Biologie
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| Publikation: | 1.7.2001 |
| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Die Wissenschaft, die die lebendige Natur untersucht, ist die Biologie (griech. bios = Leben; logos = Lehre, Wissenschaft). Leben kann auf unterschiedliche Weise definiert werden. Jedes organisierte Wesen, das geboren wird, sich entwickelt, sich fortpflanzt und stirbt, ist ein Lebewesen. Wenn man andererseits Proben, die Lebewesen entnommen wurden, unter dem Mikroskop betrachtet, stellt man fest, dass sie sich immer aus mikroskopisch kleinen Einheiten verschiedener Formen zusammensetzen, die Zellen genannt werden lat. cellula = kleine Kammer).
Die Zelltheorie, die seit ihrer Entwicklung im 19. Jahrhundert alle wissenschaftlichen Gegenargumente unbeschadet überstanden hat, besagt, dass alle Lebewesen aus einer einzigen (bei einzelligen Organismen) oder aus mehreren Zellen (bei mehrzelligen Organismen) bestehen und dass eine Zelle stets aus der Teilung einer Zelle in zwei Tochterzellen entsteht. Die einzige Ausnahme von diesem Prinzip ist die befruchtete Eizelle (Zygote), die den Ursprung mehrzelliger Organismen während der geschlechtlichen Fortpflanzung bildet. Sie ist nämlich das Ergebnis der Fusion von zwei Fortpflanzungszellen, dem Spermium und der Eizelle, die vom männlichen bzw. weiblichen Organismus gebildet werden.
Hinsichtlich der Funktionsweise wird ein Lebewesen durch seine Fähigkeit charakterisiert, mit seiner Umwelt Substanzen, Energie und Informationen auszutauschen und sich fortzupflanzen. Alle Zellen – die Einzelzelle, aus der gewisse Mikroorganismen wie die Bakterien bestehen, oder die Milliarden Zellen, aus denen sich die großen Organismen wie Tiere oder Pflanzen zusammensetzen – zeichnen sich durch die Gesamtheit dieser Eigenschaften aus. Daher wird die Zelle als die kleinste Einheit des Lebens betrachtet.
Abb. 1: Links: Zellen in einer Zwiebelwurzel (Lichtmikroskop x 400; Färbung mit Orcein-Essigsäure); unten rechts erkennt man eine Zellteilung und die Chromosomen; rechts: Leberzellen des Kaninchens (Lichtmikroskop x 600; Färbung mit Methylenblau).
Alle Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut. Die Zelle stellt die kleinste lebende Einheit dar.
Alle Lebewesen zeichnen sich durch drei große Funktionsgruppen aus: Die Funktionen der Ernährung, die Funktionen der Fortpflanzung und die Funktionen zur Interaktion mit der Umgebung (Nervensystem, Sinneswahrnehmungen, Fortbewegung).
Die Ernährungsfunktionen umfassen alle Funktionen, die die Versorgung eines Organismus mit Nährstoffen und Energie sowie seine Erhaltung und seine Erneuerung sicherstellen. Dadurch wird für den Fortbestand des Individuums gesorgt. Zu diesen Funktionen zählen insbesondere die Ernährung, die Verdauung, die Atmung, der Kreislauf und die Ausscheidung. Es ist festzuhalten, dass unter dem Wort Ernährung im engeren Sinne der Prozess der Umwandlung und Verwertung von Nährstoffen durch den Organismus verstanden wird.
Zu den Fortpflanzungsfunktionen gehören alle Funktionen, die für den Fortbestand der Art sorgen. Dabei handelt es sich um Funktionen, die die Produktion und die Begegnung der Fortpflanzungszellen während der geschlechtlichen Fortpflanzung gewährleisten, sowie um Funktionen im Zusammenhang mit der Entwicklung und dem Wachstum, die zur Ausbildung des erwachsenen Organismus führen, wie zum Beispiel die Brutpflege.
Die "Interaktionsfunktionen" sind verschiedene Funktionen, die es einem Organismus ermöglichen, Informationen über seine Umwelt aufzunehmen und entsprechend zu handeln. Dazu zählen Sinnesfunktionen, die die Aufnahme externer Informationen erlauben, motorische Funktionen, mit denen sich ein Organismus fortbewegen und auf seine Umwelt einwirken kann, sowie die entsprechenden Funktionen des Nervensystems. Pflanzen besitzen kein Nervensystem und zeigen andere Wechselwirkungen mit ihrer Umwelt als Tiere. Dennoch sind sie in der Lage, Informationen aus ihrer Umwelt zu benutzen, insbesondere bestimmte Lichtstrahlen, einige flüchtige Moleküle und die Schwerkraft. Sie haben auch eine Wirkung auf ihre Umgebung. So verändert die Wurzelaktivität die Struktur und die Zusammensetzung der Böden, und die Sauerstoffproduktion durch die Photosynthese hat die Erdatmosphäre dauerhaft verändert, die anfangs sauerstofffrei war.
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
