Biologinen järjestelmä: mikä se on, ominaisuudet ja komponentit

Biologisesta näkökulmasta elämällä tarkoitetaan sitä, mikä erottaa eläimet, kasvit, sienet, protistit, arkeat ja bakteerit muusta luonnontodellisuudesta.

Elämä edellyttää elävien olentojen kykyä organisoida itsensä kudostasolla, kasvaa, metaboloitua aineet, reagoivat enemmän tai vähemmän ulkoisiin ärsykkeisiin, lisääntyvät (seksuaalisesti tai aseksuaalisesti) ja kuolla.

Millerin ja hänen alkukeittonsa kaltaiset kokeet ovat tuoneet meidät lähemmäksi elämänkäsitystä, koska siinä pystyttiin syntetisoimaan erilaisia epäorgaanisista materiaaleista peräisin olevia orgaanisia molekyylejä, jotka vastaavat kaikkien maailman elävien olentojen synnyttävien solujen emäksiä planeetta. Siitä huolimatta "olemisen" syntyminen "ei-olemisesta" on edelleen tuntematon, koska elävien olentojen tuottaminen materiaalista, joka ei ole koskaan ollut elossa, on edelleen biologinen mahdottomuus.

Nämä tiedot tuovat perspektiiviin kaikkien elävien asioiden monimutkaisuuden bakteereista alkaen alkeellisimmat yksisoluiset ihmiselle ja kaikki elimet, joissa on erikoistuneita soluja meikki.

Ymmärtääksemme kunkin biologisen taksonin ja sen toiminnan erityispiirteet, meidän on mentävä biologisen järjestelmän määritelmään. ja vuorovaikutus niiden välillä, jotka muodostavat meidät. Tänään kerromme sinulle kaiken tästä jännittävästä ja vähän tunnetusta termistä.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Ihmiskehon 25 pääelintä"

Mikä on biologinen järjestelmä?

Vaikka se kuulostaa tarpeettomalta, Ainoa mahdollinen määritelmä, joka kuvaa riittävästi termiä, joka koskee meitä nykyään, on "biologisesti merkityksellisten kokonaisuuksien monimutkainen verkosto".

Toisaalta Royal Academy of Engineering kuvaa biologista järjestelmää joukkona asiaankuuluvia elimiä ja rakenteita, jotka toimivat asetettu suorittamaan joitain fysiologisia tehtäviä elävässä olennossa, kuten sydän- ja verisuoni-, verenkierto-, valtimo-, lisämunuais- ja muissa järjestelmissä monet. Tämä jälkimmäinen merkitys voi olla pätevä, mutta useita erittäin mielenkiintoisia käsitteitä on jäänyt sivuun.

Toisaalta biologinen järjestelmä ei pidä sekoittaa millään tavalla eläväksi järjestelmäksi/organismiksi sinänsä. Järjestelmien joukko sallii elämän, mutta järjestelmä itsessään ei ole elossa.

Biologinen perusjärjestelmä: solu

Tätä termiä käsiteltäessä monet informatiiviset lähteet turvautuvat suoraan järjestelmään parhaiten sopiviin käsitteisiin: esimerkiksi ruoansulatuskanava, joka koostuu useista elimistä ja kanavista, joiden avulla voimme niellä, metaboloida ja erittää jäännöksiä ruokaa. Siitä huolimatta emme voi unohtaa, että ehdottomasti kaikki tämän planeetan elävät olennot koostuvat mikroskooppisen mittakaavan biologisesta järjestelmästä: solusta.

Siten solun kapea määritelmä on kaikkien elävien olentojen morfologinen ja toiminnallinen yksikkö. Se on monimutkainen termodynaaminen biologinen järjestelmä, koska sillä on kaikki ominaisuudet ylläpitää itsensä ajan mittaan (jos emme puhu erikoistumisista). Jotta solua voidaan pitää sellaisena, sen on täytettävä seuraavat vaatimukset:

• Yksilöllisyys: kaikkia soluja ympäröi kalvo tai kalvot, jotka erottavat ne ympäristöstä, mutta joissa on huokoset, jotka mahdollistavat vaihdon.
• Vesipitoinen väliaine: sytosoli, solunsisäinen neste, jossa kelluvat solun aineenvaihdunnalle välttämättömät organellit.
• DNA: n geneettinen materiaali: avain perinnöllisyyteen ja proteiinien muodostumiseen eli itse elämään fysiologisella ja rakenteellisella tasolla.
• Proteiinit, entsyymit ja muut biomolekyylit, jotka mahdollistavat aktiivisen aineenvaihdunnan.
• Kyky ravintoon, kasvuun, erilaistumiseen, signalointiin ja evoluutioon.

Kuten huomaat, solu on biologinen järjestelmä, jos tarkastelemme ensimmäistä annettua määritelmää: biologisesti merkityksellisten kokonaisuuksien monimutkainen verkosto. Tässä tapauksessa ajattelemme "kokonaisuutena" jokaisen organellen, geneettisen tiedon, sytosolin ja kalvot, jotka rajaa niiden tilat, jotka liittyvät toisiinsa muodostaen "suuremman kokonaisuuden", tässä tapauksessa perusrakenteen elämää.

Evoluutioportaiden nousu: Muut biologiset järjestelmät

Vaikka solu on yksinkertaisin biologinen järjestelmä, jota voimme kuvata, yksi elämän ihmeistä on soluryhmän yhdistäminen erikoistoimintojen mukaan. Näin syntyivät eukaryoottiset elävät olennot, sellaiset, joiden kehossamme on enemmän kuin yksi solu, toisin kuin esimerkiksi bakteerit, arkeat ja alkueläimet.

Tässä vaiheessa puhumme elin- ja kudosjärjestelmistä, ymmärtäen "elimen" erilaisten alkuperäkudosten yhdistelmänä. solut, jotka muodostavat rakenneyksikön, joka vastaa tietyn toiminnon suorittamisesta organismissa monisoluinen. Nämä rakenteet ovat siis askeleen kudoksen yläpuolella, mutta tyypillisen biologisen järjestelmän alapuolella.

Mitä voimme sanoa tässä, mitä jokainen lukija ei tiedä? Hengityselimet, ruoansulatusjärjestelmä, sydän- ja verisuonijärjestelmä, virtsajärjestelmä, hormonitoiminta, ne kaikki sisältävät kanavien ja elinten verkoston, jotka ovat erikoistuneet tiettyihin toimintoihin, ja siksi ne on suunniteltu käytettäväksi biologisiksi järjestelmiksi.

• Saatat olla kiinnostunut: "8 eroa laskimoiden, valtimoiden ja kapillaarien välillä"

Viimeinen askel: Biologinen verkko ekosysteemitasolla

Kuten voit kuvitella, Biologinen verkosto on järjestelmä, joka perustuu toisiinsa liittyviin alayksiköihin kokonaisuuden sisälläEsimerkiksi troofiset verkot ekosysteemissä. Jokainen elävä olento (olio), joka muodostaa troofisen verkon, koostuu useista biologisista järjestelmistä, mutta ne ovat vuorostaan ​​vain yksi pieni piste kaikista suurimmassa biologisessa järjestelmässä: se, joka sallii energian virtauksen ja ekosysteemimme pysyvyyden planeetta.

Kaikki ei ole kiinni saalistuksista, koska on olemassa myös biologisia verkostoja, jotka perustuvat intra- ja lajien välinen ilman tarvetta elävien olentojen kuolemaan, esimerkiksi epäsuoraa taistelua luonnonvarasta tai etsiä kumppania Ekosysteemi on kuin metallista tehty torni: jos yksi peruspilareista poistetaan, kaikki päällä oleva romahtaa.

On myös välttämätöntä huomata, että vaikka olemme antaneet teille tyypillisimmän esimerkin kaikista, biologinen verkosto ei koske vain ekosysteemejä ja elävien olentojen välisiä vuorovaikutuksia. Esimerkiksi se on myös aineenvaihduntaverkostoksi annetun määritelmän mukaan biologinen verkosto, vaikkakin paljon pienemmässä mittakaavassa kuin aiemmin nimetty. Yhteenliittyvät "pisteet" ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka "yhdistyvät" kemiallisilla reaktioilla, jotka synnyttävät yhtä tai toista ainetta käyttämällä entsyymejä.

Ne ovat myös biologisia verkostoja, esimerkiksi hermoverkkoja, geenien säätelyverkostoja ja verkostoja, jotka muodostuvat proteiinien välisestä vuorovaikutuksesta. Loppujen lopuksi puhumme biologisesti toisiinsa liittyvistä kokonaisuuksista aina suuremmassa tai pienemmässä mittakaavassa, eikö niin?

Biologisten järjestelmien käyttö

Kaikki ei jää paperille, sillä biologisen järjestelmän tai verkoston kuvaus antaa meille joukon olennaista tietoa epäilyjen, ilmasto-ongelmien ja jopa patologioiden ratkaisemiseksi. Edessämme on jännittävä ala monitieteisellä tasolla, koska elävän olennon soluaineenvaihdunta (solujärjestelmä) ja sen kasvu- ja kehityskyky (elinjärjestelmä) vaikuttavat suurelta osin biomassan määrään että se edistää esimerkiksi ekosysteemiä (biologinen verkko/trofinen verkko). Eli: kaikki on yhteydessä toisiinsa.

Näin ollen tietyt kokeet perustuvat tietokoneohjelmiin, matemaattiseen mallinnukseen ja simulointiin, joista alkaen Tiettyjen teknologioiden luomat tietokannat voivat luoda ennustavia laskentamalleja järjestelmistä biologinen. Kuvaamalla toisiinsa yhdistettyjen entiteettien verkostoa voimme ennustaa, kuinka ne käyttäytyvät tietyssä skenaariossa. Ja epäilemättä se on elintärkeää ihmisyhteiskunnan menneisyyden, nykyisyyden ja tulevaisuuden ymmärtämiseksi ilmasto- ja patologisella tasolla, muun muassa monien muiden asioiden ohella.

Kunkin järjestelmän tarjoamien tietojen integrointi ja korrelaatio ei ole enää sidottu yksinomaan subjektiivisuuteen ja ihmisen ymmärrystä, koska tämä tietokonemallinnus on avain moniin useampaan prosesseihin kuin pystyimme aluksi kuvitella.

Yhteenveto

Haluamatta olemme matkustaneet läpi elämän, olemisen ensimmäisestä kipinästä, solusta, biologisten järjestelmien verkostoon. toisiinsa, mikä antaa meille mahdollisuuden olla kolmiulotteisessa avaruudessa, jota ympäröi elämä eli ekosysteemit, jotka muodostavat omamme planeetta.

Biologiset järjestelmät ovat energiaa, monimutkaisuutta, vuorovaikutusta, mutta ennen kaikkea adjektiiveja, ne ovat ainutlaatuinen asia: itse elämän selitys. Pienimmästä solusta itse planeetan suuruuteen, kaikki on yhteydessä toisiinsa.

Bibliografiset viittaukset:

• Biologinen järjestelmä, biologyonline.com. Kerätty 20. joulukuuta https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• Biologinen järjestelmä, longdom.org. Kerätty 20. joulukuuta https://www.longdom.org/scholarly/biological-systems-journals-articles-ppts-list-587.html
• Camazine, S., Deneubourg, J. L., Franks, N. R., Sneyd, J., Bonabeau, E., & Theraula, G. (2003). Itseorganisaatio biologisissa järjestelmissä. Princetonin yliopiston lehdistö.
• Edelman, G. M. & Gally, J. TO. (2001). Biologisten järjestelmien rappeutuminen ja monimutkaisuus. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(24), 13763-13768.
• Haefner, J. W. (2005). Biologisten järjestelmien mallintaminen: Periaatteet ja sovellukset. Springer Science & Business Media.
• Systeemibiologia, Prof. Dr.D. José Luis Iborra Pastori, kunniaakatemikko, Murcian alueen tiedeakatemia. Kerätty 20. joulukuuta https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/