چیستی حیات و سطوح آن

زیست شناسی، علمی است که به مطالعه حیات می پردازد و موجودات زنده را به عنوان مهم ترین جلوه های آن بررسی می کند. اما یکی از سوالاتی که همواره پیش روی هر علمی است تعریف دقیق موضوع مورد بررسی آن است. موجود زنده چیست؟ و چه طور می توان مرز آن را از موجودات غیرزنده مشخص و متمایز کرد؟

در زیست شناسی اغلب از چند ویژگی یاد می کنند که براساس آن ها، هر آن موجودی که حداقل برخی از آن ها را در بر داشته باشد می تواند “زنده” خطاب شود. این خصوصیات به این شرحند:

  1. سازماندهی (Organization): موجودات زنده درجه بسیار بالای از سازماندهی را به نمایش می گذارند. این سازماندهی از ساده ترین موجودات زنده ی تک سلولی تا موجودات زنده پرسلولی قابل رویت است. موجودات زنده پرسلولی به واسطه دستگاه ها سازماندهی شده اند. دستگاه های مجموعه ای از اندام ها هستند که نقشی ویژه را در بدن موجودات پرسلولی ایفا می کنند. دستگاه ها به نوبه خود از اندام ها ساخته شده اند و اندام ها نیز بافت ها و بافت ها از سلول ها ساخته شده اند. سلول نیز به نوبه خود از اندامک هایی ساخته شده که به آن سازمان می دهد.
  2. حفظ موجودیت یا پایداری (Homeostasis): منظور از پایداری، قابلیت ثابت نگه داشتن محیط درونی بدن یا سلول است، نظیر حرارت، PH، جمع شدن آب و… اگر شما تب زیادی بکنید خطرناک است چرا که امکان دارد به اندام هایتان آسیب زده و آنها را از کار بیندازد. فعالیت های عضلانی، گرما را به عنوان یک محصول زائد تولید می کنند، این گرما با مکانیزم عرق کردن از بدن ما خارج می شود، در برخی از موجودات نظیر پستانداران و پرندگان از این گرما برای ثابت نگه داشتن درجه حرارت درونی بدن استفاده می شود.
  3. سازش با محیط یا سازگاری (Adaptation): موجودات زنده، خودشان را با شیوه های مختلف حیات وفق می دهند، این موضوع یکی از اساسی ترین اصول چهارگانه نظریه داروین-والاس است.
  4. تولید مثل و وراثت (Reproduction and heredity): همه سلول ها از سلول های دیگر به وجود می آیند و از این رو آنها نیازمند شیوه هایی برای تولید مثل خود هستند. از این رو سلول ها به جنسی و غیرجنسی تقسیم می شوند.
  5. رشد و نمو (Growth and development): حتی موجودات تک سلولی هم رشد می کنند، زمانی که بر اثر تقسیم سلولی ایجاد می شوند کوچک هستند و باید رشد کرده و بالغ شوند. موجودات چندسلولی، مکانیزم رشد پیچیده تری دارند چرا که از سلول های بیشتری تشکیل شده و نیامند تمایزپذیری و … نیز هستند.
  6. جذب و دفع انرژی (Energy acquisition and release): یک نظریه می گوید، حیات، حاصل کسب انرژی از طریق نور خورشید، واکنش های شیمیایی مواد معدنی، سایر ارگانیسم ها و… و رها کردن آن است که با تولید انرژی و ATP همراه است.
  7. تشخیص و پاسخ به محرک ها (Detection and response to stimuli): همه موجودات زنده توانایی تشخیص و نیز پاسخ به محرک های درونی و بیرونی را دارند.
  8. تعامل یا فعل و انفعال (Interactions): موجودات زنده، درست به خوبی سایر چیزها، ارتباط خوبی با محیط پیرامونشان دارند. آنها مواد خام و انرژی را از محیط و نیز سایر موجودات زنده به دست می آورند. وجود اشکال گوناگونی از همزیستی (ارتباطات موجودات زنده با هم) مثال هایی در این رابطه است.

Cell-to-Organismپس از اینکه مشخص شد موجود زنده چیست، باید به این سوال پاسخ دهیم که زیست شناسی، موجود زنده را از کدام زاویه دیده و به عبارت دقیق تر، در کدام سطح، تحلیل می کند. از منظر زیست شناسی و از زاویه این علم می توان سطوح تحلیل مختلفی برای حیات قائل شد و به بررسی هرکدام از این سطوح پرداخت. جلوه های حیات را هم می توان از کلی ترین سطوحی مثل بایوسفر بررسی کرد و هم از جزئی ترین سطوحی مانند اجزاء سازنده اتم ها. در این بین نیز سطوح مختلفی وجود دارند که زیست شناسی دست به گونه شناسی و طبقه بندی آنها کرده است. سطوح مختلف حیات در زیست شناسی به این شرحند:

  • بایوسفر (Biosphere): مجموعه کل موجودات زنده به همراه محیطی که آنها را دربرگرفته است.
  • اجتماع (Community): به معنی ارتباط بین گونه های مختلف و تعامل آنها با یکدیگر و محیط زیستشان است. به عنوان مثال، اجتماع بیایان شامل خرگوش، گرگ، مار، پرنده ها، موش ها و برخی انواع گیاهان نظیر کاکتوس، بوته های خار و… است
  • انواع یا گونه ها (Species): گروه هایی از افراد شبیه به هم را گویند که می توانند با هم جفت گیری و فرزند زایا به وجود آورند. در مورد گونه، ما یک تعریف ریخت شناختی داریم و یک تعریف زیست شناختی، به عبارت دیگر، گاهی دو نوع موجودی که از نظر ظاهری بسیار شبیه هم بوده و یک گونه به نظر می رسند از نظر زیست شناختی، یک گونه محسوب نمی شوند. به عنوان مثال، اسب و الاغ، علی رغم اینکه می توانند جفت گیری کرده و فرزند زنده به دنیا بیاورند، ولی از آنجایی که فرزندشان قابلیت جفت گیری و زایایی ندارد یک گونه محسوب نمی شوند ولی همین که این دو می توانند جفت گیری کنند گویای آن است که در گذشته ای نزدیک، یک گونه بوده اند ولی از هم فاصله گرفته و امروز دو گونه مختلف را ساخته اند
  • جمعیت (Populations): گروه هایی از افراد متعلق به یک گونه که در یک منطقه جغرافیایی مشخص و محدود زندگی می کنند.
  • دستگاه (Organ System): این اصطلاح را ما درباره موجودات چندسلولی استفاده می کنیم و منظور از آن، یک گروه از سلول ها، بافت ها و اندام هاست که وظیفه مهم و خاصی را با هم ایفا می کنند. به عنوان مثال، وظیفه دستگاه قلبی- عروقی، گردش خون در بدن است.
  • اندام (Organ): گروهی از سلول ها و بافت ها که با هم، وظیفه خاصی را انجام می دهند. به عنوان مثال، قلب یک اندام است که خون را دستگاه قلبی و عروقی، پمپ می کند
  • بافت (Tissue): گروهی از سلول ها هستند که وظیفه خاصی را ایفا می کنند. به عنوان مثال، ماهیچه قلب که با انقباضشان، به انجام وظیفه این اندام (پمپاژ خون در بدن) کمک می کنند.
  • سلول (Cell): بنیادی ترین واحد سازنده موجود زنده را گویند. هر سلول، مقداری ماده وراثتی دارد (مانند DNA یا RNA)، مواد شیمیایی، ساختار و…
  • اندامک (Organelle): بخش های کوچکتر سلول هستند. هر اندامک دارای یک وظیفه اندامکی خاص است، برای مثال، ریبوزوم (محل ساخت پروتئین)، میتوکندری (محل تولید انرژی از ATP ) و…
  • مولکول ها، اتم ها و بخش های ریز داخل اتم (Molecules, atoms, and subatomic particles): سطوح ریزتر زیست هستند و از پایه ای ترین مفاهیم بیوشیمی محسوب می شوند.

اطلاعیه مهم

برنامه‌های روز داروین برای سال ۱۴۰۰

:: مشاهده صفحه ::