In seinem programmatischen Vortrag "Biologie der Kognition", der 1970 in dem derzeit von Heinz von Foerster geleiteten Biological Computer Laboratory der Universität von Illinois gehalten wurde und der den Satz enthält: "Alles was gesagt wird, wird von einem Beobachter gesagt" entwickelt Maturana die These, dass der kognitive Apparat eines menschlichen Beobachters streng selbstrekursiv arbeite, isomorph zur geschlossenen Organisation einer Zelle. Er unterscheide sich von dieser wesentlich nur durch die Komplexität seines Interaktionsbereichs, insbesondere durch seine Fähigkeit zur Beschreibung von Phänomenen bis hin zur Selbstbeobachtung und -beschreibung und dem resultierenden Selbstbewußtsein.
Die Ergebnisse seiner Erforschung der Raumkonstanz und der Farbkodierung verleihen den Thesen ein biologisches Fundament. Es zeigte sich, dass sowohl differenzierte Wahrnehmungen im Raum als auch Farbwahrnehmungen durch interne Strukturveränderungen des wahrnehmenden Nervensystems zustande kommen und unabhängig von Objekten der Umwelt sind.
Maturana stellt demzufolge fest, dass jede Lebensform eine hermetisch geschlossene Organisation besitzt, die der Umwelt gegenüber undurchlässige Grenzen errichtet hat. Im selbstreferentiellen Binnenbereich dieser Organisation erzeugen und erhalten sich in beständiger Zirkulation wechselseitig die Bestandteile und das Ganze.
Maturana nennt diesen Basiszustand jeder Lebensform "Autopoiese". Für die geschlossene, autopoietische Einheit existiert die äussere Umgebung nicht in Gestalt einer Wirklichkeit, aus der Informationen aufgenommen werden könnten und die sich irgend repräsentieren würde. Die Umgebung bildet vielmehr ein Medium, mit dem sich das Lebewesen interaktiv vereint, indem es auf der Basis interner Veränderungen sowohl sein Verhalten als auch seine Umwelt aktiv erzeugt. Ohne die Organisation zu berühren sind es bloße Störungen der Binnenaktivität (Perturbationen), die die relative strukturelle Ordnung einer Einheit gegebenen Umständen anpassen.
So beruht auch jeder neuronale Prozess allein auf internen Aktivitätsveränderungen des Nervensystems. Das Zusammenspiel von innerer Variabilität und nach aussen hin stabiler Organisation macht den Autoren zufolge deutlich, dass bereits der autopoietische Prozeß als solcher, also das Leben selbst, mit Kognition und Erkennen gleichgesetzt werden muss. Die Gesetze der Autopoiese bleiben Basis und Rahmen auch der höchst komplexen Welt des Menschen und seiner Erkenntnis. Grundsätzlich liegt die Möglichkeit des Zusammenschlusses von Lebewesen in der Strukturenkopplung aufgrund evolutionärer Ko-Ontogenese.
Dieser Prozess hat beim Menschen zur Erweiterung des Interaktionsbereichs um konsensuelle Bereiche von Beobachtungen und deren Beschreibungen geführt. Differenzierte Erkenntnisse von den Wissenschaften bis zur Ethik repräsentieren keine Aussenwelt; auf dem Hintergrund konsensueller Beschreibungen handelt es sich Konstruktionen differenzierter Zustandsformen eines selbst autopoietischen Systems, eines beobachtenden Menschen.
Die Beschreibung von Phänomenen müssen streng von den Phänomenen selbst unterschieden werden, ansonsten würde eine Theorie der Erkenntnis nur Beschreibungen von Beschreibungen enthalten.
Literaturempfehlung zur Einführung: Humberto R. Maturana, Francisco Varela: Der Baum der Erkenntnis. Die biologischen Wurzeln des menschlichen Erkennens, 1987 (Span. Erstaufl. "El ábrol del concocimiento" 1984)