Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Δομή και λειτουργία των κυττάρων
- Αλληλεπιδράσεις μεταξύ οργανισμών
- Η ομοιόσταση διατηρεί ζωντανά πράγματα ζωντανά
- Αναπαραγωγή και Γενετική
- Εξέλιξη και φυσική επιλογή
Από τα αμβέματα έως τους μπαμπουίνους, όλα τα ζωντανά έχουν μερικά κοινά πράγματα. Πέντε κεντρικά θέματα βιολογίας έθεσαν το ζουν εκτός από το άψυχο. Πάρτε τους ιούς: Φαίνονται να είναι ζωντανοί, αλλά πολλοί βιολόγοι δεν το θεωρούν έτσι, δεδομένου ότι δεν έχουν ένα ή περισσότερα από αυτά τα ενωτικά χαρακτηριστικά. Εδώ είναι οι παράγοντες που βοηθούν στη διάκριση του ζωντανού από το όχι-ζωντανό.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Τα πέντε κεντρικά θέματα της βιολογίας είναι τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων, αλληλεπιδράσεις μεταξύ οργανισμών, ομοιοσταση, αναπαραγωγή και γενετική, και εξέλιξη.
Δομή και λειτουργία των κυττάρων
Όλες οι μορφές ζωής αποτελούνται από τουλάχιστον ένα κελί. Τον 17ο αιώνα, οι επιστήμονες Robert Hooke και Anton von Leeuwenhoek παρατήρησαν τα κύτταρα και σημείωσαν τα χαρακτηριστικά τους υπό μικροσκόπια. Αυτές και οι επακόλουθες παρατηρήσεις οδήγησαν στον σχηματισμό της κυτταρικής θεωρίας, δηλώνοντας ότι τα κύτταρα συνθέτουν όλη τη ζωή, πραγματοποιούν όλες τις βιολογικές διεργασίες και μπορούν να προέρχονται μόνο από άλλα κύτταρα. Όλα τα κύτταρα περιέχουν γενετικό υλικό και άλλες δομές που επιπλέουν σε μια ζελατινοειδή μήτρα, αποκτούν ενέργεια από το περιβάλλον τους και καλύπτονται με προστασία από το εξωτερικό περιβάλλον.
Αλληλεπιδράσεις μεταξύ οργανισμών
Οι οργανισμοί δεν υπάρχουν στα κενά. Κάθε ζωντανό πράγμα έχει προσαρμοσθεί μοναδικά σε ένα συγκεκριμένο βιότοπο και έχει αναπτύξει συγκεκριμένες σχέσεις με άλλους οργανισμούς στην ίδια περιοχή.
Στα οικοσυστήματα, τα φυτά χρησιμοποιούν ελαφριά ενέργεια από τον ήλιο για να φτιάξουν τη δική τους τροφή, η οποία γίνεται πηγή ενέργειας για άλλους οργανισμούς που καταναλώνουν τα φυτά. Άλλα πλάσματα τρώνε αυτούς τους φυτικούς τροφικούς οργανισμούς και λαμβάνουν την ενέργεια. Όταν τα φυτά και τα ζώα πεθαίνουν, η ροή ενέργειας τους δεν σταματάει. Αντίθετα, οι μεταφορές ενέργειας στο έδαφος και πίσω στο περιβάλλον, χάρη στους παγιδευτές και τους αποσυνθέτες που διαλύουν τους νεκρούς οργανισμούς.
Υπάρχουν διάφορες συνδέσεις μεταξύ μορφών ζωής. Οι θηρευτές τρώνε λεία, τα παράσιτα βρουν θρεπτικά συστατικά και καταφύγια εις βάρος των άλλων και ορισμένοι οργανισμοί σχηματίζουν αμοιβαία επωφελείς σχέσεις μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, οι αλλαγές που επηρεάζουν ένα είδος επηρεάζουν την επιβίωση άλλων εντός του οικοσυστήματος.
Η ομοιόσταση διατηρεί ζωντανά πράγματα ζωντανά
Η αλλαγή θα μπορούσε να σημάνει θάνατο σε ένα ζωντανό πράγμα. Μεγάλο μέρος της ενέργειας που χρησιμοποιείται από έναν οργανισμό διατηρεί ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον. Οι μονοκύτταροι οργανισμοί κρατούν τα υγρά τους, την οξύτητα και τη θερμοκρασία σχετικά σταθερά.
Σε πολυκύτταρα πλάσματα, όλα τα συστήματα οργάνων συνεργάζονται για την εξισορρόπηση ουσιών όπως τα υγρά, τα ιόντα, η οξύτητα, τα αέρια και τα απόβλητα. Κάθε είδος μπορεί να ανεχθεί μόνο συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες εντός του εύρους ανοχής του. Εκτός από αυτό το εύρος βρίσκεται η ζώνη μισαλλοδοξίας όπου όλα τα μέλη ενός είδους πεθαίνουν. Όταν το εξωτερικό περιβάλλον αλλάζει, τα άτομα πρέπει να διατηρούν ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον μέσω της συνεχούς προσαρμογής. Διαφορετικά, χάνονται.
Αναπαραγωγή και Γενετική
Όλοι οι οργανισμοί αναπαράγουν και μεταδίδουν τα χαρακτηριστικά στους απογόνους τους. Στην αγέλη αναπαραγωγής, οι απόγονοι είναι ακριβή αντίγραφα των γονέων τους. Πιο περίπλοκες μορφές ζωής στηρίζονται στη σεξουαλική αναπαραγωγή, η οποία περιλαμβάνει δύο άτομα που παράγουν απόγονα μαζί. Στην περίπτωση αυτή, οι απόγονοι παρουσιάζουν τα χαρακτηριστικά κάθε γονέα.
Στα μέσα της δεκαετίας του 1800, ένας Αυστριακός μοναχός, που ονομάστηκε Gregor Mendel, διεξήγαγε μια σειρά διάσημων πειραμάτων που διερευνούν τη σχέση μεταξύ σεξουαλικής αναπαραγωγής και κληρονομικότητας. Ο Mendel συνειδητοποίησε ότι οι μονάδες που ονομάζονται γονίδια καθορίζουν την κληρονομικότητα και μπορούν να μεταφερθούν από τον γονέα στους απογόνους.
Εξέλιξη και φυσική επιλογή
Στις αρχές της δεκαετίας του 1800, ο Γάλλος βιολόγος Jean Baptiste de Lamarck υποθέτει ότι η χρήση ορισμένων χαρακτηριστικών θα ενίσχυε την ύπαρξή τους και η μη χρήση τους θα είχε ως αποτέλεσμα να εξαφανιστούν τελικά στις επόμενες γενιές. Αυτό θα εξηγούσε τον τρόπο με τον οποίο τα φίδια εξελίχθηκαν από σαύρες όταν τα πόδια τους δεν είχαν χρησιμοποιηθεί και πώς οι λαιμοί των καμηλοπαρδάλων αυξάνονταν περισσότερο με το τέντωμα, σύμφωνα με τον Lamarck.
Ο Κάρολος Δαρβίνος δημιούργησε τη δική του θεωρία της εξέλιξης που ονομάζεται φυσική επιλογή Ακολουθώντας τη στάση του ως φυσιοδίφης στο πλοίο HMS Beagle, ο Ντάργουιν διατύπωσε μια θεωρία σύμφωνα με την οποία όλα τα άτομα έχουν διαφορές που τους επιτρέπουν να επιβιώσουν σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον, να αναπαραχθούν και να μεταβιβαστούν στα γονίδιά τους στους απογόνους τους. Τα άτομα που προσαρμόζονται ελάχιστα στο περιβάλλον τους θα έχουν λιγότερες ευκαιρίες να ζευγαρώσουν και να μεταδώσουν τα γονίδιά τους. Τελικά, τα γονίδια των ισχυρότερων ατόμων θα γίνουν πιο εμφανή στους επόμενους πληθυσμούς. Η θεωρία του Δαρβίνου έχει γίνει η πιο αποδεκτή θεωρία για την εξέλιξη.