Piramida vieții: structura ierarhică a vieții

Piramida vieții este o reprezentare a diferitelor niveluri ierarhice în care viața, așa cum o cunoaștem, este organizată. Din punctul de vedere al biologiei terestre, viața este organizată în așa fel încât cele mai largi și mai cuprinzătoare niveluri să fie la bază, iar pe măsură ce urci în sus pe piramidă, nivelurile se îngustează și devin din ce în ce mai specifice. Dacă punctul de vedere al analizei ar fi științele fizice, componentele particulelor subatomice s-ar găsi la vârful piramidei. Și dacă perspectiva ar fi astronomia, baza ar fi formată de universul în ansamblu.

Să aruncăm o privire asupra acestei structuri ierarhice pentru organizarea vieții, începând cu biosfera de jos și culminând cu atomul de sus.

structura ierarhică a vieții

De sus în jos, piramida vieții este împărțită în 12 niveluri care sunt:

• Atom
• Moleculă
• organele
• Celulă
• Țesut
• Organ
• sistem de organe
• Organism
• Populația
• Comunitate
• Ecosistem
• biomul
• Biosferă

Fiecare nivel al piramidei este alcătuit din unirea diferitelor unități aparținând nivelului imediat superior. În acest fel, nivelul de bază, biosfera, include toată viața pe care o cunoaștem pe pământ, în timp ce nivelul superior este format din unitățile fundamentale ale materiei, adică atomi. Să ne uităm la fiecare dintre aceste niveluri în ordine descrescătoare:

Atomul

Atomul reprezintă unitatea fundamentală a materiei, adică tot ceea ce are masă și care ocupă un loc în spațiu. Există diferite tipuri de atomi care alcătuiesc diferitele elemente ale tabelului periodic. Aceasta include elemente precum carbonul, hidrogenul, oxigenul și azotul, toate acestea fiind părți esențiale ale vieții. Atomii nu sunt prezenți doar în substanțele organice (cele de la ființe vii), ci și în toată materia anorganică, de la roci la stele.

În ciuda faptului că atomii pot fi împărțiți în alte particule subatomice mai mici, precum electroni, protoni sau neutroni, și că aceștia la rândul lor pot fi divizați pentru a forma quarci și alte particule mai exotice, din punct de vedere biologic, acesta este cel folosim noi, atomii reprezintă cea mai mică și mai specifică unitate a acestei structuri ierarhice.

Câteva exemple de atomi includ atomi de oxigen (O), hidrogen (H), carbon (C) și azot (N).

molecula

Atomii se unesc și se leagă între ei pentru a forma molecule. Acestea pot exista într-o imensă diversitate de dimensiuni și compoziții. De la cea mai mică și mai simplă moleculă de hidrogen (H ₂ ), până la macromolecule biologice care conțin sute de mii și uneori milioane de atomi legați unul după altul.

Atât moleculele anorganice, cât și cele organice pot fi găsite în ființele vii. Acestea din urmă includ biomolecule precum carbohidrații, lipidele, proteinele și acizii nucleici, toate acestea fiind studiate în detaliu de către biochimiști. Moleculele individuale pot fi organizate în structuri moleculare mari pentru a forma cromozomi, complexe multiproteice și multe altele. După cum se va vedea mai târziu, unele dintre aceste molecule biologice mari se pot aduna pentru a deveni organele care alcătuiesc celulele.

_{Câteva exemple specifice de molecule} includ molecula de apă (H2O ) _, glucoza (C6H12O6 ₎ , hemoglobina și ADN _.

organele

Asocierea anumitor molecule biologice, cum ar fi lipidele, proteinele și acizii nucleici, poate da naștere la structuri mici cu funcții specifice în interiorul celulelor, numite organite. Aceste structuri sunt responsabile de tot felul de funcții, de la adăpostirea, transcrierea și copierea informațiilor genetice ale unei ființe vii, până la producerea de energie.

În unele cazuri, organelele pot pluti liber în citoplasma unei celule (ca în cazul celulelor procariote), în timp ce în altele, organelele sunt de obicei închise de o membrană (ca în cazul celulelor eucariote).

Câteva exemple de organele includ nucleul, mitocondriile, ribozomii și cloroplastele.

Celula

Celula este cea mai simplă unitate a vieții. Procesele care au loc în corpul tuturor ființelor vii au loc în interiorul celulelor. De exemplu, atunci când un picior se mișcă, celulele nervoase sunt responsabile de transmiterea semnalelor de la creier la celulele musculare din picior, iar acestea, la rândul lor, traduc impulsul nervos într-o serie de reacții chimice care dau naștere la contracția unor mușchi și relaxarea altora.

Există diferite tipuri de celule, inclusiv celule vegetale, celule animale și celule bacteriene. În plus, între celulele animale sau vegetale nu toate sunt la fel. De exemplu, există mai multe tipuri diferite de celule în organism, inclusiv celule sanguine, celule adipoase și celule stem, pentru a numi câteva.

Țesut

Asocierea mai multor celule cu structură și funcție comună dă naștere a ceea ce se numește țesut. Din motive evidente, numai viețuitoare multicelulare, cum ar fi plantele și animalele, formează țesuturi. Țesuturile pot fi foarte diverse și pot îndeplini o mare varietate de funcții foarte specializate.

În cazul țesutului animal, această varietate de funcții duce la existența a patru tipuri diferite de țesut:

• Tesut epitelial
• Țesut conjunctiv
• Tesut muscular
• Tesut nervos

Câteva exemple de țesuturi sunt mușchii scheletici, pielea și, destul de ciudat, sângele, care este un tip de țesut conjunctiv.

Organele _

Diferite tipuri de țesuturi cu funcții complementare pot fi asociate între ele pentru a da naștere unei unități în care sunt îndeplinite o serie de funcții complexe foarte specifice. Aceste unități se numesc organe. Cu alte cuvinte, organele sunt alcătuite din diferite tipuri de țesut aranjate împreună pentru a îndeplini sarcini specifice.

Exemple de organe din corpul uman sunt inima, plămânii, rinichii, pielea și urechile.

sistem de organe

Sistemele de organe sunt grupuri interconectate de organe dintr-un organism care au funcții înrudite și sunt, în general, reglementate împreună. Câteva exemple sunt sistemele circulator, digestiv, nervos, scheletic și reproducător.

În cadrul unui organism, diferitele sisteme de organe lucrează împreună pentru a menține funcționarea normală a corpului. De exemplu, nutrienții obținuți de sistemul digestiv sunt distribuiti în tot organismul de către sistemul circulator. La fel, sistemul circulator distribuie oxigenul care este ingerat de sistemul respirator.

Organismul

Un organism viu se referă la un singur individ dintr-o specie care prezintă caracteristicile de bază ale vieții. Aceasta înseamnă că sunt unități vii capabile să crească, să se dezvolte și să se reproducă. Fiecare dintre noi reprezintă un singur organism viu. Organismele complexe, inclusiv oamenii, sunt alcătuite din diferite sisteme de organe, toate care lucrează împreună, cooperând pentru a îndeplini funcțiile vieții.

Populatia

Populațiile sunt grupuri de organisme ale aceleiași specii care trăiesc și se reproduc într-o anumită comunitate. Populațiile pot crește sau se pot micșora în funcție de o serie de factori de mediu. O populație este limitată la o anumită specie. O populație poate fi o specie de plante, o specie de animal sau o colonie bacteriană.

Comunitate

Când populații diferite (grupuri de organisme ale aceleiași specii) interacționează între ele într-o anumită zonă geografică, se formează o comunitate. De la oameni și plante la bacterii și ciuperci, comunitățile includ organismele vii dintr-un mediu. Diferitele populații interacționează între ele și își influențează comunitatea respectivă.

Ecosistemul

Interacțiunea dintre diferitele comunități ale diferitelor specii și mediul natural în care trăiesc, dă naștere unui ecosistem. Cu alte cuvinte, ecosistemele implică interacțiunile dintre organismele vii și mediul lor, inclusiv materialul viu și cel neviu. Un ecosistem conține multe tipuri diferite de comunități, toate legate printr-un lanț complex de fluxuri alimentare și energetice.

Câteva exemple de ecosisteme sunt savana, ecosistemul polar și pădurile tropicale, printre altele.

biomul

Biomii constau în unirea mai multor ecosisteme care împărtășesc o zonă geografică largă, precum și anumite caracteristici climatice și de biodiversitate. Organismele din fiecare biom au dobândit adaptări speciale pentru a trăi în mediul lor specific. Conform clasificării lui Heinrich Walter, pe planeta Pământ se pot distinge următoarele 9 biomi:

• Ecuatorial
• Tropical
• Subtropical
• Mediterana
• Temperament cald
• Nemoral
• Continental
• Boreal
• Polar

biosfera

În cele din urmă, ajungem la fundul piramidei vieții, biosferei. Biosfera include toți biomii de pe Pământ și, prin urmare, toate organismele vii din interiorul lor.

Cu alte cuvinte, biosfera corespunde sistemului format de toate ființele vii de pe planetă, incluzând toate interrelațiile lor complexe și interrelațiile lor cu mediul în care trăiesc. Aceasta include toate zonele de pe suprafața Pământului, sub suprafața Pământului, în apă și în atmosferă.