Biologia
From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Le biologia (scientia del vita; ab le greco βιολογία, componite de bió(s), "vita", e lógos, derivate de lógein, "discuter, rationar, studiar") es le scientia que studia tote materia vivente in tote su formas e phenomenos, relativemente al organismo o gruppos de organismos vivente.
Le biologia, in le senso large, tracta del studio del esseres vivente, plantas e animales, in tote lor aspectos.
Illo es un branca del scientias natural que studia le vita de tote le punctos de vista:
- Le typos e characteristicas del esseres vivente (zoologia, botanica, microbiologia...).
- Le structura del esseres vivente e su functionamento, del nivello molecular (biochimia); genetic (genetica); cellular (biologia cellular); organic (organographia); etc. (anatomia, physiologia... ).
- Le relationes con le milieu physic e biologic (ecologia).
Remove ads
Historia
- Articulo principal: Historia del biologia
Le plus antique radices del scientia, que include medicina, pote esser tracciate al Egypto antique e Mesopotamia inter circa 3000 e 1200 aEC.[1][2] Lor contributiones formava le base del philosophia natural del Grecia antique. Philosophos grec antique como Aristotele (384–322 aEC) contribueva extensivemente al disveloppamento del cognoscentia biologic. Ille explorava le causation biologic e le diversitate del vita. Su successores, como Theophrastus, initiava le studio scientific del plantas. Studiosos del mundo islamic medieval qui scribeva super biologia includeva al-Jahiz (781–869), Al-Dīnawarī (828–896), qui scribeva super botanica, e Rhazes (865–925), qui scribeva super anatomia e physiologia. Medicina esseva specialmente ben studiate per studiosos islamic laborante in le traditiones del philosophia grec, dum le historia natural se basava multo sur le pensiero de Aristotele.
Biologia comenciava a disveloppar rapidemente con le melioration dramatic del microscopio per Anton van Leeuwenhoek. In iste periodo, studiosos discoperiva spermatozoos, bacteria, infusorios e le diversitate del vita microscopic. Investigationes per Jan Swammerdam inspirava nove interesse in entomologia e adjuvava a disveloppar technicas de dissection microscopic e coloration. Le progressos in microscopia habeva un profundo effecto super le pensiero biologic. Al initio del seculo XIX, biologos comenciava a recognoscer le importante central del cellula. In 1838, Schleiden e Schwann promoveva le ideas ora universal que: (1) le unitate basic del organismos es le cellula, e (2) que cellulas individual ha tote le characteristicas del vita, ben que illes opposeva le idea que (3) tote le cellulas veni del division de altere cellulas, continuante a supportar le generation spontanee. Totevia, Robert Remak e Rudolf Virchow confirmava le tertie principio, e per le annos 1860, le majoritate del biologos acceptava tote tres principios, que se consolidava in le theoria cellular.
Durante iste periodo, taxonomia e classification deveniva le foco del historicos natural. Carl Linnaeus publicava un taxonomia basic del mundo natural in 1735, e in le annos 1750 introduceva nomines scientific pro tote su species. Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon, considerava species como categorias artificial e formas vivente como cambiabile—even suggerente le possibilitate de descendentia commun.
In 1842, Charles Darwin scribeba su prime schema de On the Origin of Species. Le pensiero evolutive serio comenciava con le obras de Jean-Baptiste Lamarck, qui presentava un theoria coherente del evolution. Le naturalista britanno Charles Darwin, combinante le approches biogeographic de Humboldt, le geologia uniformitarian de Lyell, le scriptos de Malthus super le crescimento del population, e su proprie experientia morphologic e observationes natural extensive, forgiava un theoria de evolution plus succedite basate super le selection natural; rationamento e evidentia similar portava Alfred Russel Wallace a attinger independentemente le mesme conclusiones.
Le base del genetica moderne comenciava con le labor de Gregor Mendel in 1865. Isto delineava le principios del hereditage biologic. Totevia, le importantia de su labor non esseva recognoscite usque al initio del seculo XX, quando evolution deveniva un theoria unificate e le synthesis moderne reconciliva le evolution darwinian con genetica classic. In le annos 1940 e initio del 1950, un serie de experimentos per Alfred Hershey e Martha Chase demonstrava que le DNA es le componente del chromosomas que contine le unitates de hereditage appellate genes. Le foco super nove typos de organismos modello como virus e bacterias, insimul con le discoperta del structura helicoidal del DNA per James Watson e Francis Crick in 1953, marcava le transition al era de genetica molecular. Ab le annos 1950, biologia esseva enormemente expandite in le dominio molecular. Le codice genetic esseva decipherate per Har Gobind Khorana, Robert W. Holley e Marshall Warren Nirenberg post que on comprendeva que le DNA contine codones. Le Human Genome Project esseva lanceate in 1990 pro cartographiar le genoma human.
Remove ads
Base chimic
Atomos e moleculas
Omne organismos es componite de elementos chimic; oxygeno, carbonio, hydrogeno, e nitrogeno representa le major parte (96%) del massa de tote organismos, con calcio, phosphoro, sulfuro, sodio, chlor, e magnesium constituente basicamente le resto. Differente elementos pote combinar se pro formar compuestos como aqua, que es fundamental pro le vita. Biochimica es le studio del processus chimic in e inter organismos vivente. Biologia molecular es le ramo del biologia que cerca comprender le base molecular del activitate biologic in e inter cellulas, includente synthese, modification, mechanismos e interactiones molecular.
Aqua
Le vita surgeva del prime oceano del Terra, que se formava circa 3.8 milliardos de annos retro. Desde tunc, aqua remane le molecula le plus abundante in cata organismo. Aqua es importante pro le vita quia illo es un solvente efficace, capace de dissolver solutos como ion de sodium e chloruro, o altere parve moleculas, pro formar un solution aqueous. Un vice dissolvite in aqua, iste solutos ha un plus alte probabilitate de interager e participar in rectiones chimic que sustene le vita.
In terminos de su structura molecular, aqua es un parve molecula polar con forma incurvate, formate per ligamines covalente polar inter duo atomos de hydrogeno (H) e un atomo de oxygeno (O) (H₂O). Propter le polaritate del ligamines O–H, le atomo de oxygeno ha un leve carga negative, e le duo atomos de hydrogeno ha un leve carga positive. Iste proprietate polar de aqua permitte que illo attrahente altere moleculas de aqua per ligamines de hydrogeno, rendente le aqua cohesive.
Le tension superficial resulta del fortia cohesive inter moleculas al superficie del liquido. Aqua es etiam adhesive per su capacitate de aderer a superficies de altere moleculas polar o cargate. Aqua es plus dense in stato liquid que in stato solide (glacie). Iste proprietate unic de aqua permitte al glacie flotar supra aqua liquid (como in stagnes, lagos, e oceanos), insulating le liquido infra del frigide atmosferic. Aqua ha le capacitate de absorber energia, lo que le da un alte capacitate caloric specific, plus alte que ethanol, per exemplo. Dunque, on require multe energia pro rumper le ligamines de hydrogeno inter moleculas de aqua e transformar le aqua liquid in vapor.
Como molecula, aqua non es completemente stabile, pois que cata molecula de aqua se dissocia continuamente in ion de hydrogeno e ion hydroxyl ante re-formar se. In aqua pur, le numero de iones de hydrogeno equilibra le numero de iones hydroxyl, resultante in un pH neutral.
Compostos organic
Compostos organic es moleculas que contine carbonio ligate a altere elementos como hydrogeno. Excepte le aqua, quasi tote le moleculas in un organismo contine carbonio. Le carbonio pote formar ligamines covalente con usque quatro altere atomos, lo que le permitte formar moleculas varie, grande, e complexe. Per exemplo, un singule atomo de carbonio pote formar quatro ligamines simple (como in methano), duo ligamines duple (como in dioxide de carbonio, CO₂), o un ligamine triple (como in monoxide de carbonio, CO). De plus, carbonio pote formar longe catena interconnectite de ligamines carbonio-carbonio (como in octano) o structuras annular (como in glucose).
Le forma le plus simple de un molecula organic es le hydrocarburo, un grande familia de compostos organic componite de atomos de hydrogeno ligate a un catena de atomos de carbonio. Un columna vertebral de hydrocarbono pote esser substitute per altere elementos como oxygeno (O), hydrogeno (H), phosphoro (P), e sulfuro (S), lo que pote cambiar le comportamento chimic del composto. Gruppos de atomos que contine iste elementos (O-, H-, P-, S-) ligate a un atomo o structura central de carbonio es appellate gruppos functional. Il ha sex gruppos functional prominente que se trova in organismos: gruppo amino, gruppo carboxyl, gruppo carbonyl, gruppo hydroxyl, gruppo phosphato, e gruppo sulfhydryl.
In 1953, le experimento de Miller–Urey demonstrava que compostos organic pote esser sintetisate abioticamente in un systema claudite imitante le conditiones del Terra primitive, suggerente que moleculas organic complexe poteva emerger spontaneamente in le Terra primitiv (vide abiogenesis).
Macromoleculas
Macromoleculas es grande moleculas componite de subunitates plus parve appellate monomeros. Monomeros include sugars, aminoacidos, e nucleotidos. Carbohydratos include monomeros e polyméros de sugars. Lipidos es le unic classe de macromoleculas non formate per polyméros. Illes include steroids, phospholipidos, e grasas—substancias in general nonpolar e hydrophobic (que repelle aqua).
Proteinas es le plus diverse inter le macromoleculas. Illes include enzymas, proteinas de transporto, grande moleculas de signalisation, anticorpora, e proteinas structural. Le unitate basic (monomero) de un proteina es le aminoacido. Vinte aminoacidos es usate in proteinas. Acidos nucleic es polyméros de nucleotidos. Lor function es immagazinar, transmitter, e exprimer information hereditari.
Remove ads
Cellulas
Le cellula es le unitate fundamental del vita. Secundo le theoria cellular, tote le organismos vivente es formate de un o plure cellulas, e cata cellula nasce ab cellulas preexistente per le processo de division. Le major parte del cellulas es microscopic in dimension—inter 1 e 100 micrometros in diametro—e require un microscopio pro esser visibile. Il ha duo typos principal de cellulas: eucariotas, que possede un nucleus definite, e procariotas, que non lo ha. Le procariotas, como le bacterias, es unicellular, durante que le eucariotas pote esser unicellular o multicellular. In organismos multicellular, tote le cellulas descende ultimemente de un sol cellula original—le resultato del fertilisation.
Structura cellular
Cata cellula es circumdate per un membrana cellular, un structura fundamental que separa le interior del cellula del ambiente exterior. Iste membrana consiste in un bilayer de lipidos con moleculas de cholesterol que contribue a su fluiditate. Le membrana es semipermabile, lo que significa que illo permitte le passage de moleculas parve como oxygeno e aqua, ma restringe le accesso de moleculas plus grande o cargate. Proteinas in le membrana serve functiones specialisate, como le transporto de substantias, le signalisation inter cellulas, e le adhesion.
In le cytoplasma, le cellulas eucariotic contine diversas organellas distincte. Le nucleus es le organella plus prominente, contentente le material genetic (DNA). Le mitochondrias produce ATP, le "moneta energetic" del cellula. Le reticulo endoplasmatico e le apparato de Golgi es responsabile pro le synthese e le empaquetamento de proteinas. Le lysosomas contine enzymas que digere materiales non necessari.
Le cellulas vegetal differe del cellulas animal per tres structuras essential: le pariete cellular, que provide supporto rigid; le chloroplastos, que permitte la photosynthese; e le vacuolo central, que conserva aqua e nutrimentos.
Le cellula eucariota ha etiam un cytoscheletro, un rete de filamentes proteinic que da forma, supporto, e facilita le movimento. Isto include microtubulos, filamentes intermediate, e microfilamentos.
Metabolismo e energia
Tote cellulas require energia pro functionar. Metabolismo es le insimul de rectiones chimic que occurre in un organismo pro obtener e usar energia. Le metabolismo se divide in duo ramos: catabolismo, ubi moleculas es discomponite pro liberar energia, e anabolismo, ubi moleculas es construite ab componentes plus simple. Le rectiones metabolic es facilitate per enzymas, proteinas que functiona como catalysatores.
Un exemplo central de metabolismo es le respiration cellular, ubi energia es extrahite del glucosa pro producir ATP. Isto pote occurrer per respiration aerobic (con oxygeno) o per fermentation (sin oxygeno). In respiration aerobic, le cellula passa per le glycolyse, le oxidation del pyruvato, le ciclo de Krebs (ciclo citric), e le phosphoration oxidativa, producente in total circa 36 ATP per molecula de glucosa. In fermentation, le producte final pote esser lactato o ethanol.
Photosynthese
Le photosynthese es le processo per le qual plantas, algas e alcun bacterias converte le energia del sol in energia chimic. Iste processo occurre in le chloroplastos e include duo fases: le phase luminose, ubi le energia del sol produce ATP e NADPH, e le ciclo de Calvin, ubi dioxide de carbonio es fixate e convertite in zuccharos. Le photosynthese es vital, non solmente pro le organismo que lo face, ma etiam pro le planeta integre, pois que illo libera oxygeno e absorbe CO₂.
Signalisation cellular
Le cellulas communica inter se per signalisation cellular. Iste systemas de communication involve ligandos (moleculas de signal) e receptores. Le ligandos pote esser hormones, neurotransmissores, o altere substancias chimic. Le receptores pote trovar se in le membrana o in le interior del cellula, e lor interaction con le ligando initia cascadas de rectiones intracellular. Le signalisation pote esser autocrine (in le mesme cellula), paracrine (a cellulas proxime), endocrine (via le sanguine), o juxtacrine (per contacto directe).
Le ciclo cellular e reproduction
Le ciclo cellular es un serie de eventos que occurre in un cellula que causa su division in duo cellulas filias. Iste eventos include le duplication de su DNA e alcun de su organellas, e le subsequente partition del cytoplasma in duo cellulas filias in un processo appellate division cellular.[52] In eucariotes (esque animal, planta, fungi, e protista cellulas), il ha duo tipos distincte de division cellular: mitose e meiose.[53] Mitose es parte del ciclo cellular, in le qual chromosomes replicate es separate in duo nove nucleos. Le division cellular produce cellulas geneticamente identic, in le qual le numero total de chromosomes es mantenite. Generalmente, mitose (division del nucleo) es precedite per le stadio S del interphase (durante le qual le DNA es replicate) e sovente sequite per telophase e cytokinese; que divide le cytoplasma, organellas e membrane cellular de un cellula in duo nove cellulas que contine partes approximativemente equal de iste componentes cellular. Le differentes stadii de mitose assembla definite le phase mitotic de un ciclo cellular animal—le division del cellula matre in duo cellulas filias geneticamente identic.[54] Le ciclo cellular es un processo vital per le qual un ovulo fertilisate unicellular se developpa in un organismo mature, assi como le processo per le qual capillos, pelle, cellulas sanguin e alcun organos interne es renovate. Post division cellular, cata cellula filia incipe le interphase de un nove ciclo. In contraste con mitose, meiose resulta in quatro cellulas filias haploide per passar un rotation de replication de DNA sequite per duo division.[55] Chromosomes homologe es separate in le prime division (meiose I), e chromatides soror es separate in le secunde division (meiose II). Ambe iste ciclos de division cellular es usate in le processo de reproduction sexual a alcun puncto in lor ciclo de vita. On crede que ambe esseva presente in le ultime ancestre commun eucariote.
Le prokariotes (esque archaea e bacterias) pote tamben subisser division cellular (o fission binari). Al contrarie del processos de mitose e meiose in eucariotes, fission binari in prokariotes occurre sin le formation de un apparatus de fusione in le cellula. Ante fission binari, le DNA in le bacteria es stringemente involvite. Post que ille se disvolve e duplicate, illo es tractate al polos separate del bacteria durante que ille cresce pro preparar se al division. Le crescentia de un nove pariete cellular comencia pro separar le bacteria (stimulate per polymerisation de FtsZ e formation del "anello Z").[56] Le nove pariete cellular (septum) se completa, resultante in le division complete del bacteria. Le nove cellulas filias contine radios de DNA stringemente involvite, ribosomas e plasmidos.
Le importantia de meiosis e reproduction sexual
Meiose es un character central del reproduction sexual in eucariotes, e le function le plus fundamental del meiose pare esser le conservation del integritate del genome que es transmittite al progenie per le parentes.[57][58] Duo aspectos del reproduction sexual, recombination meiotic e outcrossing, es probabilmente mantenite respectivemente per le vantagios adaptative del reparo recombinational del dano al DNA genomic e le complementation genetic que cacha le expression de mutationes recessive deleteriose.[59]
Le effecto beneficia del complementation genetic, derivate del outcrossing (cross-fertilisation), es tamben appellate vigor hybrid o heterosis. Charles Darwin in su libro de 1878 The Effects of Cross and Self-Fertilization in the Vegetable Kingdom[[60] al initio del capitulo XII notava: “Le prime e le plus importante conclusion que pote esser extraite del observationes date in iste volumen, es que generalmente le cross-fertilisation es beneficia e le self-fertilisation sovente injuriose, al minus in le plantas sur le qual io experimentava.” Variation genetic, sovente producite como un effecto secundari del reproduction sexual, pote provider vantagios a longe termino a illes lineageas sexual que practica outcrossing.
Remove ads
Genetica
Hereditate
Le genetica es le studio scientific del hereditate, le modo in le qual le characteristicas biologic—le genes e le traits—es transmittite de genitores a descendentes. Le hereditate mendeliane, nominate pro Gregor Mendel, es le base de iste processo. Illo se funda super plure principios fundamental.
Le prime principio es que le characteristicas genetic, appellate allelos, existe in formas alternative (como purpuree o blanc, alte o basse), e cata individuo hereda un version de cata gen de cata genitor. Secundo le lege de dominantia e uniformitate, certe allelos es dominante, e alteres recessive; si un organismo ha al minus un allelo dominante, illo exhibe le phenotypo correspondente.
Durante le formation del gametas, le allelos de cata gen se separa (lege de segregation), assi que cata gameta contine solmente un allelo per gen. In individuos heterozygotic, le gametas contine cata allelo con le mesme frequentia. Le lege de assortment independentemente affirma que le genes de characteristicas differente se distribue independentemente in le formation del gametas—excepte in casos de genes ligate al sexo (genes sex-linked).
Experimentos appellate cruces de prova (test crosses) pote revelar le genotypo de un organismo con un apparentia dominante. Le quadrato de Punnett es un instrumento utile pro predicer le resultatos genetic de tales cruzamentos. Le theoria chromosomal del hereditate, que postula que le genes reside sur le chromosomas, esseva supportate per le experimentos de Thomas Morgan con muscas del fructo, in le qual ille demonstrava que le color del oculos es ligate al sexo.
Genes e DNA
Un gen es un unitate de hereditate correspondente a un regione de DNA (acido desoxyribonucleic) que contine information genetic, controlante le forma e le function del organismo. Le DNA consiste de duo catenas de polynucleotidos, helicoidalmente avviluppate pro formar un duble helico. In eucaryotas, le DNA es generalmente linear e se trova in le nucleus; in procaryotas, illo es circular e localisate in le nucleoide.
Le insimul de chromosomas de un cellula se appella su genoma. Le genes contine le information genetic, e le collection total in un organismo es su genotypo. Le replication del DNA es semiconservative: cata catena del helico serve como modello pro crear un nove catena.
Mutationes—cambios hereditari in le DNA—pote occurrer spontaneemente per errores durante le replication o per effectos de mutagenos environmental, como substancias chimic (p.ex. acido nitrosic) o radiation (p.ex. rayos X, gamma, ultraviolette). Le mutationes pote resultar in perdita de function, acquisition de nove functiones, o esser conditionate per le ambiente. Alcune mutationes es utile pro le evolution, alicun alteres pote esser periculose o letal.
Expression genetic
Le expression genetic es le processo molecular per le qual le information in le DNA es convertite in un phenotypo observable, normalmente per le production de proteinas. Iste processo es summarisate per le dogma central del biologia molecular, formulate per Francis Crick in 1958: le fluxos del information va de DNA → RNA → proteina.
Le expression genetic involve duo passos principal: transcription (le DNA es convertite in RNA) e translation (le RNA es convertite in proteina). Iste mecanismos es precise e critic pro le function del cellula.
Regulation del expression genetic
Le expression genetic pote esser modificate per factores environmental o per le stato del organismo durante su disveloppamento. Illo pote esser reglate a omne nivello del processo: transcription, splicing del RNA, translation, e modificationes post-translational.
Le regulation pote esser positive o negative, e involve proteinas appellate factores de transcription. Quando un factor activator se liga al DNA pro estimular transcription, on parla de regulation positive. In vice, si un factor repressor se liga al operator (un section de DNA parte de un operon), illo pote blocar le transcription—iste es regulation negative.
Compounds appellate inductores (como allolactosa) pote inhibir le repressors e assi permitter le transcription. Genes que responde a inductores se appella genes inducibile, e illos differ de genes constitutive, que es quasi sempre active. Le genes structural es illos que produce proteinas non involvite in le regulation genetic.
Altere nivellos de regulation involve cambios epigenetic al chromatina (le complexos de DNA e proteinas in eucaryotas), que altera le accesso del machineria cellular al genes sin cambiar le sequencias genetic ipse.
Genes, disveloppamento e evolution
Le disveloppamento es le processo per le qual un organismo multicellular (vegetal o animal) evolve ab un sol cellula verso un forma complete, per plure cambios succesive. Iste processo implica quatro pasos clave:
- Determination – fixa le destino del cellula,
- Differentiation – cellulas specialisate emerge ab cellulas plus general (como cellulas staminal),
- Morphogenesis – formation del structura corporal,
- Crescentia – aumento in dimension e massa.
Le cellulas staminal es cellulas que pote generar plure typos de cellulas e replicar se indefinitemente. Durante le differentiation, le cellula cambia dramaticamente in forma, function e comportamento, guidate per cambios in le expression genetic e per modificationes epigenetic. Le sequentia del DNA in general non cambia, lo que significa que cellulas con le mesme genoma pote apparer e functionar de maniera completemente differente.
Morphogenesis, le formation del structura corporal, es le resultato de differentias spatial in le expression genetic. Solmente un fraction del genes in le genoma de un organismo—le instrumentario genetic de disveloppamento—controla iste formation. Illos es altemente conservate inter phyla, significante que illos es vetere e simile inter gruppos distante de animales.
Un exemplo clar es le genes Hox, que determina ubi partes repetitive del corpore (como le vertebras in serpentes) se disveloppa in un embryo. Modificationes in le modo in le qual iste genes es activate pote causar differente plans corporal, numeration, o identitate del partes.
Remove ads
Evolution
Processo evolutive
Evolution es un concepto central e organisante in biologia. Illo se refere al cambios in le characteristicas hereditari de populationes al long de generationes successive. In le selection artificial, le homines ha cruciate animales (o plantas) pro promover traits specific. Dato que le characteristicas es hereditari, e que le populationes presenta un varietate de characteristicas, Charles Darwin proponeva que in le natura, es le ambiente mesme que “selige” le characteristicas plus utile.
Darwin conclueva que individuos con traits hereditari melior adaptate a lor ambiente ha un major probabilitate de superviver e reproducer se. Illes transmittite iste characteristicas favorabile a lor descendentes, resultante in un accumulation progressive de tal characteristicas in le population. Isto aumenta le correspondentia inter le organismo e su ambiente super le tempore.
Speciation
Un species es un gruppo de organismos que se reproduce inter se. Speciation es le processo per le qual un linea evolutive se divide in duo lineas distincte que evolve independentemente. Pro que isto eveni, debe haber isolation reproductiv, un condition in le qual le gruppos non pote plus reproduc er se inter se.
Iste isolation pote occurrer per incompatibilitates genetic, como describe in le modello de Bateson–Dobzhansky–Muller. Le isolation reproductiv tende a augmentar con le differentia genetic inter gruppos. In multe casos, speciation allopatric occurre quando barreras geographic separa un population ancestral, preveniente le scambio genetic inter le gruppos.
Phylogenia
Un phylogenia es le historia evolutiv de un gruppo specific de organismos o de lor genes. Illa pote esser representate per un arbor phylogenetic, un diagramma que monstra le lineas de descend entia inter organismos o genes. Cata linea in le arbor representa un linea de descendentes. Quando un linea se divide in duo, illo es representate per un ramification in le arbor.
Le arbores phylogenetic es le base pro le classification biologic e pro comparar species. Species que comparte un caracter hereditate ab un ancestre commun es dicite haber caracteres homologe (o synapomorphias). Le phylogenia forma le base del systema de classification biologic, que es hierarchical: dominio, regno, phylum, classe, ordine, familia, genero, e species.
Omne organismos pote esser classificate in un del tres dominios: Archea (archaebacteria), Bacteria (eubacteria), o Eukarya (incluente fungos, plantas, e animales).
Historia del vita
Le historia del vita super Terra tracia como le organismos ha evolvite ab le prime apparentia del vita usque al presentia. Le Terra se formava circa 4,5 milliardos de annos retro, e tote le vita super Terra—sia vivente sia extincte—descende de un ultime ancestre commun universal, que viveva circa 3,5 milliardos de annos retro.
Geologos ha disveloppate un scala temporal geologic que divide le historia del Terra in grande sectiones, comenciante con quatro eones: Hadean, Archean, Proterozoic e Phanerozoic. Le prime tres es insimul appellate le Precambrian, que durava circa 4 milliardos de annos. Cata eon pote esser dividite in eras, e le eon Phanerozoic, que comenciava circa 539 milliones de annos retro, es subdividite in tres eras: Paleozoic, Mesozoic e Cenozoic. Iste tres eras comprende, in total, dece-un periodos: Cambrian, Ordovician, Silurian, Devonian, Carbonifer, Permian, Triassic, Jurassic, Cretacee, Tertiari e Quaternari.
Le similaritates inter tote le species actualmente cognoscite indica que illos ha divergite del mesme ancestre commun per le processo de evolution. Biologos considera le ubiquitate del codice genetic como evidentia de un descendentia commun universal pro tote le bacterias, archaea e eukaryotos.
Durante le prime eon Archean, mattas microbial de bacterias e archaea coexistente esseva le forma dominante de vita, e multe del principales passos in le evolution primitiv occurreva probabilemente in iste ambiente. Le plus ancian evidentia de eukaryotos data de circa 1,85 milliardos de annos retro. Ben que illos poteva esser apparite antea, lor diversification accelerava quando illos comenciava a usar oxygeno in lor metabolismo.
Postea, circa 1,7 milliardos de annos retro, appariva organismos multicellular, con cellulas differentiate que exerceva functiones specialisate.
Plantas terrestre multicellular simile a algas es datate a circa 1 milliardos de annos retro, mesmo si evidentia suggerisce que microorganismos habeva jam formate le prime ecosystemas terrestrial al minus 2,7 milliardos de annos retro. On pensa que microorganismos facilitava le apparitio de plantas terrestre durante le periodo Ordovician. Iste plantas terrestre esseva tanto prospere que illas forsan contribuiva al evento de extinction del Devonian Tardive.
Le biota de Ediacara appare durante le periodo Ediacaran, e le vertebratos, insimul con le majoritate del phylos moderne, ha lor origine circa 525 milliones de annos retro durante le explosion Cambrian.
Durante le periodo Permian, le synapsidos—includente le ancestres del mammiferos—dominava le terras, sed le major parte de iste gruppo deveniva extincte durante le evento de extinction Permian–Triassic circa 252 milliones de annos retro. Durante le recuperation ab iste catastropha, le archosauros deveniva le vertebratos terrestre plus abundante; un de lor gruppos, le dinosauros, dominava le periodos Jurassic e Cretacee.
Post le evento de extinction Cretacee–Paleogene circa 66 milliones de annos retro, que eliminava le dinosauros non-avian, le mammiferos se multiplicava rapidemente in dimension e diversitate. Tal extinctiones in massa poteva accelerar le evolution per crear opportunitates pro nove gruppos de organismos a diversificar se.
Remove ads
Diversitate
Bacterias e Archea
Le bacterias es un typo de cellula que constitue un grande dominio de microorganismos procarionte. Typicamente de alcun micrometros in lunghezza, bacterias ha un varietate de formas, desde spheras usque a bastones e spirales. Bacterias esseva inter le prime formas de vita a apparer super Terra, e es presente in la major parte de su habitats. Bacterias habita in sol, aqua, fontes calide acidic, residuos radioactive, e le biosphera profunde del crosta terrestre. Bacterias vive etiam in relationes symbiotic e parasitic con plantas e animales. La major parte del bacterias non ha essite characterisate, e solmente circa 27 percento del phyla bacteriale ha species que pote esser cultivate in laboratorio.
Le Archaea constitue le altere dominio de cellulas procarionte e initialmente esseva classificate como bacterias, recipiente le nomine archaebacterias (in le regno Archaebacteria), un termino que non es plus usate. Le cellulas archaeales ha proprietates unic que los differente del altere duo dominios, Bacterias e Eucariotas. Le Archaea es plus divise in plure phyla recognoscite. Archaea e bacterias es generalmente simil in dimension e forma, tamen alcun archaea ha formas multo differente, tal como le cellulas plan e quadrate de Haloquadratum walsbyi. Malgrado iste similaritate morphologic a bacterias, le archaea possede genes e plure vias metabolic que es plus proxime relatiate al eucariotas, in particular pro le enzymes implicate in transcription e translation. Altere aspectos del biochimica archaeale es unic, tal como lor dependente de lipidos ether in lor membranes cellular, includente archaeolos. Archaea usa plure fontes de energia que le eucariotas: illos varia ab compostos organic, como zuccheros, a ammonia, iones metallic o etiam gas de hydrogeno. Archaea tolerant al sal (le Haloarchaea) usa le lumine del sol como fonte de energia, e altere species de archaea fixe carbonio, ma a differente de plantas e cyanobacterias, nulle species cognoscite de archaea face ambe. Archaea se reproduce asexualmente per fission binari, fragmentation o gemmation; a differente de bacterias, nulle species cognoscite de archaea forma endosporas.
Le prime archaea observate esseva extremophilos, vivente in ambientes extreme, tal como fontes calide e lagos salate sin altere organismos. Instrumentos molecular meliorate conduceva al disveloppamento del archaea in quasi cata habitat, includente sol, oceanos e paludes. Archaea es particularemente numerose in le oceanos, e le archaea in plankton pote esser un del gruppos de organismos plus abundante in le planeta.
Le archaea es un parte major del vita terrestre. Illes es parte del microbiota de tote organismos. In le microbioma human, illes es importante in le intestino, bucca, e super le pelle. Lor diversitate morphologic, metabolic e geographic permitte lor exercer plure rolos ecologic: fixation de carbonio; cyclo de nitrogeno; renovamento de compostos organic; e mantener communitates microbiale symbiotic e sintrophic, per exemplo.
Eucariotas
Le eucariotas es supposite haber se separate ab archaea, sequite per lor endosymbioses con bacterias (o symbiogenese) que produceva mitochondrias e chloroplastos, ambes parte ora del cellulas eucariote moderne. Le major lineas de eucariotas diversificava in le Precambrian circa 1,5 milliardos de annos retro e pote esser classificate in octo clados major: alveolatos, excavatos, stramenopiles, plantas, rhizarios, amoebozoas, fungi, e animales. Cinque de iste clados es insimul cognoscite como protistas, que es majormente organismos eucariote microscopic que non es plantas, fungi, o animales. Dum es probabile que le protistas ha un ancestro commun (le ultime ancestro commun eucariote), le protistas non constitue un clado separate per se, como alcun protistas pote esser plus proxime relatiate a plantas, fungi o animales que a altere protistas. Como gruppos tal como algas, invertebratos o protozoas, le grupo protista non es un grupo taxonomic formal, ma es usate pro convenientia. Le major parte del protistas es unicellular; illes es nominate eucariotas microbiale.
Plantas es majormente organismos multicellular, predominantemente eucariotas photosynthetic del regno Plantae, que exclude fungi e alcun algas. Cellulas vegetal derivava per endosymbiosis de un cyanobacteria in un eucariota prime circa un milliardos de annos retro, que produceva chloroplastos. Le prime plure clados que emergiva post le endosymbiosis primari esseva aquatic e le major parte del organismos eucariote photosynthetic aquatic es insimul descrite como algas, un termino de convenientia como non tote algas es proxime relatiate. Algas comprende plure clados distincte tal como le glaucophytas, algas microscopic de aqua dulce que poteva resemble in forma al ancestro unicellular prime de Plantae. A differente del glaucophytas, le altere clados de algas, tal como algas rubie e verdes, es multicellular. Le algas verdes comprende tres clados major: chlorophytes, coleochaetophytes, e stoneworts.
Fungi es eucariotas que digerisce alimentos foras de lor corpore, secretante enzymes digestive que disface moleculas grande de alimento ante absorptione per lor membranes cellular. Multi fungi es etiam saprobes, nutriente se de materia organic morte, faciente los decompositores importante in systemas ecologic.
Animales es eucariotas multicellular. Con paucas exceptiones, animales consume materia organic, respira oxygeno, pote mover se, pote reproducer se sexualmente, e cresce ab un sphaera cava de cellulas, le blastula, durante le disveloppamento embryonic. Plus de 1,5 milliones de species animales vivente ha essite describite—de les circa 1 millione es insectos—ma on estima que il ha plus de 7 milliones de species animales in total. Illes ha interactiones complexe con se mesme e con lor ambientes, formando reticulos intricate de nutrition.
Virus
Virus es agentes infectious submicroscopic que se replica dentro del cellulas de organismos. Virus infecta tote le typos de formas de vita, ab animales e plantas usque a microorganismos, includente bacterias e archaea. Plus de 6,000 species de virus ha essite describite in detaille. Virus es trovate in quasi cata ecosistema sur Terra e es le typos plus numerose de entitates biologic.
Le origine del virus in le historia evolutionari del vita es incerta: alcun pote haber evolvite ab plasmidos—fragmentos de DNA que pote mover inter cellulas—demente que alteres pote haber evolvite ab bacterias. In evolution, virus es un medio importante de translation genetic horizontal, que aumenta le diversitate genetic in un maniera analog al reproduction sexual. Proque virus possede alcun, ma non tote, characteristicas del vita, illes ha essite describite como "organismos al limite del vita", e como autoreplicatores.
Remove ads
Ecologia
Ecologia es le studio del distribution e abundantia del vita, e del interaction inter organismos e lor ambiente.
Ecosystemas
Le communitate de organismos vivente (biotic) insimul con le componentes non vivente (abiotic) (per exemplo, aqua, lumine, radiation, temperatura, humiditate, atmosphera, acidicitate, e sol) del lor ambiente es appellate un ecosistema. Iste componentes biotic e abiotic es connectite per ciclos de nutrientes e fluxos de energia. Energia del sol entra in le systema per photosynthese e es incorporate in le texturas vegetal. Nutriendo se del plantas e l’un del altere, animales transporta materia e energia per le systema. Illes tamben influentia le quantitate de biomassa vegetal e microbiale presente. Decompositores disface materia organic morte, liberante carbonio al atmosphera e facilitante le ciclo de nutrientes convertente nutrientes in biomassa morte in un forma que pote esser facilemente usate per plantas e altere microorganismos.
Populationes
Un population es le grupo de organismos del mesme specie que occupa un area e se reproduce de generation in generation. Le dimension del population pote esser estimate multiplicante le densitate del population per le area o volume. Le capacitate de sustentation de un ambiente es le maximo dimension del population de un specie que pote esser sustentate per ille ambiente specific, considerando le alimento, habitat, aqua, e altere recursos disponibile. Le capacitate de sustentation pote esser influentiate per le conditiones ambiental cambiate, tal como alteres in le disponibilitate de recursos e le costo de mantener los. In populationes human, nove technologias como le Revolution Verdi ha augmentate le capacitate de sustentation del Terra pro humanos durante le tempore, impediente le predictos de declino populational, le plus famose essente lo de Thomas Malthus in le 18me seculo.
Communitates
Un communitate es un grupo de populationes de species que occupa le mesme area geographic al mesme tempore. Un interaction biologic es le effecto que un par de organismos vivente insimul in un communitate ha sur le altere. Illes pote esser del mesme specie (interactiones intraspecific) o de species differente (interactiones interspecific). Iste effectos pote esser a breve tempore, tal como pollination e predation, o a longe tempore; ambes influentia fortemente le evolution del species implicate. Un interaction a longe tempore es appellate symbiosis. Le symbioses varia ab mutualismo, beneficiante ambe socios, a competition, que es nocive pro ambe socios. Cata specie participa como consumidor, recurso, o ambe in interactiones consumidor-recurso, que forma le base del catenas alimentari o reticulos alimentari. Il ha differente niveles trofic in cata reticulo alimentari, con le nivele le plus basse essente le productor primari (o autotrofos) como plantas e algas que converte energia e materiales inorganico in compostos organic, que pote esser usate per le resto del communitate. Al proxime nivele es le heterotrofos, que es species que obtene energia disfaciente compostos organic de altere organismos. Le heterotrofos que consuma plantas es consumidores primari (o herbivoros), durante que le heterotrofos que consuma herbivoros es consumidores secundari (o carnivoros). Illes que mangia consumidores secundari es consumidores tertiari, e assi via. Heterotrofos omnivoros pote consumar a plure niveles. Finalmente, il ha decompositores que se nutri del residuos o cadaveres de organismos. In media, le quantitate total de energia incorporate in le biomassa de un nivele trofic per unitate de tempore es circa un decimo del energia del nivele trofic que ille consuma. Residuos e materia morte usate per decompositores, assi como calor perdite per metabolismos, forma le altere novanta percento del energia que non es consumite per le proxime nivele trofic.
Biosphera
In le ecosystema global o biosphera, materia existe como differente compartimentos interactante, que pote esser biotic o abiotic, e accessibile o inacessibile, secundo lor formas e locos. Per exemplo, materia de autotrofos terrestrial es tanto biotic como accessibile a altere organismos, durante que materia in rocas e minerales es abiotic e inacessibile. Un ciclo biogeochimic es un via per le qual certe elementos specific de materia es rotat o transportate per le compartimentos biotic (biosphera) e abiotic (litosphera, atmosphera e hydrosphera) del Terra. Il ha ciclos biogeochimic pro nitrogeno, carbonio e aqua.
Conservation
Biologia de conservation es le studio del conservation del biodiversitate del Terra con le scopo de proteger species, lor habitats e ecosystemas ab rates excessive de extinctiones e erosion del interactiones biotic. Illo se occupa de factores que influentia le mantenentia, perdita e restauration del biodiversitate e le sciencia de sustiner procesos evolutionari que produce diversitate genetic, de population, de specie e de ecosystema. Le preoccupation veni ab estimationes que suggeri que usque a 50% de tote le species in planeta desaparecera in le proxime 50 annos, lo que ha contribute a paupertate, famen e cambiará le curso del evolution in iste planeta. Le biodiversitate affecta le functionamento del ecosystemas, que provide un varietate de servitios de que le gente depende. Biologos de conservation investiga e educa super le tendencias de perdita de biodiversitate, extinctiones de species, e le effectos negative que illes ha super nostre capacitate de sustiner le benesser del societate human. Organisationes e citatos responde al actual crisis de biodiversitate per planos de action de conservation que dirige investigation, monitorage, e programas educational que implica preocupationes a nivel local usque a global.
Remove ads
Classificationes biologic
Le classificationes del esseres vivente es multo numerose, del division traditional in duo regnos (animales e plantas), stabilite per Carl von Linné in le seculo 18, al propositiones actual del systemas cladistic con tres dominios (bacterios, archeos e eucaryotes) comprendente inter se mesme plure regnos.
Un classification traditional, acceptate pro su utilitate ben que illo non es completemente natural, divide le esseres vivente in cinque regnos:
Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia.
Alicun "organismos" es le objecto del biologia, mesmo si le majoritate del biologos non los considera esseres vivente. Illos include le viruses, viroides, e priones.
Remove ads
Vide etiam
Brancas major del biologia
Zoologia, Botanica, Microbiologia, Bacteriologia, Mycologia, Taxonomia, Paleontologia, Physiologia, Biophysica, Biochimia, Biologia molecular, Biologia cellular, Cytologia, Biologia structural, Genetica, Anatomia, Biotechnologia, Biología del disveloppamento, Biologia marin, Ecologia (Symbiologia, Autecologia), Ethologia, Evolution, Immunologia, Maladias infectiose (Pathologia, Epidemiologia), Virologia, Oncologia (le studio del cancere), Toxicologia (le studio de venenos e pollution), Parasitologia, Ontogenia, Phylogenia.
Personas e historia
Alteres
Referentias
- Lindberg, David C. (2007). "Science before the Greeks", The beginnings of Western science: the European Scientific tradition in philosophical, religious, and institutional context, 2nd, Chicago, Illinois: University of Chicago Press, 1–20. ISBN 978-0-226-48205-7.
- Grant, Edward (2007). "Ancient Egypt to Plato", A History of Natural Philosophy: From the Ancient World to the Nineteenth Century. New York: Cambridge University Press, 1–26. ISBN 978-052-1-68957-1.
- (2005) Fundamentals of Ecology, 5th, Brooks/Cole, a part of Cengage Learning. ISBN 978-0-534-42066-6.
- The Carbon Cycle. NASA (16 June 2011).
Remove ads
Bibliographia
Ligamines externe
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads