X.11.2 Celula - biosistem elementar

Aşa cum spuneam în paragraful precedent, biosistemele sunt o clasă de SM ce trebuie să satisfacă criteriile de existenţă ale unui astfel de sistem (pe lîngă cele de SM abiotice):

Criteriul 1: Existenţa triadei de fluxuri (3F) faţă de mediul de existenţă (mediul abiotic sau biotic din care provin elementele biosistemelor): fluxurile de alimentare (fluxuri import, imergente prin SRS), fluxurile vitale (stocate în SRS) şi fluxurile de ieşire (fluxuri export, emergente prin SRS).

Criteriul 2: Existenţa procesului de achiziţie şi prelucrare a informaţiei într-un SM specializat (SPI) organizat tot după modelul 3F, sistem ce poate opera cu altă clasă de SM speciale - sistemele suport de informaţie (SSI). Pe baza existenţei unui SPI intern şi a deciziilor luate de acesta, existenţa controlului asupra permeabilităţii selective la fluxurile prin SRS şi a fluxurilor interne şi emergente ale biosistemului.

Criteriul 3: Existenţa procesului de autoreproducere, necesar conservării speciei şi a informaţiei genetice specifice acesteia.

Criteriul 4: Necesitatea existenţei triadelor de fluxuri atrage după sine o alta: necesitatea alimentării cu energie de nivel II (nivelul I fiind cel necesar menţinerii fluxurilor SM abiotice suport).

Pentru biosistemele de pe Terra, mediul generator (mediul de referinţă, tip L_A, periferic) este hidrosfera planetară (cu toate formele sale de existenţă: oceane, mări, lacuri, ape curgătoare, ape subterane etc.), în care sunt dispersate (ca soluţii, emulsii, suspensii etc.) toate elementele necesare structurii unui biosistem. Este deocamdată imposibil de precizat care au fost biosistemele elementare primordiale, dar la etapa actuală de evoluţie a biosistemelor de pe planeta noastră, cele mai simple biosisteme care satisfac cele patru criterii de mai sus sunt celulele procariote. Dacă mulţimea SM abiotice din hidrosferă este mulţime generatoare pentru mulţimea celulelor vii de pe planetă, mulţimea celulelor procariote este la rândul său mulţime generatoare pentru toate celelalte tipuri de biosisteme celulare sau pluricelulare.

Satisfacerea criteriilor de biosistem nr. 1, 3 şi 4 este clară şi bine ştiută, procesele de hrănire, excreţie, reproducere etc. ale celulelor vii fiind bine cunoscute. în privinţa existenţei criteriului nr. 2 se cunosc cu certitudine procesele de sinteză chimică pe baza informaţiei conţinute în nişte SSI cu sintaxă universală pentru biosistemele de pe Terra - moleculele de ADN şi ARN. Aşadar sintezele chimice intracelulare sunt procese de prelucrare a informaţiei de sinteză structurală. Nu se cunosc încă suficient de bine procesele de prelucrare a informaţiei de relaţii cu exteriorul ale unei celule, dar nu încape nicio îndoială că ele există deoarece fără aceste procese nu s-ar putea realiza celelate procese cum ar fi hrănirea, reacţia la condiţii nefavorabile de mediu etc. (vorbim de celulele vii libere, care trebuie să se descurce singure, nu de celulele unui organism pluricelular).

Biosistemele trebuie să fie capabile să distingă (să separe obiectual) sistemele "bune" (utile, care pot fi ingerate de exemplu) din mediul exterior, de cele "rele" (ce prezintă un pericol la adresa integrităţii biosistemului). Aceste performanţe nu pot fi realizate fără existenţa unui SPI intern. Mai trebuie ţinut cont de faptul că cele mai performante SPI existente la ora actuală pe planetă sunt creierele umane, acestea având drept element o celulă specializată în prelucrarea de informaţie - neuronul. Or această capacitate exacerbată de prelucrare a infirmaţiei, asociată unei celule specializate, nu putea să apară fără existenţa în procesele intracelulare a unor procese elementare de prelucrare a informaţiei, procese specifice oricărei celule vii, şi care au ca bază informaţională aceleaşi SSI - moleculele de ADN şi ARN.

Pe baza existenţei unui SPI intern, la biosisteme apare o caracteristică ce nu exista la sistemele abiotice: permeabilitatea selectivă la fluxuri. în acest fel, accesul prin SRS atât pentru fluxurile imergente cât şi pentru cele emergente este strict controlat ; au acces în interior SM recunoscute ca "bune" (p_k=1) şi nu au acces celelalte (p_k=0).

Conform celor arătate mai sus, putem să afirmăm fără niciun dubiu că din p.d.v. al criteriilor de existenţă ale biosistemelor, celula procariotă vie este un element (obiect) fundamental.

Comentariul X.11.2.1: în celulele eucariote, unele din organitele acestora sunt ele însele celule procariote specializate (cum sunt de pildă mitocondriile sau cloroplastele). Rezultă că o celulă eucariotă este deja un sistem format din mai multe biosisteme de tip celular, sisteme asociate conform legilor formării sistemelor materiale naturale, cu avantajele reciproce ce decurg din acestă asociere.

Pot exista în mediul exterior fragmente (subsisteme) din componenţa unei celule, rezultate în urma distrugerii membranei (SRS) celulare, dar aceste fragmente nu pot îndeplini singure toate criteriile definitorii pentru un biosistem, deci nu mai sunt biosisteme, ci doar nişte compuşi de origine biotică. De ex. o clasă de sisteme frecvent întâlnite şi considerată ca făcând parte din categoria biosistemelor, virusurile, se dovedesc (conform filosofiei obiectuale) a nu fi biosisteme. Aceste SM formate dintr-un fragment de ADN sau ARN încapsulate într-un înveliş proteic, nu se hrănesc, nu se autoreproduc, sunt simple SSI abiotice dar de provenienţă biotică, ce reuşesc să prostească sistemul de control al accesului prin membrana plasmatică a unor celule şi astfel pătrund înăuntru. Aici orice informaţie genetică (conţinută într-un fragment de ADN sau ARN) intră în "maşina de replicat" aflată în fiecare celulă vie, şi astfel informaţia genetică a virusului duce la reproducerea aberantă a acestuia, până la distrugerea celulei penetrate.

Comentariul X.11.2.2: Situaţia este similară cu cea a planurilor de fabricaţie ale unui produs de înaltă tehnologie. Presupunând că ele se află într-un container, este evident că vor sta acolo fără să se poată autoreproduce până când vor ajunge din întâmplare într-un mediu adecvat (o societate avansată tehnologic capabilă să înţeleagă planurile şi să realizeze produsul). Dacă produsul se va dovedi nociv, este posibil ca societatea să fie distrusă (la fel ca celula penetrată în cazul virusului).

Similar sistemelor materiale abiotice, biosistemele formează şi ele un lanţ structural de SM, adică o mulţime ierarhizată de forme de organizare ale acestor tipuri de sisteme, dar de această dată eşalonate pe un număr finit de niveluri de complexitate.