Piramide della vita: struttura gerarchica della vita

La piramide della vita è una rappresentazione dei diversi livelli gerarchici in cui è organizzata la vita, così come la conosciamo. Dal punto di vista della biologia terrestre, la vita è organizzata in modo tale che i livelli più ampi e inclusivi siano alla base, e man mano che si sale sulla piramide, i livelli si restringono e diventano sempre più specifici. Se il punto di vista dell’analisi fossero le scienze fisiche, i componenti delle particelle subatomiche si troverebbero al vertice della piramide. E se la prospettiva fosse l’astronomia, la base sarebbe formata dall’universo nel suo insieme.

Diamo un’occhiata a questa struttura gerarchica per l’organizzazione della vita, cominciando con la biosfera in basso e culminando con l’atomo in alto.

struttura gerarchica della vita

Dall’alto verso il basso, la piramide della vita è divisa in 12 livelli che sono:

• Atomo
• Molecola
• organello
• Cellula
• Tessuto
• Organo
• sistema di organi
• Organismo
• Popolazione
• Comunità
• Ecosistema
• bioma
• Biosfera

Ogni livello della piramide è costituito dall’unione di diverse unità appartenenti al livello immediatamente superiore. In questo modo il livello base, la biosfera, comprende tutta la vita che conosciamo sulla terra, mentre il livello superiore è costituito dalle unità fondamentali della materia, cioè gli atomi. Diamo un’occhiata a ciascuno di questi livelli in ordine decrescente:

L’atomo

L’atomo rappresenta l’unità fondamentale della materia, cioè tutto ciò che ha massa e che occupa un posto nello spazio. Esistono diversi tipi di atomi che compongono i diversi elementi della tavola periodica. Ciò include elementi come carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto, che sono tutti parti essenziali della vita. Gli atomi non sono presenti solo nelle sostanze organiche (quelle degli esseri viventi) ma anche in tutta la materia inorganica, dalle rocce alle stelle.

Nonostante il fatto che gli atomi possano essere divisi in altre particelle subatomiche più piccole, come elettroni, protoni o neutroni, e che questi a loro volta possano essere divisi per formare quark e altre particelle più esotiche, dal punto di vista biologico, che è quello usiamo, gli atomi rappresentano l’unità più piccola e specifica di questa struttura gerarchica.

Alcuni esempi di atomi includono atomi di ossigeno (O), idrogeno (H), carbonio (C) e azoto (N).

la molecola

Gli atomi si uniscono e si legano tra loro per formare molecole. Questi possono esistere in un’immensa diversità di dimensioni e composizioni. Dalla più piccola e semplice molecola di idrogeno (H ₂ ), alle macromolecole biologiche contenenti centinaia di migliaia ea volte milioni di atomi legati uno dopo l’altro.

Sia le molecole inorganiche che quelle organiche possono essere trovate negli esseri viventi. Questi ultimi includono biomolecole come carboidrati, lipidi, proteine ​​e acidi nucleici, che sono stati tutti studiati in grande dettaglio dai biochimici. Le singole molecole possono essere organizzate in grandi strutture molecolari per formare cromosomi, complessi multiproteici e altro ancora. Come si vedrà in seguito, alcune di queste grandi molecole biologiche possono aggregarsi per diventare gli organelli che compongono le cellule.

Alcuni esempi specifici di molecole includono la molecola dell’acqua (H ₂ O), il glucosio (C ₆ H ₁₂ O ₆ ), l’emoglobina e il DNA.

l’organello

L’associazione di alcune molecole biologiche, come lipidi, proteine ​​e acidi nucleici, può dare origine a piccole strutture con funzioni specifiche all’interno delle cellule, chiamate organelli. Queste strutture sono responsabili di tutti i tipi di funzioni, dall’alloggio, alla trascrizione e copia delle informazioni genetiche di un essere vivente, alla produzione di energia.

In alcuni casi, gli organelli possono fluttuare liberamente nel citoplasma di una cellula (come nel caso delle cellule procariotiche), mentre in altri gli organelli sono solitamente racchiusi da una membrana (come nel caso delle cellule eucariotiche).

Alcuni esempi di organelli includono il nucleo, i mitocondri, i ribosomi e i cloroplasti.

La cellula

La cellula è l’unità più semplice della vita. I processi che avvengono all’interno del corpo di tutti gli esseri viventi avvengono all’interno delle cellule. Ad esempio, quando una gamba si muove, le cellule nervose sono responsabili della trasmissione dei segnali dal cervello alle cellule muscolari della gamba, e queste, a loro volta, traducono l’impulso nervoso in una serie di reazioni chimiche che danno origine alla contrazione di alcuni muscoli e rilassamento degli altri.

Esistono diversi tipi di cellule, comprese le cellule vegetali, le cellule animali e le cellule batteriche. Inoltre, tra cellule animali o vegetali non tutte sono uguali. Ad esempio, ci sono diversi tipi di cellule all’interno del corpo, comprese le cellule del sangue, le cellule adipose e le cellule staminali, solo per citarne alcuni.

Tessuto

L’associazione di più cellule con struttura e funzione condivise dà origine a quello che viene chiamato tessuto. Per ovvie ragioni, solo gli esseri viventi multicellulari come piante e animali formano tessuti. I tessuti possono essere molto diversi e svolgere un’ampia varietà di funzioni altamente specializzate.

Nel caso del tessuto animale, questa varietà di funzioni porta all’esistenza di quattro diversi tipi di tessuto:

• Tessuto epiteliale
• Tessuto connettivo
• Tessuto muscolare
• Tessuto nervoso

Alcuni esempi di tessuti sono i muscoli scheletrici, la pelle e, stranamente, il sangue, che è un tipo di tessuto connettivo.

Gli organi

Diversi tipi di tessuti con funzioni complementari possono essere associati tra loro per dare origine ad un’unità in cui si svolgono una serie di funzioni complesse molto specifiche. Queste unità sono chiamate organi. In altre parole, gli organi sono costituiti da diversi tipi di tessuto disposti insieme per svolgere compiti specifici.

Esempi di organi nel corpo umano sono il cuore, i polmoni, i reni, la pelle e le orecchie.

sistema di organi

I sistemi di organi sono gruppi interconnessi di organi all’interno di un organismo che hanno funzioni correlate e sono generalmente regolati insieme. Alcuni esempi sono i sistemi circolatorio, digestivo, nervoso, scheletrico e riproduttivo.

All’interno di un organismo, i vari sistemi di organi lavorano insieme per mantenere il normale funzionamento del corpo. Ad esempio, i nutrienti ottenuti dal sistema digestivo sono distribuiti in tutto il corpo dal sistema circolatorio. Allo stesso modo, il sistema circolatorio distribuisce l’ossigeno che viene ingerito dal sistema respiratorio.

L’organismo

Un organismo vivente si riferisce a un singolo individuo di una specie che presenta le caratteristiche di base della vita. Ciò significa che sono unità viventi in grado di crescere, svilupparsi e riprodursi. Ognuno di noi rappresenta un singolo organismo vivente. Gli organismi complessi, inclusi gli esseri umani, sono costituiti da diversi sistemi di organi, che lavorano tutti insieme, cooperando per svolgere le funzioni della vita.

La popolazione

Le popolazioni sono gruppi di organismi della stessa specie che vivono e si riproducono in una specifica comunità. Le popolazioni possono aumentare di dimensioni o ridursi a seconda di una serie di fattori ambientali. Una popolazione è limitata a una specie specifica. Una popolazione può essere una specie vegetale, una specie animale o una colonia batterica.

Comunità

Quando diverse popolazioni (gruppi di organismi della stessa specie) interagiscono tra loro in una data area geografica, si forma una comunità. Da persone e piante a batteri e funghi, le comunità includono gli organismi viventi in un ambiente. Popolazioni diverse interagiscono tra loro e influenzano le rispettive comunità.

L’ecosistema

L’interazione tra diverse comunità di specie diverse e l’ambiente naturale in cui vivono, dà origine a un ecosistema. In altre parole, gli ecosistemi implicano le interazioni tra gli organismi viventi e il loro ambiente, inclusi i materiali viventi e non viventi. Un ecosistema contiene molti tipi diversi di comunità, tutte collegate attraverso una complessa catena di flussi alimentari ed energetici.

Alcuni esempi di ecosistemi sono la savana, l’ecosistema polare e le foreste tropicali, tra gli altri.

il bioma

I biomi consistono nell’unione di più ecosistemi che condividono un’ampia area geografica, oltre a determinate caratteristiche climatiche e di biodiversità. Gli organismi in ogni bioma hanno acquisito adattamenti speciali per vivere nel loro ambiente specifico. Secondo la classificazione di Heinrich Walter, sul pianeta terra si possono distinguere i seguenti 9 biomi:

• Equatoriale
• Tropicale
• Subtropicale
• mediterraneo
• Temperamento caldo
• Nemorale
• Continentale
• Boreale
• Polare

la biosfera

Infine, arriviamo alla base della piramide della vita, la biosfera. La biosfera comprende tutti i biomi sulla Terra e, quindi, tutti gli organismi viventi al loro interno.

In altre parole, la biosfera corrisponde al sistema formato da tutti gli esseri viventi del pianeta, comprese tutte le loro complesse interrelazioni e le loro interrelazioni con l’ambiente in cui vivono. Ciò include tutte le aree sulla superficie terrestre, sotto la superficie terrestre, nell’acqua e nell’atmosfera.