Od améb po paviány má všetko živé spoločné pár vecí. Päť ústredných tém biológie odlišuje život od neživých. Vezmite vírusy: Zdá sa, že sú nažive, ale veľa biológov ich tak nepovažuje, pretože im chýba jedna alebo viac z týchto zjednocujúcich charakteristík. Tu sú faktory, ktoré pomáhajú rozlíšiť živé od menej živých.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Päť ústredných tém biológie je štruktúra a funkcia buniek, interakcie medzi organizmami, homeostáza, reprodukcia a genetikaa vývoj.
Štruktúra a funkcia buniek
Všetky formy života pozostávajú najmenej z jednej bunky. V 17. storočí vedci Robert Hooke a Anton von Leeuwenhoek pozorovali bunky a zaznamenávali ich vlastnosti pod mikroskopmi. Tieto a následné pozorovania viedli k vytvoreniu bunkovej teórie s tvrdením, že bunky tvoria celý život, vykonávajú všetky biologické procesy a môžu pochádzať iba z iných buniek. Všetky bunky obsahujú genetický materiál a ďalšie štruktúry plávajúce v rôsolovitej matrici, získavajú energiu zo svojho okolia a sú obklopené ochranou pred vonkajším prostredím.
Interakcie medzi organizmami
Organizmy vo vákuu neexistujú. Každý živý tvor sa jedinečne prispôsobil konkrétnemu biotopu a vytvoril si špecifické vzťahy s inými organizmami v tej istej oblasti.
V ekosystémoch rastliny využívajú svetelnú energiu zo slnka na výrobu vlastnej potravy, ktorá sa stáva zdrojom energie pre ďalšie organizmy, ktoré rastliny konzumujú. Ostatné bytosti jedia tieto organizmy živiace sa rastlinami a prijímajú energiu. Keď rastliny a zvieratá zomrú, ich tok energie sa nezastaví; namiesto toho sa energia prenáša do pôdy a späť do životného prostredia vďaka lapačom a rozkladačom, ktoré rozkladajú mŕtve organizmy.
Medzi formami života existujú rôzne súvislosti. Predátori jedia korisť, paraziti nachádzajú živiny a prístrešie na úkor ostatných a niektoré organizmy si navzájom vytvárajú vzájomne výhodné vzťahy. Výsledkom je, že zmeny ovplyvňujúce jeden druh ovplyvňujú prežitie ostatných v rámci ekosystému.
Homeostáza udržuje živé veci nažive
U mnohobunkových tvorov všetky orgánové systémy spolupracujú na rovnováhe látok, ako sú:
- tekutín
- ióny
- kyslosť
- plyny
- odpady
Každý druh môže v rámci rozsahu svojej tolerancie tolerovať iba špecifické podmienky prostredia. Mimo tohto rozsahu leží zóna neznášanlivosti, kde zomierajú všetci členovia druhu. Pri zmene vonkajšieho prostredia musia jednotlivci udržiavať neustále vnútorné prostredie neustálym prispôsobovaním sa. Inak zahynú.
Reprodukcia a genetika
Všetky organizmy sa množia a odovzdávajú vlastnosti svojim potomkom. V nepohlavnom rozmnožovaní sú potomkovia presnými replikami ich rodičov. Zložitejšie formy života sa prikláňajú k sexuálnej reprodukcii, ktorá zahŕňa dvoch jedincov, ktorí spolu plodia potomkov. V tomto prípade potomstvo vykazuje vlastnosti každého rodiča.
V polovici 19. storočia uskutočnil rakúsky mních Gregor Mendel sériu slávnych experimentov skúmajúcich vzťah medzi sexuálnou reprodukciou a dedičnosťou. Mendel si uvedomil, že jednotky nazývané gény určujú dedičnosť a môžu sa prenášať z rodiča na potomka.
Evolúcia a prírodný výber
Na začiatku 19. storočia francúzsky biológ Jean Baptiste de Lamarck vyslovil hypotézu, že použitie určitých funkcií by posilnilo ich existenciu a nepoužívanie by spôsobilo, že nakoniec zmizli v nasledujúcom generácií. To by vysvetľovalo, ako sa hady vyvinuli z jašteríc, keď ich nohy neboli používané, a ako sa podľa Lamarcka predĺžili krky žirafy s naťahovaním.
Charles Darwin skonštruoval svoju vlastnú evolučnú teóriu nazvanú prírodný výber. Po svojom pôsobení ako prírodovedca na lodi HMS Beagle formuloval Darwin teóriu, ktorá tvrdila, že všetci jednotlivci majú rozdiely, ktoré im umožňujú prežiť v konkrétnom prostredí, množiť sa a odovzdávať svoje gény svojim potomkom. Jednotlivci, ktorí sa zle prispôsobujú prostrediu, by mali menej príležitostí na párenie a šírenie svojich génov. Gény silnejších jedincov by sa nakoniec stali prominentnejšími v nasledujúcich populáciách. Darwinova teória sa stala najuznávanejšou teóriou evolúcie.
