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1.1: 생물학이란 무엇인가?
목차

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Biology

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전사물

1.1: 생물학이란 무엇인가?

개요

생물학은 생명과 살아있는 유기체의 구조, 기능, 발달, 상호작용, 진화, 분배 및 분류 등을 연구하는 자연과학입니다. 생물학의 범위는 광범위하고 해부학, 생리학, 윤리학, 유전학 등 다양한 특화된 분야로 나뉩니다.

모든 생명체는 다음과 같은 몇 가지 주요 특성을 공유합니다: 세포 조직, 유전물질 및 적응/진화 능력, 에너지 요구를 조절하는 물질대사, 환경과의 상호작용 능력, 항상성을 유지하는 능력, 재생산하는 능력, 성장하고 변화하는 능력

생명의 복잡성

생명은 그 복잡성에도 불구하고 분류하고 구조화시킬 수 있습니다. 생물학에 있는 세포 이론은 모든 살아있는 유기체가 하나 이상의 세포로 이루어지는 것을 명시합니다. 세포는 생명의 기본 단위이며, 모든 세포는 이전에 존재한 기존 세포에서 발생합니다. 박테리아와 같은 단세포 유기체는 환경과의 상호작용과 같은 필수기능을 수행하고 생명을 유지하는 화학반응 또는 물질대사를 수행할 수 있는 구조로 되어 있습니다. 다세포 유기체에서는 세포들이 함께 작동하여 조직(tissue), 장기(organ), 장기 시스템(organ system) 및 하나의 유기체(organism)를 형성합니다. 이러한 계층적 조직은 개체군(population), 군집(community), 생태계(ecosystem) 및 생물권(biosphere)으로 더 확장 시킬 수 있습니다.

유전학과 적응

유기체의 유전물질인 DNA에 저장된 생물학적 "청사진"은 자손에게 전달됩니다. 여러 세대동안 유전물질은 생물학적(biotic) 환경 및 비생물학적(abiotic) 환경에 따라 변이되며 이 과정을 적응(adaptation)이라고 합니다. 잘 적응된 부모의 자손은 부모가 살았던 것과 유사한 조건에서 살아남을 가능성이 높습니다.

유전된 특성이 생존과 번식을 증진하는 과정을 자연선택(natural selection)이라고 하며 자연선택은 진화의 중심 원리입니다. 예를 들어, 일부 캥거루쥐는 강우량이 거의 없는 덥고 건조한 지역에 살고 있습니다. 열을 피하고 물을 보존하기 위해 캥거루쥐는 물질대사 속도를 낮춰 수분 증발을 늦춰주는 시원한 토양으로 잠복합니다. 캥거루쥐의 유전체계는 이런 행동을 기록하고 다음 세대에 전달해 캥거루쥐가 극단적인 환경 조건에서 살아남을 수 있게 합니다.

환경 상호작용

유기체는 속해있는 환경과 성공적으로 상호작용할 수 있어야 합니다. 상호작용의 개념엔 자원을 찾거나 번식을 위해 주변 세계를 탐색 할 수 있는 능력과 체내 환경 조절능력 등이 포함됩니다. 항상성은 안정적인 체내 조건을 유지하는 유기체의 능력입니다. 예를 들어, 인간은 일정한 체온을 유지하는 능력이 있습니다. 추워지면 몸을 떨고, 더우면 땀을 흘리기 시작합니다. 유기체는 또한 에너지 요구를 조절하는 화학 반응인 물질대사를 유지합니다. 예를 들어, 식물은 햇빛을 당으로 변환하고 아데노신삼인산(ATP)을 통해 화학 에너지를 저장합니다.

기본 개념에서 확장하기

"생물학이란 무엇인가?" 또는 "생명은 무엇인가?"는 기본적인 질문처럼 보일 수 있지만, 이런 기본 질문을 이해하는 것은 중요하고, 더 나아가 복잡한 질문을 하는 전제조건이 됩니다. 예를 들면 세포의 분할 및 복제와 같은 생명의 기본 원리를 이해하지 못하면 암의 원인을 조사하기가 어려울 것입니다. 또한 생명의 기본 원리에 대한 지식은 과학자가 생물학 현상들을 공부하는데 필요한 도구와 방법을 개발할 수 있게 합니다.


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