Od ameb do pavijank je vsem živim bitjem nekaj skupnih stvari. Pet osrednjih tem biologije ločuje življenje od neživega. Vzemite viruse: zdi se, da so živi, vendar jih mnogi biologi ne upoštevajo, ker jim manjka ena ali več teh povezovalnih značilnosti. Tu so dejavniki, ki pomagajo ločevati žive od ne preveč živečih.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Pet osrednjih tem biologije je zgradba in delovanje celic, interakcije med organizmi, homeostazo, reprodukcije in genetike, in evolucija.
Zgradba in delovanje celic
Vse življenjske oblike so sestavljene iz vsaj ene celice. V 17. stoletju sta znanstvenika Robert Hooke in Anton von Leeuwenhoek opazovala celice in pod mikroskopom opazila njihove značilnosti. Ta in nadaljnja opazovanja so privedla do oblikovanja celične teorije, ki navaja, da celice tvorijo vse življenje, izvajajo vse biološke procese in lahko prihajajo samo iz drugih celic. Vse celice vsebujejo genski material in druge strukture, ki plavajo v želeju podobnem matriksu, pridobivajo energijo iz okolice in so zavite v zaščito pred zunanjim okoljem.
Interakcije med organizmi
Organizmi v vakuumih ne obstajajo. Vsako živo bitje se je edinstveno prilagodilo določenemu življenjskemu prostoru in razvilo specifične odnose z drugimi organizmi na istem območju.
V ekosistemih rastline iz sončne energije izdelujejo svetlobo, da si ustvarijo hrano, ki postane vir energije za druge organizme, ki rastline porabijo. Druga bitja jedo te rastlinske organizme in dobivajo energijo. Ko rastline in živali umrejo, se njihov pretok energije ne ustavi; namesto tega se energija prenaša v tla in nazaj v okolje, zahvaljujoč odstranjevalcem in razgrajevalcem, ki razgrajujejo odmrle organizme.
Med življenjskimi oblikami obstajajo različne povezave. Plenilci jedo plen, zajedavci najdejo hranila in zavetje na račun drugih, nekateri organizmi pa tvorijo medsebojno koristne odnose. Posledično spremembe, ki vplivajo na eno vrsto, vplivajo na preživetje drugih znotraj ekosistema.
Homeostaza ohranja živa bitja
Pri večceličnih bitjih vsi organski sistemi sodelujejo pri uravnoteženju snovi, kot so:
- tekočine
- ioni
- kislost
- plini
- odpadki
Vsaka vrsta lahko v svojem tolerantnem območju prenaša le posebne okoljske razmere. Zunaj tega območja leži območje nestrpnosti, kjer vsi člani vrste umrejo. Ko se zunanje okolje spremeni, morajo posamezniki s stalnim prilagajanjem vzdrževati stalno notranje okolje. V nasprotnem primeru poginejo.
Razmnoževanje in genetika
Vsi organizmi se razmnožujejo in svoje lastnosti prenašajo na svoje potomce. Pri nespolnem razmnoževanju so potomci natančne kopije svojih staršev. Kompleksnejše življenjske oblike se nagibajo k spolnemu razmnoževanju, ki vključuje dva posameznika, ki skupaj tvorita potomce. V tem primeru potomci kažejo značilnosti vsakega starša.
Sredi 19. stoletja je avstrijski menih z imenom Gregor Mendel izvedel vrsto slavnih poskusov, ki so raziskovali razmerje med spolnim razmnoževanjem in dednostjo. Mendel je spoznal, da enote, imenovane geni, določajo dednost in jih je mogoče prenesti s staršev na potomce.
Evolucija in naravna selekcija
V zgodnjih devetdesetih letih 20. stoletja je francoski biolog Jean Baptiste de Lamarck domneval, da uporaba nekaterih lastnosti bi okrepil njihov obstoj, neuporaba pa bi sčasoma izginila generacije. To bi pojasnilo, kako so se kače razvile iz kuščarjev, ko niso uporabljali nog, in kako so se vratovi žirafe z raztegovanjem podaljšali, pravi Lamarck.
Charles Darwin je zgradil svojo teorijo evolucije, imenovano naravna selekcija. Po svojem naravoslovnem delovanju na ladji HMS Beagle je Darwin oblikoval teorijo, ki trdi, da jo imajo vsi posamezniki razlike, ki jim omogočajo preživetje v določenem okolju, razmnoževanje in posredovanje genov potomcem. Posamezniki, ki se slabo prilagajajo okolju, bi imeli manj možnosti za parjenje in posredovanje genov. Sčasoma bi geni močnejših posameznikov postali bolj opazni v naslednjih populacijah. Darwinova teorija je postala najbolj sprejeta teorija za evolucijo.
