Kas yra gyvybė? Apibrėžimas, savybės ir biologijos pagrindai

Kas yra gyvybė? Sužinokite aiškų apibrėžimą, gyvybės savybes ir biologijos pagrindus — nuo ląstelių struktūros iki energijos šaltinių ir evoliucijos.

Gyvybė yra biologinė sąvoka, susijusi su savybėmis, būkle ar būdu, skiriančiu gyvą daiktą nuo negyvosios medžiagos. Pats žodis gali reikšti gyvą būtybę arba vykstančius procesus, kurių dalis yra gyvos būtybės. Jis taip pat gali reikšti laikotarpį, per kurį kas nors funkcionuoja (kaip tarp gimimo ir mirties), būseną subjekto, kuris gimė, bet dar turi mirti, arba tai, kas daro gyvą daiktą gyvą.

Gyvybės mokslas vadinamas biologija, o žmonės, tyrinėjantys gyvybę, - biologais. Gyvenimo trukmė - tai vidutinė tam tikros rūšies žmonių gyvenimo trukmė. Dauguma gyvybės rūšių Žemėje yra maitinamos saulės energija, vienintelės žinomos išimtys yra chemosintetinančios bakterijos, gyvenančios aplink hidrotermines angas vandenyno dugne. Visa gyvybė Žemėje yra pagrįsta anglies junginių chemija, konkrečiai įtraukiant ilgas grandines turinčias molekules, tokias kaip baltymai ir nukleino rūgštis. Su vandeniu, kuris yra būtinas, ilgos molekulės apgaubiamos membranomis ir sudaro ląsteles. Tai gali būti teisinga arba ne visoms galimoms gyvybės formoms Visatoje, tačiau šiandien tai yra teisinga visai gyvybei Žemėje.

Pagrindinis gyvybės apibrėžimas

Gyvybė dažniausiai apibrėžiama kaip sistemų rinkinys, turintis tam tikrą organizaciją ir procesus, leidžiančius:

• Medžiagų ir energijos mainai (metabolizmas) — gyvi organizmai gauna energiją ir medžiagas iš aplinkos ir naudoja jas funkcijoms palaikyti.
• Augimas ir vystymasis — organizmai auga ir, jei genetinė informacija kinta arba yra reguliuojama, vyksta vystymosi procesai.
• Reakcija į aplinką — gebėjimas laikinai arba nuolat keistis reaguojant į dirgiklius.
• Homeostazė — gebėjimas palaikyti vidinę pusiausvyrą (pvz., temperatūrą, pH, druskų koncentraciją).
• Reprodukcija — galimybė duoti palikuonis arba perduoti genetinę informaciją kitam egzemplioriui.
• Adaptacija ir evoliucija — populiacijos lygmenyje ilguoju laiku vyksta genetinės pokyčiai, leidžiantys prisitaikyti prie aplinkos.

Ląstelinis ir molekulinis pagrindas

Daugumos Žemės gyvybės vienetas yra ląstelė. Ląstelės gali būti paprastos (prokariotinės, be branduolio) arba sudėtingesnės (eukariotinės, su branduoliu ir organelėmis). Ląstelės ribas sudaro membranos (membranomis), kurios palaiko atskirą vidinę terpę ir kontroliuoja medžiagų srautą.

Gyvybei svarbios didelės anglies junginių grupės — baltymai ir nukleino rūgštys — vykdo struktūrines, katalizines ir informacines funkcijas. Vanduo (vandeniu,) veikia kaip tirpiklis, temperatūros regulatorius ir cheminių reakcijų terpė. Šios molekulės kartu leidžia vykdyti metabolinius procesus ir saugoti informaciją, reikalingą gyvenimo tęstinumui.

Pagrindinės gyvybės savybės trumpai

• Organizacija: gyvos sistemos turi sudėtingą, hierarchinę struktūrą (molekulės → organelės → ląstelės → audiniai → organai → organizmai).
• Metabolizmas: cheminės reakcijos, leidžiančios apdirbti energiją ir statybines medžiagas.
• Homeostazė: vidinių sąlygų palaikymas.
• Reprodukcija: genetinės informacijos perdavimas kitai kartai.
• Evoliucija: populiacijos lygmens pokyčiai per kartas, vedantys į adaptacijas.
• Reakcija į dirgiklius: trumpalaikės arba ugdomos reakcijos į aplinkos pokyčius.

Energetiniai šaltiniai ir ekosistemos

Dauguma organizmų gauna energiją per fotosintezę arba vartodami organines medžiagas. Fotosintezė naudoja saulės šviesą, o kai kurios organizmų grupės — pavyzdžiui, minėtos chemosintetinančios bakterijos, gyvenančios aplink hidrotermines angas vandenyno dugne — naudoja cheminę energiją iš aplinkos. Šie skirtingi energijos srautai suformuoja ekosistemas, perduodančias energiją tarp tropų maisto grandinėse.

Ribos ir išimtys

Ne viskas, kas randama gamtoje, aiškiai patenka į „gyvo“ arba „negyvo“ kategoriją. Pavyzdžiui, virusai neturi savarankiško metabolizmo ir negali daugintis be šeimininko ląstelės — dėl to jie taip pat laikomi ribine kategorija. Be to, sintetinės biologijos ir astrobiologijos sritys tiria, ką reiškia „gyvybė“ ir ar ji gali egzistuoti ne anglies pagrindu ar kitokiose sąlygose už Žemės ribų.

Biologijos vaidmuo ir moksliniai klausimai

Biologija tiria gyvybės formas, jų struktūrą, funkcijas, kilmę ir evoliuciją. Biologai naudoja eksperimentus, stebėjimus ir modeliavimo metodus, kad suprastų organizmų elgesį, sveikatą, ekologiją ir genetinius mechanizmus. Kiti svarbūs klausimai šioje srityje: kaip atsirado gyvybė, kokios galimos gyvybės formos gali egzistuoti kitur kosmose, ir kaip žmogaus veikla veikia gyvybės įvairovę Žemėje.

Santrauka

Gyvybė yra sudėtinga ir daugiaprasmė sąvoka, apimanti tiek struktūrinį organizuotumą, tiek dinamiškus procesus, kurie leidžia organizmams augti, daugintis ir prisitaikyti. Nors dauguma gyvenimo formų Žemėje dalijasi bendrais molekuliniais ir ląsteliniu pagrindais, mokslo pažanga toliau plečia mūsų supratimą apie gyvybę ir jos ribas.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra gyvenimas?

K: Kaip vadinami žmonės, tyrinėjantys gyvybę?

K: Kas yra gyvenimo trukmė?

K: Kaip dauguma gyvybės rūšių Žemėje gauna energijos?

K: Kokios molekulės yra būtinos visai gyvybei Žemėje?

Klausimas: Kaip šios molekulės suvyniojamos į ląsteles?

Klausimas: Ar tai galioja visoms galimoms gyvybės formoms Visatoje?

Paieška pagal raidę