Piramida życia: hierarchiczna struktura życia

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Piramida życia jest reprezentacją różnych poziomów hierarchii, na których zorganizowane jest życie, jakie znamy. Z punktu widzenia biologii ziemskiej życie jest zorganizowane w taki sposób, że najszersze i najbardziej obejmujące poziomy znajdują się u podstawy, a gdy wspinasz się po piramidzie, poziomy zwężają się i stają się coraz bardziej szczegółowe. Gdyby punktem widzenia analizy były nauki fizyczne, to składowe cząstek subatomowych znajdowałyby się na wierzchołku piramidy. A gdyby perspektywą była astronomia, podstawą byłby wszechświat jako całość.

Przyjrzyjmy się tej hierarchicznej strukturze organizacji życia, zaczynając od biosfery na dole i kończąc na atomie na górze.

hierarchiczna struktura życia

Od góry do dołu piramida życia podzielona jest na 12 poziomów, którymi są:

  • Atom
  • Cząsteczka
  • organelle
  • Komórka
  • Tkanka
  • Organ
  • układ narządów
  • Organizm
  • Populacja
  • Wspólnota
  • ekosystem
  • biom
  • Biosfera

Każdy poziom piramidy składa się z połączenia różnych jednostek należących do poziomu znajdującego się bezpośrednio powyżej. W ten sposób poziom podstawowy, czyli biosfera, obejmuje całe życie, jakie znamy na Ziemi, podczas gdy poziom najwyższy tworzą podstawowe jednostki materii, czyli atomy. Przyjrzyjmy się każdemu z tych poziomów w kolejności malejącej:

atom

Atom reprezentuje podstawową jednostkę materii, czyli wszystko, co ma masę i zajmuje miejsce w przestrzeni. Istnieją różne rodzaje atomów, które składają się na różne elementy układu okresowego. Obejmuje to pierwiastki takie jak węgiel, wodór, tlen i azot, z których wszystkie są niezbędnymi częściami życia. Atomy są obecne nie tylko w substancjach organicznych (pochodzących od istot żywych), ale także we wszelkiej materii nieorganicznej, od skał po gwiazdy.

atom węgla
atom węgla

Pomimo tego, że atomy można podzielić na inne mniejsze cząstki subatomowe, takie jak elektrony, protony czy neutrony, a te z kolei można podzielić na kwarki i inne bardziej egzotyczne cząstki, z biologicznego punktu widzenia to właśnie ta którego używamy, atomy reprezentują najmniejszą i najbardziej specyficzną jednostkę tej hierarchicznej struktury.

Niektóre przykłady atomów obejmują atomy tlenu (O), wodoru (H), węgla (C) i azotu (N).

cząsteczka

Atomy łączą się i łączą ze sobą, tworząc cząsteczki. Mogą one istnieć w ogromnej różnorodności rozmiarów i kompozycji. Od najmniejszej i najprostszej cząsteczki wodoru (H 2 ), po biologiczne makrocząsteczki zawierające setki tysięcy, a czasem miliony połączonych ze sobą atomów.

Cząsteczka

W organizmach żywych można znaleźć zarówno cząsteczki nieorganiczne, jak i organiczne. Te ostatnie obejmują biomolekuły, takie jak węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe, z których wszystkie zostały bardzo szczegółowo zbadane przez biochemików. Poszczególne cząsteczki mogą być zorganizowane w duże struktury molekularne, tworząc chromosomy, kompleksy wielobiałkowe i nie tylko. Jak zobaczymy później, niektóre z tych dużych cząsteczek biologicznych mogą się zlepiać, tworząc organelle tworzące komórki.

Niektóre konkretne przykłady cząsteczek obejmują cząsteczkę wody (H2O ) , glukozę (C6H12O6 ) , hemoglobinę i DNA.

organelle

Połączenie pewnych cząsteczek biologicznych, takich jak lipidy, białka i kwasy nukleinowe, może prowadzić do powstania małych struktur o określonych funkcjach w komórkach, zwanych organellami. Struktury te są odpowiedzialne za wszelkiego rodzaju funkcje, od mieszkania, transkrypcji i kopiowania informacji genetycznej żywej istoty, po wytwarzanie energii.

Mitochondria jako przykład organelli
mitochondria

W niektórych przypadkach organelle mogą swobodnie unosić się w cytoplazmie komórki (jak w przypadku komórek prokariotycznych), podczas gdy w innych organelle są zwykle otoczone błoną (jak w przypadku komórek eukariotycznych).

Niektóre przykłady organelli obejmują jądro, mitochondria, rybosomy i chloroplasty.

Komórka

Komórka jest najprostszą jednostką życia. Procesy zachodzące w ciele wszystkich istot żywych zachodzą w komórkach. Na przykład, gdy noga się porusza, komórki nerwowe są odpowiedzialne za przekazywanie sygnałów z mózgu do komórek mięśniowych w nodze, a te z kolei przekształcają impuls nerwowy w serię reakcji chemicznych, które powodują skurcz niektórych mięśni i odprężenie innych.

Czerwone krwinki.  przykłady komórek
krwinki

Istnieją różne typy komórek, w tym komórki roślinne, komórki zwierzęce i komórki bakteryjne. Ponadto między komórkami zwierzęcymi lub roślinnymi nie wszystkie są takie same. Na przykład w organizmie istnieje kilka różnych typów komórek, w tym komórki krwi, komórki tłuszczowe i komórki macierzyste, by wymienić tylko kilka.

Tkanka

Połączenie wielu komórek o wspólnej strukturze i funkcji daje początek tak zwanej tkance. Z oczywistych powodów tylko żywe organizmy wielokomórkowe, takie jak rośliny i zwierzęta, tworzą tkanki. Tkanki mogą być bardzo różnorodne i spełniać wiele wysoce wyspecjalizowanych funkcji.

Zielona tkanina na prześcieradle.
Tkanka roślinna

W przypadku tkanki zwierzęcej ta różnorodność funkcji prowadzi do istnienia czterech różnych typów tkanek:

  • Tkanka nabłonkowa
  • Tkanka łączna
  • Tkanka mięśniowa
  • Tkanka nerwowa

Niektóre przykłady tkanek to mięśnie szkieletowe, skóra i, co dziwne, krew, która jest rodzajem tkanki łącznej.

Organy _

Różne typy tkanek o uzupełniających się funkcjach mogą być ze sobą powiązane, tworząc jednostkę, w której wykonywany jest szereg bardzo specyficznych, złożonych funkcji. Jednostki te nazywane są narządami. Innymi słowy, narządy składają się z różnych rodzajów tkanek ułożonych razem w celu wykonywania określonych zadań.

Serce jako przykład narządu
ludzkie serce

Przykładami narządów w ludzkim ciele są serce, płuca, nerki, skóra i uszy.

układ narządów

Układy narządów to połączone ze sobą grupy narządów w organizmie, które mają powiązane funkcje i są ogólnie regulowane razem. Niektóre przykłady to układ krążenia, trawienny, nerwowy, szkieletowy i rozrodczy.

Obraz przedstawiający różne układy narządów, z których składa się istota ludzka
układ krążenia człowieka

W organizmie różne układy narządów współpracują ze sobą, aby utrzymać normalne funkcjonowanie organizmu. Na przykład składniki odżywcze uzyskane przez układ pokarmowy są rozprowadzane po całym ciele przez układ krążenia. Podobnie układ krążenia rozprowadza tlen, który jest wchłaniany przez układ oddechowy.

Organizm

Żywy organizm odnosi się do pojedynczego osobnika gatunku, który wykazuje podstawowe cechy życia. Oznacza to, że są żywymi jednostkami zdolnymi do wzrostu, rozwoju i reprodukcji. Każdy z nas reprezentuje jeden żywy organizm. Złożone organizmy, w tym ludzie, składają się z różnych układów narządów, z których wszystkie współpracują ze sobą, aby wykonywać funkcje życiowe.

Populacja

Populacje to grupy organizmów tego samego gatunku, które żyją i rozmnażają się w określonej społeczności. Populacje mogą zwiększać się lub zmniejszać w zależności od wielu czynników środowiskowych. Populacja jest ograniczona do określonego gatunku. Populacja może być gatunkiem roślin, gatunkiem zwierząt lub kolonią bakterii.

Wspólnota

Kiedy różne populacje (grupy organizmów tego samego gatunku) wchodzą ze sobą w interakcję na danym obszarze geograficznym, powstaje społeczność. Od ludzi i roślin po bakterie i grzyby, społeczności obejmują żywe organizmy w środowisku. Różne populacje wchodzą ze sobą w interakcje i wpływają na swoją społeczność.

Ekosystem

Interakcja między różnymi społecznościami różnych gatunków i środowiskiem naturalnym, w którym żyją, daje początek ekosystemowi. Innymi słowy, ekosystemy obejmują interakcje między żywymi organizmami a ich środowiskiem, w tym materiałami żywymi i nieożywionymi. Ekosystem obejmuje wiele różnych typów społeczności, wszystkie połączone złożonym łańcuchem przepływów żywności i energii.

Przykład ekosystemu
ekosystem leśny

Niektóre przykłady ekosystemów to między innymi sawanna, ekosystem polarny i lasy tropikalne.

biom

Biomy składają się z połączenia wielu ekosystemów, które dzielą szeroki obszar geograficzny, a także pewne cechy klimatyczne i bioróżnorodność. Organizmy w każdym biomie nabyły specjalne przystosowania do życia w ich specyficznym środowisku. Według klasyfikacji Heinricha Waltera na planecie Ziemia można wyróżnić 9 biomów:

  • Równikowy
  • Tropikalny
  • Subtropikalny
  • śródziemnomorski
  • Ciepły temperament
  • Nemoralny
  • Kontynentalny
  • Północny
  • Polarny

biosfera

W końcu dochodzimy do dna piramidy życia, biosfery. Biosfera obejmuje wszystkie biomy na Ziemi, a zatem wszystkie żyjące w nich organizmy.

Biosfera jest podstawą piramidy życia i obejmuje wszystkie pozostałe stopnie.
Powierzchniowa biosfera planety Ziemia

Innymi słowy, biosfera odpowiada systemowi utworzonemu przez wszystkie żywe istoty na planecie, w tym wszystkie ich złożone wzajemne relacje i ich wzajemne relacje ze środowiskiem, w którym żyją. Obejmuje to wszystkie obszary na powierzchni Ziemi, pod powierzchnią Ziemi, w wodzie iw atmosferze.

-Reklama-

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

Artículos relacionados