Основные понятия биологии

Гомеостаз

Концепция гомеостаза — что живые существа поддерживают постоянную внутреннюю среду — была впервые предложена в 19 веке французским физиологом Клодом Бернаром, который заявил, что «все жизненные механизмы, как бы они ни были разнообразны, имеют только одну цель: сохранение постоянной условия жизни ».

В первоначальном понимании Бернара гомеостаз применялся к борьбе отдельного организма за выживание. Позднее эта концепция была расширена, чтобы включить любую биологическую систему от клетки до всей биосферы, все области Земли, населенные живыми существами.

Основные понятия биологии

Единство

Все живые организмы, независимо от их уникальности, обладают некоторыми общими биологическими, химическими и физическими характеристиками. Все они, например, состоят из основных единиц, известных как клетки, и одних и тех же химических веществ, которые при анализе обнаруживают заметное сходство даже в таких разрозненных организмах, как бактерии и люди. Более того, поскольку действие любого организма определяется тем, как его клетки взаимодействуют, и поскольку все клетки взаимодействуют примерно одинаково, основное функционирование всех организмов также похоже.

Существует не только единство основной живой субстанции и функционирования, но и единство происхождения всего живого. Согласно теории, предложенной в 1855 году немецким патологом Рудольфом Вирховым, «все живые клетки возникают из уже существующих живых клеток». Эта теория кажется верной для всех живых существ в настоящее время при существующих условиях окружающей среды. Если, однако, жизнь зарождалась на Земле более одного раза в прошлом, тот факт, что все организмы имеют одинаковую базовую структуру, состав и функции, может указывать на то, что только один первоначальный тип преуспел.

Общее происхождение жизни объяснило бы, почему у людей или бактерий — и во всех промежуточных формах жизни — одно и то же химическое вещество, дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), в форме генов определяет способность всего живого вещества точно воспроизводить себя. и передавать генетическую информацию от родителей к потомкам. Кроме того, механизмы этой передачи следуют шаблону, который одинаков для всех организмов.

Всякий раз, когда происходит изменение гена (мутация), происходит какое-то изменение в организме, который содержит этот ген. Именно это универсальное явление порождает различия (вариации) в популяциях организмов, из которых природа отбирает для выживания тех, которые лучше всего способны справиться с изменяющимися условиями окружающей среды.

 

Эволюция

В своей теории естественного отбора, которая обсуждается более подробно позже, Чарльз Дарвин предположил, что «выживание наиболее приспособленных» было основой органической эволюции (изменения живых существ со временем). Сама эволюция — это биологическое явление, общее для всех живых существ, даже если оно привело к их различиям. Доказательства в поддержку теории эволюции получены в основном из летописи окаменелостей, из сравнительных исследований структуры и функций, из исследований эмбриологического развития и из исследований ДНК и РНК (рибонуклеиновой кислоты).

Основные понятия биологии

Разнообразие

Несмотря на основные биологические, химические и физические сходства, присущие всем живым существам, разнообразие жизни существует не только между видами, но и внутри каждой естественной популяции. Феномен разнообразия имеет долгую историю изучения, потому что многие вариации, существующие в природе, видны невооруженным глазом. Тот факт, что организмы изменились в доисторические времена и что новые вариации постоянно развиваются, может быть подтвержден палеонтологическими записями, а также экспериментами по разведению в лаборатории. Спустя долгое время после того, как Дарвин предположил, что вариации существуют, биологи обнаружили, что они вызваны изменением генетического материала (ДНК). Это изменение может быть небольшим изменением в последовательности составляющих ДНК (нуклеотидов), большим изменением, таким как структурное изменение хромосомы, или полным изменением количества хромосом. В любом случае изменение генетического материала в репродуктивных клетках проявляется в каком-то структурном или химическом изменении у потомства. Последствия такой мутации зависят от взаимодействия мутантного потомства с окружающей средой.

Было высказано предположение, что половое размножение стало доминирующим типом размножения среди организмов из-за неотъемлемого преимущества изменчивости, которая является механизмом, который позволяет виду приспосабливаться к меняющимся условиям. Новые вариации потенциально присутствуют в генетических различиях, но степень преобладания вариации в генофонде зависит от количества потомков, которые производят мутанты или варианты (дифференциальное воспроизводство). Генетическая новизна (новая вариация) может со временем распространиться среди всех членов популяции, особенно если новизна увеличивает шансы популяции на выживание в среде, в которой она существует. Таким образом, когда вид попадает в новую среду обитания, он либо адаптируется к изменениям в результате естественного отбора или какого-либо другого эволюционного механизма, либо в конце концов умирает. Поскольку каждая новая среда обитания означает новую адаптацию, изменения среды обитания были ответственны за миллионы различных видов и неоднородность внутри каждого вида.

Общее количество существующих видов животных и растений оценивается примерно в 5-10 миллионов; около 1,5 миллиона этих видов описаны учеными. Использование классификации как средства создания определенного порядка из огромного числа различных типов организмов появилось еще в книге Бытия — со ссылками на крупный рогатый скот, зверей, птиц, пресмыкающихся, деревья и так далее. Однако первая научная попытка классификации приписывается греческому философу Аристотелю, который попытался создать систему, которая указала бы на взаимосвязь всех вещей друг с другом. Он расположил все по шкале, или «лестнице природы», с неживыми предметами внизу; растения были помещены ниже животных, а человечество было наверху. Другие схемы, которые использовались для группировки видов, включают большое анатомическое сходство, такое как крылья или плавники, которые указывают на естественное родство, а также сходство в репродуктивных структурах.

Таксономия была основана на двух основных предположениях: первое состоит в том, что аналогичное строение тела может использоваться в качестве критерия для классификации; во-вторых, помимо структурного сходства, эволюционные и молекулярные отношения между организмами могут использоваться как средство определения классификации.

 

Поведение и взаимоотношения

Изучение взаимоотношений живых существ друг с другом и с окружающей их средой известно как экология. Поскольку эти взаимосвязи так важны для благополучия Земли и могут быть серьезно нарушены деятельностью человека, экология стала важной отраслью биологии.

 

Непрерывность

Независимо от того, является ли организм человеком или бактерией, его способность к воспроизводству — одна из важнейших характеристик жизни. Поскольку жизнь происходит только от ранее существовавшей жизни, только через воспроизводство последующие поколения могут сохранять свойства вида.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector