Tao livello 5: l'ecosistema del Tao

Il livello gerarchico 5 di ecosistema - sia locale che globale - rappresenta il più alto grado di complessità di sistema.

Il termine è attribuito all'ecologo e botanico A.G. Tansley nel 1935 per definire l'insieme degli elementi viventi e non viventi che in uno stesso ambiente sono legati e tenuti in equilibrio da una serie di complesse relazioni di interdipendenza.

e, in dettaglio, per la gerarchia fisica:

 e per quella ecologica:

Una descrizione gerarchica si può applicare a determinate parti degli ecosistemi, ad esempio per i sistemi geopolitici:

 

Il termine ecosistema intende descrivere la complessità della biosfera integrando speci viventi ed ambiente a tutti i livelli:

La descrizione gerarchica di un ecosistema può naturalmente essere estesa a livelli superiori a quello globale planetario e inferiori a quello fisico:

Livelli gerarchici di descrizione dal continuo spazio-tempo alle metagalassie.
da: Ervin Laszlo, Introduction to Systems Philosophy, 1972

L'ecosistema globale terrestre è infatti chiuso per quanto riguarda la biosfera ma aperto per il livello fisico, dove il processo principale è l'irradiamento/riflessione della luce solare.

Gli ecosistemi rappresentano il livello più complesso di sistemi con storia e, come tali, richiedono per la loro comprensione l'esplicitazione della loro evoluzione in termini di tempo o di altre variabili di sistema significative; ad esempio:

Evoluzione dell'ecosistema globale in termini di dimensioni/complessità/energia di legame.
da: Ervin Laszlo, L’evoluzione della complessità e l’ordine mondiale contemporaneo.

Analogamente può essere fatto con l'evoluzione dei sistemi socio-culturali:

Stadi dell'evoluzione dei sistemi socioculturali.
da: Ervin Laszlo, L’evoluzione della complessità e l’ordine mondiale contemporaneo.

L'elevata complessità dell'ecosistema globale, che integra e racchiude quella dei livelli inferiori, porta ad alcune rilevanti caratteristiche:

Globalità e Località sistemica: livelli di zoom

A livello ecosistemico diventa naturale eseguire livelli di ingrandimento da diversi punti di vista sui sottosistemi che lo compongono, non necessariamente solo dimensionali. A qualsiasi livello di zoom si osservi un ecosistema la risultante sarà sempre un'altro ecosistema, una conseguenza del principio ologrammatico formulato da Morin per cui "non solo la parte è nel tutto, ma il tutto è nella parte. Ogni cellula è una parte di un tutto, ma il tutto è lei stessa dentro la parte. La totalità del patrimonio genetico è presente in ogni cellula individuale. La società è presente in ogni individuo."

Processi mentali degli ecosistemi

Dalla formulazione dei criteri del processo mentale di Bateson ne consegue che se in un sistema anche solo un elemento o un processo ha caratteristiche di tipo mentale allora anche tutto il sistema le presenta. Ogni ecosistema ha quindi - in senso globale - le massime caratteristiche di processi di tipo mentale.

Invarianza e Scalabilità della complessità sistemica

Le  caratteristiche frattali e ologrammatiche degli ecosistemi si riflettono sul fatto che scalando entro un qualsiasi ecosistema in una qualche variabile di sistema, tipicamente la dimensione, la complessità di sistema è invariante e scala con lo scalare della dimensione. In questo senso la complessità di una singola cellula è pari a quella dell'intero ecosistema planetario, naturalmente su elementi e processi diversi.

Ad esempio, si può considerare la complessità dell'interazione tra l'ecosistema socioculturale e l'ecosistema globale:

I sistemi socioculturali in interazione con gli ecosistemi.
da: Ervin Laszlo, L’evoluzione della complessità e l’ordine mondiale contemporaneo.

nei sistemi socioculturali si può delineare il sistema economico:

Schema del sistema economico mondiale.

ad arrivare al metabolismo del singolo individuo:

parte del sistema metabolico

ed a quello di una singola parte di cellula:

Front and back views of a 3D model of the Golgi region in an insulin-secreting, mammalian cell. Three serial 400-nm-thick sections cut from a high pressure frozen, freeze-substituted and plastic-embedded HIT-T15 cell were reconstructed by dual axis EM tomography.  The software package IMOD was used to model all visible objects within the resulting reconstructed volume (3.1 x 3.2 x 1.2 um3). The Golgi complex with seven cisternae (C1-C7) is at the center.  The color coding is as follows: C1, light blue; C2, pink; C3, cherry red; C4, green; C5, dark blue; C6, gold; C7, bright red. The Golgi is displayed in the context of all surrounding organelles, vesicles, ribosomes, and microtubules: endoplasmic reticulum (ER), yellow; membrane-bound ribosomes, blue; free ribosomes, orange; microtubules, bright green; dense core vesicles, bright blue; clathrin-negative vesicles, white; clathrin-positive compartments and vesicles, bright red; clathrin-negative compartments and vesicles, purple; mitochondria, dark green.
Bar, 500 nm.
Image courtesy of Dr. Brad Marsh, Institute for Molecular Bioscience
The University of Queensland, Brisbane, Australia.

in tutti questi sistemi di tipo estremamente diverso la caratteristica che si preserva e rimane invariante è la complessità di sistema, che scala con le dimensioni del sistema.

Tramatura della complessità

L'invarianza della complessità con la dimensione di sistema è ben delineato dall'etimologia del termine complesso, che deriva da complexus, ovvero "con intrecci", "intrecciata". La "trama" o "tramatura" della complessità risulta evidente scalando dimensionalmente sui livelli di zoom fisici fino al livello subatomico:

parte di tramatura di un tappeto iraniano; scala circa 50 cm.

Immagine al microscopio ottico tramite fluorescenza e luce polarizzata di fibre di tappeto; zoom 20X

Immagine SEM colorata di fibre di seta; zoom 220X

Immagine SEM colorata di fibre di seta; zoom 1300X

STM images of a single molecule before (left) and of a molecular chain (right) after the formation of intermolecular covalent bonds by “on-surface-synthesis”. The chemical structures of the initial building block and the chain are indicated. scala 2 nm
Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft- Department of Physical Chemistry

Immagine STM di atomi di Silicio; scala 2 nm

Immagine AFM di atomi di Silicio che illustra la struttura degli orbitali atomici; scala 1 nm

da: Probing the shape of atoms in real space, Phys. Rev. B 68, (2003)

University of Augsburg, Institute of Physics, Center for Electronic Correlations and Magnetism

Immagine AFM di strutture subatomiche entro un singolo atomo di Tungsteno.
Risoluzione 77 pm, grandezza dell'immagine 500 × 500 pm2
University of Augsburg, Institute of Physics, Center for Electronic Correlations and Magnetism