7921506562

formy. Istotne znaczenie ma fakt, iż białka cytoszkieletu są wewnętrznie niestabilne i podlegają ciągłym zmianom. Struktury cytoszkieletu budowane są przez agregaty cząsteczek tych białek: filamenty aktynowe z aktyn, mikrotubule z tubulin. Zapewnia to możliwość szybkiego rozpadu włókien na pojedyncze cząsteczki (monomery lub oligomery) i szybkiego odtwarzania budowanych przez nie złożonych i uporządkowanych układów. Zdolność samoorganizacji sieci mikrotubul jest bardzo dobrze widoczna w badaniach prowadzonych in vitro, polegających na stworzeniu układu złożonego z białka tubuliny, odpowiednich białek silników i dostarczenie do tego układu energii z hydrolizy ATP. W zależności od względnego stężenia poszczególnych składników oraz kinetyki reakcji powstają strukturalnie odmienne wzory: wiry, przypadkowe sieci, astery, które następnie mogą determinować kształt komórki. Przejście pomiędzy poszczególnymi strukturami nie jest stopniowe, lecz bardzo ostre. Wielokrotne stworzenie tych samych warunków początkowych zawsze będzie owocowało tą sama formą końcową [28].

Dynamiczna samoorganizacja związana jest również z różnymi procesami zachodzącymi w jądrze komórkowym, a także reguluje przepływ błon z retikulum endoplazmatycznego do aparatu Golgiego [28]. Istnieje również teoria nowotworów jako samoorganizujących się struktur dyssypatywnych. Zakłada ona, iż w chwili, gdy układ dyssypatywny znajdzie się w punkcie bifurkacyjnym, czeka go albo śmierć, albo przeorganizowanie się w nowy stabilny stan. Ten nowy stan może odpowiadać tworzeniu się nowotworu. Nowy układ może istnieć, zwiększając rozproszenie energii i materii w swoim otoczeniu. Nowotwór jest więc biologiczną strukturą dyssypatywną samoorganizującą się wewnątrz organizmu, alternatywną śmierci jego układów. Jeśli nie zostanie zlikwidowany przez wewnętrzne siły naprawczo-obronne organizmu, to będzie się w nim rozwijał jego kosztem.

2.1.1 Kolektywne zachowania zwierząt

Przeniesienie idei zjawiska samoorganizacji na poziom populacji i grup organizmów żywych pozwala na wyjaśnienie i zrozumienie niektórych kolektywnych zachowań zwierząt i ludzi. W tym przypadku istotą samoorganizacji stają się proste, powtarzalne oddziaływania pomiędzy pojedynczymi osobnikami i środowiskiem, prowadzące do wytworzenia złożonych struktur, układów czy zachowań na poziomie grupy. Opierając się na tej definicji możemy poprzez proces samoorganizacji wyjaśnić np. powstawanie kopców termitów, migracje ryb, gromadzenie się karaluchów czy zachowanie się tłumu lub synchroniczne i asynchroniczne oklaski po przedstawieniu. We wszystkich tych zjawiskach każdy osobnik jest członkiem grupy, lecz żyje w niej własnym życiem. Nie ma on kompletnego obrazu swojej pozycji w całej strukturze, którą tworzy z pozostałymi i nie zdaje sobie sprawy z tego, że rozciąga się ona poza jego obszar. Dobrze wyjaśnionym przykładem samoorganizacji w zachowaniach zwierząt są ścieżki feromonowe tworzone przez mrówki. Wiele gatunków mrówek znaczy trasę od źródła pożywienia do mrowiska, pozostawiając na ścieżce związki chemiczne zwane feromonami. W chwili znalezienia pożywienia mrówka wraca do mrowiska, pozostawiając na drodze w regularnych odstępach nieznaczne ilości feromonów. Następnie kilkakrotnie powtarza tę samą trasę, za każdym razem znacząc ją kolejnymi niewielkimi ilościami feromonów, co w efekcie wzmacnia ślad. Następnie inna mrówka, która wcześniej

9