יצורים חיים גדלים אחרת מדברים שאינם חיים. דברים דוממים כגון שריפות, אגמים או הוריקנים יכולים לצמוח, אך הם עושים זאת על ידי הוספת חומר נוסף הם עשויים מבחוץ, או על ידי צמיחה להיות יותר מאותו חומר עם אותם מאפיינים. אגמים צומחים כאשר הם מכילים יותר מים, ושריפות גדלות על ידי הפיכתן לשריפות גדולות עם מאפיינים זהים לשריפות קטנות יותר. יצורים חיים יכולים לגדול גם הם, אך הם גדלים בצורה מבוקרת כדי לשנות את מאפייניהם באופן צפוי בדרך כלל. דברים שאינם חיים אינם הולכים באותה הדרך.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
בעוד דברים שאינם חיים יכולים לגדול מבלי לשנות את טבעם הבסיסי, היצורים החיים גדלים בדרך אחרת. רוב היצורים החיים זקוקים לחמצן, מים ומזון כדי לגדול. צמחים הם מקרה מיוחד מכיוון שהם מייצרים מזון משלהם מתגובה כימית המתרחשת באור. יצורים חיים אחרים אוכלים צמחים או בעלי חיים אחרים למאכל. התאים של יצורים חיים מתחלקים, ומאפשרים ליצורים החיים לגדול ולהשתנה ככל שהם גדלים. התאים מתחלקים ליצירת תאים חדשים השונים מהתאים המקוריים. גידול זה נשלט על ידי הגנים בכל תא.
כיצד יצורים חיים גדלים ומתפתחים
יצורים חיים יכולים לצמוח בשתי דרכים, בהתבסס על חלוקה ושכפול של תאים חיים. כדי להתחלק, התאים צריכים קודם לגדול מספיק בכדי להבטיח שיש מספיק חומר חי לשני תאים. גידול כזה לוקח אנרגיה, שתאים חיים מקבלים מתרכובות אורגניות כמו פחמימות. התאים משלבים את התרכובות עם חמצן ליצירת פחמן דו חמצני בתמיסה על בסיס מים. תגובה זו משחררת מספיק אנרגיה כדי שהתאים ייצרו את מה שהם צריכים כדי לגדול. באופן זה, תאי עצם מייצרים יותר עצם, תאי עור יותר עור ובסופו של דבר התאים ממשיכים להתחלק כדי לשמור על עצם ועור גדלים. זהו סוג הצמיחה שמייצר יותר חומר קיים.
בסוג שני של גידול, התאים מתחלקים, אך התאים החדשים שונים מאלה המקוריים. זה קורה כשדבר חי חדש גדל ומתבגר או כאשר התנאים משתנים. לדוגמא, תינוק מגדל שיניים, שתיל ירקות מגדל שורש ועלים, או שציפור צעירה מגדלת נוצות. זוהי צמיחה מבוקרת ונשלטת על ידי הגנים בתאים של יצור חי. עבור שני סוגי הצמיחה, הדרך בה תאים מייצרים אנרגיה ומתחלקים נשארת זהה.
מהם הצרכים של יצורים חיים?
כדי שרוב התאים יגדלו ויתחלקו, הם זקוקים לאנרגיה שמספקת מזון, חמצן ומים. בעוד יצורים חיים שונים אוכלים מזונות שונים, המזון הוא המקור לתרכובות אורגניות המשלבות חמצן לשחרור פחמן דו חמצני ואנרגיה. התאים משתמשים באנרגיה כדי ליצור עוד חומר תאים ולצמוח. אם חומר התא מורכב מתרכובות או אלמנטים ספציפיים, יש לספק אותם גם במזון. לדוגמא, כדי לייצר עצם, תא זקוק לסידן, ולתאי שריר יש צורך בחלבון. כל עוד יצור חי מסופק עם חמצן, מים ומזון, הוא יכול להמשיך לגדול.
צמחים הם מקרה מיוחד. בעוד יצורים חיים אחרים אוכלים צמחים או בעלי חיים אחרים למאכל, צמחים יוצרים מזון משלהם מתגובה כימית המתרחשת באור. התאים שלהם גדלים ומתחלקים באותה צורה כמו יצורים חיים אחרים, אבל הם מקבלים את האוכל שלהם אחרת.
מהם הצרכים המיוחדים של צמחים?
בעוד כמה צמחים לוכדים ואוכלים חרקים וצמחים עשויים לספוג חומרים מזינים מהאדמה למטרות ספציפיות, הם עדיין זקוקים לחמצן, מים ומזון אחר לצורך חילוף החומרים הבסיסי שלהם. המאפיין הייחודי של צמחים הוא השיטה שלהם להשיג את המזון הדרוש להם.
צמחים יוצרים את התרכובות האורגניות הדרושות להם למזון באמצעות תהליך הנקרא פוטוסינתזה. כאשר מולקולת הכלורופיל בלב הפוטוסינתזה נחשפת לאור, היא משחררת אנרגיה המפצלת מולקולות מים למימן וחמצן. המימן משתלב עם פחמן מפחמן דו חמצני באוויר ליצירת פחמימות שהצמח יכול להשתמש בהן למאכל. בעוד שחילוף החומרים הרגיל של הצמח דורש חמצן, מים ומזון, תהליך הפוטוסינתזה זקוק לאור, פחמן דו חמצני ומים, ומייצר מזון וחמצן. כאשר צמחים נחשפים לאור הם זקוקים לפחמן דו חמצני ומים, וכשהם נמצאים בחושך הם זקוקים לחמצן ומים ומשתמשים במזון המאוחסן.
בעוד שמקור המזון שלהם שונה מזה של יצורים חיים אחרים, הצמחים משתמשים במזון לגידול וחלוקה של תאים ממש כמו בעלי חיים. כל עוד הצרכים הבסיסיים מתמלאים, צמחים ויצורים חיים אחרים יגדלו ויציגו צמיחה מבוקרת כדי לייצר שינויים ותוספות מבנה.
