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La mystérieuse échelle de la vie : savez-vous quels sont les neuf niveaux d'organisation biologique
La structure des tissus biologiques peut être considérée comme la base de la vie. Cette structure couvre des systèmes à plusieurs niveaux depuis les atomes jusqu'à la biosphère. La justification de cette organisation est une approche réductionniste de la compréhension de la complexité de la vie, et sa structure hiérarchique permet de nombreuses recherches scientifiques, en particulier médicales.
Chaque niveau d'organisation biologique représente une augmentation de la complexité organisationnelle, et chaque « objet » est principalement composé des unités de base du niveau précédent.
Lorsque l'on discute de l'échelle de l'organisation biologique, la hiérarchie traditionnelle est résumée comme suit : Les structures du niveau le plus bas au niveau le plus élevé sont : les atomes, les molécules, les cellules, les tissus, les organes, les systèmes, les organismes, les populations et les écosystèmes. Chaque niveau reflète non seulement la composition de base du niveau précédent, mais affiche également de nouvelles fonctions et propriétés. Celles-ci sont appelées « propriétés émergentes ». Grâce à ces propriétés émergentes, nous pouvons comprendre la diversité et la complexité de la vie.
Les propriétés émergentes font référence à des attributs et des fonctionnalités qui apparaissent aux niveaux supérieurs mais peuvent ne pas exister aux niveaux inférieurs.
L'amélioration des tissus biologiques a conduit à des changements microscopiques, qui tournent autour de la manière dont les gènes affectent les fonctions cellulaires, dont les cellules forment les tissus, dont les tissus forment les organes et même le comportement de l'organisme dans son ensemble. Par exemple, une idée fondamentale en neurosciences est que le fonctionnement du cerveau ne peut être expliqué sans types spécifiques de cellules, et que la pharmacologie repose sur les effets des changements au niveau cellulaire sur l’organisme tout entier.
L'émergence de l'organisation biologique remonte aux débuts du monde de l'ARN, lorsque les brins d'ARN ont commencé à présenter les conditions de base nécessaires à la sélection naturelle, telles que l'héritabilité, la variation et la compétition pour les ressources. La compétition entre ces molécules d’ARN auto-réplicatives dans l’environnement constitue en réalité la base de l’organisation biologique.
Les systèmes biologiques, lorsqu'ils sont modélisés comme des systèmes physiques, présentent un comportement auto-organisateur, et les relations de sous-ensembles et de sur-ensembles entre les différentes structures de leur environnement peuvent être décrites à l'aide de hiérarchies.
En écologie, l'idée de hiérarchie est davantage développée. L'écologiste Odum et d'autres ont cité le « principe de hiérarchie de Simon » pour souligner la stabilité et l'universalité des structures hiérarchiques dans le processus d'évolution biologique. Cette perspective permet non seulement de mieux comprendre l’évolution des organismes, mais contribue également à établir un cadre pour la recherche sur les écosystèmes.
Neuf niveaux d'organisation biologique
Grâce à ces perspectives, nous pouvons approfondir les neuf niveaux de l'organisation biologique :
- Atomes : éléments de base tels que le carbone, l'hydrogène et l'oxygène.
- Moléculaire : composés composés d'atomes tels que l'eau, l'ADN et les protéines.
- Cellule : unité de base de la biologie et structure de base de toutes les formes de vie.
- Tissu : constitué de cellules similaires qui remplissent des fonctions spécifiques.
- Organes : composés de différents tissus qui remplissent des fonctions physiologiques plus complexes.
- Système : combinaison de plusieurs organes qui travaillent ensemble pour maintenir la vie.
- Organisme : structure complète d'un organisme unique.
- Population : organismes de la même espèce vivant dans le même environnement.
- Écosystème : interaction entre les êtres vivants et leur environnement, formant un équilibre écologique global.
Avec chaque couche ajoutée, le tissu biologique reflète non seulement la combinaison de matière, mais aussi la complexité de sa fonction. Chaque niveau tisse un incroyable réseau de vie, ce qui nous amène à nous demander quelle est l’essence de la vie dans une telle structure organisationnelle ?
