ბიოლოგიური სისტემა: რა არის ეს, მახასიათებლები და კომპონენტები

ბიოლოგიური თვალსაზრისით, სიცოცხლე გულისხმობს იმას, რაც განასხვავებს ცხოველებს, მცენარეებს, სოკოებს, პროტისტებს, არქეებს და ბაქტერიებს დანარჩენი ბუნებრივი რეალობისგან.

სიცოცხლე გულისხმობს ცოცხალი არსებების შესაძლებლობებს, მოაწყონ თავი ქსოვილის დონეზე, გაიზარდონ, მეტაბოლიზდნენ ნივთიერებები, მეტ-ნაკლებად რეაგირებენ გარე სტიმულებზე, მრავლდებიან (სქესობრივი ან ასექსუალური) და მოკვდეს.

მილერის მსგავსი ექსპერიმენტები და მისი პირველყოფილი წვნიანი დაგვაახლოვა სიცოცხლის კონცეფციასთან, რადგან მასში მათ შეძლეს სხვადასხვა სახის სინთეზი. ორგანული მოლეკულები არაორგანული მასალებისგან, რომლებიც შეესაბამება უჯრედების ფუძეებს, რომლებიც წარმოქმნიან მსოფლიოში ყველა ცოცხალ არსებას პლანეტა. მიუხედავად ამისა, „არსების“ გაჩენა „არაარსებიდან“ კვლავ უცნობია, რადგან ცოცხალი არსებების წარმოქმნა იმ მასალისგან, რომელიც არასოდეს ყოფილა ცოცხალი, კვლავაც ბიოლოგიურ შეუძლებლობას წარმოადგენს.

ეს მონაცემები ასახავს ყველა ცოცხალი არსების რთულ სირთულეს, ბაქტერიებიდან ყველაზე ძირითადი ერთუჯრედული ადამიანისთვის და ყველა ორგანოსთვის სპეციალიზებული უჯრედებით, რომლებიც კოსმეტიკა.

თითოეული ბიოლოგიური ტაქსონის თავისებურებებისა და მისი ფუნქციონირების გასაგებად, ჩვენ უნდა გადავიდეთ ბიოლოგიური სისტემის განმარტებაზე. და ურთიერთქმედება მათ შორის, ვინც ჩვენ ქმნის. დღეს ჩვენ გეტყვით ყველაფერს ამ საინტერესო და ნაკლებად ცნობილი ტერმინის შესახებ.

• დაკავშირებული სტატია: "ადამიანის სხეულის 25 ძირითადი ორგანო"

რა არის ბიოლოგიური სისტემა?

მიუხედავად იმისა, რომ ზედმეტად ჟღერს, ერთადერთი შესაძლო განმარტება, რომელიც ადეკვატურად აღწერს ტერმინს, რომელიც დღეს ჩვენ გვაწუხებს, არის "ბიოლოგიურად შესაბამისი ერთეულების რთული ქსელი"..

მეორეს მხრივ, სამეფო ინჟინერიის აკადემია აღწერს ბიოლოგიურ სისტემას, როგორც შესაბამისი ორგანოებისა და სტრუქტურების ერთობლიობას, რომლებიც მუშაობენ ცოცხალ არსებაში გარკვეული ფიზიოლოგიური ფუნქციის შესრულება, როგორიცაა გულ-სისხლძარღვთა, სისხლის მიმოქცევის, არტერიული, თირკმელზედა და სხვა სისტემები ბევრი. ეს უკანასკნელი მნიშვნელობა შეიძლება მართებული იყოს, მაგრამ რამდენიმე ძალიან საინტერესო ცნება გზაზეა დარჩენილი.

ბიოლოგიური სისტემა, მეორე მხრივ, არანაირად არ უნდა აგვერიოს როგორც ცოცხალი სისტემა/ორგანიზმი თავისთავად. სისტემების ნაკრები სიცოცხლის საშუალებას იძლევა, მაგრამ სისტემა თავისთავად არ არის ცოცხალი.

ძირითადი ბიოლოგიური სისტემა: უჯრედი

ამ ტერმინის განხილვისას, ბევრი საინფორმაციო წყარო პირდაპირ მიმართავს იმ ცნებებს, რომლებიც ყველაზე კარგად ერგება სისტემას: მაგალითად, საჭმლის მომნელებელი სისტემა, რომელიც შედგება ორგანოებისა და სადინრების სერიისგან, რომლებიც საშუალებას გვაძლევს მივიღოთ, მეტაბოლიზდეს და გამოვყოთ ნარჩენები. საკვები. მიუხედავად ამისა, ჩვენ არ შეგვიძლია დავივიწყოთ, რომ ამ პლანეტაზე აბსოლუტურად ყველა ცოცხალი არსება შედგება მიკროსკოპული მასშტაბის ბიოლოგიური სისტემისგან: უჯრედი.

ამრიგად, უჯრედის ვიწრო განმარტება არის ყველა ცოცხალი არსების მორფოლოგიური და ფუნქციური ერთეული. ეს არის რთული თერმოდინამიკური ბიოლოგიური სისტემა, ვინაიდან მას აქვს ყველა მახასიათებელი, რათა დროთა განმავლობაში შეინარჩუნოს თავი (თუ სპეციალიზაციაზე არ არის საუბარი). იმისათვის, რომ უჯრედი ასეთად ჩაითვალოს, ის უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგ მოთხოვნებს:

• ინდივიდუალობა: ყველა უჯრედი გარშემორტყმულია მემბრანით ან მემბრანებით, რომლებიც განასხვავებენ მათ გარემოსგან, მაგრამ აქვთ ფორები, რომლებიც გაცვლის საშუალებას იძლევა.
• წყალხსნარი: ციტოზოლი, უჯრედშიდა სითხე, რომელშიც ცურავს უჯრედული მეტაბოლიზმისთვის აუცილებელი ორგანელები.
• დნმ-ის გენეტიკური მასალა: მემკვიდრეობის და ცილების წარმოქმნის გასაღები, ანუ თავად სიცოცხლე ფიზიოლოგიურ და სტრუქტურულ დონეზე.
• ცილები, ფერმენტები და სხვა ბიომოლეკულები, რომლებიც საშუალებას აძლევს აქტიურ მეტაბოლიზმს.
• კვების, ზრდის, დიფერენციაციის, სიგნალიზაციისა და ევოლუციის უნარი.

როგორც ხედავთ, უჯრედი არის ბიოლოგიური სისტემა, თუ გადავხედავთ მოცემულ პირველ განმარტებას: ბიოლოგიურად შესაბამისი ერთეულების კომპლექსური ქსელი.. ამ შემთხვევაში, ჩვენ წარმოვიდგენთ, როგორც "ერთეულს" თითოეულ ორგანელას, გენეტიკურ ინფორმაციას, ციტოზოლს და მემბრანებს, რომლებიც განასხვავებენ მათ სივრცეებს, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული და წარმოქმნის „დიდ ერთეულს“, ამ შემთხვევაში, ძირითადი სტრუქტურა ცხოვრება.

ევოლუციური კიბეზე ასვლა: სხვა ბიოლოგიური სისტემები

მიუხედავად იმისა, რომ უჯრედი არის ყველაზე ძირითადი ბიოლოგიური სისტემა, რომლის აღწერაც შეგვიძლია, სიცოცხლის ერთ-ერთი სასწაული არის უჯრედების ჯგუფის გაერთიანება სპეციალიზებული ფუნქციების მიხედვით. ასე გაჩნდა ევკარიოტული ცოცხალი არსებები, რომლებსაც აქვთ ერთზე მეტი უჯრედი ჩვენს სხეულში, მაგალითად, ბაქტერიებისგან, არქეებისა და პროტოზოებისგან განსხვავებით.

ამ ეტაპზე ჩვენ ვსაუბრობთ ორგანოსა და ქსოვილის სისტემებზე, „ორგანის“ გაგებაზე, როგორც წარმოშობის სხვადასხვა ქსოვილების ასოციაციაზე. უჯრედები, რომლებიც ქმნიან სტრუქტურულ ერთეულს, რომელიც პასუხისმგებელია ორგანიზმში გარკვეული ფუნქციის შესასრულებლად მრავლობითი. ასე რომ, ეს სტრუქტურები ერთი ნაბიჯით მაღლა დგას ქსოვილზე, მაგრამ ერთი ნაბიჯით ქვემოთ ტიპიური ბიოლოგიური სისტემისგან.

რა შეგვიძლია ვთქვათ აქ, რაც თითოეულმა მკითხველმა არ იცის? სასუნთქი სისტემა, საჭმლის მომნელებელი სისტემა, გულ-სისხლძარღვთა სისტემა, შარდსასქესო სისტემა, ენდოკრინული სისტემაყველა მათგანი მოიცავს სადინრებისა და ორგანოების ქსელს, რომლებიც სპეციალიზირებულია სპეციფიური ფუნქციების სერიაში და, შესაბამისად, ჩაფიქრებულია, როგორც გამოსაყენებელი ბიოლოგიური სისტემები.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "8 განსხვავება ვენებს, არტერიებსა და კაპილარებს შორის"

ბოლო ნაბიჯი: ბიოლოგიური ქსელი ეკოსისტემის დონეზე

როგორც წარმოგიდგენიათ, ბიოლოგიური ქსელი არის სისტემა, რომელიც დაფუძნებულია ურთიერთდაკავშირებულ ქვედანაყოფებზე მთლიანობაშიმაგალითად, ტროფიკული ქსელები ეკოსისტემაში. თითოეული ცოცხალი არსება (ერთეულები), რომლებიც ქმნიან ტროფიკულ ქსელს, შედგება მრავალი ბიოლოგიური სისტემისგან, მაგრამ, თავის მხრივ, ისინი მხოლოდ ერთია. პატარა წერტილი ყველა უდიდეს ბიოლოგიურ სისტემაში: ის, რომელიც საშუალებას აძლევს ენერგიის ნაკადს და იმ ეკოსისტემების მუდმივობას, რომლებიც ქმნიან ჩვენს პლანეტა.

ყველაფერი არ ეხება მტაცებლებს, რადგან არსებობს ბიოლოგიური ქსელები, რომლებიც დაფუძნებულია ინტრა და სახეობათაშორისი ცოცხალი არსებების სიკვდილის საჭიროების გარეშე, მაგალითად, ირიბი ბრძოლა რესურსისთვის ან პარტნიორის ძებნა ეკოსისტემა ლითონისგან დამზადებულ კოშკს ჰგავს: თუ ერთ-ერთი ფუნდამენტური საყრდენი მოიხსნება, ყველაფერი იშლება, რაც თავზეა.

ასევე აუცილებელია აღვნიშნოთ, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ მოგცეთ ყველაზე ტიპიური მაგალითი, ბიოლოგიური ქსელი არ ეხება მხოლოდ ეკოსისტემებს და ცოცხალ არსებებს შორის ურთიერთქმედებას. მაგალითად, ეს არის აგრეთვე ბიოლოგიური ქსელი მეტაბოლური ქსელის განსაზღვრის მიხედვით, თუმცა გაცილებით მცირე მასშტაბით, ვიდრე ადრე დასახელებული. ამ შემთხვევაში, თითოეული ურთიერთდაკავშირებული "წერტილები" არის ქიმიური ნაერთები, რომლებიც "ერთიანდებიან" ქიმიური რეაქციებით, რომლებიც წარმოქმნიან ამა თუ იმ ნივთიერებას. ფერმენტები.

ისინი ასევე არის ბიოლოგიური ქსელები, მაგალითად, ნერვული ქსელები, გენის მარეგულირებელი ქსელები და ქსელები, რომლებიც წარმოიქმნება ცილებს შორის ურთიერთქმედებით. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენ ვსაუბრობთ ბიოლოგიურად ურთიერთდაკავშირებულ ერთეულებზე ნებისმიერ დროს უფრო დიდი თუ მცირე მასშტაბით, არა?

ბიოლოგიური სისტემების გამოყენება

ყველაფერი ქაღალდზე არ რჩება, რადგან ბიოლოგიური სისტემის ან ქსელის აღწერა გვაწვდის უამრავ აუცილებელ ინფორმაციას ეჭვების, კლიმატური საკითხების და პათოლოგიების მოსაგვარებლადაც კი. ინტერდისციპლინურ დონეზე საინტერესო სფეროს წინაშე ვდგავართ, რადგან ცოცხალი არსების უჯრედული მეტაბოლიზმი (უჯრედული სისტემა) და მისი ზრდისა და განვითარების უნარი (ორგანო სისტემა) დიდწილად განაპირობებს ბიომასის რაოდენობას. რომ ის ხელს უწყობს ეკოსისტემას (ბიოლოგიური ქსელი/ტროფიკული ქსელი), მაგალითად. ანუ: ყველაფერი ურთიერთდაკავშირებულია.

ამრიგად, გარკვეული ექსპერიმენტები ეფუძნება კომპიუტერულ პროგრამებს, მათემატიკურ მოდელირებას და სიმულაციას, რომელიც გარკვეული ტექნოლოგიებით შექმნილ მონაცემთა ბაზას შეუძლია შექმნას სისტემების პროგნოზირებადი გამოთვლითი მოდელები ბიოლოგიური. ურთიერთდაკავშირებული ერთეულების ქსელის აღწერა საშუალებას გვაძლევს ვიწინასწარმეტყველოთ, როგორ მოიქცევიან ისინი მოცემულ სცენარში. და, უდავოდ, ეს სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა ადამიანთა საზოგადოების წარსულის, აწმყოსა და მომავლის გასაგებად კლიმატურ და პათოლოგიურ დონეზე, სხვა მრავალ საკითხთან ერთად.

თითოეული სისტემის მიერ მოწოდებული მონაცემების ინტეგრაცია და კორელაცია აღარ შემოიფარგლება მხოლოდ სუბიექტურობით და ადამიანის გაგება, რადგან ეს კომპიუტერული მოდელირება არის მრავალი პროცესის გასაღები, ვიდრე თავიდან შეგვეძლო წარმოიდგინე.

Შემაჯამებელი

ამის სურვილის გარეშე, ჩვენ ვიმოგზაურეთ თვით სიცოცხლეში, არსებობის პირველი ნაპერწკალიდან, უჯრედიდან, ბიოლოგიური სისტემების ქსელამდე. ურთიერთდაკავშირებული, რომელიც საშუალებას გვაძლევს ვიყოთ სამგანზომილებიან სივრცეში, გარშემორტყმული ცხოვრებით, ანუ ეკოსისტემებით, რომლებიც ქმნიან ჩვენს საკუთარს. პლანეტა.

ბიოლოგიური სისტემები არის ენერგია, სირთულე, ურთიერთქმედება, მაგრამ, უპირველეს ყოვლისა, ზედსართავი სახელია, ეს არის უნიკალური რამ: თავად სიცოცხლის ახსნა. უმცირესი უჯრედიდან თავად პლანეტის სიდიდემდე ყველაფერი ურთიერთდაკავშირებულია.

ბიბლიოგრაფიული ცნობები:

• ბიოლოგიური სისტემა, biologyonline.com. შეგროვებული 20 დეკემბერს ქ https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• ბიოლოგიური სისტემა, longdom.org. შეგროვებული 20 დეკემბერს ქ https://www.longdom.org/scholarly/biological-systems-journals-articles-ppts-list-587.html
• კამაზინი, ს., დენეიბურგი, ჯ. ლ., ფრანკსი, ნ. R., Sneyd, J., Bonabeau, E., & Theraula, G. (2003). თვითორგანიზება ბიოლოგიურ სისტემებში. პრინსტონის უნივერსიტეტის პრესა.
• ედელმანი, გ. მ., და გალი, ჯ. TO. (2001). დეგენერაცია და სირთულე ბიოლოგიურ სისტემებში. მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის შრომები, 98(24), 13763-13768 წწ.
• ჰეფნერი, ჯ. ვ. (2005). ბიოლოგიური სისტემების მოდელირება: პრინციპები და აპლიკაციები. Springer Science & Business Media.
• სისტემური ბიოლოგია პროფ. Dr.D. ხოსე ლუის იბორა პასტორი, საპატიო აკადემიკოსი, მურსიის რეგიონის მეცნიერებათა აკადემია. შეგროვებული 20 დეკემბერს ქ https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/