生活の特徴

生物学は、生命と生物の構造、機能、発達、相互作用、進化、分布、分類学などを研究する自然科学です。この分野の範囲は広範で、解剖学、生理学、動物行動学、遺伝学など、いくつかの専門分野に分かれています。すべての生物は、細胞組織、遺伝性遺伝物質と適応/進化する能力、エネルギー需要を調節する代謝、環境と相互作用する能力、恒常性の維持、繁殖、成長と変化の能力など、いくつかの重要な特性を共有しています。

人生の複雑さ

その複雑さにもかかわらず、生命は組織化され、構造化されています。生物学の細胞理論では、すべての生物は1つ以上の細胞で構成されていると述べています。細胞は生命の基本単位であり、すべての細胞は以前に存在していた細胞から生じます。バクテリアのような単細胞生物でも、環境と相互作用したり、生命や代謝を維持する化学反応を起こしたりするなど、本質的な機能を果たせる構造をしています。多細胞生物では、細胞が一緒に働いて組織、臓器、臓器系、および生物全体を形成します。この階層的な組織は、個体群、コミュニティ、生態系、生物圏にまで拡張できます。

遺伝学と適応

生物の遺伝物質、つまりDNAにコード化された生物学的な「設計図」は、その子孫に受け継がれます。数世代にわたって、遺伝物質は生物的(生きている)環境と非生物的(非生物的)環境によって形作られます。このプロセスは適応と呼ばれます。適応力のある親の子孫は、親が生活していた条件と同様の条件で生き残る可能性が高くなります。自然淘汰とは、遺伝した形質が生存と繁殖を増加させるプロセスです。自然淘汰は進化の中心的なメカニズムです。たとえば、一部のカンガルーネズミは、降雨量の少ない高温で乾燥した地域に住んでいます。猛暑を避け、水を節約するために、彼らは寒い土壌に潜り込み、代謝率を下げて蒸発を遅らせます。このように、カンガルーネズミの遺伝学は、この行動をコード化し、世代を超えて受け継がれ、動物がそのような極端な環境条件を生き残ることを可能にしています。

環境インタラクション

生物はまた、環境とうまく相互作用できなければなりません。これには、資源や潜在的な配偶者を求めて周囲の世界をナビゲートし、内部環境を調整することが含まれます。ホメオスタシスとは、生物が内部条件を安定に保つ能力です。例えば、人間は体温を一定に保ちます。寒くなると震えます。暑すぎると汗をかきます。生物は、エネルギー需要を調節する化学プロセスである代謝も行っています。例えば、植物は太陽光を糖に変換し、アデノシン三リン酸に化学エネルギーを蓄えます。

基本的な信条から上向きに構築する

「生物学とは何か」「生命とは何か」は基本的な問いのように思えるかもしれませんが、理解するためには不可欠であり、より複雑な問いを投げかけるための前提条件でもあります。例えば、細胞がどのように分裂し、複製するかなど、生命の基本的な信条を理解しなければ、がんの原因を調査することは困難です。この知識により、科学者は生物学的プロセスを研究するために必要なツールと方法を開発することもできます。