生命のピラミッド:生命の階層構造

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生命のピラミッドは、私たちが知っているように、生命が組織されているさまざまな階層レベルを表しています。陸生生物学の観点からは、生命は最も広く最も包括的なレベルが底部にあり、ピラミッドを上るにつれてレベルが狭くなり、ますます具体的になるように組織化されています. 分析の視点が物理科学である場合、亜原子粒子の構成要素はピラミッドの頂点にあります。そして、その視点が天文学であるならば、宇宙全体によってそのベースが形成されるでしょう。

生命の組織のこの階層構造を見てみましょう。最下部の生物圏から始まり、最上部の原子で最高潮に達します。

生命の階層構造

生命のピラミッドは、上から順に 12 のレベルに分かれています。

  • 原子
  • 分子
  • オルガネラ
  • 細胞
  • 組織
  • 器官
  • 器官系
  • 生命体
  • 人口
  • コミュニティ
  • 生態系
  • バイオーム
  • 生物圏

ピラミッドの各レベルは、すぐ上のレベルに属するさまざまなユニットの結合で構成されています。このように、基本レベルである生物圏には、私たちが地球上で知っているすべての生命が含まれ、最上位レベルは物質の基本単位、つまり原子で構成されています。これらの各レベルを降順に見てみましょう。

原子

原子は、物質の基本単位、つまり、質量を持ち、空間内の場所を占めるすべてのものを表します。周期表のさまざまな要素を構成するさまざまな種類の原子があります。これには、炭素、水素、酸素、窒素などの元素が含まれ、これらはすべて生命に不可欠な要素です。原子は有機物(生物由来のもの)だけでなく、岩石から星まで、あらゆる無機物に存在します。

炭素原子
炭素原子

原子は電子、陽子、中性子などの他の小さな亜原子粒子に分割でき、これらはさらに分割してクォークやその他のよりエキゾチックな粒子を形成できるという事実にもかかわらず、生物学的観点からは、それが私たちが使用する原子は、この階層構造の最小かつ最も具体的な単位を表します。

原子のいくつかの例には、酸素 (O)、水素 (H)、炭素 (C)、および窒素 (N) 原子が含まれます。

分子

原子が集まり、互いに結合して分子を形成します。これらは、非常に多様なサイズと構成で存在する可能性があります。最小で最も単純な水素分子 (H 2 ) から、数十万個、時には数百万個の原子が次々に結合した生体高分子まで。

分子

無機分子と有機分子の両方が生物に見られます。後者には、炭水化物、脂質、タンパク質、核酸などの生体分子が含まれ、これらはすべて生化学者によって非常に詳細に研究されています。個々の分子を大きな分子構造に編成して、染色体や多タンパク質複合体などを形成することができます。後で説明するように、これらの大きな生体分子の一部は凝集して、細胞を構成するオルガネラになります。

分子の特定の例には、水分子 (H 2 O)、グルコース (C 6 H 12 O 6 )、ヘモグロビン、および DNA が含まれます。

オルガネラ

脂質、タンパク質、核酸などの特定の生体分子が結合すると、オルガネラと呼ばれる細胞内に特定の機能を持つ小さな構造が生じることがあります。これらの構造は、生物の遺伝情報の収容、転写、コピーからエネルギーの生成まで、あらゆる種類の機能を担っています。

オルガネラの例としてのミトコンドリア
ミトコンドリア

オルガネラが細胞の細胞質内を自由に浮遊できる場合 (原核細胞の場合) もあれば、オルガネラが通常は膜に囲まれている場合 (真核細胞の場合) もあります。

オルガネラの例としては、核、ミトコンドリア、リボソーム、葉緑体などがあります。

セル

細胞は生命の最も単純な単位です。すべての生物の体内で発生するプロセスは、細胞内で行われます。たとえば、脚が動くと、神経細胞が脳から脚の筋肉細胞に信号を伝達する役割を果たします。これらの信号は、神経インパルスを一連の化学反応に変換し、一部の筋肉の収縮を引き起こします。他人のリラックス。

赤血球。 セルの例
血液細胞

植物細胞、動物細胞、細菌細胞など、さまざまな種類の細胞があります。さらに、動物や植物の細胞はすべてが同じというわけではありません。たとえば、体内には血液細胞、脂肪細胞、幹細胞など、いくつかの異なる種類の細胞があります。

組織

共有された構造と機能を持つ複数の細胞の関連付けは、組織と呼ばれるものを生み出します。明らかな理由から、植物や動物のような多細胞生物だけが組織を形成します。組織は非常に多様であり、高度に専門化されたさまざまな機能を果たします。

シート上の緑の布。
植物組織

動物組織の場合、このさまざまな機能により、4 つの異なるタイプの組織が存在します。

  • 上皮組織
  • 結合組織
  • 筋肉組織
  • 神経組織

組織の例としては、骨格筋、皮膚、そして奇妙なことに、結合型の組織である血液があります。

臓器_

補完的な機能を持つさまざまな種類の組織が互いに関連して、一連の非常に特定の複雑な機能が実行されるユニットを生み出すことができます。これらの単位は臓器と呼ばれます。言い換えれば、臓器は、特定のタスクを実行するために一緒に配置されたさまざまな種類の組織で構成されています.

臓器の例としての心臓
人間の心

人体の臓器の例としては、心臓、肺、腎臓、皮膚、耳などがあります。

器官系

器官系は、関連する機能を持ち、一般に一緒に規制されている有機体内の相互接続された器官のグループです。いくつかの例は、循環器、消化器、神経、骨格、および生殖器系です。

人間を構成するさまざまな器官系を示す画像
人間の循環器系

生体内では、さまざまな器官系が連携して身体の正常な機能を維持しています。例えば、消化器系によって得られた栄養素は、循環器系によって全身に分配されます. 同様に、循環器系は、呼吸器系によって摂取された酸素を分配します。

生物

生物とは、生命の基本的な特徴を示す種の単一の個体を指します。これは、それらが成長し、発達し、繁殖することができる生きている単位であることを意味します. 私たち一人一人は、単一の生物を表しています。人間を含む複雑な生物は、さまざまな器官系で構成されており、それらすべてが連携して機能し、生命の機能を果たしています。

人口

個体群は、特定のコミュニティで生活し、繁殖する同じ種の生物のグループです。人口は、多くの環境要因に応じて、規模が拡大または縮小する可能性があります。個体群は特定の種に限定されています。個体群は、植物種、動物種、または細菌コロニーの場合があります。

コミュニティ

異なる個体群 (同じ種の生物のグループ) が特定の地理的領域で互いに相互作用すると、コミュニティが形成されます。人や植物からバクテリアや菌類まで、コミュニティには環境内の生物が含まれます。さまざまな集団が相互に作用し、それぞれのコミュニティに影響を与えています。

エコシステム

さまざまな種のさまざまなコミュニティとそれらが住む自然環境との相互作用により、生態系が生まれます。言い換えれば、生態系には、生きているものと生きていないものの両方を含む、生物とその環境との相互作用が含まれます。生態系にはさまざまな種類のコミュニティが含まれており、すべてが食物とエネルギーの流れの複雑な連鎖を通じてつながっています。

エコシステムの例
森林生態系

生態系の例としては、サバンナ、極地の生態系、熱帯林などがあります。

バイオーム

生物群系は、特定の気候および生物多様性の特徴だけでなく、広い地理的領域を共有する複数の生態系の結合で構成されています。各バイオームの生物は、特定の環境に住むために特別な適応を獲得しています。Heinrich Walter の分類によると、地球上で次の 9 つの生物群系を区別できます。

  • 赤道
  • トロピカル
  • 亜熱帯
  • 地中海
  • 暖かい気性
  • ネモラル
  • コンチネンタル
  • ボレアル
  • 極地

生物圏

最後に、生命のピラミッドの底、生物圏に到達します。生物圏には、地球上のすべての生物群系が含まれるため、その中のすべての生物が含まれます。

生物圏は生命のピラミッドの基盤であり、他のすべての段階を網羅しています。
地球の表層生物圏

言い換えれば、生物圏は、地球上のすべての生物によって形成されたシステムに対応し、複雑な相互関係と、それらが住んでいる環境との相互関係をすべて含みます。これには、地表、地表下、水中、および大気中のすべての領域が含まれます。

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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