Propiedades emergentes: Definición y ejemplos

Propiedades emergentes a nivel molecular

Los seres vivos tienen diferentes niveles de organización. Las piezas más pequeñas se combinan para crear sistemas cada vez más complejos. Una propiedad emergente es una característica que gana una entidad cuando se convierte en parte de un sistema más grande. Las propiedades emergentes ayudan a los organismos vivos a adaptarse mejor a sus entornos y aumentan sus posibilidades de supervivencia.

Decir que eres solo una colección de átomos bien organizados puede hacerte parecer una persona en una fiesta que chupa la vida y la belleza de la habitación, pero en el nivel más bajo de organización, el nivel molecular, todos los seres vivos están hechos. de átomos que se han unido para formar grandes moléculas biológicas llamadas macromoléculas. Los átomos como el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno que se encuentran en las moléculas adquieren propiedades nuevas o emergentes cuando se unen para formar proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos que son macromoléculas. Por ejemplo, cuando el carbono, el hidrógeno y el oxígeno se combinan de cierta manera, se forman lípidos. Los lípidos son capaces de formar membranas celulares que separan las células vivas del medio ambiente. La formación de membranas es una propiedad emergente que no se encuentra en las moléculas que las fabrican, y sin las membranas celulares, la vida no podría existir.

Echemos un vistazo a los otros roles que juegan las propiedades emergentes en diferentes niveles.

Propiedades emergentes a nivel celular

Las macromoléculas se unen para formar células, las unidades más simples de la vida. Cada macromolécula en una célula juega un papel vital en la determinación de cómo funciona, se adapta y sobrevive la célula. Los ácidos nucleicos se unen para formar los cromosomas con los genes que determinan las características de un organismo, incluida la capacidad del organismo para adaptarse a su entorno.

Propiedades emergentes a nivel tisular

En los organismos multicelulares, las células se organizan en tejidos o grupos de células similares que trabajan juntas para realizar una función particular. Por ejemplo, una sola célula epitelial no puede formar una capa protectora. Sin embargo, múltiples células epiteliales pueden formar capas y otras estructuras que brindan protección a varios órganos. Los organismos tienen genes que les permiten formar células que forman tejidos que les permiten sobrevivir en el entorno para el que han desarrollado adaptaciones.

Los cuatro tipos de tejidos que se encuentran en las células animales y humanas realizan diferentes funciones:

1. El tejido epitelial forma el revestimiento de los órganos.
2. El tejido conectivo incluye cartílago, colágeno y grasas y forma un acolchado protector
3. El tejido nervioso está compuesto por neuronas y permite que el cuerpo reciba señales del entorno.
4. El tejido muscular está compuesto por células capaces de generar movimiento, como bombear sangre o mover el cuerpo.

Propiedades emergentes a nivel de órganos

Se organizan diferentes tipos de tejidos para formar partes del cuerpo que realizan funciones especializadas en el cuerpo de un organismo llamadas órganos. Por ejemplo, su estómago contiene los cuatro tipos de tejido. Las propiedades de los órganos de un organismo dependen de las propiedades que surgieron como resultado de interacciones en niveles inferiores. Por ejemplo, el ADN de los cromosomas de un organismo determina cómo las células forman tejidos y cómo los tejidos forman órganos.

Los órganos forman los sistemas de órganos que se encuentran en organismos multicelulares complejos, como los seres humanos. Órganos como la boca, el esófago, el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso son partes del sistema digestivo, que descomponen los alimentos para proporcionar energía para que su cuerpo funcione. El estómago no puede digerir los alimentos sin las enzimas y los fluidos digestivos que producen la vesícula biliar, el hígado y el páncreas. Las interacciones entre los órganos de un sistema se controlan en realidad a nivel molecular.

Propiedades emergentes a nivel de organismo

Los sistemas de órganos se unen para crear un organismo. Las características de un organismo dependen de la genética del organismo. Los seres humanos carecen de los genes que les permitan producir órganos para respirar agua porque no evolucionamos bajo el agua. Otros organismos tienen los genes que les permiten adaptarse a un entorno submarino.

Propiedades emergentes a nivel poblacional

Los organismos de la misma especie se organizan en poblaciones. Las características que surgen en una población dependen de la genética de la especie y su entorno. La capacidad de comunicarse y trabajar juntos para la supervivencia de la especie es una propiedad emergente de las poblaciones. Los seres humanos trabajamos juntos para modificar el medio ambiente y facilitar nuestra supervivencia. Aunque carecemos de los órganos para sobrevivir en el espacio o bajo el agua, hemos descubierto formas de sobrevivir en esos lugares durante cortos períodos de tiempo. Las interacciones de dos o más poblaciones dan como resultado la formación de comunidades.

Propiedades emergentes a nivel de ecosistema

Un ecosistema es la interacción entre las comunidades de un medio ambiente y sus seres no vivos. Los seres no vivos también se denominan factores abióticos e incluyen el agua, el suelo y el aire. Cuando los castores construyen presas, alteran el medio ambiente al cambiar el flujo de agua y alterar la distribución de plantas y animales que se encuentran en un ecosistema.

Propiedades emergentes a nivel de la biosfera

La biosfera son todos los lugares de la Tierra donde se encuentra la vida, incluida la atmósfera (aire), la hidrosfera (agua) y la litosfera (suelo). La biosfera es compleja. Los factores que afectan a un ecosistema de la biosfera pueden afectar a otros ecosistemas.

Resumen de la lección

Una propiedad emergente es una característica que gana una entidad cuando se convierte en parte de un sistema más grande. Las propiedades emergentes ayudan a los organismos vivos a adaptarse mejor a sus entornos y aumentan sus posibilidades de supervivencia. Todos los seres vivos están hechos de átomos que se han unido para formar grandes moléculas biológicas llamadas macromoléculas. Los átomos que se encuentran en las moléculas adquieren propiedades nuevas o emergentes cuando se unen. La formación de membranas es una propiedad emergente que no se encuentra en las moléculas que las fabrican, y sin las membranas celulares, la vida no podría existir.

Los seres vivos tienen diferentes niveles de organización y las propiedades emergentes juegan un papel en los diferentes niveles:

– A nivel celular, las macromoléculas se unen para formar células y determinar cómo funciona, se adapta y sobrevive la célula.

– A nivel de tejido, las células se organizan en tejidos o grupos de células similares que trabajan juntas para realizar una función particular y les permiten sobrevivir en el entorno para el que han evolucionado adaptaciones.

Hay cuatro tipos de tejidos:

1. Epitelial
2. Conectivo
3. Nervioso
4. Músculo

-A nivel de órganos, los tejidos están dispuestos para formar órganos. Las propiedades de los órganos de un organismo dependen de las propiedades que surgieron como resultado de interacciones en niveles inferiores.

-A nivel de organismo, los sistemas de órganos se unen para crear un organismo.

-A nivel de población, la capacidad de comunicarse y trabajar juntos para la supervivencia de la especie es una propiedad emergente.

-A nivel de ecosistema, el foco está en la interacción entre las comunidades de un ambiente y sus seres no vivos.

-A nivel de la biosfera, los factores que afectan a un ecosistema de la biosfera pueden afectar a otros ecosistemas. La biosfera son todos los lugares de la Tierra donde se encuentra la vida.

Ejemplos de propiedades emergentes

• Nivel molecular: toda la vida está formada por átomos que se unen para crear macromoléculas biológicas.
• Nivel celular: las macromoléculas se unen para crear células con funciones específicas.
• Nivel de tejido: las células se organizan en grupos para formar tejido u otras capas protectoras externas.
• Nivel de órganos: diferentes tipos de tejidos se organizan en órganos que proporcionan sistemas internos funcionales.
• Nivel de organismo: los órganos forman organismos que determinan genéticamente las características de los organismos.
• Nivel de población: los organismos, una vez organizados, forman grupos, poblaciones, manadas, rebaños, etc.
• Nivel de ecosistema: las poblaciones interactúan entre otras poblaciones, la comunidad y entornos no vivos.
• Nivel de la biosfera: todos los lugares de la Tierra donde existen seres vivos y el impacto en un ecosistema puede afectar a otros ecosistemas.

Los resultados del aprendizaje

Después de completar esta lección, los estudiantes deberían poder:

• Definir propiedades emergentes
• Describe la complejidad de todos los sistemas vivos.
• Recuerde los distintos niveles de propiedades emergentes