Narava
Naráva (tudi snôvni svét, snôvno vesólje, narávni svét in narávno vesólje ali starinsko natura in malo manj priroda) je vsa snov in energija, še posebej v svoji osnovni obliki, neodvisni od človeškega vpliva. Naravo raziskujejo razne znanstvene vede in še posebej naravoslovje. V grobem se deli na živo in neživo naravo, vendar je meja med obema nejasna (molekularna biologija, biokemija), vključuje pojave velikostnih razredov od podatomskih delcev do vesolja.
Živa narava
urediŽivljenje in evolucija
urediSplošno sprejete definicije življenja ni. Skupne lastnosti živih organizmov so presnova, rast, odzivanje na dražljaje iz okolja, prilagajanje na okolje in sposobnost razmnoževanja.[1] Rastline, živali, glive, protisti, arheje in bakterije sestavljajo celice, zgrajene iz organskih snovi in vode, ki izpolnjujejo vse prej naštete lastnosti. Vendar nekatere definicije življenja vključujejo tudi viruse, ki niso celični organizmi in niso sposobni neodvisnega razmnoževanja, ter nekatere obstoječe in prihajajoče oblike umetnega življenja.
Nastanek življenja pojasnjuje veliko znanstvenih teorij, zelo pogosto pa nastopa tudi v neznanstvenih mitoloških in religioških besedilih in izročilu. Abiogeneza je teorija, ki pojasnjuje nastanek življenja iz nežive snovi. Nastanek organskih snovi iz anorganskih sestavin je bil dokazan v laboratorijskih poskusih, v katerih so pridobili vse znane gradnike živih organizmov, torej aminokisline (Miller-Ureyev poskus iz leta 1953[2]), mikroskopske delce obdane s fosfolipidno polprepustno membrano, ki vsebujejo aminokisline, peptide in snovi z encimom podobno aktivnostjo[3]. Mnoge teorije o nastanku življenja izhajajo iz »primordialne juhe«, torej vodne raztopine z organskimi snovmi. Po Eigenovi hipotezi se je sistem ohranjanja informacij, torej osnova razmnoževanja, razvil na osnovi ribonukleinske kisline (RNK), ki združujejo tako encimsko aktivnost kot tudi zmožnost shranjevanja informacij v zaporedju nukleotidov (zelo podobno kot DNK).[4] Na osnovi hipoteze so razvili »Spiegelmanovo pošast«, 218 nukleotidov dolgo verigo RNK, ki je še najkrajša, ki se lahko ohranja s podvojevanjem ob prisotnosti encima RNA replikaze.[5] Eigen je nadaljeval s poskusom in ustvaril podoben RNK sistem, ki je bil dolg samo 48-54 nukleotidov.[6] Izvor življenja iz primordialne juhe temelji na ogljikovih spojinah, vendar obstajajo tudi hipoteze, ki nastanek življenja gradijo na železo-žveplovi ali cinkovi osnovi. Po prvi naj bi življenje nastalo ob redoks reakcijah v prisotnosti pirita (FeS2), saj naj bi sproščena energija omogočala sintezo organskih molekul. Z laboratorijskim poskusom, v katerem so simulirali okolje s piritom, so proizvedli aminokisline, ki so tvorile di in tripeptide.[7] Nadgradnja omenjene hipoteze je cinkova hipoteza[8], ki predvideva nastanek življenja v okolju, ki je zelo podobno podmorskim hidrotermalnim vrelcem.
Znana živa bitja si delijo mnoge skupne lastnosti, kot so osnovni gradniki in informacija, shranjena v DNK ali v RNK, zato se sklepa, da ima vse življenje skupen izvor.[9] Najstarejši dokazi življenja na Zemlji so stari 3,5 milijarde let,[10], razvoj bitij iz skupnega prednika s kopičenjem sprememb in njihovo selekcijo skozi generacije pa pojasnjuje evolucija.
Mikroorganizmi
urediPo najbolj široki definiciji je mikroorganizem vsak organizem, ki ni viden s prostim očsom, zato je njegovo opazovanje možno samo z mikroskopom. Zato med mikroorganizme lahko prištevamo tudi evkartiontske protiste (npr. paramecij, bičkar ovratničar), mnoge glive (npr. kvasovke), nekatere alge in tudi živali, kot so s prosti očesom nevidne pršice. V ožjem smilu pa so mikroorganizmi prokariontske bakterije in arheje, ki se od evkariontskih organizmov razlikujejo po precej bolj enostavni zgradbi celice brez notranjih vključkov (brez jedra, mitohondrijev, kloroplastov in notranjih membran). V primerjavi z rastlinami in živalmi imajo mikroorganizmi izjemno raznolike metabolne poti, izkoriščajo lahko zelo različne vire hrane, živijo lahko tudi v izjemno vročih, hladnih, slanih ali za višje organizme strupenih okoljih, celo v vesolju.[11][12] V ustreznih razmerah se lahko zelo hitro razmnožujejo, sposobni so hitre prilagoditve na okolje in hitre evolucije, zato ker imajo višjo stopnjo mutacija pri podvojevanju DNK in ker lahko sprejemajo tujo DNK (horizontalni genski prenos).[13]
Rastline, živali in glive
urediRastline so prevladujoči vidni ali makroskopski kopenski organizmi. Sposobne so vključevati atmosferski ogljik (ogljikov dioksid) v svojo biomaso v procesu fotosinteze, pri čemer nastaja kisik kot stranski proizvod. S tem so ključne za vzdrževanje s kisikom bogate atmosfere, ki jo potrebujejo živali. Živali kisik potrebujejo za oksidacijo hrane, ki je lahko rastlinska (rastlinojedci ali herbivori), živalska (mesojedci ali karnivori) ali mešana (vsejedci ali omnivori). Glive samostojno niso sposobne vršiti fotosinteze, lahko pa tvorijo tesne simbiotske organizme z modrozelenimi algami (sodi med bakterije), ki jih imenujemo lišaji. Ocenjuje se, da je na Zemlji 1,5 milijona vrst gliv,[14], 17.000 lišajev, 320.000 vrst rastlin, 1,4 milijona živali razen žuželk (od tega 5490 vrst sesalcev in 9998 vrst ptic[15]) in 10-30 milijonov vrst žuželk.[16]
Virusi
urediVirusi niso zgrajeni iz celice in se niso sposobni razmnoževati brez gostiteljskega organizma, zato otežujejo natančno definicijo življenja. Gostitelj je lahko evkarionstki organizem, v primeru bakteriofagov pa tudi prokariontski. Večinoma so zgrajeni iz genetskega materiala, ki je lahko shranjen v obliki molekule DNK ali RNK, proteinskega plašča in včasih še iz lipidne ovojnice. Večinoma so premajhni, da bi bili vidni pod svetlobnim mikroskopom, zato jih lahko opazimo samo pod elektronskim mikroskopom. Njihov izvor ni dobro pojasnjen. Viroidi so rastlinski patogeni, ki jih sestavlja samo gola molekula RNK,[17] zato se jih običajno ne obravnava kot žive organizme.
Ekosistemi
urediDivjina
urediNeživa narava
urediViri
uredi- ↑ »Life's Working Definition: Does It Work?«. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 28. februarja 2014. Pridobljeno 22. februarja 2014.
- ↑ Sid Perkins Long-Neglected Experiment Gives New Clues to Origin of Life, Science now, 21. marec, 2011
- ↑ Bahadur K. (1974) Photocemical formation of self-sustaining coacervates. Arhivirano 2013-10-19 na Wayback Machine., Proc Indian Nat Acad Sci 39 (4): 455–467
- ↑ Schuster, P.; Eigen, M. (1979). The hypercycle, a principle of natural self-organization. Berlin: Springer-Verlag
- ↑ Spiegelman, S., Haruna, I., Holland, I.B., Beaudreau, G. & Mills, D. (1965). The Synthesis of a Self-propagating and Infectious Nucleic Acid with a Purified Enzyme Proc. Nat. Acad. Sci. USA 54 (3): 919–927
- ↑ Oehlenschläger, Frank; Manfred Eigen (1997). "30 Years Later – a New Approach to Sol Spiegelman's and Leslie Orgel's in vitro EVOLUTIONARY STUDIES Dedicated to Leslie Orgel on the occasion of his 70th birthday". Origins of Life and Evolution of Biospheres 27 (5/6): 437
- ↑ Huber, C.; Wächtershäuser, G. (1998). "Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni,Fe)S surfaces: implications for the origin of life". Science 281 (5377): 670–672
- ↑ Mulkidjanian, A. Y. (2009). On the origin of life in the zinc world: 1. Photosynthesizing, porous edifices built of hydrothermally precipitated zinc sulfide as cradles of life on Earth. Biol Direct 4: 1–39.
- ↑ Line M (1 January 2002). The enigma of the origin of life and its timing Arhivirano 2008-04-22 na Wayback Machine. Microbiology 148 (Pt 1): 21–7.
- ↑ Schopf, JW, Kudryavtsev, AB, Czaja, AD, and Tripathi, AB. (2007). Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils. Precambrian Research 158:141-155.
- ↑ Szewzyk U, Szewzyk R, Stenström T (1994). Thermophilic, anaerobic bacteria isolated from a deep borehole in granite in Sweden. Proc Natl Acad Sci USA 91 (5): 1810–3.
- ↑ Horneck G (1981). Survival of microorganisms in space: a review. Adv Space Res 1 (14): 39–48.
- ↑ Wolska K (2003). Horizontal DNA transfer between bacteria in the environment. Acta Microbiol Pol 52 (3): 233–43
- ↑ Hawksworth, David L. (2001). The magnitude of fungal diversity: The 1.5 million species estimate revisited. Mycological Research 105 (12): 1422
- ↑ Number of Species Identified on Earth
- ↑ Numbers of Insects (Species and Individuals)
- ↑ Daros JA, Elena SF, Flores R (2006). Viroids: an Ariadne's thread into the RNA labyrinth EMBO Rep. 7 (6): 593–8