Úvod do biologie, znaky živých soustav

U1O

umime.to/U1O

Biologie je věda zabývající se (živými) organizmy. Mezi obory, které spadají pod biologii či s ní souvisejí, patří např. zoologie (zabývá se živočichy), botanika (zabývá se rostlinami), mykologie (zabývá se houbami), mikrobiologie (studuje mikroorganizmy) či ekologie (zabývá se vztahy v přírodě).

Znaky života

Život je v současnosti znám pouze ze Země, první živé organizmy vznikly asi před 3,7 miliardami let. Mezi znaky živých soustav patří zejména:

dědičnost – Předávání znaků potomkům, „návod“ na znaky je zapsán v nukleových kyselinách (DNA, RNA).
rozmnožování
dráždivost – Reakce na podněty, udržování stálého vnitřního prostředí (homeostáza).
látková přeměna (metabolizmus) – Souvisí s přijímáním živin (potravy), vylučováním či (buněčným) dýcháním (živiny se reakcí s kyslíkem mění na oxid uhličitý a vodu, uvolňuje se využitelná energie). Některé organizmy provádějí fotosyntézu: z oxidu uhličitého a vody za účasti energie světla vznikají živiny a kyslík.
vývoj
- v rámci jedince (ontogeneze) – Souvisí s růstem.
- v rámci druhu (fylogeneze) – Souvisí s evolucí. Průkopníkem myšlenky evoluce hnané přírodním výběrem byl Charles Darwin (1809–1882).

Život a (ne)uspořádanost

Živé organizmy směřují k co největší vnitřní uspořádanosti a tím pádem co nejmenší entropii. Po smrti organizmu se jeho entropie zvětšuje.

Ke snižování své entropie organizmy využívají zdroje a energii ze svého okolí. Tímto naopak zvětšují jeho entropii. Energie, která na Zemi přichází ze Slunce, je tedy v základu využívána ke snižování entropie živých soustav.

Třídění živých organizmů

Nejnižší základní jednotkou třídění organizmů je druh (např. vrabec polní). Jména druhů jsou obvykle dvouslovná, zahrnují rodové jméno (obecnější, vrabec) a druhové jméno (konkrétnější, polní). Do jednoho rodu může patřit více druhů (např. do rodu vrabec patří vrabec polní či vrabec domácí).

Jména organizmů se v češtině píší s malými počátečními písmeny (např. vlk obecný, borovice lesní), výjimkou jsou vlastní jména (např. prstnatec Fuchsův) či umístění jména do nadpisu/na začátek věty.

Vědecká jména organizmů vycházejí zejména z latiny a řečtiny, jsou v základu dvouslovná. Píší se s velkým počátečním písmenem, od úrovně rodu níže kurzívou (např. Passer domesticus – vrabec domácí). Na zavedení názvosloví organizmů se do velké míry podílel švédský přírodovědec Carl Linné (1707–1778).

Mezi taxony (skupiny) organizmů (vyšší než druh a rod) patří zejména:

čeleď
řád
třída
oddělení (u rostlin a hub)/kmen (u živočichů)
říše

Vzhledem k pokrokům v určování příbuznosti organizmů pomocí molekulární biologie toto tradiční pojetí postupně ztrácí význam. Běžně lze hovořit zkrátka o skupinách organizmů. Klad v odborné biologii označuje skupinu organizmů, která zahrnuje předka a všechny z něho vzešlé potomky, jedná se o tzv. monofyletické (respektive holofyletické) taxony.

Pomůcky využívané v biologii

Nahlížet na přírodu a přírodní struktury lze např. za pomoci následujících pomůcek a přístrojů:

lupa – Kapesní lupa slouží pro pozorování přímo v terénu, v laboratoři lze využít binokulární lupu (binolupu).
optický mikroskop – Využívá viditelného světla. Vzorek se zpravidla umisťuje na podložní sklo, na něj se pokládá krycí sklo.
elektronový mikroskop – Využívá svazku elektronů. Při transmisní elektronové mikroskopii procházejí vzorkem, při skenovací se odrážejí od jeho povrchu. Vzorky vyžadují specifickou přípravu, přístroj je obvykle nákladný, přítomný ve výzkumných institucích.
dalekohled – Pro pozorování vzdálených organizmů, zpravidla ptáků a savců.