Από τις αμοιβάδες έως τους μπαμπουίνους, όλα τα ζωντανά πράγματα έχουν μερικά κοινά πράγματα. Πέντε κεντρικά θέματα της βιολογίας ξεχωρίζουν το ζωντανό από το άψυχο. Πάρτε ιούς: Φαίνονται να είναι ζωντανοί, αλλά πολλοί βιολόγοι δεν τους θεωρούν έτσι, επειδή δεν διαθέτουν ένα ή περισσότερα από αυτά τα ενοποιητικά χαρακτηριστικά. Εδώ είναι οι παράγοντες που συμβάλλουν στη διάκριση του ζωντανού από του μη-έτσι.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Τα πέντε κεντρικά θέματα της βιολογίας είναι δομή και 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 κύτταρο. Τον 17ο αιώνα, οι επιστήμονες Robert Hooke και Anton von Leeuwenhoek παρατήρησαν τα κύτταρα και σημείωσαν τα χαρακτηριστικά τους κάτω από μικροσκόπια. Αυτές και οι επακόλουθες παρατηρήσεις οδήγησαν στο σχηματισμό της κυτταρικής θεωρίας, δηλώνοντας ότι τα κύτταρα αποτελούν όλη τη ζωή, πραγματοποιούν όλες τις βιολογικές διαδικασίες και μπορούν να προέρχονται μόνο από άλλα κύτταρα. Όλα τα κύτταρα περιέχουν γενετικό υλικό και άλλες δομές που επιπλέουν σε μια μήτρα τύπου ζελέ, αποκτούν ενέργεια από το περιβάλλον τους και τυλίγονται σε προστασία από το εξωτερικό περιβάλλον.
Αλληλεπιδράσεις μεταξύ οργανισμών
Οι οργανισμοί δεν υπάρχουν στο κενό. Κάθε ζωντανό πράγμα έχει προσαρμοστεί μοναδικά σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον 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 οργανισμούς που τρώνε τα φυτά και λαμβάνουν την ενέργεια. Όταν τα φυτά και τα ζώα πεθαίνουν, η ροή ενέργειας τους δεν σταματά. Αντ 'αυτού, η ενέργεια μεταφέρεται στο έδαφος και επιστρέφει στο περιβάλλον, χάρη στους καθαριστές και τους αποσυνθέτες που διαλύουν τους νεκρούς οργανισμούς.
Υπάρχουν διάφορες συνδέσεις μεταξύ μορφών ζωής. Οι αρπακτικοί τρώνε θήραμα, τα παράσιτα βρίσκουν θρεπτικά συστατικά και καταφύγιο σε βάρος άλλων, και ορισμένοι οργανισμοί σχηματίζουν αμοιβαία επωφελείς σχέσεις μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, οι αλλαγές που επηρεάζουν ένα είδος επηρεάζουν την επιβίωση άλλων στο οικοσύστημα.
Η ομοιόσταση κρατά τα ζωντανά πράγματα ζωντανά
Σε πολυκύτταρα πλάσματα, όλα τα συστήματα οργάνων συνεργάζονται για την εξισορρόπηση ουσιών όπως:
- υγρά
- ιόντα
- οξύτητα
- αέρια
- απόβλητα
Κάθε είδος μπορεί να ανεχθεί μόνο συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες εντός του εύρους ανοχής του. Εκτός αυτού του εύρους βρίσκεται η ζώνη δυσανεξίας όπου πεθαίνουν όλα τα μέλη ενός είδους. Όταν το εξωτερικό περιβάλλον αλλάζει, τα άτομα πρέπει να διατηρούν ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον μέσω συνεχούς προσαρμογής. Διαφορετικά, θα χαθούν.
Αναπαραγωγή και γενετική
Όλοι οι οργανισμοί αναπαράγουν και μεταδίδουν χαρακτηριστικά στους απογόνους τους. Στην ασεξουαλική αναπαραγωγή, οι απόγονοι είναι ακριβή αντίγραφα των γονιών τους. Οι πιο σύνθετες μορφές ζωής κλίνουν προς τη σεξουαλική αναπαραγωγή, η οποία περιλαμβάνει δύο άτομα που παράγουν απόγονα μαζί. Σε αυτήν την περίπτωση, ο απόγονος εμφανίζει χαρακτηριστικά κάθε γονέα.
Στα μέσα του 1800, ένας Αυστριακός μοναχός με το όνομα Gregor Mendel πραγματοποίησε μια σειρά από διάσημα πειράματα που διερευνούν τη σχέση μεταξύ της σεξουαλικής αναπαραγωγής και της κληρονομικότητας. Ο Μεντέλ συνειδητοποίησε ότι οι μονάδες που ονομάζονταν γονίδια καθόριζαν την κληρονομικότητα και μπορούσαν να μεταδοθούν από γονέα στον απόγονο.
Εξέλιξη και φυσική επιλογή
Στις αρχές του 1800, ο Γάλλος βιολόγος Jean Baptiste de Lamarck υπέθεσε ότι η χρήση ορισμένων χαρακτηριστικών θα ενίσχυε την ύπαρξή τους, και η μη χρήση τους θα τους έκανε τελικά να εξαφανιστούν στη συνέχεια γενιές. Αυτό θα εξηγούσε πώς εξελίχθηκαν τα φίδια από σαύρες όταν δεν χρησιμοποιούσαν τα πόδια τους και πώς οι λαιμοί καμηλοπάρδαλης μεγάλωναν με τέντωμα, σύμφωνα με τον Lamarck.
Ο Κάρολος Δαρβίνος δημιούργησε τη δική του θεωρία εξέλιξης που ονομάζεται φυσική επιλογή Ακολουθώντας την θητεία του ως φυσιοδίφης στο πλοίο HMS Beagle, ο Ντάργουιν διατύπωσε μια θεωρία που ισχυρίστηκε ότι κατέχουν όλα τα άτομα διαφορές που τους επιτρέπουν να επιβιώσουν σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον, να αναπαράγουν και να μεταβιβάζουν τα γονίδια τους στους απογόνους τους. Άτομα που προσαρμόζονται άσχημα στο περιβάλλον τους θα έχουν λιγότερες ευκαιρίες να ζευγαρώσουν και να μεταδώσουν τα γονίδια 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 εξέλιξη.
