Biologiskt system: vad det är, egenskaper och komponenter

Ur biologisk synvinkel avser livet det som skiljer djur, växter, svampar, protister, arkéer och bakterier från resten av naturliga verkligheter.

Livet innebär levande varelsers förmåga att organisera sig på vävnadsnivå, växa, metabolisera ämnen, reagerar på yttre stimuli i större eller mindre utsträckning, reproducerar (sexuellt eller asexuellt) och dö.

Experiment som Millers och hans ursoppa har fört oss närmare livsuppfattningen, eftersom de i den kunde syntetisera olika organiska molekyler från oorganiska material, som motsvarar baserna i de celler som ger upphov till alla levande varelser i världen planet. Trots det fortsätter uppkomsten av "vara" från "icke-vara" att vara okänd, eftersom att producera levande varelser från material som aldrig har varit levande fortsätter att vara en biologisk omöjlighet.

Dessa data sätter i perspektiv den intrikata komplexiteten hos alla levande varelser, från bakterier mest grundläggande encelliga för människan och alla organ med specialiserade celler som utgöra.

För att förstå särdragen hos varje biologisk taxon och dess funktion måste vi gå till definitionen av det biologiska systemet och samspelet mellan dem som utgör oss. Idag berättar vi allt om denna spännande och föga kända term.

• Relaterad artikel: "De 25 huvudorganen i människokroppen"

Vad är ett biologiskt system?

Även om det låter överflödigt, Den enda möjliga definitionen som adekvat beskriver termen som berör oss idag är "ett komplext nätverk av biologiskt relevanta enheter".

Å andra sidan beskriver Kungliga Ingenjörsakademien ett biologiskt system som en uppsättning relevanta organ och strukturer som arbetar i inställd på att fylla någon fysiologisk funktion i en levande varelse, såsom kardiovaskulära, cirkulations-, arteriella, binjure- och andra system många. Denna sista betydelse kan vara giltig, men flera mycket intressanta begrepp lämnas vid sidan av.

Ett biologiskt system, å andra sidan, bör inte förväxlas på något sätt som ett levande system/organism i sig. Uppsättningen av system tillåter liv, men ett system i sig är inte levande.

Det grundläggande biologiska systemet: cellen

När man tar upp denna term tillgriper många informativa källor direkt de begrepp som bäst passar ett system: den matsmältningssystemet, till exempel, som består av en serie organ och kanaler som gör att vi kan förtära, metabolisera och utsöndra resterna mat. Trots det kan vi inte glömma att absolut alla levande varelser på denna planet består av ett biologiskt system i mikroskopisk skala: cellen.

Således är en snäv definition av cellen den morfologiska och funktionella enheten för alla levande varelser. Det är ett komplext termodynamiskt biologiskt system, eftersom det har alla egenskaper för att upprätthålla sig självt över tid (om vi inte pratar om specialiseringar). För att en cell ska betraktas som sådan måste den uppfylla följande krav:

• Individualitet: alla celler är omgivna av ett eller flera membran som skiljer dem från omgivningen, men som har porer som tillåter utbyte.
• Vattenhaltigt medium: cytosolen, den intracellulära vätskan i vilken de väsentliga organellerna för cellmetabolism flyter.
• DNA genetiskt material: nyckeln till ärftlighet och bildandet av proteiner, det vill säga till själva livet på en fysiologisk och strukturell nivå.
• Proteiner, enzymer och andra biomolekyler som möjliggör en aktiv metabolism.
• Kapacitet för näring, tillväxt, differentiering, signalering och evolution.

Som du kan observera, en cell är ett biologiskt system om vi tittar på den första definitionen som ges: ett komplext nätverk av biologiskt relevanta enheter. I det här fallet föreställer vi oss som en "enhet" var och en av organellerna, den genetiska informationen, cytosolen och membranen som avgränsa sina utrymmen, som är sammankopplade för att ge upphov till en "större enhet", i detta fall den grundläggande strukturen för liv.

Flytta uppför den evolutionära stegen: Andra biologiska system

Även om cellen är det mest grundläggande biologiska systemet som vi kan beskriva, ett av livets mirakel är sammanslutningen av en grupp celler enligt specialiserade funktioner. Det var så eukaryota levande varelser uppstod, de som har mer än en enda cell i vår kropp, till skillnad från till exempel bakterier, arkéer och protozoer.

Vid denna tidpunkt talar vi om organ och vävnadssystem, att förstå "organ" som en sammanslutning av olika ursprungsvävnader. celler som bildar en strukturell enhet som ansvarar för att uppfylla en viss funktion inom en organism pluricellulär. Så dessa strukturer är ett steg över vävnad, men ett steg under det typiska biologiska systemet.

Vad kan vi säga här som var och en av läsarna inte vet? Andningssystemet, matsmältningssystemet, det kardiovaskulära systemet, urinvägarna, det endokrina systemet, alla består av ett nätverk av kanaler och organ specialiserade på en rad specifika funktioner och är därför tänkta som biologiska system att använda.

• Du kanske är intresserad av: "De 8 skillnaderna mellan vener, artärer och kapillärer"

Det sista steget: Den biologiska webben på ekosystemnivå

Som du kan föreställa dig, ett biologiskt nätverk är ett system baserat på sammankopplade subenheter inom en helhetTill exempel trofiska nät i ett ekosystem. Var och en av de levande varelserna (entiteterna) som utgör en trofisk väv består av flera biologiska system men i sin tur är de bara ett liten punkt i det största biologiska systemet av alla: det som tillåter flödet av energi och beständigheten hos de ekosystem som utgör vår planet.

Allt handlar inte om predationer, eftersom det också finns biologiska nätverk baserade på intra och interspecifika utan att behöva dö av levande varelser, till exempel den indirekta kampen för en resurs eller för söka efter en partner Ett ekosystem är som ett torn av metall: om en av grundpelarna tas bort kollapsar allt som finns på toppen.

Det är också nödvändigt att notera att även om vi har gett dig det mest typiska exemplet av alla, ett biologiskt nätverk gäller inte bara ekosystem och interaktioner mellan levande varelser. Det är till exempel också ett biologiskt nätverk enligt definitionen givet ett metaboliskt nätverk, fastän i mycket mindre skala än det som tidigare nämnts. De sammankopplade "prickarna" är de kemiska föreningarna, som "förenas" genom kemiska reaktioner som ger upphov till ett eller annat ämne genom användning av enzymer.

De är också biologiska nätverk, till exempel neurala nätverk, genreglerande nätverk och nätverk som bildas av interaktionen mellan proteiner. När allt kommer omkring talar vi om biologiskt sammanlänkade enheter hela tiden i större eller mindre skala, eller hur?

Användningen av biologiska system

Allt finns inte kvar på papper, eftersom beskrivningen av ett biologiskt system eller ett nätverk ger oss en mängd viktig information för att lösa tvivel, klimatproblem och till och med patologier. Vi står inför ett spännande område på tvärvetenskaplig nivå, eftersom den cellulära metabolismen hos en levande varelse (cellsystemet) och dess förmåga till tillväxt och utveckling (organsystem) kommer till stor del att betinga mängden biomassa att det bidrar till ett ekosystem (biologisk väv/trofisk väv) till exempel. Det vill säga: allt hänger ihop.

Således är vissa experiment baserade på datorprogram, matematisk modellering och simulering, som från Databaser som genereras av vissa teknologier kan upprätta prediktiva beräkningsmodeller av system biologisk. Genom att beskriva ett nätverk av sammankopplade enheter kan vi förutsäga hur de kommer att bete sig i ett givet scenario. Och det är utan tvekan avgörande för att förstå det mänskliga samhällets förflutna, nutid och framtid på klimatisk och patologisk nivå, bland många andra saker.

Integrationen och korrelationen av data som tillhandahålls av vart och ett av systemen är inte längre begränsat enbart till subjektivitet och mänsklig förståelse, eftersom denna datormodellering är nyckeln till många fler processer än vi kunde först tänka.

Sammanfattning

Utan att vilja har vi rest genom själva livet, från den första gnistan av att vara, cellen, till nätverket av biologiska system. sammankopplade som gör att vi kan vara i tredimensionell rymd omgiven av liv, det vill säga de ekosystem som utgör våra egna planet.

Biologiska system är energi, komplexitet, interaktion, men framför allt adjektiv är de en unik sak: förklaringen av själva livet. Från den minsta cellen till storleken på en planet själv, allt är sammankopplat.

Bibliografiska referenser:

• Biologiskt system, biologyonline.com. Hämtas den 20 december i https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• Biologiskt system, longdom.org. Hämtas den 20 december i 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). Självorganisering i biologiska system. Princeton University Press.
• Edelman, G. M. & Gally, J. TILL. (2001). Degeneration och komplexitet i biologiska system. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(24), 13763-13768.
• Häfner, J. W. (2005). Modellering av biologiska system: Principer och tillämpningar. Springer Science & Business Media.
• Systembiologi av Prof. Dr.D. José Luis Iborra Pastor, hedersakademiker, vetenskapsakademin i regionen Murcia. Hämtas den 20 december i https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/