Структуру биологической ткани можно рассматривать как основу жизни. Эта структура охватывает многоуровневые системы от атомов до биосферы. Основанием для этой организации является редукционистский подход к пониманию сложности жизни, а ее иерархическая структура позволяет проводить множество научных исследований, особенно медицинских.
Каждый уровень биологической организации представляет собой увеличение организационной сложности, и каждый «объект» в основном состоит из основных единиц предыдущего уровня.
При обсуждении лестницы биологической организации традиционная иерархия резюмируется следующим образом: Структуры от самого низкого уровня до самого высокого уровня: атомы, молекулы, клетки, ткани, органы, системы, организмы, популяции и экосистемы. Каждый уровень не только отражает базовый состав предыдущего уровня, но также отображает новые функции и свойства. Они называются «эмерджентными свойствами». Благодаря этим возникающим свойствам мы можем понять разнообразие и сложность жизни.
Эмерджентные свойства относятся к атрибутам и функциям, которые появляются на более высоких уровнях, но могут отсутствовать на более низких уровнях.
Модернизация биологических тканей привела к микроскопическим изменениям, которые касаются того, как гены влияют на функции клеток, как клетки формируют ткани, как ткани формируют органы и даже на поведение всего организма. Например, основная идея нейробиологии заключается в том, что работу мозга невозможно объяснить без учета определенных типов клеток, а в основе фармакологии лежит влияние изменений на клеточном уровне на весь организм.
Появление биологической организации можно проследить до раннего мира РНК, когда нити РНК начали проявлять основные условия, необходимые для естественного отбора, такие как наследственность, изменчивость и конкуренция за ресурсы. Конкуренция между этими самовоспроизводящимися молекулами РНК в окружающей среде фактически составляет основу биологической организации.
Биологические системы, моделируемые как физические системы, демонстрируют самоорганизующееся поведение, а отношения подмножеств и надмножеств между различными структурами в их среде можно описать с помощью иерархий.
В экологии идея иерархии получила дальнейшее развитие. Эколог Одум и другие процитировали «Принцип иерархии Саймона», чтобы подчеркнуть стабильность и универсальность иерархических структур в процессе биологической эволюции. Эта перспектива не только позволяет нам лучше понять эволюцию организмов, но также помогает создать основу для исследований экосистем.
Благодаря этим взглядам мы можем глубже изучить девять уровней биологической организации:
<ол>С каждым добавленным слоем биологическая ткань отражает не только сочетание материи, но и сложность ее функции. Каждый уровень сплетает удивительную сеть жизни, которая заставляет задуматься: в чем же суть жизни при такой организационной структуре?