Los seres vivos son sistemas
La ciencia suele utilizar "marcos de referencia" que dan sentido a sus teorías. En la actualidad, uno de los paradigmas científicos más utilizados es la Teoría General de Sistemas (TGS), que considera que muchos entes complejos, a los que llama sistemas, tienen características comunes y pueden ser estudiados del mismo modo.Un sistema es, simplemente, un conjunto de elementos relacionados entre sí. Para la TGS los sistemas se caracterizan porque establecen una relación dinámica con el entorno que los rodea: captan materia y energía del exterior (recursos) y desprenden otras formas de materia y energía (residuos), proceso durante el cual ocurren en su interior ciertas transformaciones, en particular cambios de unas formas de energía a otras y procesos de utilización de la materia y de la energía.Todos los sistemas tienen ciertas características comunes, que deben ser estudiadas para comprender su funcionamiento:
- Composición: determinada por las sustancias químicas que los forman.
- Estructura: elementos de los que están formados.
- Organización: disposición de sus elementos, y las relaciones que se establecen entre ellos.
- Función: actividad del sistema, es decir, el tipo de transformaciones que lleva a cabo.
Es posible estudiar los seres vivos en función de la teoría general de sistemas. Según esto, todos los seres vivos son sistemas, porque son conjuntos de elementos relacionados entre sí, y diferenciados del entorno que les rodea.
- Los organismos se relacionan con su ambiente, intercambiando con él materia y energía (son sistemas "abiertos").
- Intercambian información con el entorno, modificando su actividad para adaptarse a esos cambios mediante sistemas de retroalimenación (son sistemas "cibernéticos" y "adaptativos", porque pueden mantener su equilibrio interno, su homeostasis).
- Poseen "memorias" en las que almacenan información acerca de su propia composición, estructura y funcionamiento (son sistemas "históricos").
- Pueden mantener y reparar sus elementos a partir de los recursos que consiguen de su ambiente, y son capaces de replicarse, dando lugar a otros sistemas similares a ellos (son sistemas autoorganizados).
- Están sometidos a cambios aleatorios que pueden modificar su "adaptación" al entorno que les rodea (son sistemas "evolutivos").
Los seres vivos que conocemos
Además de las características "universales" todos los seres vivos que conocemos tienen otras características comunes:
- Composición química: todos los seres vivos están formados por los mismos tipos de compuestos químicos, diferentes de los que forman la materia inerte.
- Estructura: todos los organismos poseen una estructura común, que es capaz de realizar todas las funciones que caracterizan al individuo en su conjunto y que contiene toda su información genética: estructura celular.
- Recursividad: los seres vivos son sistemas complejos, formados por partes que son, a su vez, sistemas. Esta complejidad se repite en varios niveles (niveles de organización).
Los seres vivos también se caracterizan por participar muy activamente en procesos de transformación de la energía. El estado vivo se caracteriza por un intenso flujo de energía, que mantiene a los organismos en desequilibrio termodinámico con su entorno, de modo que el equilibrio solo se alcanza cuando el organismo muere. Durante su vida, para mantenerse en un estado estable necesitan obtener continuamente energía de su entorno, actividad que llevan a cabo mediante estructuras específicas.Del mismo modo, todos los organismos poseen estructuras específicas para captar información del entorno y responder a ella.
Organización, recursividad y niveles de organización de los seres vivos
La organización es una característica de ciertos sistemas que consiste en que sus elementos se disponen ordenadamente y actúan de modo coordinado, lo que les permite realizar un determinado fin o función. La organización depende de la estructura del sistema, es decir, del conjunto de elementos que lo forman, y de las relaciones que se establecen entre esos componentes.Los seres vivos son sistemas recurrentes o recursivos: cada organismo está formado por elementos que son, a la vez, sistemas. Esta complejidad estructural se repite varias veces, de modo que cada tipo de sistema constituye un nivel de organización.Los niveles de organización son, por lo tanto, los diferentes grados en los que se puede apreciar la organización de la materia viva, dando lugar a la aparición de propiedades emergentes.Los niveles de organización fundamentales de la materia viva son los que tienen capacidad de regular su funcionamiento de forma autónoma y de adaptarse por sí mismos a los cambios de su entorno:
- Los ecosistemas son conjuntos complejos que pueden alcanzar estados de equilibrio dinámico entre sus diferentes componentes y que evolucionan conjuntamente como consecuencia de cambios ambientales.
- Los organismos o individuos son entidades autónomas, capaces de realizar por sí mismos las funciones que caracterizan al estado vital. Están sujetos a evolución mediante selección natural.
- Las céulas pueden ser individuos completos por sí mismos, o formar parte de organismos pluricelulares como entidades autónomas desde el punto de vista funcional.