Biologi innebär studier av levande organismer, men vad innebär att något är levande?
Livet som observeras på jorden kan ta många skepnader och uttryck, men har följande gemensamt:
Egenskaper hos levande organismer
- Tillväxt
- Fortplantning
- Reaktion på stimuli (och rörelse)
- Metabolism (och energiomvandling)
Uppdelning av liv
En stor del av biologin kretsar kring systematisering, det vill säga att kategorisera och sortera olika organismer.
Systematik och artbegreppet
För att kategorisera och sortera organismer behövs kategorier. Den lägsta kategorin inom biologin kallas art. Individer som tillhör samma art tillhör samma kategori.
Vad är en art?
Är varg och hund samma art?
Tre perspektiv på en art i historisk ordning.
1. Morfologiskt perspektiv
Alla individer av en art har gemensamma yttre karaktärer. Enligt det här perspektivet är varg och hund samma art.
Det här är ett förlegat perspektiv som användes innan evolutionsteorin fått fäste. Bland annat Carl von Linné utgick från det här perspektivet.
2. Biologiskt perspektiv
Alla individer som under naturliga omständigheter kan fortplanta sig och få en fertil avkomma.
Även enligt detta perspektiv är varg och hund samma art.
Det här perspektivet ger en bättre avgränsning än det morfogogiska, men har en del problem.
Problem med perspektivet
- “Naturliga omständighter”, individer som inte fysiologiskt eller geografiskt kan fortplanta sig är då olika arter
- Exempelvis en nordamerikansk varg och en europeisk varg, eller en chihuaua och en schäfer är då olika arter
- Perspektivet blir svårt när vi betraktar organismer som förökar sig könlöst eller som endast existerar som fossil
3. Fylogenetisk perspektiv
Ett fylogenetiskt perspektiv innebär att man klassifierar arter enligt evolutionsteorin. Det är perspektivet som används i vetenskapen idag.
En art är då det minsta möjliga antal individer med en gemensam förfader. Individerna ska ha en eller flera nedärvda karaktärer som inte delas med några andra grupper av organismer.
I detta perspektiv hade hunden kunnat ses som en underart till vargen.
Dagens perspektiv
Överlag har det historiskt varit mycket olika hur olika forskare inom olika fält definierar en art.
Idag är det fylogenetiska perspektivet något alla strävar efter att utgå från, men det finns fortfarande tillfällen där arter och klassifieringar utgår från de andra perspektiven.
Uppdelning gällande näringsupptag
En annan uppdelning kan göras gällande om organismen näringsupptag.
Den kan vara självnärande. Det vill säga den kan försörja sina ämnes- och energibehov på egen hand. Benämns oftast autotrof eller producent.
Alternativt kan en organism vara beroende av att konsumera organiska ämnen. Dessa benämns heterotrofer eller konsumenter.
Byggstenar för liv (Biokemi)
Organiska ämnen syftar på kemiska föreningar som innehåller grundämnet kol. De är en viktig byggsten för livet på jorden.
Däremot består levande organismer och är beroende av betydligt fler kemiska föreningar och grundämnen. Dessa studeras inom biokemin.
Grundämnen
- Kol
- Väte
- Syre
- Kväve
- Fosfor
- Svavel
Ämnesgrupper
- Aminosyror
- Kolhydrater
- Lipider
- Proteiner
- Nukleinsyror
Metabolism och energiomvandling
Oavsett om en organism är autotrof eller heterotrof är den beroende av att omvandla organiska ämnen till energi.
Processen kallas cellandning.
I själv verket är det inte en process, utan en mängd komplicerade reaktioner.
Cellandning kan vara beroende av syre (aerob cellandning) eller utan (jäsning eller anaerob cellandning).
Aerob cellandning (endast för att visa att det inte är en enskild reaktion).
Autotrofer kan bygga upp de organiska ämnen som krävs för cellandning genom andra processer ex. fotosyntesen.
