Биосистемата е сложна мрежа от биологично значими организации, от глобални до субатомни. Тази концептуална илюстрация отразява множеството гнездови системи в природата - популации от организми, органи и тъкани. В микро- и наномащаб примери за биологични системи са клетки, органели, макромолекулни комплекси и регулаторни пътища.
Организмът като биосистема
В биологията организъм е всяка съседна жива система заедно с животни, растения, гъби, протисти или бактерии. Всички известни видове същества на Земята са способни до известна степен да реагират на стимули, да се възпроизвеждат, растат, еволюират и саморегулират (хомеостаза).
Организмът като биосистема се състои от една или повече клетки. Повечето едноклетъчни организми са в микроскопичен мащаб и следователно принадлежат към микроорганизми. Хората са многоклетъчни организми, съставени от много трилиони клетки, групирани в специализирани тъкани и органи.
Много и разнообразни биологични системи
Оценките за броя на съвременните видове на Земята варират от 10 до 14 милиона, от които само около 1,2 милиона са официално документирани.
Терминът "организъм" е пряко свързан с термина "организация". Може да се даде следното определение: това е съвкупност от молекули, функциониращи като повече или по-малко стабилно цяло, което проявява свойствата на живота. Организъм като биосистема е всяка жива структура, като растение, животно, гъбичка или бактерия, която е способна да расте и да се възпроизвежда. Вирусите и възможните антропогенни неорганични форми на живот са изключени от тази категория, защото зависят от биохимичния механизъм на клетката гостоприемник.
Човешкото тяло като биосистема
Човешкото тяло може да се нарече и биосистема. Това е съвкупността от всички органи. Нашите тела са изградени от редица биологични системи, които изпълняват специфични функции, необходими за ежедневния живот.
- Работата на кръвоносната система е да придвижва кръв, хранителни вещества, кислород, въглероден диоксид и хормони през органи и тъкани. Състои се от сърцето, кръвта, кръвоносните съдове, артериите и вените.
- Храносмилателната система се състои от серия от взаимосвързани органи, които заедно позволяват на тялото да абсорбира и смила храната и да елиминира отпадъците. Включва устата, хранопровода, стомаха, тънките черва, дебелото черво, ректума и ануса. Черен дроб и панкреассъщо играят важна роля в храносмилателната система, защото произвеждат храносмилателни сокове.
- Ендокринната система се състои от осем основни жлези, които отделят хормони в кръвта. Тези хормони от своя страна пътуват до различни тъкани и регулират различни телесни функции.
- Имунната система е защитата на тялото срещу бактерии, вируси и други вредни патогени. Включва лимфни възли, далак, костен мозък, лимфоцити и бели кръвни клетки.
- Лимфната система включва лимфни възли, канали и кръвоносни съдове, а също така играе роля като защитни сили на организма. Основната му задача е да образува и движи лимфа, бистра течност, съдържаща бели кръвни клетки, които помагат на тялото да се бори с инфекцията. Лимфната система също така премахва излишната лимфна течност от телесните тъкани и я връща в кръвта.
- Нервната система контролира както волевите (напр. съзнателно движение), така и неволните действия (напр. дишането) и изпраща сигнали до различни части на тялото. Централната нервна система включва главния и гръбначния мозък. Периферната нервна система се състои от нерви, които свързват всяка част от тялото с централната нервна система.
- Мускулната система на тялото се състои от около 650 мускула, които подпомагат движението, кръвообращението и редица други физически функции.
- Репродуктивната система позволява на хората да се размножават. Мъжката полова система включва пениса и тестисите, коитопроизвеждат сперма. Женската репродуктивна система се състои от вагината, матката и яйчниците. По време на зачеването сперматозоидите се сливат с яйцеклетка, което създава оплодено яйце, което расте в матката.
- Нашите тела се поддържат от скелетна система, съставена от 206 кости, които са свързани чрез сухожилия, връзки и хрущяли. Скелетът не само ни помага да се движим, но също така участва в производството на кръвни клетки и съхранението на калций. Зъбите също са част от скелетната система, но не се считат за кости.
- Дихателната система позволява да се поема жизненоважният кислород и да се отстранява въглеродният диоксид в процес, който наричаме дишане. Състои се главно от трахеята, диафрагмата и белите дробове.
- Уринарната система помага за елиминирането на отпадъчния продукт, наречен урея, от тялото. Състои се от два бъбрека, два уретера, пикочен мехур, два мускула на сфинктера и уретра. Урината, произведена от бъбреците, се движи надолу по уретерите към пикочния мехур и излиза от тялото през уретрата.
- Кожата е най-големият орган на човешкото тяло. Той ни предпазва от външния свят, бактерии, вируси и други патогени и помага за регулиране на телесната температура и елиминиране на отпадните продукти чрез потта. В допълнение към кожата, покривната система включва коса и нокти.
Жизненоважни органи
Хората имат пет жизненоважни органа, които са от съществено значение за оцеляването. Това са мозъкът, сърцето, бъбреците, черният дроб и белите дробове.
- Човешкият мозък е контролният център на тялото, приема и предавасигнали до други органи чрез нервната система и чрез секретирани хормони. Той е отговорен за нашите мисли, чувства, памет и общо възприятие за света.
- Човешкото сърце е отговорно за изпомпването на кръв в тялото ни.
- Работата на бъбреците е да премахват отпадъците и излишната течност от кръвта.
- Черният дроб има много функции, включително детоксикация на вредни химикали, разграждане на лекарства, филтриране на кръвта, отделяне на жлъчка и производство на протеини за съсирване на кръвта.
- Белите дробове са отговорни за отстраняването на кислорода от въздуха, който дишаме и транспортирането му до кръвта ни, където може да бъде изпратен до клетките ни. Белите дробове също премахват въглеродния диоксид, който издишваме.
Забавни факти
- Човешкото тяло съдържа около 100 трилиона клетки.
- Средният възрастен поема над 20 000 вдишвания на ден.
- Всеки ден бъбреците обработват около 200 литра (50 галона) кръв, за да филтрират около 2 литра отпадъци и вода.
- Възрастните отделят около четвърт и половина (1,42 литра) урина всеки ден.
- Човешкият мозък съдържа около 100 милиарда нервни клетки.
- Водата съставлява повече от 50 процента от телесното тегло на възрастен.
Защо един организъм се нарича биосистема?
Живият организъм е определена организация на живата материя. Това е биосистема, която, както всяка друга система, включвавзаимосвързани елементи, като молекули, клетки, тъкани, органи. Всичко в този свят се състои от нещо, определена йерархия също е характерна за живия организъм. Това означава, че клетките са изградени от молекули, тъканите са направени от клетки, органите са направени от тъкани, а системите от органи са направени от органи. Свойствата на биосистемите включват и поява, което означава появата на качествено нови характеристики, които присъстват, когато елементите се комбинират и липсват на предишни нива.
Клетката като биосистема
Една единствена клетка може да се нарече пълна биосистема. Това е елементарна единица, която има своя структура и собствен метаболизъм. То е в състояние да съществува самостоятелно, да възпроизвежда свой вид и да се развива по собствените си закони. Биологията има цял раздел, посветен на нейното изследване, наречен цитология или клетъчна биология.
Клетката е елементарна жива система, която включва отделни компоненти, които имат специфични характеристики и изпълняват своите функционални задължения.
Сложна система
Биосистемата се състои от същия тип жива материя: от макромолекули и клетки до популационни общности и екосистеми. Има следните нива на организация:
- генно ниво;
- клетъчно ниво;
- органи и органни системи;
- организми и системи от организми;
- популации и популационни системи;
- общности и екосистеми.
Биологичнакомпоненти на различни нива на организация в определен ред взаимодействат с неживата природа, енергия и други абиотични компоненти и вещества. В зависимост от мащаба, различни системи са предмет на изучаване на различните дисциплини. Генетиката се занимава с гени, цитологията се занимава с клетки. Органите се поемат от физиологията. Организмите се изучават от ихтиология, микробиология, орнитология, антропология и така нататък.
