Биолошки систем: шта је то, карактеристике и компоненте

Са биолошке тачке гледишта, живот се односи на оно што разликује животиње, биљке, гљиве, протисте, археје и бактерије од остатка природних стварности.

Живот подразумева капацитете живих бића да се организују на нивоу ткива, расту, метаболишу супстанце, у већој или мањој мери реагују на спољашње надражаје, размножавају се (сексуално или асексуално) и умрети.

Експерименти попут Милеровог и његове исконске супе приближили су нас поимању живота, будући да су у њему могли да синтетишу различите органски молекули из неорганских материјала, који одговарају основама ћелија из којих настају сва жива бића на свету Планета. Чак и тако, настанак „бића“ из „небића“ и даље је непознат, пошто је производња живих бића од материјала који никада није био жив и даље биолошка немогућност.

Ови подаци стављају у перспективу сложену сложеност свих живих бића, од бактерија најосновнији једноћелијски за људско биће и сви органи са специјализованим ћелијама које надокнадити. Да бисмо разумели посебности сваког биолошког таксона и његовог функционисања, морамо да пређемо на дефиницију биолошког система

и интеракције између оних који нас чине. Данас ћемо вам рећи све о овом узбудљивом и мало познатом термину.

• Повезани чланак: "25 главних органа људског тела"

Шта је биолошки систем?

Иако звучи сувишно, Једина могућа дефиниција која адекватно описује појам који нас данас занима је „комплексна мрежа биолошки релевантних ентитета“.

С друге стране, Краљевска академија инжењеринга описује биолошки систем као скуп релевантних органа и структура које раде у постављен да испуни неку физиолошку функцију у живом бићу, као што су кардиоваскуларни, циркулаторни, артеријски, надбубрежни и други системи многи. Ово последње значење може бити валидно, али неколико веома занимљивих концепата је остављено по страни.

Биолошки систем, с друге стране, не треба ни на који начин мешати као живи систем/организам пер се. Скуп система дозвољава живот, али систем сам по себи није жив.

Основни биолошки систем: ћелија

Када се обраћају овом термину, многи информативни извори прибегавају директно концептима који се најбоље уклапају у систем: дигестивни, на пример, који се састоји од низа органа и канала који нам омогућавају да гутамо, метаболизирамо и излучујемо остатке храна. Чак и тако, не можемо заборавити да су апсолутно сва жива бића на овој планети састављена од биолошког система на микроскопској скали: ћелије.

Дакле, уска дефиниција ћелије је морфолошка и функционална јединица свих живих бића. То је сложен термодинамички биолошки систем, јер има све карактеристике да се одржава током времена (ако не говоримо о специјализацијама). Да би се ћелија сматрала таквом, она мора испунити следеће захтеве:

• Индивидуалност: све ћелије су окружене мембраном или мембранама које их разликују од околине, али које имају поре које омогућавају размену.
• Водени медијум: цитосол, интрацелуларна течност у којој плутају есенцијалне органеле за ћелијски метаболизам.
• ДНК генетски материјал: кључ наслеђа и формирања протеина, односно самог живота на физиолошком и структурном нивоу.
• Протеини, ензими и други биомолекули који омогућавају активан метаболизам.
• Капацитет за исхрану, раст, диференцијацију, сигнализацију и еволуцију.

Као што можете приметити, ћелија је биолошки систем ако погледамо прву дату дефиницију: сложена мрежа биолошки релевантних ентитета. У овом случају, ми замишљамо као "ентитет" сваку од органела, генетску информацију, цитосол и мембране које разграничити њихове просторе, који су међусобно повезани како би се створио „већи ентитет“, у овом случају, основна структура за живот.

Кретање на еволуционој лествици: Други биолошки системи

Иако је ћелија најосновнији биолошки систем који можемо описати, једно од чуда живота је повезивање групе ћелија према специјализованим функцијама. Тако су настала еукариотска жива бића, она која имају више од једне ћелије у нашем телу, за разлику од бактерија, археја и протозоа, на пример.

У овом тренутку говоримо о системима органа и ткива, схватајући "орган" као асоцијацију различитих ткива порекла. ћелије које чине структурну јединицу задужену за испуњавање одређене функције унутар организма вишећелијски. Дакле, ове структуре су један корак изнад ткива, али један корак испод типичног биолошког система.

Шта да кажемо овде што свако од читалаца не зна? Респираторни систем, систем за варење, кардиоваскуларни систем, уринарни систем, ендокрини систем, сви они чине мрежу канала и органа специјализованих за низ специфичних функција и стога су замишљени као биолошки системи за употребу.

• Можда ће вас занимати: "8 разлика између вена, артерија и капилара"

Последњи корак: Биолошка мрежа на нивоу екосистема

Као што можете замислити, биолошка мрежа је систем заснован на међусобно повезаним подјединицама унутар целинеНа пример, трофичке мреже у екосистему. Свако од живих бића (ентитета) који чине трофичку мрежу сачињено је од више биолошких система, али су, заузврат, само један мала тачка у највећем биолошком систему од свих: оном који омогућава проток енергије и постојаност екосистема који чине наш Планета.

Није све у вези са предаторством, пошто постоје и биолошке мреже засноване на интра и интерспецифично без потребе за смрћу живих бића, на пример, индиректна борба за ресурс или за тражи партнера Екосистем је попут куле од метала: ако се уклони један од основних стубова, све што је на врху се руши.

Такође је неопходно напоменути да, иако смо вам дали најтипичнији пример од свих, биолошку мрежу не односи се само на екосистеме и интеракције између живих бића. На пример, то је такође биолошка мрежа према дефиницији која је дата метаболичком мрежом, иако у много мањем обиму од оне која је претходно названа.У овом случају, свака од Међусобно повезане "тачке" су хемијска једињења која су "уједињена" хемијским реакцијама које доводе до једне или друге супстанце употребом ензими.

Они су такође биолошке мреже, на пример, неуронске мреже, регулаторне мреже гена и мреже настале интеракцијом између протеина. На крају крајева, говоримо о биолошки међусобно повезаним ентитетима у сваком тренутку у већем или мањем обиму, зар не?

Употреба биолошких система

Не остаје све на папиру, јер нам опис биолошког система или мреже пружа много битних информација за решавање недоумица, климатских проблема, па чак и патологија. Пред нама је узбудљива област на интердисциплинарном нивоу, јер ћелијски метаболизам живог бића (ћелијски систем) и његов капацитет за раст и развој (систем органа) ће у великој мери условити количину биомасе да доприноси екосистему (биолошка мрежа/трофичка мрежа), на пример. То јест: све је међусобно повезано.

Тако се одређени експерименти заснивају на компјутерским програмима, математичком моделовању и симулацији, који од базе података генерисане одређеним технологијама могу успоставити предиктивне рачунарске моделе система биолошким. Описивање мреже међусобно повезаних ентитета омогућава нам да предвидимо како ће се они понашати у датом сценарију. И, без сумње, то је од виталног значаја за разумевање прошлости, садашњости и будућности људског друштва на климатском и патолошком нивоу, између многих других ствари.

Интеграција и корелација података које обезбеђује сваки од система више није ограничена искључиво на субјективност и људско разумевање, јер је ово компјутерско моделирање кључ за много више процеса него што бисмо могли у почетку замислити.

Резиме

Без жеље, путовали смо кроз сам живот, од прве искре бића, ћелије, до мреже биолошких система. међусобно повезани што нам омогућава да будемо у тродимензионалном простору окружени животом, односно екосистемима који чине наше Планета.

Биолошки системи су енергија, сложеност, интеракција, али пре свега придеви, они су јединствена ствар: објашњење самог живота. Од најмање ћелије до величине саме планете, све је међусобно повезано.

Библиографске референце:

• Биолошки систем, биологионлине.цом. Сакупљено 20. децембра год https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• Биолошки систем, лонгдом.орг. Сакупљено 20. децембра год https://www.longdom.org/scholarly/biological-systems-journals-articles-ppts-list-587.html
• Цамазин, С., Денеубоург, Ј. Л., Франкс, Н. Р., Снеид, Ј., Бонабеау, Е., & Тхераула, Г. (2003). Самоорганизација у биолошким системима. штампа Универзитета Принцетон.
• Еделман, Г. М., & Галли, Ј. ДО. (2001). Дегенерација и сложеност биолошких система. Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес, 98(24), 13763-13768.
• Хаефнер, Ј. В. (2005). Моделирање биолошких система:: Принципи и примене. Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа.
• Системска биологија проф. Др.Д. Хосе Луис Ибора Пастор, почасни академик Академије наука регије Мурсија. Сакупљено 20. децембра год https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/