생물학적 조직

생물학적 조직은 환원주의적 접근법을 사용하여 생명을 정의하는 복잡한 생물학적 구조와 시스템의 계층이다.^[1]전통적인 위계질서는 아래에 자세히 설명되어 있듯이 원자에서 바이오스피어까지 확장된다.이 계획의 더 높은 수준은 종종 생태학적 조직 개념 또는 분야 계층적 생태학이라고 불린다.

계층의 각 수준은 조직적 복잡성의 증가를 나타내며, 각 "객체"는 주로 이전 수준의 기본 단위로 구성된다.^[2]조직의 기본 원칙은 출현 개념이다. 계층적 수준에서 발견되는 특성과 기능은 하위 수준에서는 존재하지 않으며 관련성이 없다.

생명체의 생물학적 조직은 특히 의학분야에서 과학연구의 수많은 영역에 대한 근본적인 전제조건이다.이렇게 필요한 수준의 조직이 없다면 다양한 물리적, 화학적 현상의 영향을 질병과 생리학(신체 기능)에 적용하는 것이 훨씬 더 어려울 것이며, 불가능할 가능성이 높다.예를 들어 뇌가 특정 유형의 세포로 구성되지 않으면 인지신경과학과 같은 분야는 존재할 수 없고, 세포 수준의 변화가 전체 유기체에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알지 못하면 약리학의 기본 개념은 존재할 수 없었다.이러한 애플리케이션은 생태학적 수준으로도 확장된다.예를 들어 DDT의 직접적인 살충 효과는 세포이하 수준에서 발생하지만, 다중 생태계를 포함한 더 높은 수준에 영향을 미친다.이론적으로, 한 원자의 변화는 전체 생물권을 바꿀 수 있다.

레벨

최저 수준부터 최고 수준까지의 간단한 표준 생물학적 조직 체계는 다음과 같다.^[1]

원자보다 작은 수준의 경우 아원자 입자를 참조하십시오.
세포 수준 그리고 세포전레벨	원자
	분자	원자군
	생체분자복합체	분자 그룹
세포하위	오르가넬	생체 분자, 생화학적 반응 및 상호작용의 기능 그룹
세포 수준	셀	모든 생명의 기본 단위와 오르가넬의 그룹화
초세포레벨 (다세포 수준)	티슈	셀의 기능 그룹
	오르간	조직의 기능 그룹
	오르간 시스템	장기의 기능 그룹
생태 수준	유기체	최소 한 개의 셀을 포함한 하위 구성 요소의 기능적 그룹인 기본 생활 시스템
	인구	동종의 유기체군
	커뮤니티 (혹은 바이오에노시스)	상호 작용하는 모집단의 서로 다른 그룹
	생태계	모든 생물학적 영역에서 물리적(생물학적) 환경과 연계된 유기체 그룹
	바이오메	생태계의 대륙 규모(기후 조건이 비슷한 지역 및 지리적으로 인접한 지역) 그룹.
	생물권 또는 생태권	지구상의 모든 생명체 또는 모든 생명체 + 물리적(비생물학적) 환경[3]
생물권 또는 생태권보다 큰 레벨은 우주에서 지구의 위치를 참조하십시오.

더 복잡한 계획은 더 많은 수준을 포함한다.예를 들어, 분자는 원소들의 그룹으로 볼 수 있고, 원자는 아원자 입자로 더욱 나눌 수 있다(이러한 수준은 생물학적 조직의 범위를 벗어난다).각 레벨은 또한 그 자체의 계층 구조로 세분될 수 있으며, 이러한 생물학적 개체의 특정 유형은 그 계층 구조를 가질 수 있다.예를 들어, 게놈은 유전자의 계층 구조로 더 세분될 수 있다.^[4]

계층의 각 수준은 하위 수준으로 설명할 수 있다.예를 들어, 유기체는 원자, 분자, 세포, 조직학(문제), 장기 및 장기 시스템 수준을 포함하여 그 성분 수준에서 설명될 수 있다.나아가 계층의 모든 수준에서 생명의 통제에 필요한 새로운 기능이 나타난다.이러한 새로운 역할은 하위 수준 요소들이 할 수 있는 기능이 아니며 따라서 새로운 특성이라고 불린다.

비록 모든 유기체가 반드시 같은 정도는 아니지만, 조직되어 있다.^[5]유기체는 애초에 조직으로 구성되지 않으면 조직적(이슈적) 차원에서 조직화될 수 없다.^[6]

생물학적 조직의 출현

생물학적 조직은 RNA 체인이 다윈이 구상한 대로 자연 선택이 작동하는데 필요한 기본적인 조건인 유전성, 유형의 변화, 한정된 자원에 대한 경쟁 등을 표현하기 시작하면서 초기 RNA 세계에서 나타난 것으로 생각된다.RNA 복제자(RNA 1인당 증가율)의 적합성은 본질적인 적응능력과 자원의 가용성의 함수였을 것이다.^[7][8]세 가지 주요 적응 용량은 (1) 적절한 충실도로 복제할 수 있는 용량(유형 유전성과 유형의 변화 둘 다 발생), (2) 붕괴를 방지할 수 있는 용량, (3) 자원을 획득하고 처리할 수 있는 용량이었을 수 있다.^[7][8]이러한 용량은 처음에 RNA 복제자의 접힌 구성("리보미" 참조)에 의해 결정되었을 것이며, 이는 다시 개별 뉴클레오티드 시퀀스로 인코딩될 것이다.다른 RNA 복제자들 사이의 경쟁적 성공은 이러한 적응 능력의 상대적 가치에 의존했을 것이다.그 후, 생물학적 조직의 연속적인 수준에서 경쟁적인 성공을 거둔 최근의 유기체들 중에서, 아마도 넓은 의미에서, 이러한 적응 능력의 상대적 가치에 계속 의존했을 것이다.

기초

경험적으로, 자연에서 우리가 관찰하는 (복잡한) 생물학적 시스템의 많은 부분이 계층 구조를 나타낸다.이론적 근거에서 우리는 복잡성이 단순함에서 진화해야 하는 세상에서 복잡한 시스템이 계층 구조일 것이라고 기대할 수 있다.1950년대에 수행된 시스템 계층 분석은 1980년대부터 계층적 생태계가 될 분야에 대한 경험적 토대를 마련했다.^{[9][10][11][12][13][14][15]}

이론적 기초는 열역학으로 요약된다.생물학적 시스템을 물리적 시스템으로 모델링할 때, 가장 일반적인 추상화에서, 그것들은 스스로 조직된 행동을 나타내는 열역학적으로 열린 시스템이며,^[16] 분산 구조들 사이의 설정/하위 집합 관계는 계층 구조에서 특징지어질 수 있다.

A와 좀 더 직접적인 더 단순한 방법은"삶의 계층적 조직"의 기본 설명하기, 생태학에서 Odum 그리고 다른 사람들은"사이먼의 계층적 원리"에 의해;[17]Simon[18]이 hierarchy"거의 불가피하게 진화 과정에 대한 다양성을 통해, struc 계층적 간단한 이유로 출현을 강조했다 소개되었다.tures 맞게 된다.e stabil"

이 깊은 생각에 동기를 부여하기 위해, 그는 상상 속의 시계 제작자들에 대한 자신의 "비유"를 제공했다.

워치메이커의 비유

한때 호라와 템퍼스라는 이름의 시계 제조업자가 있었는데, 그는 매우 훌륭한 시계를 만들었다.그들의 작업장에 있는 전화기는 자주 울렸고, 새로운 고객들은 끊임없이 전화했다.그러나 템퍼스는 점점 더 가난해지는 동안 호라는 번창했다.결국 템퍼스는 가게를 잃었다.이런 배경에는 어떤 이유가 있었을까. 그 시계들은 각각 1000개의 부품으로 구성되어 있었다.템푸스가 만든 시계는 부분적으로 조립된 시계를 내려 놓아야 할 때(예를 들어 전화를 받기 위해) 즉시 조각조각 떨어져 기본 요소에서 다시 조립해야 할 정도로 설계되었다. 호라는 시계를 디자인해서 각각 10개 정도의 부품으로 된 횡단구성요소를 조립할 수 있었다.이러한 횡단구성요소 중 10개는 더 큰 횡단구성요소를 만들기 위해 조립될 수 있다.마지막으로, 더 큰 부분집합물 중 10개가 전체 시계를 구성했다.각 횡단구성요소는 무너지지 않고 내려놓을 수 있었다.

참고 항목

메모들

참조

• Evans, F. C. (1951), "Ecology and urban areal research", Scientific Monthly (73)
• Evans, F. C. (1956), "Ecosystem as basic unit in ecology", Science, 123 (3208): 1127–8, Bibcode:1956Sci...123.1127E, doi:10.1126/science.123.3208.1127, PMID 17793430
• Huggett, R. J. (1999). "Ecosphere, biosphere, or Gaia? What to call the global ecosystem. ECOLOGICAL SOUNDING". Global Ecology and Biogeography. 8 (6): 425–431. doi:10.1046/j.1365-2699.1999.00158.x. ISSN 1466-822X.
• Jordan, F.; Jørgensen, S. E. (2012), Models of the Ecological Hierarchy: From Molecules to the Ecosphere, ISBN 9780444593962
• Margalef, R. (1975), "External factors and ecosystem stability", Schweizerische Zeitschrift für Hydrologie, 37: 102–117, doi:10.1007/BF02505181, S2CID 20521602
• O'Neill, R. V. (1986), A Hierarchical Concept of Ecosystems, ISBN 0691084378
• Pavé, Alain (2006), "Biological and Ecological Systems Hierarchical organization", in Pumain, D. (ed.), Hierarchy in Natural and Social Sciences, New York, New York: Springer-Verlag, ISBN 978-1-4020-4126-6
• Postlethwait, John H.; Hopson, Janet L. (2006), Modern Biology, Holt, Rinehart and Winston, ISBN 0-03-065178-6
• Pumain, D. (2006), Hierarchy in Natural and Social Sciences, ISBN 978-1-4020-4127-3
• Simon, H. A. (1969), "The architecture of complexity", The Sciences of the Artificial, Cambridge, Massachusetts: MIT Press
• Solomon, Eldra P.; Berg, Linda R.; Martin, Diana W. (2002), Biology (6th ed.), Brooks/Cole, ISBN 0-534-39175-3, LCCN 2001095366
• Wicken, J. S.; Ulanowicz, R. E. (1988), "On quantifying hierarchical connections in ecology", Journal of Social and Biological Systems, 11 (3): 369–377, doi:10.1016/0140-1750(88)90066-8

외부 링크

• 위키북스의 세포 생리학(인간 생리학)
• 위키북스(Wikibooks)에서 생명의 특성과 분자의 특성
• Wikibooks의 생물권 내 조직(생태학)
• 2011년 이론/논의.