من الأميبات إلى قردة البابون ، كل الكائنات الحية لديها بعض الأشياء المشتركة. خمسة موضوعات مركزية في علم الأحياء تميز الحياة عن غير الحية. خذ الفيروسات: يبدو أنها على قيد الحياة ، لكن العديد من علماء الأحياء لا يعتبرونها كذلك لأنها تفتقر إلى واحدة أو أكثر من هذه الخصائص الموحدة. فيما يلي العوامل التي تساعد على التمييز بين الأحياء من غير الأحياء.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
الموضوعات الخمسة المركزية في علم الأحياء هي هيكل ووظيفة الخلايا, التفاعلات بين الكائنات الحية, التوازن, التكاثر وعلم الوراثة، و تطور.
هيكل ووظيفة الخلايا
تتكون جميع أشكال الحياة من خلية واحدة على الأقل. في القرن السابع عشر ، لاحظ العالمان روبرت هوك وأنتون فون ليوينهوك الخلايا ولاحظا خصائصها تحت المجاهر. أدت هذه الملاحظات والملاحظات اللاحقة إلى تكوين نظرية الخلية ، التي تنص على أن الخلايا تشكل كل أشكال الحياة ، وتنفذ جميع العمليات البيولوجية ولا يمكن أن تأتي إلا من خلايا أخرى. تحتوي جميع الخلايا على مادة وراثية وهياكل أخرى تطفو في مصفوفة تشبه الهلام ، وتكتسب الطاقة من محيطها ، وتغلفها الحماية من البيئة الخارجية.
التفاعلات بين الكائنات الحية
لا توجد الكائنات الحية في الفراغات. لقد تكيف كل كائن حي بشكل فريد مع موطن معين وطور علاقات محددة مع الكائنات الحية الأخرى في نفس المنطقة.
في النظم البيئية ، تستخدم النباتات الطاقة الضوئية من الشمس لصنع طعامها ، والذي يصبح مصدرًا للطاقة للكائنات الأخرى التي تستهلك النباتات. مخلوقات أخرى تأكل هذه الكائنات الحية النباتية وتتلقى الطاقة. عندما تموت النباتات والحيوانات ، لا يتوقف تدفق طاقتها ؛ وبدلاً من ذلك ، تنتقل الطاقة إلى التربة وتعود إلى البيئة ، بفضل أدوات الزبال والمحللات التي تكسر الكائنات الميتة.
هناك روابط مختلفة بين أشكال الحياة. تأكل الحيوانات المفترسة الفريسة ، وتجد الطفيليات العناصر الغذائية والمأوى على حساب الآخرين ، وتشكل بعض الكائنات الحية علاقات متبادلة المنفعة مع بعضها البعض. نتيجة لذلك ، تؤثر التغييرات التي تؤثر على نوع واحد على بقاء الأنواع الأخرى داخل النظام البيئي.
الاستتباب يحافظ على الأشياء الحية
في الكائنات متعددة الخلايا ، تعمل جميع أجهزة الأعضاء معًا لتحقيق التوازن بين المواد مثل:
- سوائل
- الأيونات
- حموضة
- غازات
- النفايات
يمكن لكل نوع تحمل ظروف بيئية محددة فقط ضمن نطاق تحمله. خارج هذا النطاق تقع منطقة التعصب حيث يموت جميع أعضاء النوع. عندما تتغير البيئة الخارجية ، يتعين على الأفراد الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة من خلال التكيف المستمر. وإلا فإنهم يموتون.
التكاثر وعلم الوراثة
تتكاثر جميع الكائنات الحية وتنقل الخصائص إلى نسلها. في التكاثر اللاجنسي ، فإن النسل هو نسخ طبق الأصل من والديهم. تميل أشكال الحياة الأكثر تعقيدًا إلى التكاثر الجنسي ، والذي يتضمن فردين ينتجان ذرية معًا. في هذه الحالة ، يظهر النسل خصائص كل والد.
في منتصف القرن التاسع عشر ، أجرى راهب نمساوي يُدعى جريجور مندل سلسلة من التجارب الشهيرة لاستكشاف العلاقة بين التكاثر الجنسي والوراثة. أدرك مندل أن الوحدات التي تسمى الجينات تحدد الوراثة ويمكن أن تنتقل من الأب إلى الأبناء.
التطور والانتقاء الطبيعي
في أوائل القرن التاسع عشر ، افترض عالم الأحياء الفرنسي جان بابتيست دي لامارك أن استخدام ميزات معينة من شأنه أن يعزز وجودهم ، وعدم الاستخدام سيؤدي إلى اختفائهم في نهاية المطاف في وقت لاحق أجيال. هذا من شأنه أن يفسر كيف تطورت الثعابين من السحالي عندما لم يتم استخدام أرجلها ، وكيف نمت أعناق الزرافة مع التمدد ، وفقًا لامارك.
وضع تشارلز داروين نظريته الخاصة في التطور والتي تسمى الانتقاء الطبيعي. بعد الفترة التي قضاها كعالم طبيعة على متن السفينة HMS Beagle ، صاغ داروين نظرية ادعت أن جميع الأفراد يمتلكون الاختلافات التي تسمح لهم بالبقاء على قيد الحياة في بيئة معينة ، والتكاثر ، ونقل جيناتهم إلى أحفادهم. الأفراد الذين يتأقلمون بشكل سيئ مع بيئاتهم سيكون لديهم فرص أقل للتزاوج ونقل جيناتهم. في النهاية ، ستصبح جينات الأفراد الأقوى أكثر بروزًا في المجموعات السكانية اللاحقة. أصبحت نظرية داروين النظرية الأكثر قبولًا للتطور.
