Пирамида на живота: йерархична структура на живота

Пирамидата на живота е представяне на различните йерархични нива, в които животът, както го познаваме, е организиран. От гледна точка на земната биология, животът е организиран по такъв начин, че най-широките и най-обхватни нива са в основата, а докато се изкачвате нагоре по пирамидата, нивата се стесняват и стават все по-специфични. Ако гледната точка на анализа бяха физическите науки, компонентите на субатомните частици щяха да се намират на върха на пирамидата. И ако перспективата беше астрономията, основата щеше да бъде формирана от Вселената като цяло.

Нека да разгледаме тази йерархична структура за организацията на живота, започвайки с биосферата на дъното и кулминирайки с атома на върха.

йерархична структура на живота

От върха до дъното пирамидата на живота е разделена на 12 нива, които са:

• атом
• Молекула
• органела
• клетка
• Тъкан
• Орган
• система от органи
• Организъм
• Население
• Общност
• Екосистема
• биом
• Биосфера

Всяко ниво на пирамидата е съставено от съюза на различни единици, принадлежащи към нивото непосредствено по-горе. По този начин основното ниво, биосферата, включва целия живот, който познаваме на земята, докато най-високото ниво се състои от основните единици на материята, тоест атомите. Нека разгледаме всяко от тези нива в низходящ ред:

Атомът

Атомът представлява основната единица на материята, тоест всичко, което има маса и което заема място в пространството. Има различни видове атоми, които изграждат различните елементи на периодичната таблица. Това включва елементи като въглерод, водород, кислород и азот, всички от които са основни части на живота. Атомите присъстват не само в органичните вещества (тези от живите същества), но и във всички неорганични материи, от скали до звезди.

Въпреки факта, че атомите могат да бъдат разделени на други по-малки субатомни частици, като електрони, протони или неутрони, и че те от своя страна могат да бъдат разделени, за да образуват кварки и други по-екзотични частици, от биологична гледна точка това е ние използваме, атомите представляват най-малката и най-специфична единица от тази йерархична структура.

Някои примери за атоми включват кислородни (O), водородни (H), въглеродни (C) и азотни (N) атоми.

молекулата

Атомите се събират и се свързват един с друг, за да образуват молекули. Те могат да съществуват в огромно разнообразие от размери и композиции. От най-малката и проста водородна молекула (H ₂ ), до биологични макромолекули, съдържащи стотици хиляди, а понякога и милиони атоми, свързани един след друг.

В живите същества могат да бъдат намерени както неорганични, така и органични молекули. Последните включват биомолекули като въглехидрати, липиди, протеини и нуклеинови киселини, всички от които са изследвани много подробно от биохимици. Индивидуалните молекули могат да бъдат организирани в големи молекулни структури, за да образуват хромозоми, мултипротеинови комплекси и др. Както ще се види по-късно, някои от тези големи биологични молекули могат да се слепят заедно, за да се превърнат в органели, които изграждат клетките.

Някои конкретни примери за молекули включват водната молекула (H ₂ O), глюкозата (C ₆ H ₁₂ O ₆ ), хемоглобина и ДНК.

органела

Свързването на определени биологични молекули, като липиди, протеини и нуклеинови киселини, може да доведе до малки структури със специфични функции в клетките, наречени органели. Тези структури са отговорни за всички видове функции, от настаняване, транскрибиране и копиране на генетичната информация на живо същество, до производство на енергия.

В някои случаи органелите могат да се движат свободно в цитоплазмата на клетката (както в случая на прокариотните клетки), докато в други органелите обикновено са обградени от мембрана (както в случая на еукариотните клетки).

Някои примери за органели включват ядрото, митохондриите, рибозомите и хлоропластите.

Клетката

Клетката е най-простата единица на живота. Процесите, протичащи в тялото на всички живи същества, протичат в клетките. Например, когато един крак се движи, нервните клетки са отговорни за предаването на сигнали от мозъка към мускулните клетки в крака, а те от своя страна превръщат нервния импулс в поредица от химически реакции, които водят до свиване на някои мускули и релаксация на другите.

Има различни видове клетки, включително растителни клетки, животински клетки и бактериални клетки. Освен това между животинските и растителните клетки не всички са еднакви. Например, има няколко различни вида клетки в тялото, включително кръвни клетки, мастни клетки и стволови клетки, за да назовем само няколко.

Тъкан

Свързването на множество клетки с обща структура и функция води до това, което се нарича тъкан. По очевидни причини само многоклетъчни живи същества като растения и животни образуват тъкани. Тъканите могат да бъдат много разнообразни и да изпълняват голямо разнообразие от високоспециализирани функции.

В случай на животинска тъкан това разнообразие от функции води до съществуването на четири различни типа тъкан:

• Епителна тъкан
• Съединителната тъкан
• Мускулна тъкан
• Нервна тъкан

Някои примери за тъкани са скелетните мускули, кожата и, колкото и да е странно, кръвта, която е вид съединителна тъкан.

Органите _

Различни видове тъкани с допълващи се функции могат да бъдат свързани помежду си, за да се създаде единица, в която се изпълняват поредица от много специфични сложни функции. Тези единици се наричат ​​органи. С други думи, органите са съставени от различни видове тъкани, подредени заедно, за да изпълняват специфични задачи.

Примери за органи в човешкото тяло са сърцето, белите дробове, бъбреците, кожата и ушите.

система от органи

Органните системи са взаимосвързани групи от органи в рамките на един организъм, които имат свързани функции и обикновено се регулират заедно. Някои примери са кръвоносната, храносмилателната, нервната, скелетната и репродуктивната система.

В рамките на един организъм различните системи на органи работят заедно, за да поддържат нормалното функциониране на тялото. Например хранителните вещества, получени от храносмилателната система, се разпределят в тялото чрез кръвоносната система. По същия начин кръвоносната система разпределя кислорода, който се поглъща от дихателната система.

Организмът

Живият организъм се отнася до отделен индивид от вид, който проявява основните характеристики на живота. Това означава, че те са живи единици, способни да растат, да се развиват и да се размножават. Всеки от нас представлява отделен жив организъм. Сложните организми, включително хората, са съставени от различни системи от органи, всички от които работят заедно, като си сътрудничат, за да изпълняват функциите на живота.

Населението

Популациите са групи от организми от един и същи вид, които живеят и се размножават в определена общност. Популациите могат да се увеличат по размер или да се свият в зависимост от редица фактори на околната среда. Една популация е ограничена до определен вид. Популацията може да бъде растителен вид, животински вид или бактериална колония.

Общност

Когато различни популации (групи организми от един и същи вид) взаимодействат помежду си в даден географски район, се формира общност. От хора и растения до бактерии и гъбички, общностите включват живите организми в околната среда. Различните популации взаимодействат помежду си и влияят на съответната общност.

Екосистемата

Взаимодействието между различни общности от различни видове и естествената среда, в която живеят, поражда екосистема. С други думи, екосистемите включват взаимодействията между живите организми и тяхната среда, включително както жив, така и нежив материал. Една екосистема съдържа много различни видове общности, всички свързани чрез сложна верига от хранителни и енергийни потоци.

Някои примери за екосистеми са саваната, полярната екосистема и тропическите гори, между другото.

биома

Биомите се състоят от обединението на множество екосистеми, които споделят широк географски район, както и определени климатични характеристики и характеристики на биоразнообразието. Организмите във всеки биом са придобили специални адаптации, за да живеят в тяхната специфична среда. Според класификацията на Хайнрих Валтер на планетата Земя могат да бъдат разграничени следните 9 биома:

• Екваториален
• Тропически
• Субтропичен
• средиземноморски
• Топъл нрав
• Неморален
• Континентален
• Бореален
• Полярен

биосферата

Накрая стигаме до дъното на пирамидата на живота, биосферата. Биосферата включва всички биоми на Земята и следователно всички живи организми в тях.

С други думи, биосферата съответства на системата, образувана от всички живи същества на планетата, включително всичките им сложни взаимовръзки и взаимовръзките им със средата, в която живеят. Това включва всички области на земната повърхност, под земната повърхност, във водата и в атмосферата.