Βιολογία - Χαρακτηριστικά της ζωής και των αρχών

Τι είναι βιολογία? Με απλά λόγια, είναι η μελέτη της ζωής, σε όλο το μεγαλείο της. Η βιολογία αφορά όλες τις μορφές ζωής, από τα πολύ μικρά φύκια έως τον πολύ μεγάλο ελέφαντα. Αλλά πώς ξέρουμε αν κάτι ζει; Για παράδειγμα, είναι ένας ιός ζωντανός ή νεκρός; Για να απαντήσουν σε αυτές τις ερωτήσεις, οι βιολόγοι έχουν δημιουργήσει ένα σύνολο κριτηρίων που ονομάζονται "χαρακτηριστικά της ζωής".

Τα έμβια όντα περιλαμβάνουν τόσο τον ορατό κόσμο των ζώων, των φυτών και μύκητες καθώς και τον αόρατο κόσμο του βακτήρια και ιοί. Σε βασικό επίπεδο, μπορούμε να το πούμε αυτό διατάσσεται η ζωή. Οι οργανισμοί έχουν μια εξαιρετικά περίπλοκη οργάνωση. Είμαστε όλοι εξοικειωμένοι με τα περίπλοκα συστήματα της βασικής μονάδας της ζωής, το κύτταρο.

Η ζωή μπορεί να «δουλέψει». Όχι, αυτό δεν σημαίνει ότι όλα τα ζώα είναι κατάλληλα για εργασία. Αυτό σημαίνει ότι τα ζωντανά πλάσματα μπορούν να πάρουν ενέργεια από το περιβάλλον. Αυτή η ενέργεια, με τη μορφή τροφής, μεταμορφώνεται για να διατηρεί μεταβολικές διεργασίες και για επιβίωση.

Η ζωή μεγαλώνει και αναπτύσσεται. Αυτό σημαίνει κάτι παραπάνω από απλή αναπαραγωγή ή μεγέθυνση. Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν επίσης τη δυνατότητα να ανοικοδομήσουν και να επισκευαστούν όταν τραυματιστούν.

Η ζωή μπορεί να αναπαραχθεί. Έχετε δει ποτέ να αναπαράγεται βρωμιά; Δεν νομίζω. Η ζωή μπορεί να προέλθει μόνο από άλλα ζωντανά πλάσματα.

Η ζωή μπορεί να ανταποκριθεί. Σκεφτείτε για την τελευταία φορά που μαχαίρωσες κατά λάθος το δάχτυλό σου. Σχεδόν αμέσως, κάνατε πίσω πόνο. Η ζωή χαρακτηρίζεται από αυτή την απάντηση στα ερεθίσματα.

Τελικά, η ζωή μπορεί να προσαρμοστεί και να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις του περιβάλλοντος. Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι προσαρμογών που μπορούν να συμβούν σε ανώτερους οργανισμούς.

• Οι αναστρέψιμες αλλαγές συμβαίνουν ως απόκριση στις αλλαγές στο περιβάλλον. Ας υποθέσουμε ότι ζείτε κοντά στη θάλασσα και ταξιδεύετε σε μια ορεινή περιοχή. Μπορεί να αρχίσετε να αντιμετωπίζετε δυσκολία στην αναπνοή και αύξηση καρδιά βαθμολογία ως αποτέλεσμα της αλλαγής στο υψόμετρο. Αυτά τα συμπτώματα εξαφανίζονται όταν επιστρέφετε στο επίπεδο της θάλασσας.
• Οι σωματικές αλλαγές συμβαίνουν ως αποτέλεσμα παρατεταμένων αλλαγών στο περιβάλλον. Χρησιμοποιώντας το προηγούμενο παράδειγμα, εάν επρόκειτο να μείνετε στην ορεινή περιοχή για μεγάλο χρονικό διάστημα, θα παρατηρούσατε ότι ο καρδιακός σας ρυθμός θα αρχίσει να επιβραδύνεται και θα αρχίσετε να αναπνέετε κανονικά. Οι σωματικές αλλαγές είναι επίσης αναστρέψιμες.
• Ο τελικός τύπος προσαρμογής ονομάζεται γονότυπος (προκαλείται από γενετική μετάλλαξη). Αυτές οι αλλαγές συμβαίνουν στο γενετικό σχήμα του οργανισμού και δεν είναι αναστρέψιμες. Ένα παράδειγμα θα ήταν η ανάπτυξη αντοχής στα εντομοκτόνα από έντομα και αράχνες.

Συνοπτικά, η ζωή είναι οργανωμένη, «λειτουργεί», μεγαλώνει, αναπαράγεται, ανταποκρίνεται σε ερεθίσματα και προσαρμόζεται. Αυτά τα χαρακτηριστικά αποτελούν τη βάση της μελέτης της βιολογίας.

Το θεμέλιο της βιολογίας όπως υπάρχει σήμερα βασίζεται σε πέντε βασικές αρχές. Είναι η θεωρία των κυττάρων, η γονιδιακή θεωρία, η εξέλιξη, η ομοιόσταση και οι νόμοι της θερμοδυναμικής.

• Θεωρία κυττάρων: όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα. Το κελί είναι η βασική μονάδα της ζωής.
• Θεωρία γονιδίων: τα χαρακτηριστικά κληρονομούνται μέσω της μετάδοσης γονιδίων. Γονίδια βρίσκονται στο χρωμοσώματα και αποτελούνται από DNA.
• Εξέλιξη: οποιαδήποτε γενετική αλλαγή σε έναν πληθυσμό που κληρονομείται σε πολλές γενιές. Αυτές οι αλλαγές μπορεί να είναι μικρές ή μεγάλες, αισθητές ή όχι τόσο αισθητές.
• Ομοιοσταση: ικανότητα διατήρησης ενός σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος ως απόκριση σε περιβαλλοντικές αλλαγές.
• Θερμοδυναμική: η ενέργεια είναι σταθερή και ο ενεργειακός μετασχηματισμός δεν είναι απολύτως αποδοτικός.

Υποτομίες της Βιολογίας
Το πεδίο της βιολογίας είναι πολύ ευρύ πεδίο και μπορεί να χωριστεί σε διάφορους κλάδους. Με την πιο γενική έννοια, αυτοί οι κλάδοι κατηγοριοποιούνται με βάση τον τύπο του οργανισμού που μελετήθηκε. Για παράδειγμα, η ζωολογία ασχολείται με μελέτες σε ζώα, η βοτανική ασχολείται με μελέτες φυτών και η μικροβιολογία είναι η μελέτη μικροοργανισμών. Αυτοί οι τομείς σπουδών μπορούν να αναλυθούν περαιτέρω σε διάφορους εξειδικευμένους υπο-κλάδους. Μερικά από τα οποία περιλαμβάνουν ανατομία, κυτταρική βιολογία, γενεσιολογίακαι φυσιολογία.