เราอธิบายว่าสิ่งมีชีวิตคืออะไรและมีลักษณะร่วมกันอย่างไรที่ทำให้พวกมันแตกต่างจากเรื่องเฉื่อย
สิ่งมีชีวิตคืออะไร?
จากมุมมองของ ชีววิทยา, ที่ สิ่งมีชีวิต หรือสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า สิ่งมีชีวิต, เป็นรูปแบบที่ซับซ้อนมากของ การจัดระเบียบของเรื่อง, สามารถทำงานเป็นระบบที่สืบต่อไปเรื่อย ๆ , แลกเปลี่ยน พลังงานและสสาร กับสภาพแวดล้อมของคุณ
รูปแบบเหล่านี้ของ ชีวิต แตกต่างจาก เรื่องเฉื่อย โดยเป็นไปตามกระบวนการพื้นฐานของการดำรงอยู่ ได้แก่ :
- ดิ โภชนาการก็คือเอาจาก สิ่งแวดล้อม (หรือจากสิ่งมีชีวิตอื่น) วัสดุที่จำเป็นในการดำรงอยู่ของมันเอง
- ปฏิสัมพันธ์ กล่าวคือ การสร้างความผูกพันทุกชนิดกับสิ่งมีชีวิตอื่นและกับสิ่งแวดล้อมไม่ว่าจะด้วยวิธีใด การแข่งขัน, ของ ความร่วมมือ, ของ ซิมไบโอซิส หรือของ ความเป็นปรปักษ์.
- ดิ การสืบพันธุ์คือการเกิดใหม่ บุคคล ของเดียวกัน สายพันธุ์ซึ่งยังคงอยู่หลังจากที่สิ่งมีชีวิตเติมเต็ม วงจรชีวิต.
- ดิ ความตายในที่สุดก็เป็นการกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อมของ เรื่อง และ พลังงาน ที่เคยมีอยู่และบั้นปลายของชีวิตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
สิ่งมีชีวิตเป็นเป้าหมายพื้นฐานของการศึกษาทางชีววิทยา และพวกมัน (ตามสมมติฐานที่ยอมรับกันมากที่สุด) เป็นผลมาจากกระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นบนโลกของเราในช่วงดึกดำบรรพ์ของการก่อตัวทางธรณีวิทยา
สุดท้าย สิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีลักษณะพื้นฐานและองค์ประกอบร่วมกัน ซึ่งเราจะอธิบายในรายละเอียดด้านล่าง
ลักษณะของสิ่งมีชีวิต
1.พวกเขามีระดับขององค์กรมือถือระดับหนึ่ง
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์สิ่งมีชีวิตทั้งหมดเป็นผลจากการจัดระเบียบที่เข้มงวดมากของเรื่องที่ประกอบขึ้นเป็นพวกเขา และหน่วยพื้นฐานของการจัดองค์กรของชีวิตคือ เซลล์. นั่นหมายความว่าจากสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้น (เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) แบบง่ายที่สุด (เช่น แบคทีเรีย) เราทุกคนล้วนประกอบด้วยเซลล์
ที่จริงแล้ว เราสามารถพูดถึงสิ่งมีชีวิตสองประเภทได้ ขึ้นอยู่กับว่ามีกี่ประเภท:
- สิ่งมีชีวิต เซลล์เดียวซึ่งร่างกายประกอบด้วยเซลล์เดียว สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถดำรงอยู่อย่างอิสระและเป็นอิสระ หรือก่อตัวเป็นอาณานิคมของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันโดยไม่หยุดที่จะเป็นสิ่งมีชีวิตเดี่ยวและเซลล์เดียว ตัวอย่างเช่น: the อะมีบา และพารามีเซีย สิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก ของชีวิตอิสระ
- สิ่งมีชีวิต หลายเซลล์ซึ่งร่างกายประกอบด้วยเซลล์หลายประเภทจำนวนมาก จัดในระดับที่ซับซ้อนจนกลายเป็นเนื้อเยื่อ อวัยวะ ฯลฯ ในกรณีของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ เซลล์ต่างๆ ได้เสียสละเอกราชเพื่อสร้างจำนวนทั้งหมดที่ซับซ้อนมากขึ้น เพื่อที่จะไม่มีใครสามารถอยู่รอดได้หากไม่มีส่วนที่เหลือ ตัวอย่างเช่น ไก่ ต้นไม้ เห็ด และ มนุษย์.
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์ แม้ว่าเซลล์ของพวกมันจะมีระดับความซับซ้อนต่างกัน: บางชนิดเรียบง่ายและมีออร์แกเนลล์น้อย เซลล์อื่นๆ มีความซับซ้อนมากกว่าและดำเนินกระบวนการทางชีวเคมีเฉพาะทางต่างๆ เช่น เซลล์ผิวหนังชั้นนอก เซลล์กระดูก และเซลล์กล้ามเนื้อ เป็นต้น พวกมันทำงานต่างกัน จึงมีองค์ประกอบ รูปร่าง และออร์แกเนลล์ต่างกัน
2. พวกเขารักษาระเบียบภายในหรือสภาวะสมดุล
เพื่อให้สิ่งมีชีวิตมีชีวิตอยู่ต่อไป ร่างกายของพวกมันจะต้องควบคุมการทำงานที่สำคัญของพวกมันและคงไว้ซึ่งความละเอียดอ่อน สมดุล ภายใน. ได้รับสารอาหารบางอย่างมากเกินไป (หรือน้อยเกินไป) สูญเสียมากเกินไป อุณหภูมิ หรือมีน้ำน้อยมากเป็นตัวอย่างของสถานการณ์ที่สามารถทำลายสมดุลนี้และเป็นอันตรายต่อความต่อเนื่องของการดำรงอยู่
การทำเช่นนี้ สิ่งมีชีวิตได้พัฒนากลไกต่าง ๆ ที่อนุญาตให้ต่อต้านผลกระทบของสิ่งแวดล้อมในร่างกายของพวกมัน และปรับให้เข้ากับสถานการณ์เพื่อรักษาสมดุลภายในของพวกมัน
ตัวอย่างเช่น เมื่อมันร้อนมาก ผิวของเราจะขับเหงื่อเพื่อให้ความชุ่มชื้น และเพื่อให้การระเหยของเหงื่อทำให้เราเย็นลง ในทางกลับกัน เมื่ออากาศหนาวมาก ร่างกายของเราจะสั่นเพื่อให้การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อสร้างความร้อน มาตรการเหล่านี้พยายามต่อต้านผลกระทบของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมที่มีต่อร่างกายของเรา
สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นที่ระดับเซลล์: เซลล์ในร่างกายของเรามีระดับความเป็นกรดที่สูงกว่าของพลาสม่าเล็กน้อย เนื่องจากสิ่งนี้เอื้อต่อพวกเขา ปฏิกริยาเคมี พื้นฐาน. เพื่อให้มั่นใจว่า pH เก็บไว้ ปล่อย หรือกักตุน ไอออน และคุณปล่อยให้สิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับสิ่งที่สะดวกในขณะนั้น
3. พวกมันตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อม
สิ่งมีชีวิตไม่มีอยู่ในสุญญากาศ แต่ขยายพันธุ์ในสภาพแวดล้อมที่พวกมันร่วมกับสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่นและด้วยกระบวนการ พลวัต และกลไกทางธรรมชาติที่แตกต่างกัน ซึ่งส่วนใหญ่มีผลกระทบต่อสภาวะสมดุล
ด้วยเหตุนี้ สิ่งมีชีวิตจึงสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม กล่าวคือ พวกมันรับรู้สิ่งเร้ารอบตัวและปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมตามสิ่งที่เหมาะสมที่สุด เช่นเดียวกับที่เราทำเมื่อมีแดดและเรามองหาที่ร่ม
การทำเช่นนี้ สิ่งมีชีวิตมีอุปกรณ์รับความรู้สึกต่าง ๆ ที่สื่อสารภายนอกร่างกายกับภายในร่างกาย และสามารถรับรู้สิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมเช่น เสียงแสง กลิ่น ค่า pH เป็นต้น แล้วทำปฏิกิริยากับพวกมันด้วยวิธีที่เหมาะสม ด้วยวิธีนี้ สิ่งมีชีวิตจะปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมเพื่อรักษาตัวเอง
ตัวอย่างเช่น บาง ชั้น พวกมันมีกลไกโฟโตโทรปิซึมเชิงบวก กล่าวคือ พวกมันเปลี่ยนตำแหน่งของใบและลำต้นขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของดวงอาทิตย์ เพื่อที่จะให้พวกมันได้รับแสงแดดในปริมาณที่มากที่สุด แสงแดด (จำเป็นสำหรับ การสังเคราะห์แสง).
พืชชนิดอื่นที่ต้องการแสงแดดน้อยกว่าจะมีโฟโตทรอปิซึมเชิงลบและมีแนวโน้มที่จะหนีจากแสงแดด จำกัดหรือควบคุมปริมาณแสงที่ใบได้รับ ด้วยวิธีนี้ พืชจะปรับให้เข้ากับปริมาณและทิศทางของแสงแดดโดยรอบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เหมาะสมที่สุด
4. พวกเขาผ่านวงจรชีวิต
ทุกสิ่งมีชีวิตอยู่ที่จุดใดจุดหนึ่งในวงจรชีวิตหรือวงจรของมัน นั่นคือ อยู่ในชุดของระยะหรือช่วงเวลาสำคัญที่ต้องผ่านตั้งแต่เกิดจนตาย วัฏจักรชีวิตอาจแตกต่างกันอย่างมากจากกันและกัน และนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมสิ่งมีชีวิตบางชนิดมีอายุยืนยาวและดำเนินชีวิตอย่างเชื่องช้า ในขณะที่บางชนิดมีชีวิตอย่างเมามันและตายอย่างรวดเร็ว
ทุกวงจรชีวิตประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
- การเกิดการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ในโลก ไม่ว่าจะโดยการถูกขับออกจากครรภ์ ฟักไข่ หรือโผล่ออกมาจากเซลล์รุ่นก่อน
- เพิ่มระยะของการสะสมทรัพยากรจากสิ่งแวดล้อมเพื่อลงทุนในการขยายตัวของร่างกายนั่นเอง กล่าวคือ ในการเพิ่มขนาดและความซับซ้อน การพัฒนาอวัยวะใหม่ หรือการเตรียมการสำหรับ การเปลี่ยนแปลง.
- การสืบพันธุ์ระยะที่บุคคลไปถึงจุดสูงสุดของการเติบโต เปลี่ยนแปลง และเติบโตเต็มที่ และเตรียมที่จะนำสมาชิกใหม่ของสายพันธุ์เข้ามาในโลก
- ความชราภาพและ ความตาย, ขั้นตอนของการสูญเสียความสมดุลภายในอย่างค่อยเป็นค่อยไปและการลดลงของการทำงานที่สำคัญซึ่งจบลงด้วยความตายไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง
5. มีการเผาผลาญ
สิ่งมีชีวิตทั้งหมดต้องการสสารและพลังงานเพื่อให้วัฏจักรชีวเคมีของพวกเขาดำเนินต่อไป เช่นเดียวกับการซ่อมแซมตัวเอง เคลื่อนย้าย เติบโต หรือดำเนินการเปลี่ยนแปลง
พลังงานและสสารนี้ต้องมาจากที่ไหนสักแห่ง และด้วยเหตุนี้จึงมี เมแทบอลิซึมกล่าวคือ ความสามารถในการแปรรูปสารอาหารจากสิ่งแวดล้อมและจัดเก็บไว้เพื่อดำเนินการต่อไป มิฉะนั้นเราจะต้องกินทั้งวันเพื่อรักษาตัวเอง
เมแทบอลิซึมมีหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับแต่ละรูปแบบของชีวิต แต่โดยทั่วไป ประกอบด้วยปฏิกิริยาเคมีลูกโซ่ที่เกิดขึ้นภายในร่างกายในลักษณะที่ควบคุมและเฉพาะเจาะจงจากสารบางชนิดที่นำมาจากสิ่งแวดล้อมและที่เมื่อเปลี่ยนรูป พวกมันทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงให้กับร่างกาย
ตัวอย่างเช่น ร่างกายมนุษย์ต้องการ วัสดุอินทรีย์ เพื่อสลายและรับกลูโคส ซึ่งเป็นน้ำตาลชนิดหนึ่งที่มีประโยชน์อย่างมากในทางเคมี น้ำตาลดังกล่าวจะถูกออกซิไดซ์ (นั่นคือ ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจากสิ่งแวดล้อมเมื่อหายใจ) และอยู่ภายใต้กระบวนการทางชีวเคมีที่แตกต่างกัน
ส่งผลให้โมเลกุลของอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) โมเลกุลของสารบริสุทธิ์ พลังงานเคมี ซึ่งสามารถใช้งานได้หลากหลายวัตถุประสงค์
มีสองกระบวนการเมแทบอลิซึมพื้นฐาน:
- ดิ แอแนบอลิซึมซึ่งประกอบด้วยการแต่ง สาร ซับซ้อนจากที่ง่ายกว่า อย่างที่พืชทำโดยการรวมน้ำ แสงแดด และ คาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศประกอบด้วยน้ำตาลและแป้งหลายชนิด ซึ่งจำเป็นต่อการทำงานของร่างกาย
- ดิ แคแทบอลิซึมซึ่งประกอบด้วยกระบวนการย้อนกลับ: แยกสารที่ซับซ้อนให้เป็นสารที่ง่ายกว่า โดยทั่วไปด้วยความช่วยเหลือของ โปรตีน โทรเฉพาะ เอนไซม์เช่นเดียวกับที่เราทำกับอินทรียวัตถุที่เรากินเข้าไปเมื่อเรากิน และเราแยกย่อยออกเป็นสารอาหารต่างๆ ที่เราจำเป็นต้องดูดซึมระหว่างการย่อยอาหาร
ในทำนองเดียวกัน เมแทบอลิซึมประกอบด้วยวัฏจักรสองประเภท ได้แก่
- วัฏจักรของวัสดุ กล่าวคือ วัฏจักรของวัสดุที่ถูกกำหนดให้ได้รับสารอาหารที่ทำหน้าที่ในการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะการเจริญเติบโตหรือการซ่อมแซม หรือเพื่อการผลิตสารที่มีจุดประสงค์เฉพาะ เช่น เซลล์สืบพันธุ์
- วัฏจักรพลังงาน กล่าวคือ วัฏจักรที่กำหนดให้ได้รับพลังงานเพื่อให้ร่างกายวิ่งต่อไปหรือทำงานอื่นๆ ในภายหลัง สำหรับอย่างหลังนั้น พลังงานจะต้องถูกอนุรักษ์ไว้โดยวิธีใดวิธีหนึ่ง โดยทั่วไปโดยการผลิตสาร (เช่น ไขมัน) ที่สามารถย่อยสลายได้เพื่อนำพลังงานที่มีอยู่ในเนื้อหากลับคืนมา โมเลกุล.
6. ได้รับการบำรุงและขับออก
เพื่อให้การเผาผลาญอาหารดำเนินต่อไป สิ่งมีชีวิตจะต้องได้รับสสารและพลังงานจากสิ่งแวดล้อม ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี แต่เมื่อได้รับและประมวลผลแล้วร่างกายของพวกเขาจะต้องทิ้งสารประกอบที่ไม่เป็นประโยชน์หรือเป็นอันตรายต่อพวกเขาซึ่งก็คือการขับถ่าย
- ดิ โภชนาการ. ประกอบด้วยการนำวัสดุที่จำเป็นออกจากสิ่งแวดล้อมเพื่อเริ่มการเผาผลาญ ซึ่งรวมถึงการบริโภคสารอินทรีย์และอนินทรีย์เพื่อป้อนกระบวนการเผาผลาญที่แตกต่างกันเช่นการหายใจหรือการสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งมีชีวิตที่ทำอาหารได้เอง เช่น พืช เรียกว่า autotrophs; ผู้ที่นำอาหารจากสิ่งมีชีวิตอื่นหรือจากสารที่ปล่อยออกมาจากพวกเขาเช่นเดียวกับสัตว์เรียกว่า heterotrophs. อย่างหลังสามารถเป็นผู้บริโภคหลัก (พวกมันกินสิ่งมีชีวิต autotrophic) ผู้บริโภครอง (พวกเขากินผู้บริโภคหลักหรือผู้บริโภครองอื่น ๆ ) หรือผู้เสียหาย
- การขับถ่าย กระบวนการขับถ่ายประกอบด้วยการปล่อยสารเหล่านั้นออกสู่สิ่งแวดล้อมซึ่งผลิตขึ้นในระหว่างห่วงโซ่ของการเผาผลาญอาหาร แต่ที่ไม่มีประโยชน์หรือเป็นอันตรายต่อร่างกาย ตัวอย่างเช่น ในกรณีของมนุษย์ ระบบขับถ่ายมีหน้าที่รวบรวมแอมโมเนีย (NH4) ที่เกิดขึ้นระหว่างการหายใจ และขับออกจากร่างกายทางปัสสาวะร่วมกับสารอื่นๆ โดยธรรมชาติแล้ว การขับถ่ายของสิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถทำหน้าที่เป็นสารอาหารสำหรับผู้อื่นได้
7. สืบพันธุ์
ชีวิตมีอยู่บนพื้นฐานของการสืบพันธุ์: สิ่งมีชีวิตทั้งหมดมาจากสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่มีอยู่ก่อนหน้าพวกเขา ไม่ว่าเราจะพูดถึงมนุษย์ เห็ด, พืช ฯลฯ ชีวิตทำให้เกิดชีวิตใหม่และด้วยเหตุนี้จึงสามารถหันไปใช้กระบวนการที่มีลักษณะแตกต่างออกไป เช่น
- ดิ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศที่สิ่งมีชีวิตให้ชีวิตกับอีกพันธุกรรมที่เหมือนกัน (หรือคล้ายกันมากถ้ามีการผลิต การกลายพันธุ์ สุ่ม) ถึง บรรพบุรุษผ่านการแบ่งเซลล์และการจำลองแบบของสารพันธุกรรม นี่เป็นวิธีการสืบพันธุ์ที่เก่าแก่ที่สุดที่มีอยู่ และเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวดึกดำบรรพ์ที่สุด เช่น แบคทีเรีย แบคทีเรียกินสิ่งแวดล้อม เติบโตเป็นขนาด แล้วแยกออกเป็นสองแบคทีเรีย ซึ่งจะเริ่มต้นวัฏจักรใหม่
- ดิ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศซับซ้อนกว่าสิ่งมีชีวิตแบบไม่อาศัยเพศและตามแบบฉบับของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ต้องการความร่วมมือจากสิ่งมีชีวิตสองชนิดในสายพันธุ์เดียวกัน (ผู้หญิงหนึ่งคนและผู้ชายหนึ่งคน) เพื่อเข้าร่วมเซลล์ทางเพศหรือเซลล์สืบพันธุ์ของพวกมัน และรวมครึ่งหนึ่งของเซลล์ของพวกมัน ข้อมูลทางพันธุกรรม. ดังนั้น บุคคลใหม่ทั้งหมดจึงถูกผลิตขึ้น โดยมี ดีเอ็นเอ ของตัวเองซึ่งเป็นผลมาจากการรวมตัวแบบสุ่มของ DNA ของพ่อแม่ นี่คือวิธีที่มนุษย์สืบพันธุ์: หลังจากการหลอมรวมของไข่และสเปิร์ม สมาชิกใหม่ของสายพันธุ์จะเข้ามาในโลก
8. พวกมันวิวัฒนาการ
วิวัฒนาการคือ ปรับ ในระยะยาวต่อสิ่งแวดล้อม เป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตไม่ได้ดำเนินการทีละตัวจริง ๆ แต่นั่นส่งผลกระทบต่อสายพันธุ์โดยรวม เนื่องจากลูกหลานนำเสนอลักษณะบางอย่างที่เป็นประโยชน์ต่อพวกมันในการจัดการกับสิ่งแวดล้อมและแข่งขันกับสิ่งมีชีวิตอื่นได้เปรียบกว่า .
ดิ วิวัฒนาการ มันรับผิดชอบต่อความจริงที่ว่าชุมชนของสิ่งมีชีวิตเดียวกันซึ่งแผ่กระจายไปทั่วสองสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันจบลงด้วยการผลิตสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกันหลังจากผ่านไปหลายชั่วอายุคน นั่นคือเหตุผล เช่น ว่า สัตว์และพืชพรรณ แตกต่างกันไปในแต่ละทวีป แม้ว่าหลายสายพันธุ์จะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันมาก เนื่องจากมีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ