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有機体

地球の生命
化石の範囲: 遅く Hadean -最近

これら エシェリヒア属大腸菌 細胞はaの例を提供する prokaryotic 微生物
科学的な分類
(unranked) 地球の生命 (Gaeabionta)
範囲 そして 王国
「地球の生命」はここに方向を変える。 他の使用については、見なさい 地球(テレビの連続番組)の生命.

生物学、 有機体 個人はある 生存 システム(動物、植物、菌類、または微生物のような)。 少なくとも形態では、すべての有機体は安定した全として刺激、再生、成長および維持へ反応することができる(食糧農業委員会の後で[1]). 有機体はそうかもしれない 単細胞 または、の多くの十億の人間でように構成されていて 細胞 専門にされるに分けられる ティッシュ そして 器官. 句 複雑な有機体 以上1の有機体を記述する 細胞.

言葉「有機体」 (ギリシャ語 (οργανισμός - organismos、から 古代ギリシャ人 όργανον -最初に1701年に英語で現われられたorganon 「器官、器械、用具」は) 1834年までに現在の定義でおよび取った(オックスフォード英国辞書)。

有機体はに分けられるかもしれない prokaryotic そして eukaryotic グループ。 prokaryotesは別の2つを表す 範囲、 細菌 そして Archaea.[2] すべて 菌類, 動物 そして 植物 eukaryotesはある。

単語「有機体「ように広く定義されるかもしれない としてもっとまたはより少なく安定した全を作用するおよび生命の特性を備えている分子のアセンブリは。 但し、多くの源は除く定義を提案する ウイルス そして理論的可能な人造 非有機性生命 形態。[3] ウイルスは再生のための宿主細胞の生化学的な機械類に依存している。

部屋のオンライン参照 広い定義を提供する: 「成長および再生が植物、動物、菌類または細菌、可能なののようなどの生きている構造」、でも[4].

多細胞の生命に単語「有機体」は通常システムの全体の階層的な集合を記述する(例えば 循環, 消化が良い、または 生殖)彼ら自身コレクションの 器官; これらは、それから、自身成っているティッシュのコレクションである、 細胞. ある植物および 線虫 Caenorhabditisのelegans、個々の細胞はある totipotent.

目次

ウイルス

ウイルス それらが「独立者」のできないので普通有機体があると考慮されない 再生 または 新陳代謝. この論争はいくつか以来問題となる、けれども、 寄生虫 そして endosymbionts 独立した生命のまたできないがありなさい。 ウイルスが持っているが 酵素 そして生きている有機体に独特分子それらはaの外の再生のできない 宿主細胞 そして代謝過程のほとんどは要求するホストおよび「遺伝の機械類を」。

Superorganism

主要な記事: Superorganism

superorganismは多くの有機体から成っている有機体である。 これは通常会合であるために意味される 単位 の eusocial 動物、 分業 個人が長時間の間独自で存続できないところで非常に専門にされ。 蟻 そのようなsuperorganismの最も有名な例はある。 Thermoregulation、通常個々の有機体によって表わされる特徴は個人か小さいグループにの起こらない 蜜蜂 種の Apisのmellifera. これらの蜂が5000および40000間のの集りで一緒に詰まる時、コロニーの缶のthermoregulate。[5] ジェームスLovelock、彼のと「Gaia理論「仕事をの平行にした Vladimir Vernadsky、の全体を提案した 生物圏 ある点でsuperorganismとして考慮することができる。

superorganismの概念は論争、その位の下にある 生物学者 有機体とひとりでにして考慮されるべき社会単位のためにそれを維持しなさい個人は永久的な物理的な接続に互いにあり 進化 個人の代りに全社会への選択によって支配されるべきである。 eusocial動物の社会は単位のであることそれが一般に認められている間、 自然な選択 少なくとも範囲に、ほとんど evolutionists 個人が今でも選択のプライマリユニットであることを主張しなさい。

質問は考慮されるべきである何が「残る 個々?". ダーウィン説信奉者 のように リチャードDawkins 選ばれる個々が「であることを提案しなさい利己的な遺伝子". 他の人々はそれが有機体の全ゲノムであることを信じる。 E.O. ウイルソン ことを蟻コロニーおよび他の会合と示した 昆虫 それは選ばれる、および個々のメンバーではないコロニーの繁殖の実体。 これはaの細菌のメンバーに適用できる stromatolite、遺伝の共有のために、何らかのかたちで単一から成り立つ 遺伝子給源. Gaianの理論家は好む リンMargulis これを均等に適用すると論争する symbiogenesis 地球の全体の細菌の基盤の。

それはコンピュータから、現われる シミュレーション のように Daisyworld 生物的それ 選択 多数のレベルに同時に起こる。

人間が実際に微生物を含んでいるsuperorganismであることがまた論争される 細菌. 「人間の腸のmicrobiotaが10で構成されると推定されている13 10に14 微生物のcollective ゲノム (「microbiome」)私達の自身の[...]が私達のmicrobiomeかなり新陳代謝をの富ませたと少なくとも100倍その遺伝子含んでいる glycans, アミノ酸、 xenobiotics; methanogenesis; そしてビタミンの2メチルDエリトレットの4隣酸塩によって細道仲介される生合成 isoprenoids. 従って、人間は新陳代謝が微生物および人間の属性の合併を表すsuperorganismsである。「 [6]. NIH-調整されるおよび特徴付けるために-資金を供給された努力は現在進行中である 人間のmicrobiome.

組織の専門用語

すべての有機体は科学によっての分類される アルファ分類学 どちらかに イチイ または clades.

イチイは大将から(動く有機体のランク付けされたグループである範囲)細目に(種). 階層的な順序でランクの広い機構は次のとおりである:

例を与えるため、 人間 ある ラテン系の二項式 現代人間への一致。 種のすべてのメンバー sapiens できる理論に、少なくとも、異種交配すること遺伝的にありなさい。 複数の属に属する肥沃な子孫を作り出すために属内の異なった種類のメンバーは異種交配してない。 Homo、しかし、1つの存続種(sapiensだけ)を持っている; Homo erectus, Homoのneanderthalensis、&c。 having become extinct thousands of years ago. 複数の属は階層の上ので同じ家族にそしてそう属する。 最終的に、関連した王国(Animalia、人間の場合には)ある特定の遺伝および構造特徴によって3つの範囲の1つに置かれる。

科学に知られているすべての生きている有機体はこのシステムによって特定家族内の種が特定門内の種よりもっと密接に遺伝的に類似した関連付けられること分類にそのような物を与えられ。

化学

有機体は持続性または存続の再生そして測定を促進する方法で組織される複雑な化学システムである。 化学の分子現象は理解の有機体で基本的であるが、それはただの化学にorganismal生物学を減らす哲学の間違い(reductionism)である。 それは一般に従って環境に適性およびDNAによって基づく遺伝子の残存可能性を定める全体の有機体の現象である。

有機体は化学現象にはっきり起源、新陳代謝および他の多くの内部機能、特に大きい有機性分子の化学を負う。 有機体は複雑なシステムのである 化合物 、相互作用互いにおよび環境を通って、色々役割を担うかどれが。

有機体はsemi-closed化学システムである。 (定義が)要求するのでそれらが生命の個々の単位であるがそれらのまわりの環境に閉まらない。 それらは作動させるためには絶えず取り、エネルギーを解放する。 Autotrophs 太陽または無機混合物からのライトを使用して農産物の使用可能なエネルギー(有機化合物の形で)間 heterotrophs 環境からの有機化合物の取得。

第一次 化学要素 これらの混合物にある カーボン. 、他の炭素原子を含んで、および小型の作り多重結合を形作ることができるそれは他の小さい原子との接着のための大きい類縁のようなこの要素の物理的性質有機性生命の基礎としてそれに理想をする。 それは3個の原子を含んでいる小さい混合物を形作れる(のような 二酸化炭素)と同様、データを貯えられる(多くのたくさんの原子の大きい鎖核酸)、細胞を合わせ、送信しなさい情報を(蛋白質).

高分子

有機体を構成する混合物はに分けられるかもしれない 高分子 そして他のより小さい分子。 高分子の4グループはある 核酸, 蛋白質, 炭水化物 そして 脂質. 核酸(とりわけ デオキシリボ核酸、または順序としてDNAの)店の遺伝データの ヌクレオチド. 4つのタイプのヌクレオチドの特定順序(アデニン, チトジン, グアニン、 thymine)命令有機体を構成する多くの特徴。 順序はに分けられる codons、each of 3つのヌクレオチドの特定順序、点に対応する アミノ酸. 従って特定蛋白質のためのDNAコードの順序成っているアミノ酸の化学特性のための、 折目 特定の方法でそう特定機能を行い。

蛋白質の次の機能は確認された:

  1. 酵素、新陳代謝の反作用すべてに触媒作用を及ぼす;
  2. 構造蛋白質、のような tubulin、または コラーゲン;
  3. 規定する蛋白質、のような トランスクリプションは考慮する または細胞周期を調整するcyclins;
  4. いくつかのようなシグナリング分子か受容器 ホルモン そして受容器;
  5. すべてを含むことができる防御的な蛋白質、 抗体 の 免疫組織、毒素に(例えば、 dendrotoxins 珍しいアミノ酸を含みなさい蛋白質へのヘビの)、 canavanine.

脂質は構成する 膜 細胞の含んでいる障壁を構成する細胞の内のすべておよび防ぐことは、細胞に、そしてから自由に渡ることから混合する。 ある多細胞の有機体で彼らはエネルギーを貯え、細胞間のコミュニケーションを仲介するのに役立つ。 炭水化物はまた貯え、がある有機体のエネルギーを運んだり、脂質より容易に破壊される。

構造

すべての有機体は呼ばれる単量体単位から成っている 細胞; 一部は含んでいる単一セルを(単細胞)そして他含みなさい多くの単位を(多細胞). 多細胞の有機体は特定の機能を行うために細胞を専門にできるそのような細胞のグループある ティッシュ であって下さい4つの基本的なタイプ 上皮, 神経質なティッシュ, 筋肉ティッシュ そして 結合組織. 複数のタイプのティッシュはの形で協力する 器官 点機能を作り出すため(によって血のポンプのような 中心、またはとして環境への障壁として 皮). このパターンはとして作用する複数の器官との高レベルに続く 器官システム を可能にするため 再生, 消化力、&c。 多数は生命を可能にするために調整する複数の器官システムで有機体を構成するmulticelled。

細胞

細胞理論、最初に1839年に成長して Schleiden そして Schwann、すべての有機体が1つ以上の細胞で構成されることを示す; すべての細胞は既存の細胞から来る; 有機体のすべての重大な機能は細胞の内で行われ、細胞は含んでいる 遺伝性情報 細胞の次世代に調整の細胞機能と送信情報に必要。

2つのタイプの細胞が、eukaryoticおよびprokaryoticある。 Prokaryotic細胞は通常eukaryotic細胞は通常多細胞の有機体にあるが、独身者である。 Prokaryotic細胞はaに欠けている 核膜 そう DNA 細胞の内で自由、eukaryotic細胞は持っている核膜をである。

すべての細胞、かどうか prokaryotic または eukaryotic、aを持ちなさい 膜、細胞を囲む、内部を環境から分けたり、そして動く調整し、ものが維持する 細胞の電気潜在性. 膜の中、a 塩辛い 細胞質 細胞の容積のほとんどをとる。 すべての細胞は所有している DNA、遺伝性材料の 遺伝子、 RNA、に必要な情報を含んでいる 造り 様々 蛋白質 のような 酵素、細胞の第一次機械類。 また他の種類がのある biomolecules 細胞。

すべての細胞は複数の能力を共有する[7]:

寿命

有機体の基本的な変数の1つはである 寿命. ある有機体はある植物はの年住むことができるたくさんが、1日短い住んでいる。 老化 ほとんどの有機体、細菌、ウイルスまた更にaの寿命を定めるとき重要がある prion.[参照は必要とした]

進化

また見なさい: 共通の降下 そして 生命の起源

生物学では、理論の 自在継手の公有地の降下 地球のすべての有機体が共通の祖先か先祖の遺伝子給源から降りることを提案する。

共通の降下のための証拠はすべての生きている有機体の間で共有される特性で見つけられるかもしれない。 Darwinの日では、共用特性の証拠はすべての鳥に翼があるという事実、飛ばさないそれらのような形態学上の類似の目に見える観察に、もっぱら基づいていた。 今日すべての有機体に共通の祖先があること、遺伝学から強力な証拠がある。 例えば、あらゆる生きている細胞は利用する 核酸 遺伝物質および使用として同じ20 アミノ酸 ブロックとしてのための 蛋白質. これらの特性の普遍性は強く共通の家系か理性的な設計を提案する。

「最後の普遍的な祖先」はに与えられる名前である 仮説的 単一の細胞 有機体 またはすべてをもたらした単一セル 地球の生命 3.9から4.1十億年前に; 但し、この仮説は多くの地面でその後論駁されていた。 例えば、それは一度こと考えられた 遺伝コード 自在継手はあった(見なさい: 普遍的な遺伝コード遺伝コードの)、決して「最後の普遍的な共通の祖先が」。なかったこと各有機体が蛋白質に核酸順序をいかにの翻訳するかしかし相違そして相違、サポートを提供しなさい 、考えられる発展の生物学者ことある特定の部分の70年代初期支持しなさい DNA 同じを指定した 蛋白質の亜単位 あらゆる生きている事およびそれの遺伝コードはこうして自在継手だった。 これは思いがけなく起こることまずない何かであるのであらゆる有機体にあった証拠として解釈された 受継がれる 単一の共通の祖先、akaからのその遺伝コード。、「最後の普遍的な祖先」。 しかし1979年にコードへの例外はmitochondria、細胞の中の小さいエネルギー工場で見つけられた。 生物学者は続いて例外を見つけた 細菌 そしてで 核心 の 藻 そして単一celled動物。 遺伝コードがすべての生きている事が同じないことは、そしてすべての生きている事が生命の単一の木で展開したという強力な証拠を提供しないこと今明確である。[8] 「最後の普遍的な祖先」がないことそれ以上のサポートは長年かけて提供された 側面遺伝子の移動 両方 prokaryote そして eukaryote 単一セルの有機体。 こういうわけで 系統発生の木 ほとんどすべての系統発生の木に木の基盤の近くで異なった分岐の構造が、特になぜある、そしてなぜ多くの有機体がとあったか定着することができない codons そして彼等ののセクション DNA順序 それは他のどの種に無関係である。

生命の早い開発についての情報は地質学の分野からの入力が含まれている 惑星科学. これらの科学は生命までに作り出される地球および変更の歴史についての情報を提供する。 但し、早い地球についての大量の情報は時間の間に地質プロセスによって破壊された。

生命の歴史

主要な記事: 進化のタイムライン

化学進化 から 自己触媒作用の化学反応 に 生命 (見なさい 生命の起源)生物的進化の一部分はないが、明白でないその時点で私達が、今日、生きている有機体であるために考慮するものに反作用のそのようなますます複雑化したセットはなった。

生命の最も早い開発についてよく知られていない。 但し、すべての既存の有機体は細胞構造を含むある特定の特性を、共有する 遺伝コード. ほとんどの科学者はすべての既存の有機体が既に最も基本的な細胞プロセスを開発してしまったが、NOがない共通の祖先を共有することを意味するためにこれを解釈する、 科学的な一致 生命の3つの範囲の関係(Archaea, 細菌, Eukaryota)または 生命の起源. 行動の生命一般に取除く試み焦点の早期の歴史のライトをの 高分子、特に RNAおよび行動の 複雑なシステム.

oxygenicの出現 光合性 (およそ3,000,000,000年前に)および酸素豊富な、非還元大気のそれに続く出現は形成によっての辿ることができる バンドを付けられた鉄 沈殿物、および後で 赤いベッド 鉄酸化物の。 これは開発のための必要な前提条件のだった 好気性 細胞呼吸、前におよそ2,000,000,000年現れると信じられる。

最後の十億年では、簡単な多細胞の植物および動物は海洋で現われ始めた。 すぐに最初の動物の出現の後で カンブリアの爆発 (無比および驚くべきの期間、しかし報告書、化石で文書化されたorganismal多様性はで見つけた 市民の頁岩) all the専攻学生ボディ計画の作成を、または見た 門、現代動物の。 このでき事は今の開発によって誘発されると信じられる Hoxの遺伝子. 約500,000,000年前に、 植物 そして 菌類 土地を植民地化し、すぐに続かれた 節足動物 そして土地の開発をもたらしている他の動物 生態系 私達がよく知られているかどれを使って。

発展プロセスは非常に遅いかもしれない。 化石の証拠は現代生活の多様性そして複雑さがの余分を大いに開発したことを示す 地球の歴史. 地質 証拠は地球がおよそあることを示す 4.6十億歳. しかしの川岸カリフォルニア大学のデイヴィッドReznickによるguppiesの調査は自然な選択による進化の率がの10の千から示される何が化石の記録で10,000,000倍速く進むことができることを示した。[9]. しかしそのような比較調査は実験室、分野実験および化石の記録の発展の変更が測定される時間目盛の余分の不均衡によって必ず偏られる。

生命の横の遺伝子の移動および歴史

生きている有機体の家系は形態から伝統的に再建されたが、phylogenetics -系統発生の復元と遺伝の(DNA)順序の比較によってますます補われる。

「順序の比較は最近を提案する 横の移動 多数の 遺伝子 多様の中 種 の境界を渡って含んでいること 系統発生 「範囲」。 従って種の系統発生の歴史を定めることは単一の遺伝子のための発展の木の決定によって最終的にすることができない。「 [10]

Gogarten生物学者は従って「結合される異なった歴史を個々のゲノムで記述し、[網の]隠喩を微生物間のHGTの豊富な交換そして協力的な効果を視覚化するのに使用するのに生物学者[べきなら]モザイクの隠喩を」。が使用することを「木のオリジナルの隠喩もはや最近のゲノムの研究からのデータに」が合わないことを提案する、 [11]

参照

  1. ^ 食糧および農業の人間工学
  2. ^ T.Cavalierスミス(1987年) eukaryoteおよびarchaebacterial細胞の503、17-54ニューヨークの科学アカデミーの史料の起源
  3. ^ 「有機体」。 オックスフォード英国辞書 (オンラインで)。 (2004). 
  4. ^ 「有機体」。 部屋の21世紀辞書 (オンラインで)。 (1999). 
  5. ^ Southwick、エドワードE。 (1983). "homeothermic superorganismとして蜂蜜の蜂の集り「(PDF)。 比較生物化学および生理学 75A (4): 741–745. doi:10.1016/0300-9629 (83) 90434-6. 
  6. ^ えらS。 R.、等。 科学, 312、1355-1359年(2006). http://dx.doi.org/10.1126/science.1124234
  7. ^ 地球の細胞の普遍的な特徴 章第1の 細胞の分子生物学 ブルースAlberts (2002年)が編集した第4版はGarland Scienceによって出版した。
  8. ^ Edwardsの印(2001年)。 "PBSは「普遍的な遺伝コードで「偽の要求と」満たした。". 科学、TVの検討、及び教育の作家. 
  9. ^ Guppies (Poeciliaのreticulata)の自然な人口の進化の率の評価「[1]"
  10. ^ オクラホマの国家- 横の遺伝子の移動
  11. ^ esalenctr.org

外部リンク

v • d • e
問題に
有機体 → システム → 器官 → ティッシュ → 細胞 → 細胞器官 → 分子 → 原子 → 素粒子  (合成の粒子 . 素粒子)
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