R
Grundschule Mathematik I Mathematik II Physik Chemie Wissen
Kurze Worte Worte nach Alter Terme Rechner
Mathfeed Physfeed Philfeed
Das Lexikon Die Mission Die Autoren Copyright Impressum
☰


Metasystem


Evolutionstheorie


Basiwissen


Ein Metasystem ist ein System aus Systemen: Meta heißt so viel wie übergeordnet oder auch in einem Übergangsstadium seiend. Ein System ist eine Menge von Teilen mit definierten Wechselwirkungen[1] und als Ganzes abgrenzbares zur Umwelt[2]. Ein Metasystem ist damit ein System, dessen Teile wiederum als Systeme aufgefasst werden können. Der Begriff des Metasystems wird insbesondere in der Evolutionstheorie verwendet.

Definition von Metasystem


Man betrachte irgendein System S. Angenommen, man kann eine bestimmte Anzahl von Kopien dieses Systems machen, möglichweise mit Variationen. Man nehme dann weiter an, diese kopierten Systeme werden zu einem neuen System S' (sprich: s-Strich) vereinigt, mit den Systemen S als Subsystemen, das heißt Untersystemen. Und es gibt zusätzlich einen Mechanismus, mit dem das Verhalten und die Produktion der S-Untersysteme kontrolliert wird. Wenn das gilt, kann man S' ein Metasystem der Subsysteme S nennen. [sinngemäß übersetzt nach 3]

Schwämme als Beispiel für ein System aus Systemen


Schwämme sind im Meer lebende, meist oftsfeste Wesen im Grenzbereich von Ein- und Vielzelligkeit. Es gibt Schwämme, die bis über einen Meter groß werden. Bei manchen Geschöpfen dieser Art, kann man die weichen Körperteile durch ein Sieb pressen und den Körper völlig zerlegen. Man beobachtet dann, dass die einzelnen Zellen für sich auch eigenständig lebensfähig sind. Die Einzeller fügen sich aber oft wieder zum Vielzeller zusammen und bilden dann ein Metasystem. Siehe dazu auch Schwämme ↗

Die Volvox-Kugelalge als Beispiel für innere Kontrolle


Ein weiteres klassisches Beispiel für ein Metasystem im Sinne der Evolutionstheorie sind Vielzeller, die aus Einzellern bestehen, etwa Algenzellen. Diese Einzeller machen Kopien von sich selbst. Diese Kopien setzen sich dann zu einem Vielzeller zusammen, etwa einer Volvox-Kugelalge[4]. Dabei entstehen Kontrollmechanismen im Sinne eines Metasystems. So haben manche Zellen sogenannte Geißeln, das sind peitschenartige Fäden die vom Zellkörper nach außen gehen und die aktiv bewegt werden können. Damit können die Zellen Bewegung in Flüssigkeiten erzeugen. Machen die Zellen diese Bewegung in koordiniertier, kontrollierter Weise, dann können sie damit Flüssigkeiten innerhalb des Zellkörpers bewegen ode auch die Zelle als Ganzes durch das Wasser bewegen[5]. Ein weiterer Kontrollmechanismus betrifft die Vermehrungsfähigkeit einzelner Zellen innerhalb der Kolonie. In eine ausgewachsenen Kugelalgen-Kolonie gibt es mehrere tausend Zellen, die sich dann nicht mehr fortplanzen. Nur wenige, zum Beispiel 16 Zellen, dienen der Fortpflanzung. Dabei gibt es Mechanismen zur Unterdrückung der Fortpflanzung einzelner Zellen[6], unter anderem um ein sinnvolles Wachstum der Kolonie sicher zu stellen[7].

Eigenschaften von einem Metasystem


Man kann die Eigenschaften eines Metasystems unterscheiden nach solchen, die zwingend notwendig sind[19] im Sinne der Definition eines Metasystems[3] und nach solchen, die vielleicht häufig vorkommen, aber nicht zwingend notwendig sind[20]. Zwingend notwendig eines Metasystems im Sinne der ursprünglichen Definition von Valentin Turchin[3] sind nur drei Eigenschaften:


Betrachtet man die Metasysteme als episodenhafte Gebilde in einer Evolution zu immer höheren Formen von Komplexität, spricht man auch von sogenannten Metasystem-Transitionen[3]. Dabei wird ein Metasystem S' selbst zu einem neuen Subsystem S eines dann höheren, neuen Metasystems. Eng mit diesem Gedanken verbunden ist die Vorstellung, dass die Systeme selbst immer wieder Individuen im Sinne einer darwinistischen Evolution sind. Aus dieser Sicht kommen den Metasystemen dann spezielle Eigenschaften von Individuen als Teile einer Population zu:


Andere Eigenschaften scheinen typisch für viele Metasysteme zu sein. Aber es gibt Ausnahmen oder es gibt keine logisch zwingenden Gründe, dass sie vorhanden sein müssen.


Fußnoten




Eine Zelle als Metasystem: sie besteht wiederum aus Untersystemen, die auch von der Zelle als Ganzem kontrolliert werden. MesserWoland