5 centrala teman för biologi

Från amöbor till babianer har alla levande saker några saker gemensamt. Fem centrala teman inom biologin skiljer levandet från det livlösa. Ta virus: De verkar leva, men många biologer anser dem inte så eftersom de saknar en eller flera av dessa enande egenskaper. Här är de faktorer som hjälper till att skilja levande från icke-levande.

TL; DR (för lång; Läste inte)

De fem centrala teman för biologi är cellernas struktur och funktion, interaktioner mellan organismer, homeostas, reproduktion och genetikoch Evolution.

Alla livsformer består av minst en cell. På 1600-talet observerade forskarna Robert Hooke och Anton von Leeuwenhoek celler och noterade deras egenskaper under mikroskop. Dessa och efterföljande observationer ledde till bildandet av cellteorin, där de uppgav att celler utgör allt liv, utför alla biologiska processer och bara kan komma från andra celler. Alla celler innehåller genetiskt material och andra strukturer som flyter i en geléliknande matris, förvärvar energi från sin omgivning och omsluts av skydd från den yttre miljön.

Organismer finns inte i dammsugare. Varje levande sak har unikt anpassat sig till en viss livsmiljö och utvecklat specifika relationer med andra organismer i samma område.

I ekosystem använder växter ljusenergi från solen för att göra sin egen mat, som blir en energikälla för andra organismer som konsumerar växterna. Andra varelser äter dessa växtätande organismer och får energin. När växter och djur dör stannar inte deras energiflöde; istället överförs energin till jorden och tillbaka till miljön tack vare skräpmedel och sönderdelare som bryter ner döda organismer.

Det finns olika kopplingar mellan livsformer. Rovdjur äter byte, parasiter hittar näringsämnen och skyddar på bekostnad av andra, och vissa organismer bildar ömsesidigt fördelaktiga relationer med varandra. Som ett resultat påverkar förändringar som påverkar en art andras överlevnad inom ekosystemet.

I flercelliga varelser arbetar alla organsystem tillsammans för att balansera ämnen som:

• vätskor
  
• joner
  
• aciditet
  
• gaser
  
• avfall

Varje art tål endast specifika miljöförhållanden inom sitt toleransområde. Utanför detta område ligger intoleranszonen där alla medlemmar av en art dör. När den yttre miljön förändras måste individer upprätthålla en konstant inre miljö genom ständig anpassning. Annars försvinner de.

Alla organismer reproducerar och förmedlar egenskaper till sina avkommor. I asexuell reproduktion är avkommor exakta kopior av sina föräldrar. Mer komplexa livsformer lutar sig mot sexuell reproduktion, vilket innebär att två individer producerar avkommor tillsammans. I det här fallet visar avkomman egenskaper hos varje förälder.

I mitten av 1800-talet genomförde en österrikisk munk vid namn Gregor Mendel en serie berömda experiment som undersökte förhållandet mellan sexuell reproduktion och ärftlighet. Mendel insåg att enheter som kallades gener bestämde ärftlighet och kunde överföras från förälder till avkomma.

I början av 1800-talet antog den franska biologen Jean Baptiste de Lamarck att användningen av vissa funktioner skulle stärka deras existens, och icke-användning skulle få dem att så småningom försvinna i efterföljande generationer. Detta skulle förklara hur ormar utvecklades från ödlor när benen inte användes, och hur giraffhalsar växte längre med sträckning, enligt Lamarck.

Charles Darwin konstruerade sin egen evolutionsteori som kallas naturligt urval. Efter sin tid som naturforskare på skeppet HMS Beagle formulerade Darwin en teori som hävdade att alla individer besitter skillnader som gör att de kan överleva i en viss miljö, reproducera och vidarebefordra sina gener till sina ättlingar. Individer som anpassar sig dåligt till sina miljöer skulle få färre möjligheter att para ihop och förmedla sina gener. Så småningom skulle generna hos de starkare individerna bli mer framträdande i efterföljande populationer. Darwins teori har blivit den mest accepterade teorin för evolution.