Od ameba do babuna, sva živa bića imaju nekoliko zajedničkih stvari. Pet središnjih tema biologije izdvaja živo od neživog. Uzmi viruse: Čini se da su živi, ali mnogi ih biolozi ne smatraju takvim, jer im nedostaje jedna ili više ovih objedinjujućih karakteristika. Evo čimbenika koji pomažu u razlikovanju živog od ne-živog.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Pet središnjih tema biologije su građu i funkciju stanica, interakcije između organizama, homeostaza, reprodukcija i genetika, i evolucija.
Građa i funkcija stanica
Svi se oblici života sastoje od barem jedne stanice. U 17. stoljeću znanstvenici Robert Hooke i Anton von Leeuwenhoek promatrali su stanice i bilježili njihove karakteristike pod mikroskopom. Ta i sljedeća promatranja dovela su do formiranja stanične teorije, navodeći da stanice čine sav život, provode sve biološke procese i mogu potjecati samo iz drugih stanica. Sve stanice sadrže genetski materijal i druge strukture koje plutaju u želeu sličnom matriksu, stječu energiju iz svoje okoline i obavijene su zaštitom od vanjske okoline.
Interakcije između organizama
Organizmi ne postoje u vakuumima. Svako živo biće jedinstveno se prilagodilo određenom staništu i razvilo specifične odnose s drugim organizmima na istom području.
U ekosustavima biljke koriste svjetlost sunčeve energije za stvaranje vlastite hrane, koja postaje izvor energije za druge organizme koji biljke troše. Druga bića jedu ove organizme koji se hrane biljkama i dobivaju energiju. Kad biljke i životinje umru, njihov protok energije ne prestaje; umjesto toga, energija se prenosi u tlo i vraća u okoliš, zahvaljujući čistačima i razlagačima koji razgrađuju mrtve organizme.
Postoje razne veze između oblika života. Predatori jedu plijen, paraziti pronalaze hranjive sastojke i sklanjaju se na štetu drugih, a neki organizmi stvaraju međusobno korisne odnose. Kao rezultat toga, promjene koje utječu na jednu vrstu utječu na opstanak drugih unutar ekosustava.
Homeostaza održava živa bića živima
U višećelijskim bićima svi sustavi organa rade zajedno kako bi uravnotežili tvari kao što su:
- tekućine
- ioni
- kiselost
- plinovi
- otpad
Svaka vrsta može tolerirati samo specifične uvjete okoliša u svom rasponu tolerancije. Izvan ovog područja nalazi se zona netolerancije u kojoj svi pripadnici vrste umiru. Kad se vanjsko okruženje promijeni, pojedinci moraju održavati stalno unutarnje okruženje stalnom prilagodbom. Inače propadaju.
Reprodukcija i genetika
Svi se organizmi razmnožavaju i svojstva prenose na svoje potomstvo. U nespolnom razmnožavanju, potomci su točne replike svojih roditelja. Složeniji oblici života naginju spolnoj reprodukciji, koja uključuje dvije jedinke koje zajedno proizvode potomstvo. U ovom slučaju, potomci pokazuju karakteristike svakog roditelja.
Sredinom 1800-ih austrijski redovnik Gregor Mendel proveo je niz poznatih eksperimenata istražujući odnos između spolne reprodukcije i nasljedstva. Mendel je shvatio da jedinice koje se nazivaju geni određuju nasljednost i mogu se prenijeti s roditelja na potomstvo.
Evolucija i prirodna selekcija
Početkom 1800-ih, francuski biolog Jean Baptiste de Lamarck pretpostavio je da korištenje određenih značajki ojačalo bi njihovo postojanje, a neupotreba bi uzrokovala da na kraju nestanu generacije. To bi objasnilo kako su zmije evoluirale od guštera kad im se noge nisu koristile i kako su vratovi žirafe duljim rastezanjem rastezali se, prema Lamarcku.
Charles Darwin konstruirao je vlastitu teoriju evolucije nazvanu prirodna selekcija. Nakon boravka u prirodi na brodu HMS Beagle, Darwin je formulirao teoriju koja je tvrdila da je posjeduju svi pojedinci razlike koje im omogućuju da prežive u određenom okruženju, razmnožavaju se i prenose svoje gene potomcima. Pojedinci koji se loše prilagode svom okruženju imali bi manje mogućnosti za parenje i prenošenje svojih gena. Na kraju, geni jačih jedinki postat će istaknutiji u sljedećim populacijama. Darwinova teorija postala je najprihvaćenija teorija za evoluciju.
