ระบบชีวภาพ: ลักษณะและส่วนประกอบคืออะไร

จากมุมมองทางชีววิทยา ชีวิตหมายถึงสิ่งที่ทำให้สัตว์ พืช เชื้อรา โพรทิสต์ อาร์เคีย และแบคทีเรียแตกต่างจากความเป็นจริงตามธรรมชาติอื่นๆ

ชีวิตหมายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการจัดระเบียบตัวเองในระดับเนื้อเยื่อ เติบโต เผาผลาญ สารต่างๆ ตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกมากหรือน้อย สืบพันธุ์ (แบบอาศัยเพศหรือไม่อาศัยเพศ) และ ตาย.

การทดลองเช่นของมิลเลอร์และซุปดั้งเดิมของเขาทำให้เราเข้าใกล้แนวคิดของชีวิตมากขึ้น เนื่องจากในการทดลองนั้นพวกเขาสามารถสังเคราะห์สิ่งต่างๆ โมเลกุลอินทรีย์จากวัสดุอนินทรีย์ซึ่งสอดคล้องกับฐานของเซลล์ที่ก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในโลก ดาวเคราะห์. ถึงกระนั้นก็ตาม การเกิดขึ้นของ "การเป็น" จาก "สิ่งที่ไม่มีอยู่" ยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เนื่องจากการผลิตสิ่งมีชีวิตจากวัสดุที่ไม่เคยมีชีวิตยังคงเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ทางชีวภาพ

ข้อมูลเหล่านี้นำเสนอมุมมองที่ซับซ้อนซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดตั้งแต่แบคทีเรีย เซลล์เดียวขั้นพื้นฐานที่สุดของมนุษย์และอวัยวะทั้งหมดที่มีเซลล์พิเศษที่ แต่งหน้า. เพื่อทำความเข้าใจลักษณะเฉพาะของอนุกรมวิธานชีวภาพแต่ละชนิดและการทำงานของมัน เราต้องไปที่คำจำกัดความของระบบชีวภาพ

และปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ที่ประกอบขึ้นเป็นเรา วันนี้เราจะบอกคุณทุกอย่างเกี่ยวกับคำศัพท์ที่น่าตื่นเต้นและไม่ค่อยมีใครรู้จักนี้

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "อวัยวะหลักทั้ง 25 ของร่างกายมนุษย์"

ระบบชีวภาพคืออะไร?

แม้จะฟังดูซ้ำซากจำเจ คำจำกัดความเดียวที่เป็นไปได้ซึ่งอธิบายคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับเราในปัจจุบันได้อย่างเพียงพอคือ "เครือข่ายที่ซับซ้อนของเอนทิตีที่เกี่ยวข้องทางชีวภาพ".

ในทางกลับกัน Royal Academy of Engineering อธิบายระบบชีวภาพว่าเป็นชุดของอวัยวะและโครงสร้างที่เกี่ยวข้องซึ่งทำงาน กำหนดให้ทำหน้าที่ทางสรีรวิทยาบางอย่างในสิ่งมีชีวิต เช่น ระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบไหลเวียนโลหิต หลอดเลือดแดง ต่อมหมวกไต และระบบอื่นๆ มากมาย. ความหมายสุดท้ายนี้อาจใช้ได้ แต่แนวคิดที่น่าสนใจหลายอย่างถูกทิ้งไว้ข้างทาง

ในทางกลับกัน ระบบชีวภาพ ไม่ควรสับสนในทางใดทางหนึ่งว่าเป็นระบบ/สิ่งมีชีวิตในตัวมันเอง. ชุดของระบบช่วยให้มีชีวิต แต่ระบบโดยตัวมันเองไม่มีชีวิต

ระบบชีวภาพพื้นฐาน: เซลล์

เมื่อพูดถึงคำนี้ แหล่งข้อมูลจำนวนมากใช้โดยตรงกับแนวคิดที่เหมาะสมที่สุดกับระบบ: the ตัวอย่างเช่น การย่อยอาหาร ซึ่งประกอบด้วยอวัยวะและท่อหลายชุดที่ช่วยให้เราสามารถกิน เผาผลาญ และขับสิ่งที่เหลืออยู่ได้ อาหาร. อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถลืมได้ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกใบนี้ประกอบขึ้นจากระบบทางชีววิทยาในระดับจุลภาค ซึ่งก็คือเซลล์นั่นเอง

ดังนั้น คำจำกัดความแคบๆ ของเซลล์จึงเป็นหน่วยทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เป็นระบบชีวภาพทางอุณหพลศาสตร์ที่ซับซ้อนเนื่องจากมีลักษณะเฉพาะทั้งหมดเพื่อรักษาตัวเองเมื่อเวลาผ่านไป (หากเราไม่ได้พูดถึงความเชี่ยวชาญ) เพื่อให้เซลล์ได้รับการพิจารณาเช่นนั้น เซลล์นั้นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

• ความแตกต่าง: เซลล์ทั้งหมดถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนหรือเยื่อหุ้มเซลล์ที่แยกความแตกต่างจากสิ่งแวดล้อม แต่มีรูพรุนที่ช่วยให้แลกเปลี่ยนได้
• สื่อที่เป็นน้ำ: ไซโตซอลซึ่งเป็นของเหลวภายในเซลล์ที่ออร์แกเนลล์ที่จำเป็นสำหรับการเผาผลาญของเซลล์ลอยอยู่
• สารพันธุกรรม DNA: กุญแจสู่การถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการก่อตัวของโปรตีน นั่นคือ สิ่งมีชีวิตในระดับสรีรวิทยาและโครงสร้าง
• โปรตีน เอ็นไซม์ และสารชีวโมเลกุลอื่นๆ ที่ช่วยให้เมแทบอลิซึมทำงาน
• ความสามารถด้านโภชนาการ การเจริญเติบโต ความแตกต่าง การส่งสัญญาณและวิวัฒนาการ

อย่างที่คุณสังเกตได้ เซลล์คือระบบทางชีววิทยา หากเราดูคำจำกัดความแรกที่ให้ไว้: เครือข่ายที่ซับซ้อนของหน่วยงานที่เกี่ยวข้องทางชีววิทยา. ในกรณีนี้ เรามองว่าเป็น "เอนทิตี" แต่ละออร์แกเนลล์ ข้อมูลทางพันธุกรรม ไซโตซอล และเยื่อหุ้มเซลล์ที่ คั่นช่องว่างซึ่งเชื่อมต่อกันเพื่อก่อให้เกิด "สิ่งที่ยิ่งใหญ่กว่า" ในกรณีนี้ โครงสร้างพื้นฐานสำหรับ ชีวิต.

การเลื่อนขึ้นบันไดวิวัฒนาการ: ระบบชีวภาพอื่น ๆ

แม้ว่าเซลล์จะเป็นระบบทางชีววิทยาขั้นพื้นฐานที่สุดที่เราสามารถอธิบายได้ ความมหัศจรรย์อย่างหนึ่งของชีวิตคือการรวมตัวกันของกลุ่มเซลล์ตามหน้าที่เฉพาะ. นี่เป็นวิธีที่สิ่งมีชีวิตยูคาริโอตถือกำเนิดขึ้นมา สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์มากกว่าเซลล์เดียวในร่างกายของเรา ซึ่งแตกต่างจากแบคทีเรีย อาร์เคีย และโปรโตซัว เป็นต้น

ณ จุดนี้ เรากำลังพูดถึงระบบอวัยวะและเนื้อเยื่อ โดยทำความเข้าใจว่า "อวัยวะ" เป็นความสัมพันธ์ของเนื้อเยื่อต้นกำเนิดต่างๆ เซลล์ที่สร้างหน่วยโครงสร้างที่รับผิดชอบในการทำหน้าที่บางอย่างภายในสิ่งมีชีวิต พหุเซลล์. ดังนั้นโครงสร้างเหล่านี้จึงอยู่เหนือเนื้อเยื่อหนึ่งขั้น แต่ต่ำกว่าระบบชีวภาพทั่วไปหนึ่งขั้น

เราจะพูดอะไรที่นี่ที่ผู้อ่านแต่ละคนไม่รู้? ระบบทางเดินหายใจ ระบบย่อยอาหาร ระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบทางเดินปัสสาวะ ระบบต่อมไร้ท่อทั้งหมดนี้ประกอบด้วยเครือข่ายของท่อและอวัยวะที่เชี่ยวชาญในชุดของหน้าที่เฉพาะ ดังนั้นจึงถูกมองว่าเป็นระบบชีวภาพเพื่อใช้

• คุณอาจสนใจ: "8 ข้อแตกต่างระหว่างเส้นเลือดดำ หลอดเลือดแดง และเส้นเลือดฝอย"

ขั้นตอนสุดท้าย: ใยชีวภาพในระดับระบบนิเวศ

อย่างที่คุณจินตนาการได้ เครือข่ายทางชีวภาพเป็นระบบที่ขึ้นอยู่กับหน่วยย่อยที่เชื่อมต่อกันภายในทั้งหมดตัวอย่างเช่น ใยอาหารในระบบนิเวศ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด (เอนทิตี) ที่ประกอบกันเป็นใยอาหารนั้นประกอบด้วยระบบทางชีววิทยาหลายระบบ แต่ในทางกลับกัน พวกมันเป็นเพียงระบบเดียว จุดเล็กๆ ในระบบชีวภาพที่ใหญ่ที่สุดของระบบทั้งหมด: จุดที่ช่วยให้การไหลเวียนของพลังงานและความคงทนของระบบนิเวศที่ประกอบกันเป็นของเรา ดาวเคราะห์.

ไม่ใช่ทุกอย่างเกี่ยวกับการปล้นสะดม เนื่องจากยังมีเครือข่ายทางชีวภาพที่อิงจากภายในและ โดยไม่จำเป็นต้องมีการตายของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น การต่อสู้ทางอ้อมเพื่อทรัพยากรหรือเพื่อ ค้นหาพันธมิตร ระบบนิเวศเป็นเหมือนหอคอยที่ทำจากโลหะ ถ้าเสาหลักต้นใดต้นหนึ่งถูกถอนออก ทุกสิ่งที่อยู่ด้านบนจะพังทลายลง

จำเป็นต้องทราบด้วยว่า แม้ว่าเราจะให้ตัวอย่างทั่วไปที่สุดแก่คุณแล้ว เครือข่ายทางชีวภาพ ไม่ได้ใช้เฉพาะกับระบบนิเวศและปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตเท่านั้น. ตัวอย่างเช่น มันยังเป็นเครือข่ายทางชีวภาพตามคำจำกัดความที่กำหนดให้กับเครือข่ายเมตาบอลิซึมแม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่าที่เคยตั้งชื่อไว้มาก ในกรณีนี้ แต่ละเครือข่าย "จุด" ที่เชื่อมต่อถึงกันคือสารประกอบทางเคมีซึ่ง "รวมกัน" โดยปฏิกิริยาเคมีที่ก่อให้เกิดสารหนึ่งหรือสารอื่นผ่านการใช้ เอนไซม์

พวกเขายังเป็นเครือข่ายทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่น เครือข่ายประสาท เครือข่ายการควบคุมยีน และเครือข่ายที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน ท้ายที่สุด เรากำลังพูดถึงสิ่งที่เชื่อมโยงกันทางชีววิทยาอยู่ตลอดเวลาในสเกลที่ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง ใช่ไหม?

การใช้ระบบชีวภาพ

ไม่ใช่ทุกอย่างจะอยู่บนกระดาษ เนื่องจากคำอธิบายของระบบชีวภาพหรือเครือข่ายให้ข้อมูลที่จำเป็นแก่เราเพื่อไขข้อสงสัย ปัญหาภูมิอากาศ และแม้แต่โรค เรากำลังเผชิญกับสนามที่น่าตื่นเต้นในระดับสหวิทยาการเพราะ เมแทบอลิซึมระดับเซลล์ของสิ่งมีชีวิต (ระบบเซลล์) และความสามารถในการเติบโตและการพัฒนาของมัน (ระบบอวัยวะ) จะกำหนดปริมาณของมวลชีวภาพเป็นส่วนใหญ่ ที่ก่อให้เกิดระบบนิเวศ (สายใยชีวภาพ/ใยอาหาร) เป็นต้น นั่นคือ: ทุกอย่างเชื่อมต่อถึงกัน

ดังนั้น การทดลองบางอย่างจึงขึ้นอยู่กับโปรแกรมคอมพิวเตอร์ การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการจำลอง ซึ่งมาจาก ฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยเทคโนโลยีบางอย่างสามารถสร้างแบบจำลองการคำนวณเชิงทำนายของระบบได้ ชีวภาพ การอธิบายเครือข่ายของเอนทิตีที่เชื่อมต่อกันช่วยให้เราสามารถคาดเดาได้ว่าพวกมันจะทำงานอย่างไรในสถานการณ์ที่กำหนด และโดยไม่ต้องสงสัย นั่นเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจอดีต ปัจจุบัน และอนาคตของสังคมมนุษย์ในระดับภูมิอากาศและพยาธิวิทยา เหนือสิ่งอื่นใด

การรวมและความสัมพันธ์ของข้อมูลที่ได้รับจากแต่ละระบบไม่ได้ถูกจำกัดไว้เพียงความเป็นส่วนตัวและ ความเข้าใจของมนุษย์ เนื่องจากการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์นี้เป็นกุญแจสำคัญในกระบวนการต่างๆ มากกว่าที่เราทำได้ในตอนแรก จินตนาการ.

สรุป

เราได้เดินทางผ่านชีวิตเองโดยปราศจากความต้องการ ตั้งแต่การจุดประกายครั้งแรกของการเป็น เซลล์ ไปจนถึงเครือข่ายของระบบชีวภาพ ที่เชื่อมต่อกันทำให้เราเข้าไปอยู่ในอวกาศสามมิติที่รายล้อมไปด้วยชีวิต นั่นคือ ระบบนิเวศที่ประกอบกันเป็นของเราเอง ดาวเคราะห์.

ระบบชีวภาพเป็นพลังงาน ความซับซ้อน ปฏิสัมพันธ์ แต่เหนือสิ่งอื่นใด คำคุณศัพท์ สิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่ไม่เหมือนใคร: คำอธิบายของชีวิต ตั้งแต่เซลล์ที่เล็กที่สุดไปจนถึงขนาดของดาวเคราะห์ ทุกสิ่งเชื่อมโยงถึงกัน

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• ระบบชีวภาพ, bioonline.com. รวบรวมเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• ระบบชีวภาพ, longdom.org. รวบรวมเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ https://www.longdom.org/scholarly/biological-systems-journals-articles-ppts-list-587.html
• Camazine, S., Deneubourg, J. แอล, แฟรงค์, เอ็น. อาร์, สนีย์, เจ, โบนาโบ, อี. และเธอราอูลา, จี. (2003). การจัดระเบียบตนเองในระบบชีวภาพ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน
• เอเดลแมน, จี. เอ็ม, & แกลลี, เจ. ถึง. (2001). ความเสื่อมและความซับซ้อนในระบบชีวภาพ การดำเนินการของ National Academy of Sciences, 98(24), 13763-13768
• แฮฟเนอร์, เจ. ว. (2005). การสร้างแบบจำลองระบบชีวภาพ:: หลักการและการประยุกต์ใช้ Springer Science & สื่อธุรกิจ
• ชีววิทยาระบบ โดย ศ. ดร. José Luis Iborra Pastor นักวิชาการกิตติมศักดิ์ Academy of Sciences of the Region of Murcia รวบรวมเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/