생명의 피라미드: 생명의 계층적 구조

생명의 피라미드는 우리가 알고 있는 생명이 조직되어 있는 다양한 계층적 수준을 나타냅니다. 육상 생물학의 관점에서 볼 때 생명은 가장 광범위하고 포괄적인 수준이 바닥에 있고 피라미드를 올라갈수록 수준이 좁아지고 점점 더 구체화되는 방식으로 구성됩니다. 분석의 관점이 물리학이라면 아원자 입자의 구성 요소는 피라미드의 정점에서 발견될 것입니다. 그리고 그 관점이 천문학이라면 그 기반은 우주 전체에 의해 형성될 것입니다.

아래에 있는 생물권에서 시작하여 맨 위에 있는 원자로 끝나는 생명의 조직에 대한 이 계층적 구조를 살펴보겠습니다.

생명의 계층적 구조

위에서 아래로, 생명의 피라미드는 다음과 같은 12단계로 나뉩니다.

• 원자
• 분자
• 소기관
• 셀
• 조직
• 오르간
• 기관계
• 유기체
• 인구
• 지역 사회
• 생태계
• 생물 군계
• 생물권

피라미드의 각 수준은 바로 위 수준에 속하는 여러 단위의 조합으로 구성됩니다. 이처럼 기본 수준인 생물권은 우리가 지구상에서 알고 있는 모든 생명체를 포함하고, 최상위 수준은 물질의 기본 단위인 원자로 구성된다. 이러한 각 수준을 내림차순으로 살펴보겠습니다.

원자

원자는 물질의 기본 단위, 즉 질량을 갖고 공간에서 자리를 차지하는 모든 것을 나타냅니다. 주기율표의 다른 요소를 구성하는 다른 유형의 원자가 있습니다. 여기에는 탄소, 수소, 산소 및 질소와 같은 원소가 포함되며 모두 생명의 필수 부분입니다. 원자는 유기물(살아있는 것)뿐만 아니라 암석에서 별에 이르기까지 모든 무기물에도 존재합니다.

원자가 전자, 양성자 또는 중성자와 같은 다른 더 작은 아원자 입자로 나누어질 수 있고, 이것들이 다시 나누어져 쿼크 및 다른 더 이국적인 입자를 형성할 수 있다는 사실에도 불구하고, 생물학적 관점에서 볼 때, 우리가 사용하는 원자는 이 계층 구조의 가장 작고 가장 구체적인 단위를 나타냅니다.

원자의 몇 가지 예에는 산소(O), 수소(H), 탄소(C) 및 질소(N) 원자가 포함됩니다.

분자

원자가 모여서 서로 결합하여 분자를 형성합니다. 이들은 매우 다양한 크기와 구성으로 존재할 수 있습니다. 가장 작고 단순한 수소 분자(H ₂ )에서 수십만, 때로는 수백만 개의 원자가 차례로 연결된 생물학적 거대분자까지.

무기 및 유기 분자는 모두 생명체에서 찾을 수 있습니다. 후자는 탄수화물, 지질, 단백질 및 핵산과 같은 생체 분자를 포함하며, 이들 모두는 생화학자들에 의해 매우 상세하게 연구되었습니다. 개별 분자는 큰 분자 구조로 구성되어 염색체, 다중 단백질 복합체 등을 형성할 수 있습니다. 나중에 살펴보겠지만, 이러한 큰 생물학적 분자 중 일부는 서로 뭉쳐 세포를 구성하는 소기관이 될 수 있습니다.

분자의 특정 예에는 물 분자(H ₂ O), 포도당(C ₆ H ₁₂ O ₆ ), 헤모글로빈 및 DNA가 포함됩니다.

소기관

지질, 단백질 및 핵산과 같은 특정 생물학적 분자의 결합은 소기관이라고 하는 세포 내에서 특정 기능을 가진 작은 구조를 생성할 수 있습니다. 이러한 구조는 주거, 생물의 유전 정보 복사 및 복사에서 에너지 생산에 이르기까지 모든 종류의 기능을 담당합니다.

어떤 경우에는 소기관이 세포의 세포질에서 자유롭게 부유할 수 있고(원핵 세포의 경우처럼), 다른 경우에는 소기관이 일반적으로 막으로 둘러싸여 있습니다(진핵 세포의 경우처럼).

소기관의 몇 가지 예에는 핵, 미토콘드리아, 리보솜 및 엽록체가 포함됩니다.

세포

세포는 생명의 가장 단순한 단위입니다. 모든 생명체의 몸에서 일어나는 과정은 세포 내에서 일어난다. 예를 들어, 다리가 움직일 때 신경 세포는 뇌에서 다리의 근육 세포로 신호를 전달하는 역할을 하며 신경 자극을 일련의 화학 반응으로 변환하여 일부 근육의 수축을 일으키고 타인의 휴식.

식물 세포, 동물 세포 및 박테리아 세포를 포함하여 다양한 유형의 세포가 있습니다. 또한, 동물 세포나 식물 세포 사이에 모두 같은 것은 아닙니다. 예를 들어, 혈액 세포, 지방 세포 및 줄기 세포를 포함하여 신체 내에는 몇 가지 다른 유형의 세포가 있습니다.

조직

구조와 기능을 공유하는 여러 세포의 연합은 조직이라고 불리는 것을 발생시킵니다. 명백한 이유로 식물과 동물과 같은 다세포 생물만이 조직을 형성합니다. 조직은 매우 다양할 수 있으며 고도로 전문화된 다양한 기능을 수행합니다.

동물 조직의 경우 이러한 다양한 기능으로 인해 네 가지 유형의 조직이 존재합니다.

• 상피 조직
• 결합 조직
• 근육 조직
• 신경 조직

조직의 몇 가지 예는 골격근, 피부, 이상하게도 조직의 결합 유형인 혈액입니다.

장기 _

상호 보완적인 기능을 가진 다양한 유형의 조직이 서로 연결되어 일련의 매우 특정한 복잡한 기능이 수행되는 단위를 생성할 수 있습니다. 이러한 단위를 기관이라고 합니다. 즉, 장기는 특정 작업을 수행하기 위해 함께 배열된 다양한 유형의 조직으로 구성됩니다.

인체 장기의 예로는 심장, 폐, 신장, 피부 및 귀가 있습니다.

기관계

장기 시스템은 관련 기능을 갖고 일반적으로 함께 조절되는 유기체 내의 상호 연결된 기관 그룹입니다. 몇 가지 예는 순환계, 소화계, 신경계, 골격계 및 생식계입니다.

유기체 내에서 다양한 기관 시스템이 함께 작동하여 신체의 정상적인 기능을 유지합니다. 예를 들어, 소화계에서 얻은 영양소는 순환계에 의해 몸 전체에 분포됩니다. 마찬가지로 순환계는 호흡계에서 섭취한 산소를 분배합니다.

유기체

살아있는 유기체는 생명의 기본 특성을 나타내는 종의 단일 개체를 의미합니다. 이것은 그들이 성장, 발달 및 번식할 수 있는 살아있는 단위임을 의미합니다. 우리 각자는 하나의 살아있는 유기체를 나타냅니다. 인간을 포함한 복잡한 유기체는 서로 다른 기관계로 구성되어 있으며, 모두 함께 작동하여 생명의 기능을 수행하기 위해 협력합니다.

인구

인구는 특정 공동체에서 살고 번식하는 동일한 종의 유기체 그룹입니다. 인구는 여러 환경 요인에 따라 크기가 증가하거나 줄어들 수 있습니다. 인구는 특정 종으로 제한됩니다. 개체군은 식물 종, 동물 종 또는 박테리아 식민지일 수 있습니다.

지역 사회

서로 다른 개체군(같은 종의 유기체 그룹)이 주어진 지리적 영역에서 서로 상호 작용할 때 커뮤니티가 형성됩니다. 사람과 식물에서 박테리아와 균류에 이르기까지 공동체는 환경에 살아있는 유기체를 포함합니다. 서로 다른 인구는 서로 상호 작용하고 해당 지역 사회에 영향을 미칩니다.

생태계

서로 다른 종의 서로 다른 공동체와 그들이 사는 자연 환경 간의 상호 작용은 생태계를 생성합니다. 즉, 생태계는 생물과 무생물을 모두 포함하여 생물과 환경 간의 상호 작용을 포함합니다. 생태계에는 다양한 유형의 커뮤니티가 포함되어 있으며 모두 복잡한 식량 및 에너지 흐름 사슬을 통해 연결되어 있습니다.

생태계의 몇 가지 예는 사바나, 극지방 생태계, 열대림 등입니다.

생물 군계

Biomes는 넓은 지리적 영역과 특정 기후 및 생물 다양성 특성을 공유하는 여러 생태계의 조합으로 구성됩니다. 각 생물 군계의 유기체는 특정 환경에서 살기 위해 특별한 적응을 획득했습니다. 하인리히 발터(Heinrich Walter)의 분류에 따르면, 지구상에서 다음과 같은 9개의 생물 군계를 구분할 수 있습니다.

• 매우 무더운
• 열렬한
• 아열대
• 지중해
• 따뜻한 성질
• 네모랄
• 콘티넨탈
• 아한대
• 극선

생물권

마지막으로 우리는 생명의 피라미드인 생물권의 바닥에 도달합니다. 생물권은 지구상의 모든 생물 군계와 그 안에 있는 모든 살아있는 유기체를 포함합니다.

즉, 생물권은 모든 복잡한 상호 관계 및 그들이 살고 있는 환경과의 상호 관계를 포함하여 지구상의 모든 생명체가 형성하는 시스템에 해당합니다. 여기에는 지표면, 지표면 아래, 수중 및 대기의 모든 영역이 포함됩니다.