L'ordine invisibile. Organizzazione, autonomia e complessità del vivente

Che cos'è il vivente e cosa lo differenzia da un sistema fisico o da un artefatto? Ripartire dalla domanda fondamentale della biologia, troppo spesso ignorata, significa ripensarne i fondamenti teorici ed epistemologici. Significa affrontare i grandi temi del confine tra vita e non vita, dell'evoluzione e delle scienze dell'artificiale. Il vivente sfugge alle metafore della macchina e del genoma come programma e richiede un cambiamento paradigmatico. Questo volume raccoglie la sfida presentando un approccio alternativo di matrice sistemica, basato sulla nozione di autonomia, che si radica nella tradizione della cibernetica e delle scienze dell'auto-organizzazione. Nel fare ciò introduce un modo nuovo di considerare la relazione tra Natura e conoscenza: invita a pensare in termini di sistemi complessi, a formulare modelli qualitativamente nuovi, aprendosi così a un dibattito interdisciplinare che coinvolge filosofìa e storia della scienza, fisica e biologia, ecologia e scienze umane. Prefazione di Gianluca Bocchi 9 Ringraziamenti 19 Introduzione. Affrontare la crisi nascosta della biologia 21 Parte prima. La doppia domanda sulla conoscenza 1. Natura e conoscenza 51 1.1 Un nuovo modo di considerare la relazione soggetto-oggetto 51 1.2 Dalla domanda sulla Natura alla domanda sul soggetto conoscente, e viceversa 55 2. Costruttivismo epistemologico 67 2.1. Un approccio biogenico alla cognizione 67 2.2. Conoscenza scientifica e costruzioni modellistiche 84 2.3. Considerazioni epistemologiche sui concetti di fine e funzione in biologia 100 Parte seconda. Order in the nothing 3. La costruzione teorica dell’autonomia del vivente 115 3.1. L’organizzazione biologica: definire l’ordine del vivente 115 3.2. La teoria autopoietica e la sua genealogia: elaborazione della duplice complementarità struttura/organizzazione e apertura/chiusura 135 4. Modelli dell’autonomia biologica 157 4.1. L’autoreferenzialità biologica: per una formalizzazione del concetto di chiusura organizzazionale 157 4.2. Conseguenza teoriche e approfondimenti modellistici delle nozioni di chiusura e invarianza applicate al vivente 181 Parte terza. Macchine e sistemi viventi 5. I paradossi della biologia molecolare e i limiti della metafora computazionale 205 5.1. Dai sistemi autoriproduttori a quelli autoproduttori: costruzione e applicazione della metafora computazionale al vivente 205 5.2. Frazionabilità e interazioni istruttive: l’impianto teorico della biologia molecolare 225 6. Affrontare i limiti dell’approccio computazionale 253 6.1. La tesi sulla natura non algoritmica dei sistemi viventi: verso un teorema negativo della biologia? 253 6.2. Considerazioni sulla Vita Artificiale: le implicazioni della costruzione teorica del vivente basata sulla nozione di autonomia 275 Parte quarta. L’emergenza biologica tra autonomia e stabilità strutturale 7. L’emergere dell’unità vivente: modelli teorici e considerazioni epistemologiche 287 7.1. Pattern generation ed emergenza complessa: simpoiesi ed autopoiesi 306 7.2. Le relazioni tra livelli emergenti: un’analisi epistemologica del problema della downward causation 329 8. Dall’identità al processo: la fenomenologia biologica come successione di discontinuità emergenti 343 8.1. L’emergenza diacronica in biologia: autonomia, conservazione dell’adattamento, neutralismo evolutivo 343 8.2. Idee per un modello emergentista del cambiamento 361 9. Considerazioni conclusive. Ripensare non solo il vivente: prospettive per un’epistemologia dei sistemi complessi 375 Bibliografia 387