCIAS Anderson, Carl (2002). Auto-organización en relación a varios conceptos similares: Son los Límites a Autoorganización Indistinto? Biological Bulletin 202: 247-255. Antequera J. (2001). Agenda 21 Local. Bloc de Comunicación Ambiental. CEIA. Barcelona. Antequera, Josep (2004). 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