Život - Wikipedia

Život - Wikipedia
Idi na sadržaj
S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Život
(Biota / Vitae / Eobionti)
Bioraznolikost
biljaka
Sistematika
Carstvo
Nećelijski
život
Virusi
Viroidi
Ćelijski
život
Prokarioti
Domen
Bacteria
Carstvo
Eubacteria
Domen
Archaea
Carstvo
Crenarchaeota
Carstvo
Euryarchaeota
Domen
Eukarya
Carstvo
Amoebozoa
Carstvo
Fungi/Eumycota
Carstvo
Animalia/Metazoa
Carstvo
Rhizaria
Carstvo
Excavata
Carstvo
Plantae
Viridiplantae
Carstvo
Chromalveolata
Taksonomska
hijerarhija živih bića.
Drvo života.
Život
je oblik postojanja živih bića i predstavlja najviši oblik kretanja
materije
, najsloženiju i najznačajniju pojavu prirode. Priroda života je još nedovoljno poznata da bi se mogla dati jedna zadovoljavajuća i nesporna definicija.
Život je ono što razdvaja fizičke sisteme u kojima se odvijaju
biološki
procesi (kao što su signalizacija i procesi samoodržavanja). Za razliku od onih koji nemaju takve sposobnosti ili zbog toga što su im takve uloge prestale usljed
smrti
ili zato što im prirodno nedostaju takve uloge i svrstane su kao nežive. Postoje različiti oblici života kao što su:
biljke
životinje
gljive
protisti
archaea
bakterije
. Kriterijumi u nekom trenutku mogu biti dvosmisleni, a mogu i ne moraju definirati
viruse
viroide
ili potencijalni vještački život kao život. Biologija je glavna
nauka
koja se bavi proučavanjem života, iako su u proučavanje života uključene mnoge druge
prirodne, tehničko-tehnološke
informatičke
nauke.
Osobine žive supstance
uredi
uredi izvor
Prema najopštijoj definiciji, život je posebno organiziran i funkcionalan sistem prometa materije i energije, te djeluje kao neprekidni
metabolizam
. Osnovni neživi (abiotski, neorganski) sistemi su atomi i molekule, a živi (biotski, organski) organizmi i ćelije od kojih su sazdani.
Atomi
molekule
su osnovne jedinice građe neživih i živih supstanci i sistema. U živoj supstanci se ne susreće nijedan hemijski
element
kojeg nema u njenoj abiotskoj sredini, što također na svojevrstan način dokazuje i ilustrira jedinstvost živih i neživih sistema u prirodi. Živa bića su životno vezana sa svojom neživom okolinom. Iz nje crpe i u nju vraćaju materiju i energiju koja je neophodna za održavanje tjelesnog ustrojstva i odvijanje životnih procesa. Trajnim prekidom tih
materijalnih
energetskih
veza nestaju i osnovni uslovi za održavanje živih sistema. Prema tome, one istovremeno predstavljaju i jedno od najbitnijih svojstava žive materije.
U ostvarivanju organizacijskog jedinstva i
funkcionalnog
samopodešavanja i samoodržavanja živih bića, živa supstanca ispoljava još niz bitnih osobenosti po kojima se razlikuje od bilo kog abiotskog sistema. To su, u prvom redu: posebna
hemijska
građa i struktura,
metabolizam
individualnost
, samoodržavanje,
prilagodavanje
, pokretljivost,
razmnožavanje
nasljedivanje
rađanje
razvoj
smrt
osjetljivost
i druge (također bitne posebnosti).
Osobena
hemijska strukturiranost
, tj. sazdanost živih bića obezbjeđuje neophodne uslove za neprekidno odvijanje metabolizma kao temeljne životne uloge i odrednice. Sva živa bića imaju i svoju
individualnost
, tj. oblikovana su i organizirana u djelotvoran sistem koji se oznacava kao
organizam
jedinka
ili
individua
. Individualno samoodržavanje ostvaruje složeni
sistem biološke samoregulacije
, koji omogućava da se uprkos trajno promjenljivim uslovima životne i unutartjelesne sredine, osnovne životne funkcije odvijaju unutar podnošljivih granica. Za živa bića je karakteristična i
pokretljivost
cijelog organizma ili njegovih pojedinih dijelova i struktura.
razmnožavaju
se živi sistemi reprodukcijom u manje iii više sebi sličnih "kopija", koje nasljeđuju osnovne prepoznatljive osobine roditelja i njihovih predaka; samo od živog nastaje novi život. Time se ostvaruje dugoroćna medugeneracijska biološka veza, odnosno nastavak i opstanak vrste kojoj pripadaju.
Samo se živa bića radaju i na poseban način se razvijaju (stare). Za razliku od abiotskih sistema, sposobni su da svrsishodno reagiraju na različite podražaje okoline, tj. senzibilna su na pristigle informacije o uslovima spoljne i unutrašnje sredine.
Na osnovu izlozenih činjenica moguće je zaključiti da središnju i temeljnu ulogu u svim osobenostima živih bića, kao samostalnih oblika postojanja žive supstance imaju:
Osobine
1.
autonomnost
(samostalnost - cjelovitost), tj. povezanost svih elemenata građe i uloge u jedinstvenu cjelinu -
organizam
2.
autoregulaciju
, tj. samopodešavanje - sposobnost organizma da putem odgovarajućih životnih uloga obezbijedi sopstvenu postojanost unatoč stalnim promjenama u spoljnoj i unutrašnjoj sredini;
3.
autoreprodukciju
, tj. samoponavljanje ili razmnožavanje - sposobnost stvaranja potomstva - novih generacija sebi sličnih živih bića.
Ostale pomenute osobine živih sistema javljaju se kao uslovi i/ili posljedice održavanja ovih njihovih najbitnijih životnih uloga.
10
Pregled
uredi
uredi izvor
Biljke
koje rastu u
tropskoj kišnoj šumi
Hoh
Stada impala i zebri pasu na platou
Maasi Mara
Sunčeva svjetlost prodire između
sekvoja
Najviša stablo ove vrste na svijetu visoko je preko 115 m.
Prizor liči na rezance na dnu mora, ali tu buja živi svijet:
Korali
morski
konjići.
Aerofotosnimak
mikrobiološke
površine oko
Grand Prismatic Spring
Nacionalni park Yellowstone
).
Najmanja dodiriva jedinica života, sa cjelovirom organizacijom i ulogom životnih pojava i procesa naziva se
organizam
. Organizmi se sastoje od jedne ili više
ćelija
u kojima se odvija
metabolizam
, održava
homeostaza
, mogu
rasti
, odgovoriti na
stimulanse
razmnožavati
(bilo
spolno
ili
bespolno
) i tokom
evolucijue
, prilagoditi svoje mogućnosti okruženju u uzastopnim
generacijama
. U
biosferi
je prisutan veoma raznolik spektar življenja organizama na
Zemlji
, ali postoje zajednička svojstva za sve njih:
biljke
životinje
gljive
protisti
archaea
bakterije
. U suštini se zasnivaju na
ugljiku
vodi
u ćelijskim oblicima sa složenom organizacijom i nasljednim, tj.
genetičkim informacijama
Abiogeneza
je prirodni proces nastanka života koji proizlazi iz nežive materije, kao što su jednostavni
organski spojevi
. Najraniji život na
Zemlji
nastao prije najmanje oko 3,5 milijardi godina, tokom
arhajskog eona
, kada se zemljina kora dovoljno učvrstila nakon rastopljenog
hadijskog
eona. Najraniji fizički dokazi života na Zemlji su
biogeni grafiti
pronađeni na
Zapadnom Grenlandu
metasedimentarnim stijenama
starim oko 3,7 milijardi godina. Također, pronađeni su i
fosili
mikroorganizama
pješčarima
Zapadne Australije
starim oko 3,48 milijardi godina. Neke teorije, poput one o kasnom teškom bombardiranju, ukazuju na to da je život na Zemlji možda počeo čak i ranije, možda još prije 4,25 milijardi godina, a prema jednoj studiji čak i ranije, možda prije 4,4 milijardi godina. Mehanizam kojim je počeo život na Zemlji je nepoznat, iako su predložene mnoge hipoteze. Od svog nastajanja pa do danas, život je evoluirao u različitim oblicima, koji su podijeljeni u hijerarhiju
taksona
. Život može opstati i napredovati u širokom rasponu klimatskih uslova.
Iako se procjenjuje da je više od 99% svih vrsta koje su ikada živile izumrlo, procjenjuje se da trenutno postoji 10-14.000.000 vrsta živih organizama na Zemlji. Hemijski gledano, supstance koje omogućuju život možda su nastale ubrzo nakon
Velikog praska
, prije 13,800.000.000 godina, tokom epohe kada je
Svemir
imao samo 10-17,000.000 godina. Prema hipotezi
panspermije
, mikroskopski život su prenijeli
meteoroidi
asteroidi
i druga mala nebeska tijela
Solarnog sistema
koja su mogla postojati u Svemiru. Iako je život potvrđen samo na Zemlji, mnogi misle da je postojanje vanzemaljskog života ne samo prihvatljivo, nego veoma moguće pa čak i neizbježno. Druge planete i sateliti u našem Sunčevom sistemu i drugim planetarnim sistemima se ispituju, u potrazi za dokazima da je jednom postojao jedinstven život, a i projekti kao što je
(SETI)
(potraga za vanzemaljskim životom) pokušavaju da otkriju radio transmisiju od mogućih vanzemaljskih civilizacija.
Smisao života, te njegov značaj, porijeklo, svrha, a i konačna sudbina je središnji koncept i pitanje u
filozofiji
religiji
. I filozofija i religija su ponudili tumačenja o tome kako je život vezan za postojanje i svijest, a na koje se odnose i pitanja kao što su: životni stav, svrha, te vjerovanje u
boga
ili više bogova,
dušu
ili
zagrobni život
. Različite
kulture
su tokom
historije
imale veoma raznovrsne pristupe u odgovorima na ova pitanja.
biološke
tačke gledišta, život je svojevrsno zbivanje kojim su zahvaćena sva živa bića. Život kao proces sastoji se od mnogobrojnih djelimičnih procesa čije se djelovanje odvija u životnom vijeku jedinke.
Od osobina živih bića koje nežive stvari ne posjeduju, najviše se ističu
kompleksni spojevi
ugljikom
. Najmanja građevna i djelotvorna osobina živih bića je
ćelija
. Životni uslovi su
zrak
voda
toplota
temperatura
svjetlost
Život je također i
filozofski
pojam, koji se na
Zemlji
razvio prije otprilike 3 milijarde godina. Na Zemlji danas živi 300.000
biljnih
i više miliona životinjskih vrsta, uz golem broj izumrlih vrsta.
Život je i filozofski pojam. Najveće
filozofsko
pitanje o životu jest njegov smisao. Problem života je najčešće povezan s osnovnim pitanjem filozofije o važnosti duha ili materije.
Rane teorije
uredi
uredi izvor
Materijalizam
uredi
uredi izvor
Neke od najranijih teorija života bili su
materijalističke
, kojima se smatralo da je sve što postoji tvar, a da je život samo složen oblik ili aranžman materije.
Hereklit
, VI stoljeće p.n.e, je utemeljitelj
dijalektičko-materijalističkog
pogleda na svijet:
panta rei
bosanski
: sve se kreće).
Materija
, uključujući i živi svijet, posvuda i sveukupno se neprekidno mijenja. Ona je jedna i samo se ispoljava u različitim oblicima. Sveprisutna je i borba suprotnosti: života nema bez
smrti
, postanak ne ide bez propasti,
svjetlo
bez
tame
, početak bez kraja.
Empedokle
, 430. p.n.e, smatra da sve u svemiru potječe od
četiri vječna elementa
svijeta:
vode
zemlje
vazduha
vatre
– i doseže vrhunac antičkog materijalizma. Njegova filozofija je preteča
naučnog
postupka. Zanimljive su Empedokleove
hipoteze
da živi
organizmi
nastaju sastavljanjem pojedinih
anatomskih
dijelova koji se samostalno stvaraju u
prirodi
. Nakon toga se održavju samo harmonične cjeline, što navodi na savremene poglede na
prirodni odabir
genetičku
strukturu
populacije
Aristotel
IV stoljeće p.n.e, – djeluje na vrhuncu
antičkih
naučnih
dostignuća. Uočava beskrajnu
biološku raznolikost
, tj. činjenicu da su živa bića heterogeno i stupenasto složena u uočljivoj razvojnoj liniji. Cjelokupni materijalni svijet svrstava u
hijerarhijski
niz složenosti: od
minerala
, preko
biljaka
životinja
do
čovjeka
Demokrit
(460 p.n.e.) je smatrao da je osnovna karakteristika života da ima dušu (
psihu
). Kao i drugi drevni pisci, on je pokušavao da objasni ono
nešto
što čini
živo biće
. Njegovo objašnjenje bilo je da vatreni
atomi
čine dušu na potpuno isti način.
On razrađuje vatru zbog očigledne veze između života i topline.
Platonov
svijet vječnih i nepromjenljivih
oblika
, nesavršeno predstavljenih kod
Artisana
, u oštroj je suprotnosti sa različitim mehanicističkim
pogledima na svijet
, od kojih je
atomizam
barem do 4. vijeka bio najistaknutiji. Ova tema je često bila predmet rasprava, koja je u to vrijeme bila prisutna u cijelom drevnom svijetu. Atomistički mehanizam oborio je
Epikur
dok su
stoici
usvojili božansku teleologiju. Izbor je izgledao jednostavan: ili pokazati kako si strukturiran, što je redovno u svijetu moglo nastati iz neusmjerenih procesa, ili ubrizgavati
inteligenciju
u sistem.
Mehanistički materijalizam
koji je nastao u drevnoj
Grčkoj
oživljen je i prerađen po viđenjima francuskog
filozofa
Renea Dekarta
, koji je smatrao da su životinje i ljudi bili sklopovi dijelova koji zajedno djeluju kao mašine. U 19. stoljeću, napredak u
teoriji ćelije
biološkim naukama
ohrabrio je ovaj stav.
Teorija
evolucije
Charlesa Darwina
1859
.) je također mehanicističko objašnjenje za porijeklo vrsta putem
prirodnog odabira
Hilomorfizam
uredi
uredi izvor
Hilomorfizam
je teorija koju je uveo
Aristotel
(322 p.n.e.), a koja govori da su sve stvari kombinacija materije i oblika.
Biologija
je bila jedno od njegovih glavnih polja naučnog interesovanja, a u njegovim postojećim spisima nalazi se i bogat biološki materijal. U tom smislu, sve u materijalnom svemiru ima materiju i oblik, a oblik živog bića je njegova
duša
(grčki
psihe
, latinski
anima
). Postoje tri vrste duša:
vegetativna duša biljaka, koja uzrokuje da rastu i propadaju i nahrane sebe, ali ne izaziva kretanje i osjećaje;
duša životinja
, koja uzrokuje da životinje i osjećaju; i
racionalna duša
, koja je izvor svijesti i razložnosti, za koje je Aristotel vjerovao da se nalazi samo kod čovjeka. Svaka veća duša ima sve atribute niže duše. Aristotel je vjerovao da, iako materija može postojati bez oblika, oblik ne može postojati bez oblika, a samim tim i duša ne može postojati bez tijela.
Ova procjena je u skladu sa
teleološkim
objašnjenjima života, u smislu usmjerenosti svrhe ili cilja. Tako, bjelina
polarnog medvjeda
je kaput koji objšnjava svoju
svrhu
kamuflaže. Pravac uzročnosti (iz budućnosti u prošlost) je u suprotnosti sa naučnim dokazima za prirodnu selekciju, što objašnjava posljedica u smislu prethodnog uzroka. Biološke osobine nisu objašnjene gledajući budućnost optimalnih rezultata, već gledajući u prošlost evolutivne historije vrste, koja je dovela do prirodne selekcije funkcija.
Vitalizam
uredi
uredi izvor
Vitalizam
je uvjerenje da je princip života nematerijalni, a potječe od njemačkog hemičara, filozofa i fizičara
Georga Ernsta Stahla
iz 17. stoljeće. Ovaj stav je imao uporište sve do sredine 19. stoljeća, a bio je privlačan za filozofe kao što su:
Henri Bergson
Nietzsche
Wilhelm Dilthey
, anatoma
Marie Françoisa Xaviera Bichata
hemičara
Justusa von Liebiga
Vitalizam počiva na ideji da postoji osnovna razlika između organskih i neorganskih materijala, kao i uvjerenje da se organski materijal može izvesti samo iz živog bića. Ovo je opovrgnuto
1828
., kada je
Friedrich Wöhler
priredio
ureu
iz neorganskih materijala. Ova Wöhlerova sinteza se smatra polazištem moderne
organske hemije
. To je od historijskog značaja, jer je po prvi put jedan
organski spoj
proizveden od neorganskih reaktanata.
Tokom
1850
.-ih,
Helmholtz
je pokazao da nema energije koja se gubi u pokretu mišića, što ukazuje da nije bilo "vitalne sile" neophodne da se mišić pokrene. Ovi rezultati doveli su do napuštanja naučnog interesa za vitalističke teorije. Međutim ovo uvjerenje se zadržalo u pseudonaučnim teorijama kao što su
homeopatija
, koja tumači
bolesti
kao da su uzrokovane poremećajem u hipotetičkoj vitalnoj sili ili životnoj snazi.
Definicije
uredi
uredi izvor
Nedvosmislena definicija života je veliki izazov za naučnike i za filozofe, jer to dijelom proističe iz činjenice da je život i stanje i proces, a ne čista supstanca. Bilo koja definicija mora biti dovoljno široka da obuhvati sve poznate oblike života i mora biti dovoljno uopštena da uključi i moguće oblike života koji mogu biti u osnovi različiti od života na Zemlji.
Biologija
uredi
uredi izvor
S obzirom da ne postoji nedvosmislena definicija života, opisano je današnje razumijevanje njegove suštine. Život se smatra osobinom uobličenih fizičkih sistema u kojima se odvijaju biološki procesi sa sljedećim osobinama:
Homeostaza
: Uređenost unutrašnjeg okruženja za održavanje u konstantnom stanju; Na primjer, koncentracija
elektrolita
ili znojenje smanjuju temperaturu.
Organizacija
: Živa bića se strukturno sastoje od jedne ili više ćelija - osnovnih jedinica života.
Metabolizam
: Transformacija energije pretvaranjem hemikalija i energije u ćelijske komponente (
anabolizam
) i raspadanja organskih materija (
katabolizam
). Za održavanje unutrašnje organizacije i uloge (homeostaze), živim bićima je neophodna
energija
, koja učestvuje u stvaranju drugih pojava u vezi sa životom.
Rast
: Održavanje više stopa anabolizma od katabolizma. Organizam povećava svoju veličinu u svim dijelovima tijela, a ne samo u prikupljanju materije.
Adaptacija
: Sposobnost da se svaki
organizam
vremenom mijenja kao odgovor na promjenljive uslove okoline. Ova mogućnost je od suštinskog značaja za individualno preživljavanje, ali i za proces
evolucije
. Određena je
genetičkom
konstitucijom organizma,
hranom
i vanjskim činiocima.
Odgovor na podražaje: Odgovor može imati različite oblike, od skupljanja jednoćelijskih organizma na uticaje vanjskih hemikalija (
hemotaksije
), do složenih reakcija, koje uključuje sva
čula
višećelijskih organizama. Odgovor se često izražava pokretom, kao naprimjer, okretanje lišća biljke prema suncu (
fototropizam
) i korijena prema tlu (
geotropizam
).
Reprodukcija
: Sposobnost za proizvodnju novih pojedinačnih organizama, bilo
bespolno
iz jednog roditeljskog organizma ili
spolnim
putem, od dva roditelja organizama "sa stopom greške ispod praga održivosti"
Ukratko, sve te sposobnosti živih sistema se mogu svesti na tri gore pomenute odrednice:
autonomnost
organizama
, njihovu
autoregulacuju
autoreprodukciju
Ovi složeni procesi, nazvani
fiziološke uloge
, imaju u osnovi fizičke i hemijske principe, kao i za signalizaciju i kontrolne mehanizme, koji su neophodni za održavanje pojedinačne i
filogenetske
homeostaze
Alternative
uredi
uredi izvor
Predložene su i neke druge biološke definicije života, a mnoge od njih se zasnivaju na
hemijskim
sistemima.
Biofizičari
su ustanovili da uloge živih sistema počivaju na negativnoj
entropiji
. Drugim riječima, dnevni procesi se mogu posmatrati kao kašnjenje spontane
difuzije
ili
disperzije
unutrašnje energije bioloških
molekula
prema višem potencijalu mikroodrživosti. Fizičari kao što su
John Bernal
Erwin Schrödinger
Eugene Wigner
John Avery
, život predstavljaju kao člana klase fenomena koji su otvoreni ili kontinuiranih sistema koji su u mogućnosti da smanje svoju unutrašnju entropiju na račun supstanci ili slobodne energije uzetih iz okoline, a potom ih oslobađaju u prerađenom (potrošenom) obliku. Na višem nivou, živa bića su
termodinamički sistemi
koji imaju organiziranu molekulsku strukturu. Po tome je život stvar koja može ponovo proizvesti samu sebe i razvijati se onako kako diktiraju uslovi opstanka. Prema tome, život je samobitni hemijski sistem sposoban da se prilagođava faktorima
Darvinovske
teorije
O porijeklu vrsta
Drugi predloženi sistemski stav je da život ne mora nužno zavisiti o molekularnoj hemiji. Jedna od takvih sistemskih definicija života je da su živa bića samoorganizirana i autopoietska (samoponovljiva). Varijacije ove definicije uključuju i
Stuart Kauffmanovu
varijantu života kao autonomnog agensa ili multi-agens sistema, koji je sposoban proizvesti samog sebe ili dovršavati barem jedan od termodinamičkih ciklusa rada.
Virusi
uredi
uredi izvor
Elektronska mikrografija
adenovirusa
koja predstavlja njegovu strukturu.
Virusi
se mnogo češće smatraju
replikatorima
nego oblicima života. Oni su opisani kao "organizmi na rubu života", jer posjeduju
gene
, evoluiraju pod uticajem prirodnog odabira i razmnožavaju se stvaranjem više sopstvenih kopija. Međutim, virusi ne
metaboliziraju
i za tu ulogu im je neophodan sistem ćelije domaćina. Prema samoobnavljanju virusa, domaćinska ćelija je također predmet proučavanja porijekla života, jer to može podržati hipotezu da je život mogao početi na razini samoobnavljajućih organskih
molekula
Teorije živih sistema
uredi
uredi izvor
filozofiji
religiji
postoji ideja da je Zemlja živa, ali prva naučnu raspravu o tome pokrenuo je je
škotski
naučnik
James Hutton
. Godine
1785
. on je izjavio da je Zemlja superorganizam i da njeno pravilno proučavanje treba biti u okvirima
fiziologije
. Hutton se smatra ocem
geologije
, ali njegova ideja o živoj Zemlji je zaboravljena u intenzivnom
redukcionizmu
19. stoljeća.
Gaia hipoteza
, koju je predložio
James Lovelock
1960
.) ukazuje na to da život na Zemlji djeluje kao jedan
organizam
koji određuje i održava životne uslove potrebne za njegov opstanak.
Prvi pokušaj opće teorije živih sistema za objašnjavanje prirode života bio je
1978
., koju je izložio američki biolog
James Grier Miller
. Takva opća teorija, koja proizlazi iz
ekoloških
bioloških nauka
, pokušava mapirati opšte principe uloge svih živih sistema. Umjesto ispitivanja fenomena u pokušaju razlaganja sistema na komponente, opća teorija živih sistema istražuje pojave u smislu dinamičkih obrazaca odnosa organizama sa svojim okruženjem.
Robert Rosen
1991
.) na tom izgrađuje definiciju sistema kao komponente, tj. kao "jedinicu organizacije dijela s funkcijom, odnosno, definiran odnos između dijela i cijeline." Iz ovog i drugih početnih koncepata, razvila se "relaciona teorija sistema" kojom se pokušavaju objasniti posebna svojstva života. Naime, on je identificirao "nedjeljivu komponentu u organizmu" (eng.
nonfractionability
), kao osnovnu razlika između života i sistema "biološke mašine
Jedan od sistemskih pogleda na život skupno tretira okolinske i biološke
flukseve
, kao "reciprocitet uticaja" i da je recipročni odnos sa okolinom diskutabilan kao važan za razumijevanje života, kao što je u primjeru razumijevanja
ekosistema
. Tako i
Harold J. Morowitz
1992
.) objašnjava da je život svojstven
ekološki sistem
, a ne jedan
organizam
ili
vrsta
. On tvrdi da je ekosistemska definicija života bolja da se naglasi njegova biohemijska ili fizička priroda.
Robert Ulanowicz
2009
.) ističe
simbiozu
kao ključ za razumijevanje sistemskih ostvarenja u ponašanju života i ekosistema.
Biologija kompleksnih sistema
CSB
) je oblast nauke koja proučava pojavu funkcionalne i organizacujske složenosti organizama sa stanovišta teorijhe dinamičkih sistema. Potonji se često nazivaju i biološki sistemai i imaju za cilj shvatanje najosnovnijih aspekata života. Usko vezani pristup biologiji
CSB
sistema naziva se relacijska biologija. Ona se uglavnom bavi razumijevanjem životnih procesa u smislu najvažnijih odnosa i kategoriziranjem takvih odnosa među važnim radnim dijelovima organizama. Za višećelijske organizame, ovo je definisano kao "kategorijska biologija" ili model predstavljanja organizama prema
teoriji kategorija
bioloških odnosa, a također i
algebarska topologija
funkcionalne organizacije
živih organizama u smislu njihove dinamične, složene mreže
metaboličkih
genetičkih
epigenetičkih
procesa i
signalnih puteva
Također je tvrdio da je evolucijski red kod živih sistema i određenim fizičkim sistemima usaglašen zajednički osnovni princip, kojeg je nazvao
Darwinova dinamika
. Darwinova dinamika je prvi put izložena, a sa njom se objašnjava da se prema makroskopskoj razini stvaranje jednostavnih nebioloških sistema odvija daleko od termodinamičke ravnoteže, a zatim se proteže na razmatranje živih sistema. Ukratko, molekule
RNK
su bile osnova za otpočinjanje procesa za obje vrste sistema, a zaključeno je da su oni u osnovi slični.
Još jedna sistemska definicija, zvana teorija operatora, predlaže: "život je opći naziv za prisustvo tipskih zatvarača u organizmu, gdje su tipski zatvarači membrane i autokatalitička grupa u ćeliji" i predlaže da je organizam "bilo koji sistem sa organizacijom koja je u skladu s vrstom operatera koji je u najmanju ruku kompleksan kao ćelija".
Život se može izraditi kao mreža inferiornih negativnih povratnih informacija regulatornih mehanizama, podređenih i nadređenih pozitivnh povratnih informacija, koje stvaraju mogućnost širenja i razmnožavanja.
Porijeklo
uredi
uredi izvor
Glavni članak:
Evolucija
Dokazi ukazuju da život na Zemlji postoji već najmanje 3,5 milijardi godina, s najstarijim fizičkim tragovima života starim više od 3,7 milijardi godina. Svi poznati oblici života imaju temeljne molekulske mehanizme, koji odražavaju njihovo zajedničko porijeklo. Na osnovu ovih zapažanja, naučnici pokušavaju da pomoću hipoteze o porijeklu života pronaći onaj mehanizam koji objašnjava stvaranje univerzalnog zajedničkog pretka, od jednostavnih
organskih molekula
preko prećelijskog života
protoćelije
do
metabolizma
. Modeli su podijeljeni u kategorije "prvi geni" i "prvi metabolizam", ali odnedavno preovladava trend izlaganja hibridnih modela koji kombiniraju obje kategorije.
Ne postoji trenutni naučni dogovor o tome kako je život nastao. Međutim, većina prihvaćenih naučnih modela se zasniva na sljedećim zapažanjima:
Miller-Urey eksperiment
i rad
Sidney Fox
, pokazuju da su primitivni uslovi na Zemlji davali prednost hemijskim reakcijama koje sintetiziraju
aminokiseline
i druge organske spojeve iz neorganskih
prekurzora
Fosfolipidi
spontano stvaraju
lipidne dvosloje
, osnovnu strukturu ćelijske membrane.
Živi organizmi sintetiziraju
proteine
, koji su
polimeri
aminokiselina
, a nastaju po
uputstvu
dezoksiribonukleinske kiseline
DNK
).
Sinteza proteina
podrazumijeva posrednika –
ribonukleinsku kiselinu
RNK
) polimer. Jedna od mogućnosti za to je da je život počeo tako da su najprije nastali
geni
, a zatim
proteini
. Alternativa ovome je obrnuti proces: prvo su nastali proteini, a zatim su došli geni.
Međutim, budući da su geni i proteini potrebni za proizvodnju druge strane, problem poprima obrise odgovora na pitanje: šta je nastalo prije
kokoš
ili
jaje
. Veći dio naučne zajednice podržava mišljenje da je malo je vjerovatno da su geni i proteini nastali samostalno.
Stoga je kao mogućnost,
Francis Crick
prvi predložio varijantu da je život bio zasnovan na
RNK
, koja ima kao i
DNK
svojstva skladištenja informacija i katalitičkih sposobnosti nekih proteina. To se zove
hipoteza svijeta RNK
, a podržava je zapažanje da se mnogi od najkritičnijih komponenti ćelija (onih koji se razvijaju najsporije) sastoje uglavnom ili u potpunosti od RNK. Isto tako, mnoge kritične kofaktore (
ATP
Acetil-CoA
NADH
itd.) su ili
nukleotidi
ili supstance koje se jasno odnose na njih. Katalitička osobina RNK nije bila dokazana onda kada je ova hipoteza predložena, ali je nakon toga potvrđuje
Thomas Cech
1986
Jedno pitanje u vezi sa teorijom svijeta RNK je i to da je sinteza RNK iz jednostavnih anorganskih prekurzora teža nego za druge organske molekule. Jedan od razloga za to je da su prekurzori RNK vrlo stabilni i međusobno reagiraju vrlo sporo pod redovnim uslovima okoline, pa je predloženo da su se živi organizmi sastojali od drugih molekula prije nego što je nastala RNK. Međutim, uspješna sinteza određenih molekula RNK, pod uslovima koji su postojali prije života na Zemlji, postignuta je dodavanjem alternativnih prekurzora u nekom određenom cilju sa pretečama fosfata prisutnih u cijeloj reakciji. Ova studija čini teoriju svijeta zasnovanom na RNK prihvatljivijom.
Geološka otkrića u
2013
. pokazala su da reaktivne vrste
fosfora
(kao što su fosfiti) kojih je bilo u izobilju u
okeanu
, prije 3,5 milijarde godina i da lahko reagira s vodenim
glicerolom
za stvaranje fosfita i glicerol 3-fosfata. Pretpostavlja se da je rijetki mineral
šrajberzit
(koji je bio jedan od sastojaka
meteorita
iz kasnog teškog bombardiranja) mogao sa smanjenim fosforom reagirati s prebiotskim organskim
molekulama
stvarajući fosforilizirane biomolekule, kao i
RNK
Godine
2009
., eksperimenti koji su pokazali
Darwinovsku evoluciju
od dvokomponentnog sistema RNK
enzima
ribozima
in vitro
. Eksperiment je izveden u laboratoriji
Gerarda Joycea
, koji je izjavio:
Ovo je prvi primjer, izvan biologije, evolucijske adaptacije u molekulsko-genetičkom sistemu.
Prebiotska jedinjenja mogu imati vanzemaljsko porijeklo.
NASA
je na osnovu nalaza iz
2011
. godine izradila studiju o meteorima koji se mogu naći na Zemlji, što ukazuje na prisustvo komponenti
DNK
RNK
adenina
guanina
i srodnih organskih molekula), koje mogu nastati u svemiru.
U martu
2015
., naučnici NASA su izvijestili da su po prvi put složena
DNK
RNK
organskih jedinjenja života, uključujući i
uracil
citozin
timin
, stvorena u laboratoriji pod svemirskim uslovima. Tokom ovog eksperimenta su korištene početne hemikalije, kao što su
pirimidin
koji je pronađen u
meteoritima
. Pirimidini, kao što je policiklični aromatski ugljikovodik (
PAH
),
ugljikom
najbogatiji hemijski spojevi nađeni u svemiru, možda su, prema naučnicima, nastali u
Crvenim gigantima
ili
međuzvezdanoj prašini
gasu
oblaka
Uticaj sredine
uredi
uredi izvor
Cijanobakterije
Cyanobacteria
) su dramatično promijenile količinu
kisika
atmosferi
i sastavu oblika života na Zemlji dovodeći anaerobne organizme blizu izumiranja.
Raznolikost života na Zemlji je proizvod dinamičnog međudejstva između
genetičkih potencijala
metaboličke
sposobnosti, životneih izazova i
simbioza
. Tokom većeg dijela postojanja Zemlje, naseljivim okruženjem su preovladavali
mikroorganizmi
određeni sposobnostima svog metabolizma i djelovanju
evolucijskih faktora
. Kao posljedica ovih mikrobnih aktivnosti,
fizičko
hemijsko
okruženje na Zemlji se mijenjalo na
geološkoj vremenskoj skali
, što je uticalo na piteve evolucije naknadnog života. Naprimjer, oslobađanje molekularnog
kisika
iz
cijanobakterija
, kao proizvoda
fotosinteze
, izazvalo jr globalne promjene u Zemljinoj atmosferi. Budući da je kisik otrovan za većinu oblika života na Zemlji u to vrijeme, što je predstavljalo evolucijske izazove. To je na kraju dovelo do stvaranja velikih životinjskih i biljnih vrsta na našoj planeti. Ova uzajamnost između organizama i njihovog okruženja je nasljedna osobina živih sistema.
Svi oblici života zahtijevaju određene osnovne
hemijske elemente
potrebne za
biohemijsko
djelovanje kao što su:
ugljik
vodik
dušik
kisik
fosfor
sumpor
. U daljem tekstu se za osnovne
makronutrijente
svih organizama u engleskom jeziku često koristi akronim
CHNOPS
. Oni zajedno izgrađuju
nukleinske kiseline
proteine
lipide
, koje predstavljaju najveći dio žive materije. Pet od tih šest elemenata čine hemijske komponente
DNK
(sve osim sumpora). Potonji je komponenta
aminokiselina
cistein
metionin
. Od ovih elemenata, u organskoj supstanci je najobitniji
ugljik
, koji ima podobne atribute za stvaranje višestrukih, stabilnih
kovalentnih veza
. Ovo omogućava da se na bazi ugljika stvara bogat izbor hemijskih aranžmana (organskih) molekula. Predloženi su alternativni hipotetički oblici biohemijskih procesa uklanjanjem jednog ili više hemijskih elemenata, zamijenom elemenata jednim koji nije na pomenurtoj listi promjenom potrebnog
chiralities
ili drugih hemijskih svojstava.
Raspon tolerancije
uredi
uredi izvor
Inertne komponente
ekosistema
su fizički i hemijski faktori neophodni za život –
energija
(sunce ili
hemijska energija
),
voda
temperatura
atmosfera
gravitacija
hranjive tvari
ultraljubičasto zračenje
za zaštitu od sunca. U većini ekosistema, uslovi variraju u toku dana, od jedne sezone u drugu. Živeći u većini ekosistema, organizmi moraju biti u stanju da prežive niz uslova, poznatih pod nazivom "raspon tolerancije". Izvan ovog raspona nalaze se organizmi u "zoni fiziološkog stresa", gdje mogu preživjeti, ali ne i opstati i optimalno se
razmnožavati
. Iza ove zone su "zone netolerancije", gdje su opstanak i razmnožavanje organizama vjerovatni ili nemogući. Organizmi koji imaju širok spektar tolerancije su šire rasprostranjeni nego oni sa uskim rasponom tolerancije.
Bakterija
Deinococcus radiodurans
je ekstremofil koji može da odoli krajnjoj hladnoći, dehidraciji, vakuumu, kiselinama, i izloženosti
radijaciji
Da bi preživjeli, mikroorganizmi moraju imati oblike koji će im omogućiti da izdrže
zamrzavanje
potpuno isušivanje
glad
, visok nivo
izloženosti zračenju
i drugim fizičkim ili hemijskim izazovima. Ovi mikroorganizmi mogu preživjeti izloženost takvim uslovima nedjeljama, mjesecima, godinama ili čak stoljećima:
Ekstermofili
su mikrobni oblici života koji bujaju izvan opsega u kojem je uopće moguće naći život. Oni se odlikuju iskorištavanjem neuobičajenih izvora energije. Dok se svi organizmi sastoje od gotovo identičnih
molekula
evolucija
je omogućila da se takvi mikrobi da se nose s ovim širokim rasponom fizičkih i hemijskih uslova. Karakterizacija strukture i metaboličke raznolikosti mikrobne zajednice u takvim ekstremnim sredinama je u toku.
Mikrobni oblici života napreduju čak i u
Marijanskoj brazdi
– najdubljem mjestu na Zemlji. Mikrobi napreduju i unutar
stijena
do 1900 metara ispod morskog dna pod 8.500 metara ispod površine
okeana
Ispitivanje upornosti i raznovrsnosti života na Zemlji, kao i razumijevanje molekulskih sistema koje neki organizmi koriste za opstanak u tako ekstremnim uslovima, važno je i za potragu za životom izvan Zemlje. Na primjer,
lišajevi
bi mogli preživjeti mjesec dana u simuliranom
marsovskom
okruženju.
11
12
13
14
15
Ċelije, oblici i njihova uloga
uredi
uredi izvor
Glavni članak:
Ćelije (biologija)
Ċelija je osnovna organizacijska i funkcionalna jedinica svih oblika života, a svaka ćelija proizilazi iz već postojeće ćelije, njenom podjelom. Ćelijsku teoriju su izložili
Henri Dutrochet
Theodor Schwann
Rudolf Virchow
i drugi, u ranom 19. stoljeću, a kasnije je postala široko prihvaćena. Aktivnost svakog organizma zavisi od ukupne ćelijske aktivnosti, uz protok
energije
inutar i između ćelija. Ćelije sadrže nasljedne informacije koje se prenose kao
genetički kod
u nizu ćelijskih dioba.
Postoje dvije osnovne vrste ćelija:
prokariotskoj
nedostaje
jedro
i druge membranske
organele
, iako imaju kružnu
DNK
ribozome
Bakterije
arheje
su dva
domena
potrebna odrednica
prokariota;
eukariotske
ćelije imaju različita jedra sa membranom i membranom ograničene organele, uključujući i
mitohondrije
hloroplaste
lizosome
, hrapavi i glatku
endoplazmatski retikulum
vakuole
. Osim toga, ona imaju
hromosomske
struktute, u kojima je pohranjen
genetički materijal
. Sve vrste velikih složenih organizama su eukarioti, kao i životinje, biljke i gljive, iako većinu vrsta eukariota čine
protisti
mikroorganizmi
. Uobičajeni naučni model je da su eukarioti evoluirali od prokariota, sa glavnim organelama eukariota nastalim putem
endosimbioze
između
bakterija
i praeukariotskih ćelija.
Molekularni mehanizmi
biologije ćelije
su zasnovani na
proteinima
. Većina njih se sintetiziraju u
ribosomima
, u
enzimski
kataliziranom
procesu koji se naziva
biosinteza proteina
. Slijed aminokiselina se nastavlja i spaja na temelju
ekspresije gena
ćelijske nukleinske kiseline. U eukariotskim ćelijama, ovi proteini se zatim mogu prenositi i obrađivati u
Golgijevom aparatu
u pripremi za otpremu na odredište.
Ćelije se razmnožavaju kroz proces
ćelijske diobe
, u kojoj se roditeljska ćelije dijeli na dvije ili više kćerinskih ćelija. Kod prokariota, podjela ćelija se odvija u procesu
fisije
, u kojem se
DNK
replicira, pa su dvije kopije u prilogu sa dijelovima ćelijske membrane. Kod
eukariota
, dioba ćelije se odvija u složenijem procesu
mitoze
. Međutim, krajnji rezultat je isti; novonastale ćelijske kopije su međusobno identične kao i originalna ćelije (osim mogučih
mutacija
), a obje su sposobne za daljnje podjele, nakon perioda
interfaze
Višećelijski organizmi su možda prvo evoluirali putem nastanka ćelijskih
kolonija
. Ove ćelije spajanjem mogu stvarati grupu organizama. Pojedinačni članovi kolonije su sposobni za samostalno preživljavanje, dok su pripadnici pravog višećelijskog organizma razvili specijalnost članova kolonije. To ih čini zavisnim od ostatka organizma, da bi mogli opstati. Takvi organizmi se stvaraju
klonalno
ili iz jedne klicne ćelije, koja je sposobna da stvara razne posebne ćelije koje čine organizam odraslih jedinki. Ova specijalizacija omogućuje višećelijskim organizmima efikasnije iskorištavanje nego što to mogu pojedinačne ćelije.
Ćelije su razvili modele opažanja promjene uslova i odgovoraju na njihovo mikrookruženje, čime poboljšavaju svoju prilagodljivost.
Ćelijska signalizacija
upravlja ćelijskim aktivnostima, a time i uređuje osnovne uloge višećelijskih organizama. Signalizacije između ćelija mogu ići direktnim kontaktom ćelija koristeći signalizaciju
mwđućelijskih veza
ili indirektno kroz razmjenu agenasa kao u
endokrinom sistemu
. Kod složenijih organizama, povećanje koordinacije aktivnosti se ostvaruje i putem
nervnog sistema
Podjela
uredi
uredi izvor
Glavni članak:
Biološka podjela
Hijerarhija bioloških podjela sastoji se od osam velikih taksonomskih redova. Život je podijeljen na domene, koji su podijeljeni na ostale grupe. Srednji manje rangirani nisu prikazani.
Prvi poznati pokušaj podjele organizama je djelo grčkog filozofa
Aristotela
(384-322 p.n.e.), koji je podijelio sve žive (u to vrijeme) poznate organizme, kao
biljke
ili
životinje
, uglavnom na osnovu njihove sposobnosti da se kreću. On je također razlikovao životinje sa
krvi
od životinja bez krvi (ili barem bez crvene krvi), koje se mogu uporediti sa konceptom
kičmenjaka
beskičmenjaka
. Životinje sa krvlju je podijelio u pet grupa:
viviparani četvoronošci (
sisari
),
četvoronošci koji nose jaja (
reptili
vodozemaci
),
ptice
ribe
kitovi
Životinje bez krvi su podijeljene u pet grupa:
glavonošci
rakovi
insekti
(u koje je uključivao i
pauke
škorpione
stonoge
, pored onoga što danas nazivamo insektima), školjkaške životinje (kao što je većina
mekušaca
bodljokožaca
) i "zoofute". Iako Aristotelov rad u zoologiji nije bio bez grešaka, to je bila najveličanstvenija biološka sinteza svoga vremena. On je ostao vrhovni autoritet za mnoga stoljeća nakon njegove smrti.
Istraživanja
američkog kontinenta
su otkrila veliki broj novih biljaka i životinja koje je potrebno opisati i uvrstiti.
U drugoj polovini 16. i početkom 17. stoljeća, počelo je pažljivije proučavanje životinja i postepeno se produživalo dok se nije stvorio dovoljna količina znanja da posluži kao anatomska osnova za podjelu. U kasnim 1740-im,
Carolus Linnaeus
je predstavio svoj sistem
binomne nomenklature
za podjelu
bioloških vrsta
. On je pokušao poboljšati sastav i smanjiti dužinu prethodno korištenih mnogosročenih imena ukidanjem nepotrebne retorike, uvođenjem novih naziva i precizno opisno definiranje njihovog značenja. Dosljednom primjenom Linnaeusovog sistema, izdvojena je
nomenklatura
iz
taksonomije
Gljive
su prvobitno tretirane kao biljke. Za kratak period, Linnaeus ih je razvrstao u takson
Vermes
Animalia
, ali ih je kasnije vratio u
Plantae
. Copeland je uvrstio gljive u svijet
Protoctista
, čime se djelimično izbjegava problem, ali priznaje njihov poseban status. Problem je na kraju riješio Whittaker, kada im je dao posebno carstvo, u svom petocarskom sistemu.
Evolucijska historija
pokazuje da su gljivice uže vezane za životinje, nego za biljke.
Kada su nova otkrića omogućila detaljnu studiju ćelija i
mikroorganizama
, otkrivene su nove grupe života i definirane nove biološke nauke
biologija ćelije
mikrobiologija
. Novoopisani organizmi su prvobitno zasebno uključeni u
protozoe
kao i životinje i protofite / talofite, kao biljke, ali ih je Hekel ujedinio u kraljevstvu jednoćelijskih organizama. Kasnije su
prokarioti
odvojeni u kraljevstvo
Monera
, koji će na kraju biti podijeljeni u dvije odvojene skupine, na
bakterije
arheje
. To je dovelo do sistema od šest carstava i na kraju trenutni sistem od tri domena, koji se temelji na evolucijskim odnosima. Međutim, podjela eukariota, posebno protista, još uvijek je kontroverzna.
Kao i mikrobiologija, razvijene su
molekularna biologija
virusologija
, otkriveni su nećelijski reproduktivni agensi, kao što su
virusi
viroidi
. Pitanje da li se mogu ubrajati u oblike u života, još uvijek je predmet rasprava; virusima nedostaju obilježja života kao što su mobilne membrane, metabolizam i sposobnost da rastu, ili senzibilni odgovori na njihova okruženja. Virusi se i dalje mogu svrstati u "vrste" na osnovu biologije i
genetike
, ali su mnogi aspekti takvog svrstavanja i dalje kontroverzni.
Vanzemaljski život
uredi
uredi izvor
Glavni članci:
Vanzemaljski život
Astrobiologija
Astroekologija
Život u Sunčevom sistemu.
Panspermija
je hipoteza kojom se dokazuje bakterije na Zemlji potječu sa
kometa
Zemlja je jedina planeta koja je poznato utočište života. Ostale lokacije unutar Sunčevog sistema koje mogu ugostiti
mikrobne
oblike života uključuju: potpovršinske slojeve na
Marsu
atmosferu Venere
, i potpovršinske slojeve okeana na nekim satelitima planeta gasnih giganata. Varijable Drakeove jednačine se koriste kako bi se razgovaralo o uslovima za život u solarnom sistemu, gdje se sa najvećom vjerovatnoćom očekuje postojanje
civilizacije
Područja oko
zvijezda
glavnog niza koje bi mogle podržati oblike poput života na Zemlji, mogle bi biti slične planetama koje su poznate kao
useljiva zona
. Unutarnji i vanjski radijus ove zone mijenja se sa jačinom sjaja zvijezda, kao što to čini i vremenski interval u kojem zona opstaje. Masivnije zvijezde od Sunca imaju veću useljivu zonu, ali se i dalje uglavnom računa na kraći vremenski interval. Mali
crveni patuljci
su zvijezde koje imaju suprotan problem, sa manjom useljivom zonom koja je predmet viših nivoa
magnetne
aktivnosti i efekata
plime zaključavanja
potrebna odrednica
iz bliske
orbite
. Stoga, zvijezde u srednjem rasponu mase kao što je Sunce mogu imati veću vjerovatnoću da razviju život kao što je ovaj na Zemlji. Položaj zvijezda unutar
galaksije
može imati uticaj na mogućnost stvaranja života. Zvijezde u područjima s većim obiljem težih elemenata pogodnih za stvaranje novih planeta, u kombinaciji sa niskom stopom mogućih staništa oštećuju
supernova
događaji, koji prema predviđanjima imaju veću vjerojatnoću da budu domaćinske planete sa složenim životom.
16
17
18
Panspermija
, također poznata i kao egzogeneza, je hipoteza da je život nastao drugdje u Svemiru, a potom prebačen na Zemlju u obliku
spora
putem
meteorita
kometa
ili
kosmičke prašine
. Nasuprot tome, zemaljski života može se "presaditi" u druge solarne sustave pomoću usmjerene panspermije, da osiguraju i širenje nekih zemaljskih oblika života.
Astroekološki
eksperimenti sa meteoritima pokazuju da su materijali s asteroida i kometa bogati neorganskim elementima i mogu biti plodno tlo za mikrobe, alge i biljni život. To je omogućavalo pogodnosti pri nastanku života u davnoj
prošlosti, a biće od pomoći i u nastanku budućeg života na našem i drugim solarnim sistemima.
Istraživanje
uredi
uredi izvor
2004
. godine, naučnici su izvijestili o otkrivanju spektralnih oznaka za
antracen
piren
u ultraljubičastom zračenju koje emituje Crvena pravougla
Nebula
(druge takve složene molekule nikada ranije nisu pronađene u Svemiru). Ovo otkriće se smatra potvrdom hipoteze da je
maglina
istog tipa kao i na Nebuli i da konvekcijske struje izazivaju
ugljikova
vodikova
jezgra magline da se uhvate u zvjezdane vjetrove i zrače prema van. Dok su se ohladili, atomi su navodno vezani jedni za druge na različite načine i na kraju stvaraju čestice od milion ili više atoma. Naučnici izvještavaju da su otkrili policiklične aromatske ugljikovodike (PAH), koji su možda bili od vitalnog značaja i u stvaranju ranog života na Zemljinoj maglini, nužno moraju biti porijeklom iz maglina.
U augustu
2009
. godine,
NASA
-ini naučnici su po prvi put u
kometama
otkrili jedan od osnovnih hemijskih gradivnih blokova života (
aminokiselina
glicin
).
2010
. godini, u maglini su otkrivene kuglice
fulerena
, a fulereni su uključeni u porijeklo života; prema astronomu Letizia Stanghellini:
"Moguće je da su kuglice iz svemira sjeme za život na Zemlji
Augusta
2011
. godine,
NASA
je na osnovu proučavanja meteorita nađenih na Zemlji, predložila da
DNK
RNK
komponente (
adenin
guanin
i srodne organske molekule), kao gradivni blokovi za život kakav poznajemo, mogu nastati i vantemaljski, u svemiru.
U oktobru
2011
. godine, naučnici su pomoću
spektroskopije
našli tragove kosmičke prašine koje sadrže kompleks organske materije ("amorfne organske tvari s mješovitom aromatično – alifatskom strukturom") koje su mogle nastati prirodno i brzo iz zvijezda. Ta jedinjenja su toliko složena da njihova hemijska struktura podsjeća na sastav
uglja
nafte
. Prethodno se mislilo da hemijska jedinjenja nastaju samo u živim organizmima. Ova opažanja ukazuju na to da su organski spojevi donešeni na Zemlju putem čestica međuzvjezdane prašine, jer mogu poslužiti kao osnovni sastojci za život i imaju površinske
katalizatorske
aktivnosti. Jedan od naučnika je predložio da se ovi spojevi možda odnose i na razvoj života na Zemlji i povod toga je izjavio:
Ako je to slučaj, život na Zemlji je možda imao lakši put uzimajući u obzir to da ove organske tvari mogu poslužiti kao osnovni sastojci za nastanak života
U augustu
2012
. godine, astronomi sa
Univerziteta u Kopenhagenu
su prijavili otkrivanje posebne molekule
šećera
glikolaldehida
, u dalekom zvjezdanom sistemu.
Molekula
je pronađena oko binarne protozvijezde
IRAS 16293-2422
, koja se nalazi 400
svjetlosnih godina
od Zemlje. Glikolaldehid je potreban pri stvaranju
ribonukleinske kiseline
, ili
RNK
, koja je po ulozi slična
DNK
. Ovaj nalaz nas navodi na to da složene organske molekule mogu nastati u zvjezdanim sistemima prije nastanka planeta, koje na kraju dolaze na mlade planete početkom njihovog nastanka.
Septembra
2012
.,
Nasini naučnici
su izvijestili da se policiklični aromatski ugljikovodici (
PAH
), izloženi međuzvezdanim (
ISM
) uslovima, mijenjaju putem
hidrogenacije
oksigenacije
hidroksilacije
u složenije organske spojeve, što je korak na putu ka aminokiselinama i nukleotidima, sirovinama proteina i
DNK
. Nadalje, kao rezultat tih promjena, PAH gube spektroskopske oznake, što bi mogao biti jedan od razloga "za nedostatak otkrivanja PAH u zrnima međuzvezdanog leda, posebno u vanjskim područjima hladnih, gustih oblaka ili gornjim slojevima molekularnih protoplanetarnih diskova".
U junu
2013
. godine, policiklični aromatski ugljikovodici (
PAH
) su otkriveni u gornjim slojevima atmosfere
Titana
, najvećeg mjeseca planete
Saturna
Također, te
2013
., na projektu
Atacama Large Milimetar Array
ALMA Project
) potvrđeno je da su istraživači otkrili važan par prebiotskih
molekula
u ledenim česticama iz međuzvjezdanog prostora (
ISM
). Hemikalije pronađene u ogromnom oblaku gasa oko 25.000 svjetlosnih godina udaljenom od Zemlje u ISM, mogu biti ključna prethodna komponenta DNK, a druge mogu imati ulogu u stvaranju važnih
aminokiselina
. Istraživači su otkrili molekulu zvanu
cianometanimin
, koja proizvodi
adenin
, jednu od četiri
nukleobaze
, koje čine "prečke" u ljestvičastoj strukturi DNK. Smatra se da druge molekule poznate pod nazivom
etanamin
, imaju ulogu u stvaranju
alanina
, jedne od dvadeset
aminokiselina
u genetičkom kodu. Ranije su naučnici mislili da se takvi procesi dešavaju u samom tankom sloju plina između zvijezda. Nova otkrića ukazuju na to da se hemijski nastanak sekvenci za ove molekule nije dogodlo u gasu, već na površini zrna leda u međuzvjezdanom prostoru. Naučnik iz NASA-inog programa ALMA Anthony Remijan je izjavio da je pronalaženje ove molekule u međuzvjezdanom oblaku gasa važan gradivni blok za DNK i aminokiseline i može biti 'sjeme' na novonastale planete za hemijske prekurzore života.
Januara
2014
., NASA je izvijestila da će trenutna studija na planeti
Mars
, uključujući
Curiosity
Opportunity
(istraživačke naprave) sada biti u potrazi za dokazima današnjeg života. Ove naprave će ispitivati
biosferu
, na osnovu autotrofnih, hemotrosnih i / ili hemolitoautotrofnih
mikroorganizama
, kao i drevne vode, uključujući fluvio-jezerske sredine (ravnice koje se odnose na drevne rijeke ili jezera) koji mogu biti useljive. Potraga za dokazima o pogodnostima za stanovanje, tafonomija (koje se odnose na
fosile
) i
organski ugljik
na planeti
Mars
je sada glavni
Nasin
cilj.
U februaru
2014
., NASA je objavila da je
znatno nadograđena baza podataka
za praćenje policikličnih aromatskih ugljikovodika (
PAH
) u svemiru. Prema tom izvještaju, više od 20% ugljika u svemiru može biti povezano sa PAH, mogućim polaznim materijalom za stvaranje života. Izgleda da su supstance akronima PAH nastale ubrzo nakon
Velikog praska
, a široko su rasprostranjene u svemiru i povezane sa novim zvijezdama i egzoplanetama.
18
19
20
21
22
23
Smrt
uredi
uredi izvor
Glavni članak:
Smrt
Leševi životinja, poput ovog afričkog bivola, recikliraju se u ekosistemu, dajući energiju i hranljive materije za žive organizme.
Smrt je završni prestanak svih vitalnih uloga ili životnih procese u organizmu. Može se pojaviti kao rezultat: nesreće, medicinskih razloga, biološkog međudejstva, pothranjenosti, trovanja,
starenjem
ili samoubistvom. Kao i rođenje, smrt je sastavni dio i jedno od bitnih obilježja života.
Nakon smrti, ostaci organizma ponovno ulaze u
biogeohemijske cikluse
. Organizme mogu konzumirati
grabežljivci
ili
strvinari
, a ostatak organskog materijala tada mogu dalje razgraditi detritivori, organizami koji recikliraju leševe i u okolinu ponovo vraćaju uzete supstance za ponovnu upotrebu u
prehrambenom lancu
Jedan od izazova u definiranju smrti je u njenom razlikovanju od života. Čini se da se smrt odnosi na bilo koji trenutk zavšetka života koji prati početak života. Međutim, određivanje kada je došlo do smrti zahtijeva izradu precizne konceptualne granice između života i smrti. Međutim, to može biti problematično, jer je malo konsenzusa oko toga kako definirati život. Priroda smrti je milenijima bila središnja briga svjetskih
religijskih
tradicija i filozofske rasprave. Mnoge religije održavaju vjeru u bilo koju vrstu
zagrobnog života
ili
reinkarnacije
duše
ili uskrsnuća tijela u nekom budućem vremenu.
Izumiranje
je proces u kojem grupa
taksona
ili
vrsta
izumire, smanjujući biološku raznolikost. Smrt se općenito smatra pojmom nestanka posljednje jedinke te vrste. Zbog toga što "potencijalni raspon" vrsta može biti vrlo veliki, takvo određivanje je ovom trenutku teško i najčešće se vrši naknadno, nakon perioda prividne odsutnosti. Vrsta je ustvari izumrla onda kada više nije u mogućnosti da opstane u promijenjenom
staništu
ili kada se ne može oduprijeti nadmoćnoj konkurenciji. U historiji Zemlje, preko 99% svih vrsta koje su ikada živjele – izumrle su. Međutim,
masovno izumiranje
možda je ubrzalo evoluciju pružanjem mogućnosti za nove grupe organizama nastalih putem prethodnog evolucijskog razvoja.
Fosili
su sačuvani ostaci ili tragovi
životinja
biljaka
i drugih organizama iz daleke geološke prošlosti. Ukupnost fosila, otkrivenih i neotkrivenih, te njihovo ležište u fosilnim stijenama i njihovim formacijama i sedimentnim slojevima, poznata je kao
fosilni zapis
. Očuvani primjerak se zove
fosil
ako je stariji od dana fosilizacije najmanje 10.000 godina. Stoga su fosili u rasponu dobi, od najmlađih, sa početka epohe
holocena
do najstarijih iz
arhajskog
eona – starih do 3,4 milijarde godina.
24
25
26
Vještački život
uredi
uredi izvor
Glavni članci:
Umjetni život
Sintetska biologija
Vještački život se još uvijek ispitiva, pri čemu se ispituju sistemi koji se odnose na život, njegove procese i evoluciju, pomoću
simulacija
računarskih modela
robotike
biohemije
. Studija vještačkog života oponaša tradicionalnu biologiju ponovne izgradnje nekih aspekata bioloških fenomena. Naučnici proučavaju
logiku
živih sistema stvaranjem vještačkog okruženja i pokušavaju naći složenu obradu informacija koja definira takve sisteme. Dok je život po definiciji živ, vještačke život se općenito ograničava na digitalno-virtualno okruženje i postojanje.
Sintetska biologija
je novo područje bioloških istraživanja i tehnologija koja objedinjuje nauku i biološko inženjerstvo. Zajednički cilj je dizajn i izgradnja novih bioloških uloga i sistema koji nisu pronađeni u prirodi. Sintetska biologija uključuje široka redefiniranja i proširenje
biotehnologije
, sa krajnjim ciljevima u mogućnostima dizajniranja i izgradnje projektovanih bioloških sistema koji obrađuju informacije, rukuju hemikalijama, izmišljaju materijale i konstrukcije, proizvode energiju, daju hranu, održavaju i poboljšavaju zdravlje ljudi i naše sredine.
Napomena
'Evolucija' virusa i drugih sličnih oblika je još uvijek neizvjesna. Stoga, ova razvrstavanja mogu biti parafletska, jer je ćelijski život mogao evoluirali iz nećelijskog života ili polifiletski zbog najnovijeg zajedničkog pretka možda neće biti uključeni.
Podjela živih bića
uredi
uredi izvor
Linnaeus
1735
Haeckel
1866
Chatton
1925
Copeland
1938
Whittaker
1969
Woese et al.
1990
Cavalier-Smith
1998
2 Carstva
Vegetabilia
Animalia
3 Carstva
Protista
Plantae
Animalia
2 Imperije
Prokaryota
Eukaryota
4 Carstva
Monera
Protoctista
Plantae
Animalia
5 Carstava
Monera
Protista
Plantae
Fungi
Animalia
3 Domena
Bacteria
Archaea
Eucarya
6 Carstava
Bacteria
Protozoa
Chromista
Plantae
Fungi
Animalia
Prema Vitakeru (1979) živi svijet se dijeli na pet carstava:
Bakterije
Protiste
Gljive
Biljke
Životinje
Međutim, prema Vouzu i Foksu postoje tri domena živih bića:
Domen: Arhea
Carstvo:Arhea
Domen: Bacteria
Carstvo:Bacteria
Domen: Eucaryota
Carstvo:
životinje
(Animalia)
Carstvo:
biljke
(Plantae)
Carstvo:
gljive
(Fungi)
Carstvo:
Amoebozoa
Carstvo:
Chromalveolata
Carstvo:
Rhizaria
Carstvo:
Excavata
Galerija
uredi
uredi izvor
Glavna "tajna" svakog pojedinog života "krije" se u "privatnim"
molekulama
DNK
Niti
fotosintetske
cijanobakterije
Diverzitet jednoćelijskih morskih kremeni
algi
Diatomea
Protozoa
Paramecium aurelia
Meduze
Kraljevska
morska zvijezda
na plaži
Gljiva
muhara
Amanita muscaria
Prava
mahovina
Bryophita
Četinar
: mlada
šišarka
bora
Cvjetnice: Krajolik s
divljim makovima
Papaver rhoeas
Potočna pastrmka
Salmo trutta
Žaba
Rana esculenta
Zelembać
zidni gušter
Ptica
Altamira oriole
Domaći
konj
Orangutani
su prilagođeni za život na drveću
Također pogledajte
uredi
uredi izvor
Biologija
Životinje
Biljke
Eukarioti
Prokarioti
Biljke
Bakterije
Protisti
Reference
uredi
uredi izvor
Napomena: 'Evolucija' virusa i drugih sličnih oblika je još uvijek neizvjesna. Stoga, ove podjele mogu biti parafiletske, jer je ćelijski život mogao evoluirati iz nećelijskog života, ili polifiletske, jer najnoviji zajednički predak možda neće biti uključen.
Walker M. G. (2006): LIFE! Why We Exist...And What We Must Do to Survive, Dog Ear Publishing
ISBN
1-59858-243-7
Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (1996): Biologija 1, Svjetlost, Sarajevo,
ISBN
9958-10-686-8
Campbell N. A. (1996): Biology. The Benjamin/Cummings Publishing Comp., Inc., Menlo Parc (CA), USA,
ISBN
0-8053-1957-3
Lawrence E. (1999): Henderson's Dictionary of biological terms. Longman Group Ltd., London,
ISBN
0-582-22708-9
Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2004): Biologija 1, "Svjetlost", Sarajevo,
ISBN
9958-10-686-8
King R. C., Stransfield W. D. (1998): Dictionary of genetics. Oxford niversity Press, New York, Oxford,
ISBN
0-19-50944-1-7
ISBN
0-19-509442-5
Alberts B. et al. (1983): Molecular biology of the cell. Garland Publishing, Inc., New York & London,
ISBN
0-8240-7283-9
Lincoln R. J., Boxshall G. A. (1990): Natural history - The Cambridge illustrated dictionary. Cambridge University Press, Cambridge,
ISBN
0 521 30551-9
Krebs J. E., Goldstein E. S., Kilpatrick S., T. (2014): Lewin's Genes XI. Jones & Bartlett Publishing, Burlington, MA, USA.
Mayr E. (2000): The growth of biological thought – Diversity, evolution, and inheritance, 11th printing, first: Copyright © 1982. The Belknap Press of Harvard University Press Cambridge (Mass.), Londo (England),
ISBN
0-674-36445-7
ISBN
0-674-36446-5
Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2004): Biologija 1, Svjetlost, Sarajevo,
ISBN
9958-10-686-8
British Museum of Natural History, Ed. (1991): Man's place in evolution.Natural History Museum Publications, Cambridge University Press, London,
ISBN
0 521 40864
pogrešan
ISBN
4.
Campbell N. (2005). Biology. Benjamin/ Cummings, San Francisco
ISBN
0-07-366175-9
Mayr E. (1970): Populatiomns, species, and evolution – An abridgment of Animal species and evolution. The Belknap Press of Harvard University Press, Cambridge, Massachussets and London, England,
ISBN
0-674-69013-3
Van Valkenburgh, B. (1999): Major patterns in the history of carnivorous mammals. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 27: 463–493.
Bibcode:1999AREPS..27..463V. doi:10.1146/annurev.earth.27.1.463.
Frequently asked questions. San Diego Natural History Museum. Retrieved 2012-05-25.
Vastag, Brian (August 21, 2011): Oldest 'microfossils' raise hopes for life on Mars. The Washington Post. Retrieved 2011-08-21.
Dictionary.com definition
Paras C., Kamma A. (2008): Engineering life through Synthetic Biology. In Silico Biology 6.
Kauffman S. (2000): The Adjacent Possible: A Talk with Stuart Kauffman. Seeding the Universe With Life Legacy Books, Washington D. C,
ISBN
0-476-00330-X
Walker, Martin G. LIFE! Why We Exist...And What We Must Do to Survive Dog Ear Publishing, 2006,
ISBN
1-59858-243-7
Encyclopedia of death and dying. Advameg, Inc. Retrieved 2012-05-25.
Extinction – definition. Archived from the original on 2009-10-31.
What is an extinction?. Late Triassic. Bristol University. Retrieved 27 June 2012.
Vanjski linkovi
uredi
uredi izvor
Živa bića
Arhivirano
18. 8. 2009. na
Wayback Machine
, BioNet škola, 2009.
Klasifikacija živih bića
, Viva Fizika, 2009.
Drugi projekti
uredi
uredi izvor
Logo Wikicitata
Wikicitati
imaju citate vezane za:
Život
Commons logo
Commons
ima datoteke na temu:
Život
Elementi prirode
Svemir
Energija
Materija
Prostor
Vrijeme
Zemlja
Budućnost Zemlje
Geologija
Hipoteza o Geji
Historija Zemlje
Geološka historija Zemlje
Nauka o Zemlji
Okeani
Struktura Zemlje
Tektonika ploča
Vrijeme (meteorologija)
Klima
Meteorologija
Morske mijene
Oblaci
Sunčeva svjetlost
Vjetar
Zemljina atmosfera
Prirodno okruženje
Divljina
Ekologija
Ekosistem
Šumski požari
Život
Abiogeneza
Evolucijska historija života
Hijerarhija života
Biologija
Astrobiologija
Organizam
Eukarioti
Biljke
Flora
Životinje
Fauna
Gljive
Protisti
Prokarioti
Archaea
Bakterije
Virusi
Kategorija
Normativna kontrola
BNE
XX530995
BNF
cb11933780m
(data)
cb119337829
(data)
GND
4034831-3
LCCN
sh85076810
NDL
00570344
NKC
ph128022
NLI
000707709
TDVİA
hayat
Preuzeto iz "
Kategorije
Članci s linkovima koje treba razjasniti
Život
Sakrivene kategorije:
Stranice sa ISBN greškama
Webarchive template wayback links
Članci s identifikatorima BNE
Članci s identifikatorima BNF
Članci s identifikatorima GND
Članci s identifikatorima LCCN
Članci s identifikatorima NDL
Članci s identifikatorima NKC
Članci s identifikatorima NLI
Članci s identifikatorima TDVİA
Članci s identifikatorima – višestruki
Život
Dodaj temu