Estructura y Organización compleja. Niveles de Organización.

ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN COMPLEJA

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

OBJETIVO:

Establecer y analizar los  niveles de organización de los sistemas vivos.

INTRODUCCIÓN:

Resulta evidente que los sistemas más complejos que existen en nuestro planeta lo representan los sistemas vivos, por más elemental que pueda parecernos un organismo vivo  su grado de organización siempre resulta superior al de cualquier otro sistema que pueda ser considerado. El grado de organización va íntimamente ligado al grado de evolución del organismo, los primeros seres vivos por supuesto eran mucho menos complejos que los organismos que evolucionaron a partir de ellos  hasta llegar a la complejidad que actualmente podemos observar en la naturaleza, sin embargo la naturaleza nos provee registro de todos esos paso evolutivos, no sólo con la presencia de  organismos fósiles sino podemos también observar claramente la línea evolutiva mediante los organismos actualmente representados en ella.

A continuación se enunciarán y explicarán los niveles de organización que fue adquiriendo la materia viva a lo largo de la  evolución:

·         Átomo: Como toda materia los seres vivos están originalmente constituidos por átomos de muy diversos elementos pero básicamente podemos mencionar C,H,O,N

·         Molécula: El conjunto de átomos que los constituyen a su vez forman moléculas, desde éste punto de vista puede observarse una diferencia entre materia viva e inerte en vista de que las moléculas que constituyen a los organismos  son moléculas especiales, sintetizadas por los  seres vivos por lo cual reciben el nombre de  orgánicas: carbohidratos, lípidos, proteínas, etc. Debemos considerar sin embargo que las moléculas no pueden ser consideradas vivas. Podemos anotar también moléculas inorgánicas como H₂O y CO₂

·         Célula: En éste nivel, el conjunto de moléculas forman ahora el primer organismo vivo: la célula, capaz de reunir todas las características que conforman a un sistema viviente, ésta unidad de la materia viva es capaz de realizar todas y cada una de las funciones de un ser vivo completo. Hay organismos que  representan evolutivamente éste nivel de organización, obviamente son organismos unicelulares como bacterias y protistas.

·         Tejido: El siguiente nivel evolutivo lo constituyen los conjuntos de células formando tejidos cuyas células van diferenciándose morfológica y fisiológicamente de acuerdo al trabajo que realizarán dentro del cuerpo del organismo. Este nivel de organización se encuentra representado por algunas algas pluricelulares y en el reino animal por organismos de los Phylla Porífera y Coelenterata.

·         Órgano: Un órgano estará constituido por conjuntos de tejidos que lo conforman y que permiten a éste tener una morfología y fisiología específica dentro del cuerpo del organismo, Ejemplo el corazón que dentro del sistema circulatorio permite bombear la sangre al resto del cuerpo, el estómago que tiene la capacidad de  modificar el alimento para  poder ser absorbido por los intestinos. El desarrollo de órganos comienza con los gusanos planos organismos del Phyllum Platyhelminthes

·         Aparatos y Sistemas:  Un aparato o sistema estará constituido por el conjunto de órganos que lo integran y que tendrán funciones específicas con el fin de que  dicho aparato o sistema lleve a cabo una función general, tal es el caso por ejemplo del Aparto Digestivo cuya función es proveer de materiales y energía a los organismos heterótrofos, otro ejemplo el Aparato Respiratorio cuyo objetivo general es proveer de oxígeno a las células para que realicen  la reacción química de la respiración a nivel celular  o el Sistema nervioso que coordina las funciones  generales del organismo.

·         Individuo: Un organismo estará formado por el conjunto de sus aparatos o sistemas los cuáles  le permiten realizar todas sus funciones de manera global de acuerdo a la especie a que pertenezca.

·         Población: Una población se encuentra integrada por el conjunto de individuos pertenecientes a la misma especie, definiendo Especie como aquellos individuos que comparten características físicas y fisiológicas comunes y que son capaces de reproducirse entre sí y procrear descendencia fértil, ésta última consideración es de suma importancia para poder definir el concepto de especie en virtud de que existen excepciones a la regla como  es el caso del caballo y el burro  que son capaces de reproducirse entre sí pero su descendencia no es fértil ya que no tiene la capacidad de dar origen a otro individuo, es el caso de la mula. A partir de éste nivel estamos entrando en el ámbito de estudio de la Ecología, que ya no se ocupa de individuos sino del conjunto de ellos.

·         Comunidad: Al conjunto de diversas poblaciones que habitan un determinado espacio común y que interactúan de diversa manera entre sí,  se le denomina comunidad, no confundir con el concepto sociológico de comunidad que se refiere únicamente a diversas actividades de una población humana.

·         Ecosistema: Un ecosistema estará conformado por un  conjunto de comunidades que interactúen entre si. Ejemplos son: la tundra, el desierto, las selva, etc.

·         Biosfera: Constituida por los ecosistemas que podemos encontrar en el planeta, la biosfera puede ser definida también como toda aquella área del planeta susceptible de presentar seres  vivos, desde las  grandes profundidades marinas y terrestres hasta la atmósfera donde pueden ser hallados ciertos organismos.

Bibliografía:

•         Ausdesirk, T. et al. 2005 .  ”Biología”. Prentice Hall. México

•         Galván, H. S. et al. 2006. ”Biología”. Santillana. México

•         Palazón, M. A. 2006. “Biología”. Oxford.  México.

•         Starr, C. Taggart, R. 2007. “Biología”. Thomson. México

Características de los Sistemas Vivos

CARACTERÍSTICAS DE LOS
SISTEMAS VIVOS.
OBJETIVO:
Analizar las características que definen y diferencian a los
sistemas vivos.
INTRODUCCIÓN:
La definición de vida ha representado a lo largo de la
historia un problema para los estudiosos de los organismos vivos, se han hecho
intentos desde el punto de vista de científicos: biólogos, médicos, etc. para los
cuáles dicha definición es vital para la práctica de ésta disciplina con
implicaciones éticas de relevantes para el género humano ; por otro lado los
humanistas como filósofos y teólogos, lo han intentado por a su vez pero
cualquiera de las definiciones aportadas siempre deja vacíos difíciles de
llenar. Movernos en los ámbitos internos
de una ciencia siempre resulta fácil, pero cuando rondamos los conceptos limítrofes
de dichos conocimientos normalmente nos encontramos con dificultades que no
resultan sencillos como es el caso de tratar de definir el término “Vida”.
A la luz de ésta problemática la forma más viable que se ha
encontrado para poder definir la vida ha sido enfocarnos en cuáles son aquellas
características que presenta la materia viva y que nos permite diferenciarla de
la materia inerte. Estableceremos a continuación los rasgos por medio de los
cuáles podemos inferir que la materia integra un sistema vivo.
1.- Utilización de
materia y energía:
·
Los
sistemas vivientes requieren materiales orgánicos (carbohidratos, lípidos
proteínas, etc.) con el objeto de mantener su organización, crecer,
reproducirse y autogenerarse.
·
Los
sistemas vivientes requieren energía para la realización de trabajo, químico
para organizarse y autoconstruirse.
Los dos procesos mediante los cuáles los sistemas vivos manejan la materia
y la energía son los siguientes:
A.-
Nutrición o alimentación:
Los materiales que les son necesarios
para construirse y de los cuáles son capaces de obtener la energía necesaria
para todas sus funciones se obtienen por medio de la nutrición, la cuál puede
ser de dos tipos en los seres vivos:
a.-
Nutrición autótrofa: En ésta modalidad los organismos vivos son capaces de sintetizar
moléculas orgánicas en las cuáles almacenan la energía que toman del sol por
medio del proceso de fotosíntesis.
b.- Nutrición heterótrofa: Los organismos con ésta forma de alimentación
consumen a otros seres vivos que les proporcionan los materiales orgánicos que
llevan almacenada la energía.
B.- Respiración:
Mediante éste proceso químico los
seres vivos liberan la energía contenida en las moléculas orgánicas para ser
utilizada en sus procesos químico-fisiológicos, independientemente de cómo la
obtuvieron.
El concepto de respiración debe ser
entendido ya no como un fenómeno de inhalación de oxígeno y exhalación de
bióxido de carbono por el ser vivo, sino como un proceso químico que se lleva
acabo en el interior de cada una de las células que constituyen al organismo y
que implica la liberación de energía de la molécula de glucosa mediante una
reacción química de combustión en presencia de oxígeno, como subproductos de
dicha reacción se desprende bióxido de carbono y agua.
2.- Homeostasis:
Los sistemas vivientes, tienen la
capacidad de mantenerse en un equilibrio dinámico, que les permite, dentro de
ciertos márgenes, mantener las
condiciones óptimas para el desarrollo de sus funciones fisiológicas, para lo
cuál cuentan con sistemas de retroalimentación
que ponen a funcionar mecanismos físico-químicos mediante los cuales mantienen
ciertas variables dentro de los rangos necesarios para su
correcto funcionamiento.
Como ejemplo podemos citar los
procesos homeostáticos que permiten a los seres vivos mantener la temperatura
de sus cuerpos dentro de una variación óptima para llevar a cabo las reacciones
químicas de su metabolismo, cuando la temperatura baja o sube por sobre los
límites convenientes se ponen a andar mecanismos de control, como es el hecho
de darse un baño para llevarla hacia abajo o mantenerse en movimiento para
generar calor.
Otro mecanismo homeostático es aquel
por el cuál los seres vivos mantiene la salinidad del líquido que baña las
células dentro de un rango de salinidad
necesario para que la célula funcione correctamente, cuando la salinidad del
plasma aumenta, el reflejo de sed permite diluir la concentración de sal y sí
ésta disminuye se hace necesaria la ingesta de sal.
3.- Crecimiento:
Los sistemas vivos presentan la capacidad de crecer,
es decir de aumentar su masa, peso y volumen corporal, esta capacidad está
relacionada con la posibilidad que tienen de autoconstruirse a partir de los
materiales y la energía que generan o toman del medio ambiente. Es claro que
éste es un fenómeno totalmente diferente al que pudiera observarse en cierta
materia inorgánica que puede “crecer” por adición de minerales.
4.- Sensibilidad:
Los organismos vivos tienen la
capacidad de reaccionar o responder a los estímulos del medio ambiente, para
ello la evolución los fue dotando poco a poco de adaptaciones que les
permitieron percibir dichos estímulos, tal es el caso de la evolución de
manchas oculares en los organismos menos evolucionados hasta llegar a ojos
bastante complejos en organismos superiores, del mismo modo se ha dado la
evolución de las estructuras para la percepción de otros estímulos como oído,
gusto, tacto en el caso de factores externos, pero existen también receptores internos
que les permiten valorar presión, dolor, salinidad, temperatura, etc. Que ponen
a andar los mecanismos homeostáticos antes descritos. Los tropismos de ciertos
organismos nos indican también la
capacidad de percibir los estímulos del medio ambiente y reaccionar a ellos
posicionándose de acuerdo a la luz o el calor que produce.
5.- Reproducción:
La capacidad de autoduplicarse o ser
capaz de construir otro organismo similar a sí mismo es otra de las
características que define y diferencia a la materia viva. Esta capacidad es la
que garantiza la continuidad de la vida, ya sea reproducción asexual donde un
solo progenitor da origen a otro totalmente idéntico puesto que contienen el
mismo material genético o de manera sexual donde dos progenitores mezclan su
material genético para dar origen a un tercero que ya no es idéntico a ninguno
de los dos progenitores originales y que
a lo largo de la evolución ha sido una gran ventaja que adquirieron los
sistemas vivientes.



5.- Evolución:
La capacidad de cambio de los seres
vivos es otra de las características de los sistemas vivos de gran relevancia,
ya que les ha permitido a lo largo de la historia geológica adquirir
adaptaciones que les permiten enfrentar los cambios del medio ambiente. Hay que
acotar que dichos cambios no se dan únicamente en el sentido de beneficiar la
adaptación, sino que suceden también cambios en sentido opuesto que ponen a los
organismos en desventaja, sin embargo dichos cambios suelen no ser observables
puesto que generalmente llevan a la extinción de los organismos que los adquieren,
por ésta causa es que asociamos siempre la palabra evolución con una mejora sin
tomar en cuenta que el cambio también
puede ser negativo.
6.- Estructura organizada compleja:
Evidentemente el grado de
organización de los sistemas vivos supera en complejidad el grado de
organización de cualquier otro sistema, éste concepto nos lleva al estudio
acerca de cómo está compuesta y estructurada la materia viva y los biólogos han
determinado los “niveles de organización”
de los sistemas vivientes.
Bibliografía:
·
Ausdesirk,
T. et al. 2005 . ”Biología”. Prentice
Hall. México

·
Galván,
H. S. et al. 2006. ”Biología”.
Santillana. México
·
Palazón,
M. A. 2006. “Biología”. Oxford. México.
·
Starr,
C. Taggart, R. 2007. “Biología”. Thomson. México