От амеби до бабуини, всички живи същества имат няколко общи неща. Пет централни теми на биологията отделят живия от неживия. Вземете вируси: Те изглеждат живи, но много биолози не ги смятат за такива, тъй като им липсва една или повече от тези обединяващи характеристики. Ето факторите, които помагат да се разграничат живите от не толкова живите.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Петте централни теми на биологията са структура и функция на клетките, взаимодействия между организмите, хомеостаза, репродукция и генетика, и еволюция.
Структура и функция на клетките
Всички форми на живот се състоят от поне една клетка. През 17 век учените Робърт Хук и Антон фон Левенхук наблюдават клетките и отбелязват техните характеристики под микроскопи. Тези и последващи наблюдения доведоха до формирането на клетъчната теория, в която се посочва, че клетките съставляват целия живот, извършват всички биологични процеси и могат да идват само от други клетки. Всички клетки съдържат генетичен материал и други структури, плаващи в желеподобна матрица, придобиват енергия от заобикалящата ги среда и са обвити в защита от външната среда.
Взаимодействия между организми
Организмите не съществуват във вакууми. Всяко живо същество се е приспособило уникално към определено местообитание и е развило специфични взаимоотношения с други организми в същия район.
В екосистемите растенията използват светлинна енергия от слънцето, за да си направят храна, която се превръща в източник на енергия за други организми, които консумират растенията. Други същества ядат тези растителноядни организми и получават енергията. Когато растенията и животните умират, техният енергиен поток не спира; вместо това енергията се прехвърля в почвата и обратно в околната среда, благодарение на чистачи и разлагачи, които разграждат мъртвите организми.
Има различни връзки между формите на живот. Хищниците ядат плячка, паразитите намират хранителни вещества и подслон за сметка на други, а някои организми формират взаимноизгодни взаимоотношения помежду си. В резултат на това промените, засягащи един вид, оказват влияние върху оцеляването на други в рамките на екосистемата.
Хомеостазата поддържа живите същества живи
При многоклетъчните същества всички системи на органи работят заедно, за да балансират вещества като:
- течности
- йони
- киселинност
- газове
- отпадъци
Всеки вид може да толерира само специфични условия на околната среда в рамките на своя диапазон на толерантност. Извън този диапазон се намира зоната на непоносимост, където всички членове на даден вид умират. Когато външната среда се промени, хората трябва да поддържат постоянна вътрешна среда чрез постоянна адаптация. В противен случай те загиват.
Размножаване и генетика
Всички организми се размножават и предават характеристики на своите потомци. При безполовото размножаване потомството е точна копия на своите родители. По-сложните форми на живот са склонни към сексуално размножаване, което включва два индивида, които произвеждат потомство заедно. В този случай потомството показва характеристики на всеки родител.
В средата на 1800 г. австрийски монах на име Грегор Мендел провежда поредица от известни експерименти, изследващи връзката между половото размножаване и наследствеността. Мендел осъзна, че единиците, наречени гени, определят наследствеността и могат да бъдат предадени от родител на потомство.
Еволюция и естествен подбор
В началото на 1800 г. френският биолог Жан Батист дьо Ламарк предположи, че използването на определени функции би укрепила тяхното съществуване, а неизползването би ги накарало да изчезнат в последствие поколения. Това би обяснило как змиите са еволюирали от гущери, когато краката им не са били използвани, и как вратовете на жирафите са се удължили с разтягане, според Ламарк.
Чарлз Дарвин построи своя собствена теория за еволюцията, наречена естествен отбор. Следвайки престоя си като натуралист на кораба HMS Beagle, Дарвин формулира теория, според която всички хора притежават различия, които им позволяват да оцеляват в определена среда, да се размножават и да предават гените си на своите потомци. Хората, които се адаптират лошо към средата си, ще имат по-малко възможности да се чифтосват и предават гените си. В крайна сметка гените на по-силните индивиди ще станат по-видни в следващите популации. Теорията на Дарвин се превърна в най-приетата теория за еволюцията.