Samoorganizacja, samoporządkowanie (ang.self-organisation, self-assembly) – zjawiska, w których elementy układu złożonego ulegają spontanicznemu uporządkowaniu; tworzenie się zorganizowanych struktur przestrzennych lub korelacji w przestrzeni i czasie pod wpływem oddziaływań zachodzących pomiędzy elementami układu, oraz między układem a jego otoczeniem.
Terminologia
W zależności od kontekstu i dyscypliny naukowej słowa samoorganizacja i samoporządkowanie mogą być traktowane jako synonimy, lub mieć osobne znaczenia[1].
Samoorganizacja może dotyczyć różnych dziedzin i obejmować układy o różnych rozmiarach fizycznych i różnym stopniu złożoności: od kilkunastoelementowych (np. kapsomerywirusów spontanicznie łączące się w otoczkę wokół materiału genetycznego wirusa), po praktycznie nieskończone (samoorganizacja materii w kosmosie: tworzenie i uporządkowanie galaktyk)[2].
Chemia
Samoorganizacja zachodząca na poziomie indywiduów chemicznych (atomów, cząsteczek, kompleksów) nosi nazwę samoorganizacji molekularnej. Mimo mikroskopowego charakteru oddziaływań chemicznych, formy samoorganizacji powstające w takich układach mogą być makroskopowe: klasycznym przykładem są struktury pojawiające się w oscylacyjnych reakcjach chemicznych. Za przejaw samoorganizacji można także uznać tworzenie się w pewnych warunkach szczególnych struktur krystalicznych, tak zwanych dendrytów[3].
Struktury dyssypatywne
Oprócz samoistnego porządku towarzyszącego układom termodynamicznym w stanie równowagi (np. uporządkowania cząsteczek lub atomów tworzących kryształ), istnieją również formy samoorganizacji pojawiające się jedynie w układach dalekich od stanu równowagi, niejako napędzane przepływem energii lub entropii. Ponieważ formy te istnieją jedynie dzięki przepływom (inaczej rozpraszaniu lub dyssypacji), nazywa się je strukturami dyssypatywnymi.
Formalnie takimi strukturami są dowolne organizmy żywe, dla których osiągnięcie stanu równowagi termodynamicznej byłoby równoznaczne ze śmiercią[4].
Układy biologiczne
Samoorganizacja w układach biologicznych odpowiada za budowę większości tkanek, a także za samorzutną organizację populacji i ekosystemów. Przykładowo, zdaniem Deborah Gordon i Giovanny Serugendo, termity lub mrówki budujące swoje kopce nie kierują się przy tym wizją całości dzieła, mrowisko lub kopiec powstaje wskutek samoorganizacji w działaniu jednostek reagujących na bodźce chemiczne wytwarzane przez resztę kolonii[5][6]. Z kolei Günther Becker zaobserwował, że termity z gatunku Heterotermes indicola umieszczone w osobnych pojemnikach bez możliwości komunikacji chemicznej, cieplnej czy za pomocą drgań, zachowywały się tak, jakby tworzyły jeden wspólny kopiec, komunikując się za pomocą czegoś, co Becker określił mianem biopola[7].
↑Günther Becker. Communication between termites by biofields. „Biological Cybernetics”. 26 (1), s. 41-44, 1977. Springer-Verlag. DOI: 10.1007/BF00363990.
↑D.S Bradburn. Self-organization of non-numeric data sets. „Proceedings of IJCNN-91-Seattle International Joint Conference on Neural Networks”. i, s. 37-41, 8-14 Jul 1991.