Fra amøber til bavianer har alle levende ting et par ting til fælles. Fem centrale biologiske temaer adskiller de levende fra det livløse. Tag vira: De ser ud til at være i live, men mange biologer betragter dem ikke, da de mangler en eller flere af disse samlende egenskaber. Her er de faktorer, der hjælper med at skelne de levende fra de ikke-så-levende.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
De fem centrale temaer inden for biologi er cellernes struktur og funktion, interaktioner mellem organismer, homøostase, reproduktion og genetikog udvikling.
Struktur og funktion af celler
Alle livsformer består af mindst en celle. I det 17. århundrede observerede forskerne Robert Hooke og Anton von Leeuwenhoek celler og bemærkede deres egenskaber under mikroskoper. Disse og efterfølgende observationer førte til dannelsen af celleteorien, hvori det hedder, at celler udgør hele livet, udfører alle biologiske processer og kun kan komme fra andre celler. Alle celler indeholder genetisk materiale og andre strukturer, der flyder i en gelélignende matrix, erhverver energi fra deres omgivelser og er omsluttet af beskyttelse mod det ydre miljø.
Interaktioner mellem organismer
Organismer findes ikke i støvsugere. Hver levende ting har unikt tilpasset sig et bestemt habitat og udviklet specifikke relationer med andre organismer i samme område.
I økosystemer bruger planter lysenergi fra solen til at fremstille deres egen mad, som bliver en energikilde for andre organismer, der forbruger planterne. Andre væsner spiser disse planteædende organismer og modtager energien. Når planter og dyr dør, stopper deres energistrøm ikke; i stedet overføres energien til jorden og tilbage til miljøet takket være opfangere og nedbrydere, der nedbryder døde organismer.
Der er forskellige forbindelser mellem livsformer. Rovdyr spiser bytte, parasitter finder næringsstoffer og læ på bekostning af andre, og nogle organismer danner gensidigt gavnlige forhold til hinanden. Som et resultat påvirker ændringer, der påvirker en art, andres overlevelse inden for økosystemet.
Homeostase holder levende ting levende
I flercellede væsner arbejder alle organsystemer sammen for at afbalancere stoffer såsom:
- væsker
- ioner
- surhed
- gasser
- affald
Hver art tåler kun specifikke miljøforhold inden for dens toleranceområde. Uden for dette område ligger den zone med intolerance, hvor alle medlemmer af en art dør. Når det eksterne miljø ændrer sig, skal enkeltpersoner opretholde et konstant internt miljø gennem konstant tilpasning. Ellers omkommer de.
Reproduktion og genetik
Alle organismer reproducerer og videregiver egenskaber til deres afkom. I aseksuel reproduktion er afkom nøjagtige replikaer af deres forældre. Mere komplekse livsformer læner sig mod seksuel reproduktion, hvilket involverer to personer, der producerer afkom sammen. I dette tilfælde viser afkom karakteristika for hver forælder.
I midten af 1800'erne gennemførte en østrigsk munk ved navn Gregor Mendel en række berømte eksperimenter, der udforskede forholdet mellem seksuel reproduktion og arvelighed. Mendel indså, at enheder kaldet gener bestemte arvelighed og kunne overføres fra forælder til afkom.
Evolution og naturlig udvælgelse
I begyndelsen af 1800'erne antog den franske biolog Jean Baptiste de Lamarck, at brugen af visse funktioner ville styrke deres eksistens, og ikke-brug ville få dem til at forsvinde i det efterfølgende generationer. Dette ville forklare, hvordan slanger udviklede sig fra firben, når deres ben ikke blev brugt, og hvordan girafhals blev længere med strækning, ifølge Lamarck.
Charles Darwin konstruerede sin egen evolutionsteori kaldet naturlig selektion. Efter sin periode som naturforsker på skibet HMS Beagle formulerede Darwin en teori, der hævdede, at alle individer besidder forskelle, der giver dem mulighed for at overleve i et bestemt miljø, reproducere og videregive deres gener til deres efterkommere. Personer, der tilpasser sig dårligt til deres omgivelser, ville have færre muligheder for at parre sig og videregive deres gener. Til sidst ville generne hos de stærkere individer blive mere fremtrædende i efterfølgende populationer. Darwins teori er blevet den mest accepterede teori for evolution.
