Wat is biologie? Simpel gezegd, het is de studie van het leven in al zijn grootsheid. Biologie betreft alle levensvormen, van de hele kleine algen tot de hele grote olifant. Maar hoe weten we of er iets leeft? Is een virus bijvoorbeeld levend of dood? Om deze vragen te beantwoorden, hebben biologen een reeks criteria ontwikkeld die de 'kenmerken van het leven' worden genoemd.
De kenmerken van het leven
Levende dingen omvatten zowel de zichtbare wereld van dieren, planten en schimmels evenals de onzichtbare wereld van bacteriën en virussen. Op basisniveau kunnen we dat zeggen het leven is geordend. Organismen hebben een enorm complexe organisatie. We kennen allemaal de ingewikkelde systemen van de basiseenheid van het leven, de cel.
Het leven kan 'werken'. Nee, dit betekent niet dat alle dieren gekwalificeerd zijn voor een baan. Het betekent dat levende wezens energie uit de omgeving kunnen opnemen. Deze energie, in de vorm van voedsel, wordt getransformeerd om metabolische processen in stand te houden en om te overleven.
Het leven groeit en ontwikkelt zich. Dit betekent meer dan alleen repliceren of groter worden. Levende organismen kunnen zichzelf ook herstellen en herstellen wanneer ze gewond zijn.
Het leven kan zich voortplanten. Heb je ooit gezien dat vuil zich voortplant? Ik denk het niet. Het leven kan alleen komen van andere levende wezens.
Het leven kan reageren. Denk aan de laatste keer dat je per ongeluk je teen hebt gestoten. Bijna onmiddellijk kromp u terug van de pijn. Het leven wordt gekenmerkt door deze reactie op prikkels.
Tenslotte, het leven kan zich aanpassen en reageren aan de eisen die de omgeving eraan stelt. Er zijn drie basistypen aanpassingen die kunnen optreden in hogere organismen.
- Omkeerbare veranderingen treden op als reactie op veranderingen in de omgeving. Stel dat je dichtbij zeeniveau woont en je reist naar een bergachtig gebied. U kunt ademhalingsmoeilijkheden en een toename van de ademhaling krijgen hart tarief als gevolg van de hoogteverandering. Deze symptomen verdwijnen wanneer u teruggaat naar zeeniveau.
- Somatische veranderingen treden op als gevolg van langdurige veranderingen in de omgeving. Als u in het vorige voorbeeld lange tijd in het bergachtige gebied zou blijven, zou u merken dat uw hartslag zou vertragen en dat u normaal zou gaan ademen. Somatische veranderingen zijn ook omkeerbaar.
- Het laatste type aanpassing wordt genotypisch genoemd (veroorzaakt door genetische mutatie). Deze veranderingen vinden plaats binnen de genetische samenstelling van het organisme en zijn niet omkeerbaar. Een voorbeeld is de ontwikkeling van resistentie tegen pesticiden door insecten en spinnen.
Kortom, het leven is georganiseerd, 'werkt', groeit, reproduceert, reageert op prikkels en past zich aan. Deze kenmerken vormen de basis van de studie van de biologie.
Basisprincipes van de biologie
De basis van de biologie zoals die nu bestaat, is gebaseerd op vijf basisprincipes. Het zijn de celtheorie, gentheorie, evolutie, homeostase en wetten van de thermodynamica.
- Celtheorie: alle levende organismen zijn samengesteld uit cellen. De cel is de basiseenheid van het leven.
- Gene Theory: eigenschappen worden geërfd door genoverdracht. Genen bevinden zich op chromosomen en bestaan uit DNA.
- Evolutie: elke genetische verandering in een populatie die wordt geërfd over meerdere generaties. Deze veranderingen kunnen klein of groot zijn, merkbaar of niet zo merkbaar.
- Homeostase: vermogen om een constante interne omgeving te behouden als reactie op veranderingen in de omgeving.
- Thermodynamica: energie is constant en energietransformatie is niet helemaal efficiënt.
Subdisciplines van de biologie
Het gebied van de biologie is zeer breed van opzet en kan worden onderverdeeld in verschillende disciplines. In algemene zin worden deze disciplines gecategoriseerd op basis van het type organisme dat wordt bestudeerd. Zoölogie behandelt bijvoorbeeld dierstudies, botanie behandelt plantenstudies en microbiologie is de studie van micro-organismen. Deze studiegebieden kunnen verder worden uitgesplitst in verschillende gespecialiseerde subdisciplines. Sommige omvatten anatomie, cellenbiologie, genetica, en fysiologie.