ბიოსისტემა არის ბიოლოგიურად შესაბამისი ორგანიზაციების რთული ქსელი, გლობალურიდან სუბატომამდე. ეს კონცეპტუალური ილუსტრაცია ასახავს ბუნების მრავალ სისტემას ბუნებაში - ორგანიზმების, ორგანოებისა და ქსოვილების პოპულაციებს. მიკრო და ნანო მასშტაბით, ბიოლოგიური სისტემების მაგალითებია უჯრედები, ორგანელები, მაკრომოლეკულური კომპლექსები და მარეგულირებელი გზები.
ორგანიზმი, როგორც ბიოსისტემა
ბიოლოგიაში ორგანიზმი არის ნებისმიერი მიმდებარე ცოცხალი სისტემა ცხოველებთან, მცენარეებთან, სოკოებთან, პროტისტებთან ან ბაქტერიებთან ერთად. დედამიწაზე ყველა ცნობილ არსებას შეუძლია გარკვეულწილად რეაგირება მოახდინოს სტიმულებზე, გამრავლდეს, გაიზარდოს, განვითარდეს და თვითრეგულირება (ჰომეოსტაზი).
ორგანიზმი, როგორც ბიოსისტემა, შედგება ერთი ან მეტი უჯრედისაგან. ერთუჯრედიანი ორგანიზმების უმეტესობა მიკროსკოპული მასშტაბითაა და ამიტომ მიეკუთვნება მიკროორგანიზმებს. ადამიანები მრავალუჯრედიანი ორგანიზმებია, რომლებიც შედგება მრავალი ტრილიონი უჯრედისგან, რომლებიც დაჯგუფებულია სპეციალიზებულ ქსოვილებსა და ორგანოებში.
ბევრი და მრავალფეროვანი ბიოლოგიური სისტემა
თანამედროვე დედამიწის სახეობების რაოდენობის შეფასებები მერყეობს 10-დან 14 მილიონამდე, საიდანაც მხოლოდ 1,2 მილიონია ოფიციალურად დადასტურებული.
ტერმინი "ორგანიზმი" პირდაპირ კავშირშია ტერმინ "ორგანიზაციასთან". შეიძლება მივცეთ შემდეგი განმარტება: ეს არის მოლეკულების ერთობლიობა, რომელიც ფუნქციონირებს როგორც მეტ-ნაკლებად სტაბილური მთლიანობა, რომელიც ავლენს სიცოცხლის თვისებებს. ორგანიზმი, როგორც ბიოსისტემა არის ნებისმიერი ცოცხალი სტრუქტურა, როგორიცაა მცენარე, ცხოველი, სოკო ან ბაქტერია, რომელსაც შეუძლია გაიზარდოს და გამრავლდეს. ვირუსები და სიცოცხლის შესაძლო ანთროპოგენური არაორგანული ფორმები გამორიცხულია ამ კატეგორიიდან, რადგან ისინი დამოკიდებულნი არიან მასპინძელი უჯრედის ბიოქიმიურ მექანიზმზე.
ადამიანის სხეული, როგორც ბიოსისტემა
ადამიანის სხეულს ასევე შეიძლება ეწოდოს ბიოსისტემა. ეს არის ყველა ორგანოს მთლიანობა. ჩვენი სხეული შედგება მთელი რიგი ბიოლოგიური სისტემებისგან, რომლებიც ასრულებენ ყოველდღიური ცხოვრებისათვის აუცილებელ სპეციფიკურ ფუნქციებს.
- სისხლძარღვთა სისტემის მუშაობა არის სისხლის, საკვები ნივთიერებების, ჟანგბადის, ნახშირორჟანგის და ჰორმონების გადაადგილება ორგანოებსა და ქსოვილებში. იგი შედგება გულის, სისხლის, სისხლძარღვების, არტერიებისა და ვენებისგან.
- საჭმლის მომნელებელი სისტემა შედგება ურთიერთდაკავშირებული ორგანოების სერიისგან, რომლებიც ერთად აძლევს სხეულს საკვების შეწოვისა და მონელების საშუალებას და ნარჩენების აღმოფხვრას. მასში შედის პირი, საყლაპავი, კუჭი, წვრილი ნაწლავი, მსხვილი ნაწლავი, სწორი ნაწლავი და ანუსი. ღვიძლი და პანკრეასიასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ საჭმლის მომნელებელ სისტემაში, რადგან ისინი გამოიმუშავებენ საჭმლის მომნელებელ წვენებს.
- ენდოკრინული სისტემა შედგება რვა ძირითადი ჯირკვლისგან, რომლებიც გამოყოფენ ჰორმონებს სისხლში. ეს ჰორმონები, თავის მხრივ, მოგზაურობენ სხვადასხვა ქსოვილებში და არეგულირებენ სხეულის სხვადასხვა ფუნქციებს.
- იმუნური სისტემა არის სხეულის დაცვა ბაქტერიების, ვირუსების და სხვა მავნე პათოგენებისგან. მასში შედის ლიმფური კვანძები, ელენთა, ძვლის ტვინი, ლიმფოციტები და სისხლის თეთრი უჯრედები.
- ლიმფური სისტემა მოიცავს ლიმფურ კვანძებს, სადინრებსა და სისხლძარღვებს და ასევე ასრულებს სხეულის დამცავ ფუნქციას. მისი მთავარი ამოცანაა ლიმფის, სისხლის თეთრი უჯრედების შემცველი გამჭვირვალე სითხის ფორმირება და მოძრაობა, რომელიც ეხმარება ორგანიზმს ინფექციასთან ბრძოლაში. ლიმფური სისტემა ასევე შლის ჭარბი ლიმფური სითხეს სხეულის ქსოვილებიდან და აბრუნებს მას სისხლში.
- ნერვული სისტემა აკონტროლებს როგორც ნებაყოფლობით (მაგ. შეგნებული მოძრაობა), ასევე უნებლიე მოქმედებებს (მაგ. სუნთქვა) და აგზავნის სიგნალებს სხეულის სხვადასხვა ნაწილებზე. ცენტრალური ნერვული სისტემა მოიცავს ტვინს და ზურგის ტვინს. პერიფერიული ნერვული სისტემა შედგება ნერვებისგან, რომლებიც აკავშირებენ სხეულის ყველა ნაწილს ცენტრალურ ნერვულ სისტემასთან.
- სხეულის კუნთოვანი სისტემა შედგება დაახლოებით 650 კუნთისგან, რომლებიც ხელს უწყობენ მოძრაობას, ცირკულაციას და სხვა ფიზიკურ ფუნქციებს.
- რეპროდუქციული სისტემა ადამიანებს გამრავლების საშუალებას აძლევს. მამაკაცის რეპროდუქციული სისტემა მოიცავს პენისს და სათესლე ჯირკვლებს, რომლებიცგამოიმუშავებს სპერმას. ქალის რეპროდუქციული სისტემა შედგება საშოდან, საშვილოსნოდან და საკვერცხეებისაგან. ჩასახვის დროს სპერმატოზოიდი ერწყმის კვერცხუჯრედს, რაც ქმნის განაყოფიერებულ კვერცხუჯრედს, რომელიც იზრდება საშვილოსნოში.
- ჩვენს სხეულს მხარს უჭერს ჩონჩხის სისტემა, რომელიც შედგება 206 ძვლისგან, რომლებიც დაკავშირებულია მყესებით, ლიგატებითა და ხრტილებით. ჩონჩხი არა მხოლოდ გვეხმარება მოძრაობაში, არამედ მონაწილეობს სისხლის უჯრედების წარმოებასა და კალციუმის შენახვაში. კბილები ასევე ძვლოვანი სისტემის ნაწილია, მაგრამ ისინი არ ითვლება ძვლებად.
- რესპირატორული სისტემა საშუალებას აძლევს სასიცოცხლო მნიშვნელობის ჟანგბადის მიღებას და ნახშირორჟანგის მოცილებას პროცესში, რომელსაც ჩვენ სუნთქვას ვუწოდებთ. იგი ძირითადად შედგება ტრაქეის, დიაფრაგმისა და ფილტვებისგან.
- შარდის სისტემა გვეხმარება ორგანიზმიდან ნარჩენი პროდუქტის, რომელსაც შარდოვანა ეწოდება, აღმოფხვრას. იგი შედგება ორი თირკმელისგან, ორი შარდსაწვეთისგან, შარდის ბუშტისგან, ორი სფინქტერის კუნთისა და ურეთრისგან. თირკმელებით გამომუშავებული შარდი შარდსაწვეთებით შარდის ბუშტში გადადის და სხეულიდან ურეთრის გავლით გამოდის.
- კანი ადამიანის სხეულის ყველაზე დიდი ორგანოა. ის გვიცავს გარე სამყაროსგან, ბაქტერიებისგან, ვირუსებისგან და სხვა პათოგენებისგან და გვეხმარება სხეულის ტემპერატურის რეგულირებაში და ოფლის მეშვეობით ნარჩენების გამოდევნაში. კანის გარდა, შიდა სისტემა მოიცავს თმას და ფრჩხილებს.
სასიცოცხლო ორგანოები
ადამიანებს აქვთ ხუთი სასიცოცხლო ორგანო, რომლებიც აუცილებელია გადარჩენისთვის. ეს არის ტვინი, გული, თირკმელები, ღვიძლი და ფილტვები.
- ადამიანის ტვინი არის სხეულის კონტროლის ცენტრი, რომელიც იღებს და გადასცემსსიგნალებს სხვა ორგანოებისთვის ნერვული სისტემის და სეკრეტიული ჰორმონების მეშვეობით. ის პასუხისმგებელია ჩვენს აზრებზე, გრძნობებზე, მეხსიერებაზე და სამყაროს ზოგად აღქმაზე.
- ადამიანის გული პასუხისმგებელია სისხლის გადატუმბვაზე მთელს სხეულში.
- თირკმელების ამოცანაა სისხლიდან ნარჩენების და ზედმეტი სითხის ამოღება.
- ღვიძლს აქვს მრავალი ფუნქცია, მათ შორის მავნე ქიმიკატების დეტოქსიკაცია, წამლების დაშლა, სისხლის გაფილტვრა, ნაღვლის გამოყოფა და სისხლის შედედების მიზნით ცილების წარმოქმნა.
- ფილტვები პასუხისმგებელნი არიან ჟანგბადის გამოდევნაზე ჰაერიდან, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ და გადაიტანოს იგი ჩვენს სისხლში, სადაც ის შეიძლება გაიგზავნოს ჩვენს უჯრედებში. ფილტვები ასევე შლის ნახშირორჟანგს, რომელსაც ჩვენ ამოვისუნთქავთ.
სახალისო ფაქტები
- ადამიანის სხეული შეიცავს დაახლოებით 100 ტრილიონ უჯრედს.
- საშუალოდ ზრდასრული ადამიანი დღეში 20000-ზე მეტ სუნთქვას იღებს.
- ყოველდღე თირკმელები ამუშავებენ დაახლოებით 200 ლიტრ (50 გალონ) სისხლს, რათა გაფილტრონ დაახლოებით 2 ლიტრი ნარჩენები და წყალი.
- მოზარდები გამოიყოფა დაახლოებით მეოთხედნახევარი (1,42 ლიტრი) შარდი ყოველდღე.
- ადამიანის ტვინი შეიცავს დაახლოებით 100 მილიარდ ნერვულ უჯრედს.
- წყალი შეადგენს ზრდასრული ადამიანის სხეულის წონის 50 პროცენტზე მეტს.
რატომ ჰქვია ორგანიზმს ბიოსისტემა?
ცოცხალი ორგანიზმი არის ცოცხალი მატერიის გარკვეული ორგანიზაცია. ეს არის ბიოსისტემა, რომელიც, როგორც ნებისმიერი სხვა სისტემა, მოიცავსურთიერთდაკავშირებული ელემენტები, როგორიცაა მოლეკულები, უჯრედები, ქსოვილები, ორგანოები. ამ სამყაროში ყველაფერი რაღაცისგან შედგება, გარკვეული იერარქია ასევე დამახასიათებელია ცოცხალი ორგანიზმისთვის. ეს ნიშნავს, რომ უჯრედები შედგება მოლეკულებისგან, ქსოვილები - უჯრედებისგან, ორგანოები - ქსოვილებისგან და ორგანოთა სისტემები - ორგანოებისგან. ბიოსისტემების თვისებები ასევე მოიცავს აღმოცენებას, რაც ნიშნავს თვისობრივად ახალი მახასიათებლების გამოჩენას, რომლებიც წარმოდგენილია ელემენტების შერწყმისას და არარსებობის წინა დონეზე.
უჯრედი, როგორც ბიოსისტემა
ერთ უჯრედს ასევე შეიძლება ეწოდოს სრული ბიოსისტემა. ეს არის ელემენტარული ერთეული, რომელსაც აქვს საკუთარი სტრუქტურა და საკუთარი მეტაბოლიზმი. მას შეუძლია დამოუკიდებლად არსებობა, საკუთარი სახის რეპროდუცირება და საკუთარი კანონების მიხედვით განვითარება. ბიოლოგიას აქვს მთელი განყოფილება, რომელიც ეძღვნება მის შესწავლას, რომელსაც ეწოდება ციტოლოგია ან უჯრედული ბიოლოგია.
უჯრედი არის ელემენტარული ცოცხალი სისტემა, რომელიც მოიცავს ცალკეულ კომპონენტებს, რომლებსაც აქვთ სპეციფიკური მახასიათებლები და ასრულებენ თავიანთ ფუნქციურ მოვალეობებს.
კომპლექსური სისტემა
ბიოსისტემა შედგება ერთი და იგივე ტიპის ცოცხალი მატერიისაგან: მაკრომოლეკულებიდან და უჯრედებიდან პოპულაციის თემებამდე და ეკოსისტემებამდე. მას აქვს ორგანიზაციის შემდეგი დონეები:
- გენის დონე;
- უჯრედული დონე;
- ორგანოები და ორგანოთა სისტემები;
- ორგანიზმები და ორგანიზმების სისტემები;
- პოპულაციები და მოსახლეობის სისტემები;
- საზოგადოებები და ეკოსისტემები.
ბიოლოგიურიორგანიზაციის სხვადასხვა დონის კომპონენტები გარკვეული თანმიმდევრობით ურთიერთქმედებენ უსულო ბუნებასთან, ენერგიასთან და სხვა აბიოტურ კომპონენტებთან და ნივთიერებებთან. მასშტაბებიდან გამომდინარე, სხვადასხვა სისტემა სხვადასხვა დისციპლინის შესწავლის საგანია. გენეტიკა ეხება გენებს, ციტოლოგია - უჯრედებს. ორგანოებს ფიზიოლოგია იღებს. ორგანიზმებს სწავლობს იქთიოლოგია, მიკრობიოლოგია, ორნიტოლოგი, ანთროპოლოგია და ასე შემდეგ.
