De eenheid van leven

From AardRock Wiki
Jump to: navigation, search

Martien koopt in juni 2007 het boek "De eenheid van leven" van [Fritjof Capra] over de ontdekking van de verborgen overeenkomsten tussen het biologische, het psychologische en het sociale leven. Sla je Martien's boek open, dan zie je de volgende zaken met een signaalblauwe kleur uitgelicht.

Doorslaggevende universele kenmerken van leven:

  • zelfreplicatie—zonder zelfreplicatie is er slechts verval;
  • metabolisme—voortdurende stofwisseling met de omgeving;
  • membranen—halfdoorlatende begrenzing tussen het organisme (het 'zelf') en haar omgeving; binnen het membraan is een complex van met elkaar samenhangende (chemische) reacties aan de gang door middel waarvan het systeem zichzelf in stand houdt; membranen voorkomen vrije diffusie—ze informeren de cel, geven het vorm, materialiseren het.

De bepalende kenmerken van leven te vinden in het eenvoudigste systeem dat deze kenmerken vertoont: de (bacteriële) cel: mycoplasma. Hier zijn zelfs een voortdurende stofwisseling (metabolisme) zichtbaar. Voedingsstoffen worden in de cel opgenomen en afvalstoffen worden afgescheiden. De voedsel wordt onophoudelijk benut voor de opbouw van eiwit en andere celcomponenten. Metabolisme, een term afkomstig van het Griekse woord metabole ('verandering'), is de som van biochemische processen in een levensvorm.

Twee vormen van cellulaire eenvoud:

  1. Interne eenvoud—de biochemie van het organische milieu in de cel is eenvoudig.
  2. Ecologische eenvoud—de organismen stellen weinig chemische eisen aan hun (externe) omgeving.

Gecontinueerd leven is eerder een eigenschap van een ecologisch systeem, dan van een enkel organisme. Geen enkel eenvoudig organisme kan op zichzelf bestaan. Leven is eerder een eigenschap van een planeet dan van een afzonderlijk organisme.

  • Metabolosiche processen worden gekatalyseerd door enzymen.
  • Enzymen worden gespecificeerd door genen.
  • Daarom worden cellulaire processen worden genetisch gereguleerd, waardoor ze grote stabiliteit bezitten.
  • RNA-moleculen fungeren als boodschappers van gecodeerde informatie voor de synthese van enzymen op basis van het DNA.
  • DNA is verantwoordelijk voor zelfreplicatie—een van de doorslaggevende kenmerken van leven.

Leven, bewustzijn en maatschappij [13]

De aard van het leven [14]

Autogeneratie [19]

Het celmembraan is het eerste bepalende kenmerk van cellulair leven. Het tweede bepalende kenmerk is de aard van de stofwisseling die zich binnen de celgrens voltrekt. Stofwisseling, de onafgebroken chemische processen voor zelfhandhaving, is een essentieel kenmerk van alle leven. Door middel van een continu actief metabolisme, doormiddel van stromen van chemische stoffen en energieën, blijft het leven zichzelf reproduceren, repareren en in stand houden.

Als we de metabolische processen nader bezien, merken we op dat ze in feite een chemisch netwerk vormen. Ook dit is een fundamentele eigenschap van alle leven. Waar een ecosysteem kan worden begrepen in termen van 'voedselwebben' (netwerken van organismen), worden organismen zelf gezien als een netwerk van cellen, organen en orgaanstelsels, en de cel als een netwerk van moleculen. Levels of scale. Fractaal. Het netwerk is een patroon dat alle levesvormen met elkaar gemeen hebben. Overal waar we leven zien, zien we netwerken.

Door metabolisme houdt de cel zichzelf in stand middels een netwerk van chemische reacties die zich binnen de celgrens voltrekken en alle componenten van de cel voortbrengen, met ingbegrip van de celgrens zelf.

De functie van iedere component in dit netwerk bestaat in de transformatie of vervanging van andere componenten, opdat het hele netwerk zich voortdurend regenereert. Levende netwerken scheppen of herscheppen zichzel fcontinu door hun componenten te transformeren of te vervangen. Op die manier ondergaan zij aan de lopende band structurele veranderingen, terwijl hun webachtige organisatiepatroon gehandhaafd blijft.

Deze dynamiek van zelfgeneratie heet autopoiesis. Grieks: letterlijk: zelf-vormend. Het begrip autopoiësis verenigt in zich de twee bepalende kenmerken van cellulair leven: de fysieke begrenzing en het metabolische netwerk.

Het leven laat zich niet toeschrijven aan één enkele moleculaire component (zelfs niet aan het RNA of DNA), maar alleen aan het volledige en samenhangende metabolische netwerk.

Autopoiësis is een helder en krachtig criterium voor het maken van duidelijk onderscheid tussen levende en niet-levende systemen.

Zo zijn virussen niet-levend, omdat ze geen stofwisseling hebben. Buiten een levende cel is een virus een inerte moleculaire structuur, bestaande uit eitwitten en nucleïnezoren. Een virus is in wezen een chemisch signaal, afhankelijk van het metabolisme van de levende cel als gastheer.

Het cellulaire netwerk [20]

De meeste metabolische processen worden gekatalyseerd door enzymen. Hun energie betrekken ze uit specifieke fosfaatmoleculen, bekend als ATP (adenosinetrifosfaat). De enzymen vormen op zichzelf een complex netwerk van katalytische reacties. De ATP-moleculen vormen een daarmee corresponderend energienetwerk. Het boodschapper-RNA verbindt beide netwerken met het genoom (de DNA-moleculen van de cel). Het genoom is op zichzelf ook weer een complex web dat met talloze verbindingen en terugkoppellussen is uitgerust.

Sommige biologoen onderscheiden twee soorten productieprocessen, dus ook twee afzonderlijke cellulaire netwerken:

  1. het metaboliosche netwerk—voedsel dat via het membraan binnenkomt wordt getransformeerd naar metabolieten—bouwstenen van waaruit de macromoleculen—enzymen, structurele eiwitten, RNA en DNA—zijn opgebouwd.
  2. het epigenetische netwerk—verzorgt de productie va macromoleculen uit metabolieten. Dit netwerk strekt zich uit tot nog andere niveaus buiten de genen.

Beide netwerken zijn te onderscheiden en hebben een innige samenhang en vormen samen het autopiëtisch netwerk. Als een cel zich deelt geeft hij niet alleen zijn genen door, maar ook al zijn membranen, enzymen en organellen—kortom het volledige cellulaire netwerk. Naakt DNA wordt nooit doorgegeven, aangezien genen uitsluitend kunnen functioneren als ze ingebed zijn in het epigenetische netwerk.

Het ontstaan van een nieuwe ordening [22]

Alle cellulaire structuren bestaan ver van hun thermodynamische evenwicht en vervallen spoedig tot de evenwichtstoestand—de dood—als het cellulaire metabolisme niet een constante stroom van energie zou gebruiken om structuren even snel te herstellen als ze worden afgebroken.

Dit impliceert dat een cel als open systeem beschreven moet worden. Levende systemen zijn organisatorisch gezien gesloten—autopiëtische netwerken—maar in materieel en energetisch opzicht open.

De cel heeft een automatische relatie met iets of iemand anders. Hij laat iets weglekken en iets of iemand anders verorbert het.

Een dissipatieve structuur is een systeem dat zich in stand houdt in een toestand ver van zijn chemisch evenwicht, maar desondanks stabiel blijft—dezelfde structuur blijft in stand, ondanks een onophoudelijke stroom van verandering van zijn componenten. Dissipatieve structuur benadrukt de innige wisselwerking tussen enerzijds structuur en anderzijds stroming en verandering (of 'dissipatie').

Tot deze dynamiek behoort specifiek ook het spontaan ontstaan van nieuwe ordeningsvormen. Als de energiestroom toeneemt kan het systeem een punt van instabiliteit bereiken, beter bekend als het bifurcatiepunt (splitsing). Vanuit deze splitsing kan het zich vertakken tot een geheel nieuwe toestand waarin nieuwe structuren en nieuwe vormen kunnen ontstaan.

Onze wereld kruipt in versneld tempo naar zo'n splitsing toe. Bijna te vergelijke met de metamorfose van een rups naar een vlinder. Tijdens de metamorfose heerst er een innerlijke levensstrijd omdat de rups de opkomende vlinderstructuur, terecht, als levensbedreigend ervaart.

Dit spontaan optreden van ordening op kritische punten van instabiliteit is een van de belangrijkste concepten van levende systemen en dus van het leven. Technisch is het bekend als zelforganisatie, maar het wordt dikwijls eenvoudigweg aangeduid als verschijnen, doorbreken of voortvloeien. De Engelse term hiervoor is emergence.

Zelforganisatie is onderkend als de dynamische oorsprong van het proces van ontwikkelen, leren en evolueren. Met andere woorden: creativiteit—de generatie van nieuwe vormen—is een fundamentele eigenschap van alle levende systemen. Omdat zelforganisatie een integraal onderdeel vormt van de dynamica van open systemen komen we tot de belangrijke conclusie dat open systemen zich ontwikkelen en evolueren. Het leven breidt zich voortdurend uit naar nieuwe vormen.

Het tegenovergesteld is dus ook waar: gesloten systemen ontwikkelen zich niet en evolueren niet.

De organisatie en de structuur vormen hiermee de unieke identiteit van een levend systeem. Intellectueel eigendom, patenten en auteurrechten dus niet. Deze laatste verschijnselen getuigen van gesloten systemen, en daarmee eigenlijk ten dode opgeschreven systemen. Intellectueel eigendom impliceert ook zorgplicht. Met name de plicht om de innovaties tot volledig wasdom te laten komen. Dit in tegenstelling tot de vermeende plicht om innovaties uitsluitend voor jezelf te houden, zodat niemand erbij kan. Een handeling vanuit schaarste. Ook zeer tegennatuurlijk, want de natuur handelt juist vanuit overvloed.

Het brandpunt van de aandacht voor levende systemen richt zich meer op de processen die tot hun verschijning leiden dan op structuren. Complexiteit van een systeem is gedefinieerd als het aantal bifurcaties die het embryo doormaakt in de ontwikkeling van het organisme—morfologische complexiteit.

De pre-biotosche evolutie [23]

Een levende cel wordt door een membraan begrensd, is zelfgenererend en is een organisatorisch gesloten stofwisselingsnetwerk. Dat dit netwerk in materieel en energetisch opzicht open is, gebruik maakt van een constante stroom van materie en energie om zichzelf te reproduceren, te repareren en in stand te houden; en dat dit stofwisselingsnetwerk ver van zijn chemisch evenwicht opereert waardoor er nieuwe structuren en nieuwe vormen van ordening spontaan naar voren kunnen komen, hetgeen leidt tot ontwikkeling en evolutie. Twee zienswijzen liggen hieraan ten grondslag: autopoiësis en dissipatieve structuren.

Het DNA is de ultieme drager van genetische informatie die, dankzij zijn dubbele-strengstructuur, is uitgeruist met het vermogen tot het corrigeren van transcriptiefouten.

'Bellen' van minimaal leven [28]

Al heel vroeg in het proces van levende systemen zijn er moleculen die zich aaneensloten tot primitieve membranen. Deze membranen vormen dan gesloten 'bellen'. De evolutie van moleculaire complexiteit voltrekt zich binnen dezen bellen, blaasjes of vesiculae. Zo'n blaasje zorgt voor een inwendig en uitwendig milieu en houdt de boel bij elkaar.

Een bel vormt een gesloten micromilieu waarin gerichte chemische reacties kunnen optreden. Hierdoor kunnen bepaalde zeldzame moleculen—samenstelsels van de elementaire bouwstenen—in grote aantallen worden gevormd. Tot deze moleculen behoren de vooral ook de bouwstenen van het membraan zelf, die opgenomen worden in het reeds bestaande primitieve membraan, waardoor het totale membraanoppervlak toeneemt.

In dit groeproces doet zich een stadium voor waarin de stabiliserende krachten niet langer in staat zijn de integriteit van het membraan in stand te houden. Hierdoor valt de bel uiteen in twee of meer kleinere bellen.

Deze processen van groei en replicatie zullen alleen optreden indien energie en materie door het membraan heen stromen. Kleine moleculen die zonlicht om kunnen zetten in electrische energie, met name over het membraanoppervlak, brengen de chemische processen in een stroomversnelling. Later voltrekt zich een verfijning van dit energiescenario waarin fosfaten geproduceerd worden die uiterst effectief zijn in de transformatie en distributie van energie.

De bellen zijn open systemen die onderhevig zijn aan continu vloeiende stromen van energie en materie. Hun inwendige is een relatief gesloten ruimte waarin zich netwerken van chemische reacties kunnen ontwikkelen. Die twee eigenschappen zijn de wortels van levende netwerken en hun dissipatieve structuren—structuren die slechts blijven voortbestaan zolang energie en materie worden uitgewisseld met de omgeving.

Zo ontstaan grote verzamelingen bellen of schuim. In dit schuim ontstaan op den duur talloze verschillen tussen chemische en structurele eigenschappen van de bellen. Als zulke verschillen blijven bestaan als deze bellen zich delen kunnen we spreken van een pre-genetisch geheugen—de kenmerkende eigenschappen van een bel zijn ook na de splitsing herkenbaar; de bel heeft geheugen—en ook van bellensoorten.

Deze bellensoorten zullen met elkaar wedijveren om energie. Door een vorm van natuurlijke selectie worden sommige vormen versterkt en geselecteerd op grond van hun 'evolutionaire voordelen'. Zo nu en dan treden ook versmeltingen op van verschillende bellen. Dit resulteert soms weer in de synergie van gunstige eigenschappen, als een voorafschaduwing van het latere verschijnsel. Symbiogenese—het ontstaan van nieuwe levesnvormen door middel van een symbiose van organismen.

Zo wordt duidelijk dat een verscheidenheid van zuiver fysische en chemische mechanismen al in deze vroege stadia door een membraan omgeven bellen het potentieel verschaft om via natuurlijke selectie te evolueren tot complexe, zichzelf reproducerende structuren, zonder enzymen of genen.

Bellenblazen

Begin een groep dan ook met een lichte culturele grens zodat er duidelijkheid is over binnen en buiten. Maak het blaasje halfdoorlatend. Iedereen kan zien wat er zich binnen afspeelt en toetreding en uittreding worden geregeld door het omarmen van bepaalde beginselen en beloftes. Meer en meer leden omarmen de beginselen en treden toe tot de groep. Ook leden die die culturele grens, het membraan, vergroten en verstevigen.

Op een gegeven moment is de groep groter dan haar culturele grens aankan en komt aan op een splitsing en valt de groep uiteen in twee of meer kleinere groepen.

Deze processen van groei en replicatie zullen alleen optreden indien energie en materie door het membraan heenstromen. Naast de persoonlijk energie van de leden van de groep dienen ook andere vormen van energie voortdurend door de celwand te stromen. Een stroom van geld, gereedschappen en bouwmateriaal zijn dus van doorslaggevend belang. Daarom is een gezonde geldstroom voor een vrijwilligerorganisatie van levensbelang.

Wat zonlicht is voor een cel is geld (en/of reputatie) voor een organisatie. Later voltrekt zich een verfijning van dit energiescenario waarin budgethouders en penninmeesters uiterst effectief zijn in de transformatie en distributie van energie.

De groepen zijn open systemen die onderhevig zijn aan continu vloeiende stromen van geld en materie. Hun inwendige is een relatief en cultureel gesloten ruimte waarin zich soical netwerken kunnen ontwikkelen. Die twee eigenschappen zijn de wortels van levende netwerken en hun dissipatieve structuren—structuren die slechts blijven voortbestaan zolang energie en materie worden uitgewisseld met de omgeving.

Zo ontstaan grote verzamelingen groepen of gemeenschappen. In deze gemeenschappen ontstaan op den duur talloze verschillen tussen sociale, culturele en structurele eigenschappen van de groepen. Als zulke verschillen blijven bestaan als deze groepen zich delen kunnen we spreken van een groeps- of gemeenschapsgeheugen—de kenmerkende eigenschappen van een groep zijn ook na de splitsing herkenbaar; de groep heeft een geheugen—en ook van verschillende soorten groepen. We kunnen de ene groep van de andere onderscheiden.

Deze verschillende groepen zullen met elkaar wedijveren om aandacht, geld, grondstoffen en materiaal. Door een vorm van natuurlijke selectie worden sommige groepsvormen versterkt en min of meer automatisch geselecteerd op grond van hun 'evolutionaire voordelen'. Zo nu en dan treden ook versmeltingen (fusies) op van verschillende gropen. Dit resulteert soms weer in de synergie van gunstige eigenschappen van beide groepen, als een voorafschaduwing van het latere verschijnsel. Symbiogenese—het ontstaan van nieuwe levende organisatievormen door middel van een symbiose van groepen en gemeenschappen.

Zo wordt duidelijk dat een verscheidenheid van zuivere sociale groepsmechanismen al in deze vroege stadia door een membraan omgeven bellen het potentieel verschaft om via natuurlijke selectie te evolueren tot complexe, zichzelf reproducerende structuren, zonder enzymen of genen.

Membranen [30]

De vorming van een blaasje of een bel vertegenwoordigt de belangrijkste stap in de pre-biotische evolutie. Het is het sluiten van een primitief membraan tot een bel die de verborgen overgang vormt van niet-leven naar leven.

The Rock: Alexander: boundaries is één van de vijftien kenmerkende eigenschappen. Je weet wat binnen is. Je weet wat buiten is. En je weet hoe je over kan steken. Het vormen van een grens schept in één handeling twee ruimtes. En het leidt ook direct tot contrast, strong centers en vele local symmetries.

De chemie van dit cruciale proces is verbazingwekkend eenvoudig en algemeen. Ze berust op de elektrische polariteit van water. Op grond van die polariteit zijn bepaalde moleculen hydrofiel (wateraantrekkend) en andere hydrofoob (waterafstotend). Een derde soort zijn de olieachtige en vettige stoffen of lipiden. Dit zijn langgerekte structuren met een hydrofiel en een hydrofoob uiteinde.

Parafinen (olieachtischt stoffe van lange koolwaterstofketens) + water + mineralen -> lipiden. Lipiden + gofbewegingen -> gesloten films, vesiculae, blaasjes en bellen. Golfbewegingen: zeer laagfrequente trillingen met hoge amplitude.

Wanneer lipiden in aanraking komen met water vormen ze spontaan allerlei structuren zoals een film of een huid rondom oliedruppels. Zo'n huid rondom oliedruppels houdt het water in suspensie. De basis voor mayonaise.

Een dubbele laag moleculen met water aan weerszijden kan, net als een enkele laag, druppels vormen. Deze uit twee lagen bestaande vettige membranen vertonen een verbazingwekkend aantal eigenschappen die sterk overeenkomen met die van de hedendaagse celmembranen. Ze beperken het aantal moleculen dat in de vel kan doordringen, transformeren de energie van de zon tot elektrische energie en verzamelen zelfs fosfaatverbindingen in hun inwendige. De celmembranen zijn een vervijning van deze dubbellaagse bellen.

Deze lipideblaasjes zin dus de ideale kandidaten voor protocellen.

Kortom, membranen:

  • selecteren wat er naar binnen en buiten gaat en houden het geheel in balans;
  • pompen continu overtollig materiaal weg (calcium vij cellen);
  • beschermen de cel tegen schadelijke invloeden van buiten;
  • is een membraansysteem, een 'lopende band' waarvan alle componenten met elkaar verbonden zijn (het 'endomembraansysteem') en is voortdurend in beweging. het sluit zichzelf rondom alle organellen en ebweegt in de richting van de celperiferie en wordt continu geporduceerd, afgebroken en opnieuw geproduceerd.
  • zorgen er zo voor dat de cel een entiteit is en een identiteit heeft;
  • zorgen zo voor zelfhandhaving.
  • vormen een geneste (hiërarchische) structuur met andere membranen;

Katalysatoren en complexiteit [33]

Twee andere kenmerkende eigenschappen van leven zijn:

  • katalyse;
  • informatieopslag.

Katalysatoren versnellen chemische reacties zonder daardoor zelf te worden veranderd. Katalysatoren maken ook reacties mogelijk die zonder hen ondenkbaar zijn. Katalytische reacties zijn cruciale processen in de chemie van het leven. Bij de moderne cel worden ze mogelijk gemaakt door enzymen.

Katalysatoren creëren chemische netwerken door verschillende reacties aan elkaar te koppelen. Hierdoor neemt de complexiteit van moleculen in hoog tempo toe. Zodra dit gebeurt, wordt de hele non-lineaire dynamiek van netwerken geactiveerd. Hiertoe behoort vooral het spontaan verschijnen van nieuwe ordeningsvormen.

Onder invloed van katalytische reacties wordt het optreden van gunstige veranderingen sterk bevorderd zodat er een wedijver tot ontwikkeling kan komen. Dit is de stuwende kracht achter de gestaag toenemende complexiteit van protocellen, steeds verder weg van hun evenwichtstoestand en steeds dichter naar de levende cel toe.

De laatste stap in het ontstaan van levende cellen uit protocellen was de evolutie van eiwitten, nucleïnezuren en de genetische code. Er is een vermoeden dat er een verborgen netwerklogica werkzaam is in de ontwikkeling van genetische code.

Chemische netwerken in een gesloten ruimte zijn onderhevig aan voortdurende energiestromen ontwikkelen processen die verbazingwekkend veel lijken op processen in ecosystemen. Die processen zijn dus isomorf of gelijkvormig aan elkaar.

De ontplooiing van het leven [35]

Langzaam maar zeker neemt de complexiteit van cellen en samenstelling van cellen toe. Uiteindelijk leidend tot bacteriën. Blijkbaar kunnen bacteriën zich beter handhaven dan protocellen. Bacteriën weven een wereldomspannend bacterieel netwerk en bezetten alle ecoligische niches.

Deze planetaire ontplooiing van het leven voltrok zich langs drie evolutionaire hoofdroutes:

  1. Toevallige mutatie van genen—misschien wel de minst belangrijke route—de kern van de neodarwinistische theorie.
  2. Mondiale genenuitwisseling danwel DNA-recombinatie—bacteriën geven elkaar vrijelijk erfelijke kenmerken door in een mondiaal uitwisselingsnetwerk; een vorm van evolutionaire creatieviteit die vele malen effectiever is dan genenmutatie. Deze genenuitwisseling vindt onophoudelijk plaats; veel bacteriën vervangen dagelijks tot maximaal 15 procent van hun genetische materiaal. Als we een bacterie bedreigen zal ze haar DNA afstoten naar de omgeving en kan iedere bacterie in de buurt het opnemen. Binnen enkele maanden kan het de hele wereld rondgaan. Daarom hebben bacteriën een waarlijk verbazingwekkend vermogen tot aanpassingen aan veranderingen in het milieu. De snelheid waarmee de resistentie tegen geneesmiddelen zich verbreidt onder bacteriële gemeenschappen vormt een drastisch bewijs van de effectiviteit en efficiëntie waarmee hun communicatienetwerken functioneren. Al doende vonden deze bacteriologische netwerken alle biotechnologiën uit doe voor het leven essentieel zijn, met inbegrip van gisting (fermentatie), fotosynthese, stikstofbinding, ademhaling en allerlei middelen voor snelle verplaatsing, Het recente onderzoek in de microbiologie heeft aan het licht gebracht dat dit wereldnetwerk van bacteriën, voorzover het de processen van het leven betreft, de voornaamste bron van evolutionaire creativiteit is geweest.
  3. Evolutie door middel van symbiose—Symbiose, de neiging van verschillende organismen om in sterke samenhang met of, zoals de bacteriën van de darm, zelfs in elkaar leven is een algemeen bekend en wijdverbreid verschijnsel. Symbiogenese is symbiose die op lange termijn leidt tot nieuwe vormen van leven. Symbiogenese is de voornaamste evolutieroute voor alle hogere organismen en schept daarmee voortdurend nieuwe levensvormen via permanente symbiotische configuraties.

Toen bepaalde kleine bacteriën zich symbiotisch verenigden met grotere cellen en in die cellen bleven voortleven als organellen, was het resultaat daarvan een gigantische stap in de evolutie: het ontstaan van plantaardige en dierlijke cellen die zich langs geslachtelijke konden voortplanten en uiteindelijk evolueerden tot levende organismen die we in onze omgeving kunnen zien. In hun evolutie bleven deze organismen bacteriën absorberen en lijfden ze —letterlijk—delen van hun genomen in voor de synthese van eiwitten voor nieuwe structuren en nieuwe biologische functies. Dit proces is vergelijkbaar met de fusies en overnames in het moderne bedrijfsleven.

Diet leidde tot het ontstaan van levensvormen in een steeds toenemende complexiteit en verscheidenheid. Dit majestueuze ontplooiingsproces heeft zich niet via een gestaag verlopende reeks veranderingen voltrokken. Deze ontvouwingsprocessen blijken lange periodes van stasis (handhaving van de status quo, dus stabiliteit), zonder veel genetische variatie, onderbroken te worden door plotselinge, ingrijpende veranderingen.

Deze voorstelling van een gepunctueerd evenwicht geeft aan dat zo'n abrupte overgang moet zijn veroorzaakt door mechanismen die sterk verschillen van de 'toevallige' mutaties van de neodarwinistische theorie. Hierbij lijkt het ontstaan van nieuwe soorten via symbiose een doorslaggevende rol te hebben gespeeld.

Een ander opmerkelijk patroon is het herhaaldelijk optreden van gigantische rampen, gevolgd door perioden van intense groei en vernieuwing.

The Rock 16:40, 14 September 2007 (CEST): Zie the void van Christopher Alexander.

Wat is leven? [38]

De bepalende kenmerken van levende systemen zijn:

  • zichzelf genererend;
  • organisatorisch geslorten stofwisselingsnetwerk;
  • omsloten door een membraan;
  • energetisch en materieel open;
  • gebruik makend van een constant vloeiende stroom van energie en materie om zichzelf te reproduceren, repareren en in stand te houden;
  • functioneert ver van haar chemisch evenwicht;
  • genereert spontaan nieuwe structuren en vormen hetgeen leidt tot evolutie en ontwikkeling;
  • pre-biotisch leven ontstaat in bellen van minimaal leven;
  • drie evolutionaire hoofdroutes: mutatie, genenuitwisseling en symbiose;
  • uitermate complex web van verschillende soorten netwerken.

Om dit inzicht in de aard van het leven door te trekken naar de menselijk-sociale dimensie moeten we ons gaan verdiepen in verschijnselen als begripsmatig denken, waarden, betekenis en zin—fenomenen die alle tot het domein van het menselijk bewustzijn en de menselijke cultuur behoren. Dit bektekent dat we in ons inzicht in de aard van levende systemen ook een inzicht in de aard van de geest en bewijstzijn moeten incorporeren.

Er onstaat momenteel een holistische kijk op leven, geest en bewustzijn waarin het menselijke bewustzijn onlosmakelijk verbonden is met de sociale wereld van intermenselijke relaties en de menselijke beschaving.

Geest en bewustzijn [40]

De Santiago-theorie over cognitie [41]

Volgens de Santiago-theorie is cognitie innig verbonden met autopoiesis—zelfgeneratie van levende netwerken. Het bepalende kenmerk van een autopietisch systeem is dat het continue structurele veranderingen doormaakt, waarbij zijn webachtige organisatiepatroon in stand blijft.

De componenten van dit netwerk blijven elkaar continu produceren en transformeren. Dit proces verloopt op twee duidelijk verschillende manieren. De ene vorm van structurele verandering is zelfvernieuwing. Elk levend organisme vernieuwd zichzelf aan de lopende band, doordat zijn cellen sterven en worden vervangen door nieuwe structuren, weefsels en organen. Ondanks dit cyclische proces blijft het organisme zijn identiteit of organisatiepatroon behouden.

De tweede vorm van structurele veranderingen in een levend systeem is die welke nieuwe structuren vormt—nieuwe verbindingen in het autopoietische netwerk. Deze veranderingen zijn eerder ontwikkelstadia dan hernieuwende cycli en ook zij vinden voortdurend plaats, hetzij als gevolg van mileu-invloeden, hetzij als resultaat van de interne dynamiek van het systeem zelf.

Als een levend organisme met structurele veranderingen reageert op milieu-invloeden, zullen deze veranderingen op hun beurt invloed hebben op zijn toekomstig gedrag. Met andere woorden, een structureel gekoppeld systeem is een lerend systeem.

Iedere levende structuur is een archief van de eraan voorafgaande ontwikkeling. Het gedrag van levende systemen is structureel bepaald. Het gedrag van levende organismen is zowel gedetermineerd als vrij.

Een levend systeem kan je nooit dirigeren, alleen verstoren. Een levend systeem specificeert niet alleen zijn structurele veranderingen, maar ook welke stoornissen vanuit zijn eigen omgeving de stoot geven tot deze verandering.

Kortom, een levend systeem behoudt zijn vrijheid om te bepalen waarvan het alleen notitie neemt of waardoor het zich laat verstoren.

De structurele veranderingen in het systeem vertegenwoordigen cognitieve acties.

Door zelf te specificeren welke stoornissen in de omgeving veranderingen op gang kunnen brengen, bepaalt het systeem tevens de reikwijdte van zijn cognitieve domein; het brengt een wereld voort. Je eigen wereld zo je wilt. Leven is weten ('bewust zijn'). Leren en zich ontwikkelen zijn eenvoudigeweg twee kanten van dezelfde medaille.

Cognitie en bewustzijn [44]

Het onderwerp 'Naar een bewustzijnswetenschap' werd een populair programmapunt van grote wetenschappelijke processen.

Bewustzijn van een hogere orde sluit zelfbewustzijn in: besef van 'ik' of 'zelf' bij het denkende en beschouwende subject. Deze ervaring van zelfbesef manifesteerde zich in de loop van de evolutie van de grote aapmensen of 'mensachtigen', samen met de taal, het begripsmatige denken en al die andere kenmerken die zich in het menselijke bewustzijn volledig hebben ontplooid.

Met de evolutie van de taal onstond niet alleen de innerlijke wereld van begrippen en denkbeelden ('ideeën'), maar bovendien de sociale wereld van georganiseerde relaties en cultuur.

De aard van het bewuste ervaren [45]

De beoefenaren van de coginitieve wetenschap omschrijven de verschillende toestanden van bewuste ervaring soms als qualia, omdat iedere toestand wordt gekenmerkt door een specifiek 'kwalitatief' gevoel.

Het lijkt virj raadselachtig dat ervaring zou voortvloeien uit neurofysiologische processen. Dit is echter kenmerkend voor alle doorbrekende verschijnselen (Eng. 'emergence'). Doorbreken resulteert in de creatie van iets nieuws, en deze noviteit verschilt vaak kwalitatief (dus kwa aard) van de verschijnselen waaruit zij is voortgevloeid.

The Rock 16:40, 14 September 2007 (CEST): Aarde is begonnen aan een metamorfose. Net zoals de vlinder doorbreekt uit de rups, dient zich op dit moment een nieuwe verschijningsvorm aan. Deze nieuwe Aarde verschilt kwalitief, dus kwa aard, enorm van de verschijnselen waaruit zij is ontstaan. En deze metamorfose is, net als bij de overgang van rups naar vlinder, een strijd van leven en dood voor beide vormen. De vlinder wil echter ontstaan, doorbreken. En dat gaat ten koste van de rups. Dus wat wil op dit moment doorbreken? Wij weten het nog niet. Maar dat het onvermijdelijk is en dat het anders zal zijn en dat veel van onze huidige handelingen en processen drastisch zullen veranderen staat als een paal boven water. We staan voor een splitsing.

Het perspectief van binnenuit [50]

Ten aanzien van de ervaring uit de eerste hand worden er drie verschillende benaderingen gevolgd. De eerste is introspectie, een methode die al in het eerste begin van de wetenschappelijke psychologie werd ontwikkeld.

De tweede is de streng fenomenologische benadering, ontwikkeld door Husserl en consorten.

De derde benadering bestaat uit het benutten van de schat aan bewijsmateriaal uit de meditatiebeoefening, vooral in de boeddhistische benadering.

Bewustzijn en de hersenen [53]

Een bewuste ervaring is niet 'gelokaliseerd' in een specifiek deel van de hersenen, noch kan het in termen van specifieke neurale structuren woden geïdentificeerd. Het is een uit een specifiek congnitief proces voortvloeiende eigenschap: de vorming van vluchtige functionele neuronenclusters. Varela noemt zulke neuronenclusters resonerende celverzamelingen' Tononi en Edelman spreken van een dynamische kern.

Een andere belangrijke observatie is dat de ervaringstoestand altijd belichaamd is, dat wil zeggen, ingebed in een specifiek gewaarwordingsveld.

Het door Varela voorgestelde specifieke neurale mechanisme voor het ontstaan van vluchtige ervaringstoestanden is een resonantieverschijnsel dat bekend staat als phase-locking—een bepaalde vorm van fasesynchronisatie.

In de elektronica is een phase-locked loop (PLL) een gesloten lus feedback controlesysteem dat een uitgangssignaal genereert in functie van de frequentie en fase van het ingangssignaal. Je kan dit vergelijken met het muzikaal stemmen van instrumenten. Als je een gitaar stemt met een stemvork, zal je een snaar hoger of lager opspannen totdat de frequentie van de beat onhoorbaar is. Dit geeft aan dat de gitaar en de stemvork op dezelfde frequentie trillen—in harmonie zijn.

In de hersenen ontstaat deze toestand, waarin bepaalde hersengebieden dusdanig met elkaar verbonden zijn dat ze hun neuronen synchroon afvuren. Via deze fasesynchronisatie van neurale activiteiten worden er tijdelijke celverzamelingen gevormd die uit sterk verspreide neurale circuits kunnen bestaan.

Volgens Varela's hypothese is de bewuste ervaring gebaseerd op een specifieke verzameling cellen waaruit tal van uiteenlopende neurale activiteiten—geassocieerd met zintuigelijke gewaarwordingen, emoties, herinneringen, lichaamsbewegingen, enzovoort—worden verenigd tot een vluchtig coherent geheel van oscillerende neuronen.

Misschien kunnen we dit neurale proces het beste in muzikale termen beschrijven. Er zijn geluiden komen. Deze komen synchroon samen als er een melodie ontstaat, vervolgens gaat de melodie over in een kakafonie, tot er in het volgende resonantiemoment een nieuwe melodie ontstaat.

The Rock: Jazz dus.

Neurale processen moeten geïntegreerd zijn en bovendien een uitzonderlijke mate van differentiatie—complexiteit—vertonen.

Betekenis, doelgerichtheid en de menselijke vrijheid [83]

Betekenis is essentieel voor mensen. Om de betekenis van iets te begrijpen, moeten we het in verband brengen met andere dingen in de omgeving, het verleden of de toekomst van dat iets. Niets is op zichzel betekenisvol. Indien de context van een idee of uitdrukking of wens relaties met onszelf omvat, krijgt het idee of uitdrukking of wens voor ons persoonlijke betekenis. Dit diepere betekenisnivo omvat een emotionele dimensie en kan zelfs volledig voorbij gaan aan de rede.

De oorsprong van macht [86]

Een van de opmerkelijkste kenmerken van de sociale realiteit is het verschijnsel 'macht'. Of zoals de econoom John Kenneth Galbraith het onder woorden bracht: 'Machtsuitoefening—onderwerping van van een deel van de wil van anderen—is in de moderne samenleving onvermijdelijk; niets van wat er is, is zonder macht tot stand gekomen (…) Macht kan in sociaal opzicht boosaardig zijn, maar het is ook sociaal essentieel. De essentiële rol van macht in de sociale organisatie hangt samen met onvermijdelijke belangentegenstellingen.

Galbraith onderscheidt drie vormen van macht, alnaar gelang de middelen waarmee zij worden toegepast:

  1. dwingende macht: leidt door middel van het opleggen van of dreigen met sancties tot onderwerping;
  2. compenserende macht: bereikt hetzelfde door middel van het bieden van prikkels of beloningen; en
  3. geconditioneerde macht: streeft ernaar door middel van het modificeren van overtuigingen en opvattingen via overreding en voorlichting.

De kunst van politiek is het vinden van de juiste mix van deze drie machtsvormen, met het doel conflicten op te lossen en evenwicht tussen de tegenstrijdige belangen te bewerkstelligen. [precies datgene wat een patroon ook beoogt te doen—Martien].

Een gemeenschap zal veel effectiever kunnen handelen indien iemand bevoegd is tot het nemen of vergemakkelijken van beslissingen als er belangentegenstellingen in het spel zijn. Dergelijke sociale regelingen verschaffen de gemeenschap een groot evolutionair voordeel.

Feitelijk is de oorspronkelijke betekenis van termen als 'gezag' of 'autoriteit' niet 'bevelsmacht' maar 'een solide basis voor kennen en handelen'. Als we een solide grondslag voor kennis nodig hebben, kunnen we een gezaghebbend boek raadplegen; als we met een ersntige ziekte kampen, gaan we op zoek naar een arts die op het desbetreffende gebied van de geneeskunde een autoriteit is.

Al vanaf de vroegste bestaansgeschiedenis van menselijke gemeenschappen hebben mensen vrouwen en mannen leiders gekozen wier wijsheid en ervaring zij herkenden als een solide grondslag voor collectief handelen. Zo gezien ligt de oorsprong van macht dus in de cultureel gedefineerde gezagsposities waarop de gemeenschap kan bouwen voor het oplossen van conflicten en en beslissen over de beste manier om wijs en effectief te handelen. Met andere woorden: waarachtig gezag bestaat uit het delegeren van handelingen en bevoegdheden. Dit in schril contrast met de macht die misbruikt wordt bij uitbuiting.

Er wordt een nieuw uitbuitingsstadium bereikt als macht omwille van de macht wordt nagestreefd. Het is maar al te bekend dat machtsuitoefening voor de meeste mensen gepaard gaat met een hoge emotionele en materiële beloning, ontleend aan ingewikkelde symbolen en rituelen van gehoorzaamheid, staande ovaties, fanfares, parades en een militaire groet tot peperdure kantoorsuites, peperdure limousines, privé-straavleigtuigen en autocolonnes, liefst met politie-escorte.

In complexe samenlevingen zullen conflictoplossingen en beslissingen over de juiste manier van handelen alleen effectief zijn als gezag en macht binnen bestuursstructuren zijn georganiseerd.

Macht speelt een essentiële rol bij het ontstaan van sociale structuren. Formele structuren of sociale instituties zijn uiteindelijk allemaal gedragsregels die machtsverhoudingen belichamen en bedoeld om het besluitvormingsproces te vergemakkelijken.

De sociale realiteit [71]

De opgaven voor de 21e eeuw

Leven en leiderschap in organisaties [94]

De netwerken van het mondiale kapitalisme [122]

Een keerpunt voor de biotechnologie [148]

Het spel veranderen [193]

Epiloog—Zin en betekenis [241]

Waar komt dit vandaan???

Een immuunsysteem van een hoger, complexer [TO DO!!!]