Bir Bilim Olarak Biyoloji - Biyolojinin Tarihsel Gelişimi- Biyoloji Dersi Ünite Özeti
Bir Bilim Olarak Biyoloji - Biyolojinin Tarihsel Gelişimi - Biyoloji Dersi Ünite Özeti
Biyolojinin Tarihsel Gelişimi
Galen (M.Ö. 131-201) Canlı organlarını inceleyerek fizyoloji biliminin doğmasını sağlamıştır .
Galileo (Galile) 1610 yılında ilk mikroskobu bulduğu sanılmaktadır. Mikroskobun keşfi biyolojik çalışmalara büyük ivme kazandırmıştır .
Robert Hooke (Rabırt Huk) 1665 yılında mikroskop ile mantar kesitini inceleyerek ilk hücre ( cellula )yi tanımlamıştır.
Leeuwenhoek (Lövenhuk) 1675 yılında geliştirdiği mikroskop ile ilk bir hücrelileri (bakterileri) göstermiştir.
Carolus Linnaeus (Karl Linne) 1707-1778 yıllarında ilk sınıflandırmayı yapmıştır.
Schleiden (Şlayden) 1838′de bitki hücreleri üzerinde çalışmalar yapmıştır.
Schwann (Şivan) 1839′da hayvan hücresini bitki hücresiyle karşılaştırdı.Schleiden ve Schwann’ın hücre teorisinin ortaya konulmasında katkıları olmuştur.
Charles Darwin (Çarls Darvin) 1859 yılında ‘’Türlerin Kökeni'’ adlı yayınlayarak ‘’doğal seleksiyon’ yoluyla türlerin evrimini ortaya koymuştur.
Pasteur (Pastör) (1882-1895) Biyogenez hipotezini kanıtladı. Mikroskobik canlıların fermantasyona (mayalanma) neden olduğunu tespit etti. Aynca kuduz aşısının bulunmasını sağladı .
Gregor Mendel (1822-1884): Kilisesinin bahçesinde yetiştirdiği bezelyelerde yaptığı deneyler sonucunda kalıtsal özelliklerin ***den ***e geçişi ile ilgili önemli sonuçlar elde etmiştir. Mendel bu çalışmalarıyla genetik bilimin kurucusu olmuştur .
Miescher (Mişer) 1868′de nükleik asitleri bulmuştur.
Beijrinck (Bayerink) 1899′da tütün yapraklarında görülen tütün mozaik hastalığını incelemiştir. Virüslerin keşfine katkıda bulunmuştur .
Wilhelm Röntgen (Vilhem Röntgen) 1895 yılında tıpta kullanılan röntgen ışınlarını bulmuştur.
Sutton (Sattın) 1903 yılında kalıtımın kromozom kuramını yani genlerin kromozomlar üzerinde bulunduğunu açıklamıştır .
Wilhelm Roux (Vilhem Ru) (1850-1924) Embriyolojinin kurucusu olmuştur.
Otto Mayerhof (Otto Mayerhof) 1922′de kastaki enerji dönüşümlerini inceleyerek Nobel tıp ödülünü almıştır.
Sir Alexender Fleming (Sör Aleksendır Fleming) 1927′de penisilini bularak bakteriyal enfeksiyonlara karşı etkin mücadeleyi sağlamıştır .
E.A.F Ruska 1931 yı1ında elektron mikroskobunu bulmuştur.
James Watson (Ceyms Vatsın), Francis Crick (Fransis Krik) 1953 yı1ında DNA molekül modelini ortaya koymuşlardır .İkili sarmal modeli günümüzde de geçerliliğini korumaktadır.
Steven Howel (Stivın Havıl) 1986 yı1ında ateş böceklerinin ışık saçmasını sağlayan geni ayırarak tütün bitkisine aktarmış, tütün bitkisinin de ışık saçmasını sağlamıştır. İşte bu olay gen naklinin başlangıcı olmuştur.
Wilmut (Vilmut) 1997 yı1ında bir koyundan alınan vücut hücresinin çekirdeğini, başka bir koyuna ait çekirdeği çıkarılan yumurta hücresine aktararak genetik ikiz elde etmiştir .
BİLİMSEL YÖNTEM
Duyu organlarımızla algılayabildiğimiz her şeye "varlık" denir.Canlı ve cansız varlıkların oluşturduğu bütüne "doğa = tabiat" denir. Doğa olaylarını inceleyen bilim dalına "Fen Bilgisi" denir. Fen bilgisinin "Fizik - Kimya - Biyoloji" olmak üzere 3 temel alanı vardır.
Fizik : Madde ile madde, madde ile enerji arasındaki ilişkileri inceler
Kimya : Maddenin yapısını ve maddenin yapısındaki köklü değişmeleri inceler.
Biyoloji : Canlılar dünyasını inceler.
Doğada meydana gelen olaylara "Doğa Olayları" denir.
Doğa olayları hakkında sorulan her soruya "Bilimsel Problem" denir. Bilimsel problemin çözüm yoluna da "Bilimsel Yöntem" denir.
Bilimsel yöntemin başlıca özelliği sorular sormak ve yanıtlar aramaktır. Başka bir deyişle "Neden - Sonuç" ilişkisini açıklamaktır.
Bilimsel problemin çözülmesi için yapılan çalışmalara "Bilimsel çalışma" denir. Bilimsel çalışma bazı temel basamaklardan oluşur. Bu basamaklara "Bilimsel Yöntem" denir.
Bu yönteme uymayan çalışmalar, bilimsel olarak kabul edilmezler.
Bu aşamalar;
1. Problem tespiti
2. Veri toplama
3. Hipotez kurma
4. Tahminler yapma
5. Kontrollü deneylerle sınama aşamalarıdır.
Bilimsel Çalışma Yönteminin Basamakları
1- Problemin Belirlenmesi
Öncelikle problemin iyi anlaşılması gerekiyor. "Problemi anlamak, problemi yarı-yarıya çözmek demektir."
2- Gözlem
Nitel ve Nicel olmak üzere iki çeşit gözlem vardır.
Nitel Gözlem : Beş duyumuzu kullanarak yaptığımız gözlemlerdir.Örneğin "çaydanlıktaki su sıcaktır".Buradaki gözlem nitel bir gözlemdir.Bunu, suya dokunarak veya sudan çıkan buharı gözlemleyerek karar veririz.
Nicel Gözlem : Ölçü aletleri kullanılarak yapılan gözlemlerdir. Örneğin "çaydanlıktaki su 80ºC dir".Buradaki gözlem nicel bir gözlemdir.Burada termometre aleti kullanılarak bir gözlem yapılmıştır.
Yukarıdaki örneklerden de anlaşıldığı gibi nitel gözlemler kişiler arasında farklılık gösterebilirken , nicel gözlemler daha objektifdir. Bu yüzden bilimsel bir çalışma sırasında nicel gözlemlere daha fazla ağırlık verilir.
3- Verilerin Toplanması
Veriler problem ile ilgili gerçekleri içerir. Gözlemler sonucu elde edilen veriler toplanıp, düzenlenir.
4- Hipotezin Kurulması
Hipotez , probleme geçici bir çözümdür.Bu çözüm yapılan gözlemler ve toplanan veriler ışığında kurulmuştur.İyi bir hipotez;
- probleme iyi bir çözüm önermeli,
- deney ve gözlemlere açık olmalı,
- toplanan tüm verilere uygun olmalıdır.
5- Tahminlerde Bulunma
Kurulan hipotezler doğrultusunda mantıklı sonuçların çıkartılmasıdır ve bu sonuçlar ile hipotezler test edilir.Tahminler, "Eğer.................... ise ................. dır" şeklindeki cümlelerle ifade edilir.Tahminler genellikle "Tümdengelim" ve "Tümevarım" yöntemleri ile gerçekleştirilir.
Tümdengelim yönteminde bir ön bilgi kullanılarak genelleme yapılır. Örnek : Eğer bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiş ise ,insanda hücrelerden meydana gelmiştir.
Tümevarım yönteminde ise özel gözlemler yapılarak bir sonuca varılır.Örnek : Eğer insanlar, hayvanlar, bitkiler hücrelerden meydana gelmiş ise bütün canlıların yapı birimi hücredir.
6- Kontrollü Deney
Yapılan tahminlerin geçerli olup olmadığı kontrollü deneyler sonucu tespit edilir.Kontrollü deneylerde iki deney grubu vardır: Birine kontrol grubu , diğerine ise deney grubu denir.Her iki grupta da aynı deney aynı şartlar altında yapılır iken sadece araştırılan faktör gruplar arasında farklı tutulur.
Deney sonuçları tahminleri doğrular ise hipotez geçerlilik kazanır.Aksi durumda ise eldeki verilerle yeni hipotezler kurularak bilimsel çalışmaya devam edilir.
7- Gerçek
Deneyler ile kanıtlanmış bilimsel doğrulardır.
8- Teori
Tekrarlanan deneylerle doğruluğu tam olarak değil, ama büyük ölçüde kabul edilmiş hipotezlerdir.Teorilerin çürütülme ihtimalleri vardır.
9- Kanun
Bir teori veya hipotez , doğruluğu bütün bilimlerce kabul edilmiş ise kanun halini alır.Örnek : Yerçekimi kanunu, Mendel Kanunları
I. Problem tespiti : Problem doğru, açık anlaşılır olarak sorulur. Karmaşıksa basite indirgenir. Uzunsa, anlamlı bölümlere ayrılır. Her bölüm ayrı bir problemmiş gibi çözülerek sonuçları birleştirilir.
II. Veri toplama : Deneyler, gözlemler, inceleme ve araştırmalar yapılarak, problemle ilgili tüm gerçekler(veri) toplanır.
III. Hipotez (varsayım) kurma : Hipotez problemin geçici çözüm yoludur. Başka bir deyişle ön kestirmeye dayanan cevabıdır. Hipotez cümlesinin genel kalıbı;
Belki de ........................ dır. Şeklindedir.
Bir hipotez şu özelliklere sahip olmalıdır:
a) Probleme yanıt vermelidir.
b) Eldeki tüm verileri kapsamalıdır.
c) Değiştirilebilir olmalıdır.
d) Üzerinde tahminler yapılarak, deneylerle sınanabilmelidir.
IV. Tahmin (vargı) : Hipoteze dayalı yapılan mantıksal çıkarımlardır. Tahminler mantıksal cümleler sonucunda ileri sürülen fikirlerdir. Tahmin cümlesinin genel kalıbı;
Eğer ............... ise ...................... dır. Şeklindedir.
V. Kontrollü Deneyler : Hipoteze dayalı yapılan tahminlerin dolayısı ile hipotezin geçerliliğinin, doğruluğunun araştırılması işlemidir. Bu araştırma, deney sonuçları tahminlerle karşılaştırılarak yapılır. Bu karşılaştırmadan üç ayrı sonuca ulaşılabilir.
1 - Deney sonuçları hipotez ve tahminleri destekliyorsa hipotez evrensel gerçek halini alır ve kanunlaşır.
2 - Deney sonuçları hipotez ve tahminleri kısmen destekliyor, tamamen reddetmiyorsa, hipotez yeni bulgularla desteklendikçe kökleşir ve teori halini alır.
3 - Deney sonuçları hipotez ve tahminleri desteklemiyorsa hipotez değiştirilir.
Veri (gerçek) : Aynı koşulda aynı sonucu veren gözlemlerdir.
Gözlem : Olaylar hakkında duyu organlarımızla edindiğimiz izlenimlerdir. Gözlemler iki çeşittir;
a) Nicel Gözlem : Ölçmeye dayanan gözlemlerdir.İfadelerde ölçü değeri ve birimi kullanılır.
b) Nitel Gözlem : Ölçmeye dayanmayan sadece duyu organlarımızla yapılan gözlemlerdir.Büyük - küçük, çok - az, hızlı - yavaş vb. ifadeler kullanılır. Bilimsel değildir.
Deney : Koşulları laboratuvarda hazırlanarak yapılan kontrollü gözlemlerdir.
a) Ampirik (deneme - yanılma) deneyler : Problemle ilgili elde yeterli veri yoksa başvurulur. Sonuç deneme - yanılma yoluyla tesadüfen bulunur
b) Kontrollü deneyler : Deney başında, deney sonucuna etki edebilecek koşulların hepsi sabit tutularak, her denemede bir tanesi değiştirilir. Değiştirilene deney, sabit tutulanlara kontrol grubu denir. Deney sonucunda elde edilen sonuç kontrol grubu ile karşılaştırılır. Değişiklik, deney grubunda değiştirilen koşulla açıklanır.
ÖRNEK:
"Bütün bitkisel hücrelerde kloroplast bulunur." hipotezini kanıtlamaya çalışan bir bilim adamı, bitkileri meydana getiren hücre türlerinin büyük bir kısmında kloroplast bulunmadığını saptamıştır.
Bu bilim adamının yapacağı ilk iş aşağıdakilerden hangisidir? (1981 - ÖSS)
A) Yeni kanıtlar aramak.
B) Hipotezini değiştirmek.
C) Hipoteze dayalı tahminler yapmak.
D) Kontrollü deneyler düzenlemek.
E) Nicel gözlemler yapmaya çalışmak.
ÖRNEK:
Aşağıdakilerden dördü doğruluğu kolaylıkla denetlenebilen birer gözlem, bir tanesi ise bu gözlemlere dayanarak ulaşılabilecek sonuç niteliğindedir.
Bu sonuç hangisidir? (1983 - ÖSS)
A) Yükseklerde yaşayan memelilerin nabızları daha hızlıdır.
B) Yükseklerde yaşayan memelilerin kanında daha fazla alyuvar vardır.
C) Yüksekte yaşayan memeliler daha fazla oksijene muhtaçtırlar.
D) Yüksekte yaşayan memeliler daha sık soluk alıp verirler.
E) Yüksekte yaşayan memelilerin kan basınçları daha fazladır
BİYOLOJİNİN KONUSU
Biyoloji kelimesinin türkçe karşılığı "canlı bilimi" demektir. Araştırma konusu ise canlılardır. Canlıların yapısı, büyümesi, üremesi, gelişmesi, kalıtımı, fizyolojisi, çevresi gibi canlılarla ilgili her şey biyolojinin konusudur.
Canlı sistemlerin incelenmesi. Biyoloji canlı varlıklara ilgili bitkibilim, hayvanbilim, çevrebilim, fizyoloji vb.yaşam bilimlerinin tümünü, ayrıca bu varlıkların fosillerini inceleyen paleontoloji bilimini içeren çok geniş bir daldır.Mantarları inceleyen mantarbilim birhücreli hayvanları ve bakterileri inceleyen mikrobiyoloji, hücreleri inceleyen hücrebilim vb. pek çok alt dala ayrılır. Kuşaktan kuşağa aktarılan özellikleri inceleyen genetik de biyolojinin kaps***** girer.
Biyoloji canlıların yapılarını, işleyişlerini, birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceleyen bilimdir. Bütün canlıların da cansız dünyayı oluşturan maddelerden yapıldığı bilinmektedir. Bu bakımdan biyolojinin cansız dünyayı inceleyen birçok bilimle ilişkisi olması doğaldır. Biyoloji, biyokimya, biyofizik ve biyomatematik aracılığıyla temel fen bilimlerinden olan kimya, fizik ve matematikle ilişkilidir. Paleontoloji (eski canlılar bilimi) aracılığıyla jeoloji ve astronomi ile dolaylı olarak; psikoloji, sosyoloji ve antropoloji ile doğrudan doğruya ilişkilidir...
Biyoloji biliminin gerçek amacı; canlılar dünyasından insanlığa faydalı sonuçlar çıkarmaktadır.
Biyoloji iki büyük alana ayrılır:
1-BOTANİK(BitkiBilimi)
2- ZOOLOJİ (Hayvan Bilimi)
Bugün bunlardan başka her canlı grubu için ayrı biyoloji bölümleri oluşturulmuştur.Bu bilim dallarının en tanınmışları :
Entomoloji (Böcekleri),
İhtiyoloji (Balıkları),
Ornitoloji (Kuşları),
Viroloji (Virüsleri),
Bakteriyoloji (Bakterileri),
Mikoloji (mantarları),
Mikrobiyoloji (Mikroskobik canlıları),
Parazitoloji (Parazit canlıları) v.b. sayılabilir.
Biyolojinin bu bölümlerinin her birisi, canlının değişik özelliklerini incelemeleri bakımından kendi içinde de alt bölümlere ayrılır. Bunlar :
Biyolojinin Alt Bilim Dalları
Botanik ve Zooloji'de daha alt dallar arasında incelenmektedir.
1- Moleküler Biyoloji: Canlıların genleri, enzimleri gibi canlı hücrelerin yapısını moleküler düzeyde inceleyen bilim dalıdır.
2- Sitoloji: Hücre Bilimidir. Canlıların yapı, görev ve üreme birimleri olan hücrelerin yapılarını ve yaptıkları yaşamsal olayları inceler.
3- Histoloji: Doku bilimidir. Çok hücreli canlıların doku çeşitlerini, yerlerini ve görevlerini inceler.
4- Fizyoloji: Çok hücreli canlıların doku ve organlarının çalışmasını, işleyişini ve görevlerini yani canlılardaki biyolojik ve biyokimyasal olayları inceleyen bilim dalıdır.
5- Anatomi: Canlıların organlarını, yerlerini, işlevlerini ve birbirleriyle ilişkilerini inceler. Kısaca canlıların iç yapılarını inceler.
6- Embriyoloji: Canlıların ***lenmiş yumurtadan (zigot) itibaren geçirdiği gelişme basamaklarını inceler.
7- Biyokimya: Canlıların yapısını oluşturan organik maddelerin kimyasal yapısını inceler.
8- Genetik (Kalıtım Bilimi): Canlıların kalıtsal özelliklerini oluşturan genleri, kalıtsal karakterlerin ***den ***e nasıl ve hangi oranlarda iletildiğini inceler. Kısaca soya çekim bilimidir. Genetikte bakteri genetiği, insan genetiği ve populasyon genetiği vb. alt bölümlere ayrılır.
9- Evrim: Canlıların milyonlarca yıllık zaman içinde geçirdikleri değişimi inceleyerek yeni türlerin oluşumunu açıklayan biyoloji dalıdır.
10- Mikrobiyoloji: Mikroskobik canlıları inceleyen biyoloji dalıdır.
11- Sistematik (Taksonomi): Canlıların köken benzerlikleri, akrabalık dereceleri gibi özelliklerine göre sınıflandırılmasını yapan biyoloji dalıdır.
12- Ekoloji: Canlıların birbirleriyle ve yaşadıkları çevre ile ilişkilerini inceler.
13- Uzay Biyolojisi: Uzay kapsüllerindeki koşulların (ağırlığın olmadığı, kozmik ışınların bulunduğu) canlılar üzerindeki etkilerini inceler.
14- Parazitoloji: Parazit canlıların özelliklerini inceler.
15- Viroloji: Virüsleri inceler.
16- Patoloji: Hastalıkların belirti ve nedenlerini inceler.
17- Biyometri: biyolojik olayları istatiksel olarak inceler.
18- Biyocoğrafya: Canlıların yeryüzündeki coğrafi dağılışlarını inceler.
7. BİYOLOJİK UYGULAMA ALANLARI
Birçok meslek grubu ve bilim dalı doğrudan yada dolaylı olarak biyolojinin uygulama alanı içinde yer alır. Biyolojinin uygulama alanlarını şu şekilde özetleyebiliriz:
Biyo*****ik:
Biyoloji fizyoloji ve tıp sorunlarına ve tıp sorunlarına *****ik yasalarının uygulanmasıdır. Uygulamalı bilim dalı olan biyo*****ik ,madde ile yaşam arasındaki ilişkileri yöneten fizik yasaları ile ilgilenir. Özellikle hareket sisteminin çalışma biçimlerini, bozukluklarını ve kusurlarını belirler. Çözüm önerebilmek için mühendislikle ilgili bazı bilim dallarına başvurur.. Biyo*****iğin başlıca uygulama alanları,ameliyat sonrası yeniden eğitim, eklem patolojisi ve spor hekimliğidir.
Biyoteknoloji :
Canlı varlıklarına biyokimyasal özelliklerinden yararlanan tekniklerin tümü.Biyoteknoloji tarımsal üretimin yetkinleştirilmesinde yada çeşitli kimyasal bileşiklerin sanayisel üretiminde kullanılır.
Diş Hekimliği:
Dişleri, dişetlerini, dişetlerini tutan kemik yapısının sağlığının korunmasını amaçlayan tıp dalı. Diş cerrahisi tıpla birlikte gelişmiş, konusunun genişliği onu başlı başına bir dal durumuna getirmiştir. Günümüzde oldukça ileri olan diş hekimliği estetik açıdanda gelişmiştir. Diş dolgusu,diş çekimi protez (takma diş) gibi olgular tamamlamış görünmekte, diş çakmak, çivilemek gibi yöntemler geliştirilmektedir.
Eczacılık:
İlaçların hazırlanması, yapımı, ve dağıtımıyla uğraşan uygulamalı bilim. Eczacılığın tarihi ilaçla başlar. İnsanlığın ilk dönemlerinde insanlar kendilerinin hekimi ve ilaçların hazırlayıcısı idiler. Uygarlığın gelişmesine paralel olarak ilaçta da gelişmeler meydana geldi. Bu süreç içinde, eczacılık tıp biliminin uygulama alanı içinde kaldı. Bu devirde hekimler hastalığı teşhis edip gerekli ilaçları verirlerdi. Daha sonraları, tedavide kullanılan ilaç sayısının artması sonucu hekimler ve eczacılık birbirinden ayrıldı.
Ekoloji:
Canlılarla çevreleri arasındaki karşılıklı etki ve ilişkileri inceleyen bilim dalı. Ekoloji bir doğa bilimi olup, biyoloji ,botanik, zooloji, mikrobiyoloji, fizyoloji,, toprak, jeoloji ve jeomorfoloji, fizik kimya,, meteoroloji ve klimatoloji bilim dallarıyla ilişkilidir. Onu ilgili olduğu bilim dallarından ayıran en önemli özelliği araştırma konusu, yöntem ve amaçlarındaki ayrılıktır. Canlı yada onun herhangi bir organını değil, canlıların içinde bulunduğu ortamı ve bu ortamı oluşturan öğelerle ilişkilerini inceler.
Fizyoloji:
Canlıların hücre, doku ve organlarının işlevlerini ve bu işlevlerin nasıl yerine getirildiğini inceleyen bilim dalı. Fizyoloji her ne kadar özerk bir bilim dalıysa da matematik, fizik,, kimya gibi bilim dallarından yararlanır. Fizyoloji, solunum dolaşım,sindirim, boşaltım, besin gruplarının etkisini, şu metabolizmasını, ısı düzeneğini, kasları ve cinsel işlevleri inceler.
Mikrobiyoloji:
Ancak mikroskobik canlılardan bakteriler, bir bölüm biyolojinin bir dalı. Mikroskobik canlılardan bakteriler, bir bölüm mantarlar ve suyosunları, bir hücreli hayvanlar ve virüsler bu bilimin alanı içine girer.
Tarım:
Gerekli ve yararlı bitkileri yetiştirmek amacıyla toprak üzerinde yapılan çalışmaların tümü. Tarım için yararlı hayvanların beslenmeleri de tarımla yakından ilişkilidir. Buna karşın uygulamada hayvansal ürünlerin elde edilmesi arasında ayrım yapılır. Bitkisel büyümenin ve bununla birlikte tarımın her türünün temelini tarım oluşturur. Bitkiler, otçul hayvanlar ve insan için temel besinlerden biri durumundadır.
Tıp:
İnsan sağılığı ve hastalıkları üzerinde çalışmalar yapan, hastalıkların nedenlerini, korunma ve hastalıklarını önleme yollarını inceleyen bilim. Doğadaki tüm canlıların ortak güdüsü türünün sürekliliği korumadır. İnsandada bu güdü bulunmakla birlikte öteki canlılarla kıyaslandığında insan organizmasın dış etkenlere karşı daha güçsüzdür. Ancak insanın sahip olduğu beyin gücü ona doğayla kendisi arasındaki dengeyi sağlama hatta daha da öteye giderek bu dengeyi kendi yararına değiştirme olanağı verir.
CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ
Canlı ve cansızların aynı kimyasal ve fiziksel yasalara bağlı olduğuna inanan felsefeye Materyalizm ya da *****ik görüş, buna karşılık canlıların farklı yasalar altında hareket ettiğini ve canlılığın mistik bir güç ile meydana geldiğini benimseyen görüşe de Vitalizm ya da kadercilik denir. Her iki görüşün de temelinde belirli kimyasal ve fiziksel ilkelerin yattığı bir gerçektir.
Canlılk ile cansızlığı virüslerde birbirinden ayırmak oldukça zordur (uygun koşullarda canlı özelliği, uygun olmayan koşullarda ise kristal hale geçerek cansız özelliği gösterir). Daha ileriki kademelerde canlılık özelliği belirgin hale geçerken, o zaman da canlının bitki mi yoksa hayvan mı olduğu konusunda bazı sorunlar ortaya çıkar. Nitekim birhücreli bazı hayvan grupları bugün hem botanikçiler hem de zoologlar tarafından incelenmektedir. (Örneğin; kamçılılardan öglenanın karanlıkta hayvansal, ışıkta bitkisel davranması, evrimsel gelişimde her iki grubun bu kademede ortak bir organizasyona ve ataya sahip olduğu fikrini güçlendirmektedir.) Bu aşamadaki ortaklık, daha sonraki kademelerde “bu bir canlıdır” yargısını açıkça verdirecek ortak özellikleri beraberinde vermiş; uyuma göre bu özellikler sonradan geliştirilmiştir.
A. ÖZEL BİR KİMYASAL DİZİLİME SAHİP OLMALARI
Cansızlar, kimyasal bağların izin verdiği ölçüler içerisinde bir bileşime sahiptirler. Canlılar ise bu kimyasal bağların dizilimini özel bir şekilde saptarlar. Tüm canlılar genleri oluşturan çekirdek asitlerini –genellikle DNA (bazı virüslerde RNA)- içerirler. Gensiz bir canlılık düşünemeyiz. Çünkü genler değişik yaşam formlarının sentez ve replikasyonundan (eşlenmesinden) sorumludur. Tüm genler aynı birimlerden; fakat değişik dizilimlerden oluşmuştur. Dolayısıyla tüm canlıların yapısına giren protein, bu genlerin yapısal değişikliğine uygun olarak, her hücrede farklı amino asit dizilimine sahip olurlar. İlave olarak karbonhidrat, yağ, ve su içerirler. Tüm bu maddelerin özel karışımı protoplazmayı meydana getirir.
B. HÜCRESEL DİZİLİM
Canlıların büyük bir kısmı (kural olarak çokhücreliler) hücre olarak bilinen birimlerden yapılmıştır. Her hücre çok ince zarla (plazma zarı) çevrilmiştir. Bu zar erimiş maddelerin ve suyun hücre içerisine girip çıkmasına izin verir. Her iki yönde de geçirim bakımından çok özelleşmiş seçici bir yeteneği vardır. Hücre bir çok kimyasal değişimin yapılabilmesi için değişik enzimleri ve en önemlisi yalnız başına kendinin aynını üretebilecek yeteneğe sahiptir.
C. ORGANİZASYON
Canlıların vücut kısımlarının görev bölümüne ve belirli kurallar içerisinde canlılık etkinliğini devam ettirmelerine organizasyon denir. Bütün hayvan ve bitkilerin vücudu, yapısal ve işlevsel olarak birim kabul edilen hücrelerden yapılmış olmasına karşın homojen değildir. Farklılaşmış vücut kısımları değişik görevleri üzerine almıştır. Hatta birhücreli canlılarda, ergin evrede, boy ve şekil sabit olmakla beraber, hücrenin farklı kısımları farklı görevleri üzerine almıştır.
D. UYARILMA
Bütün canlıların çevrelerindeki fiziksel ve kimyasal koşulların değişmesine karşı tepkileri kalıtsaldır. Basit organizmalarda uyarı, genel olarak bütün vücutla algılandığı halde, yüksek organizmalarda duyu organlarının yeri merkezileşmiştir. Örneğin; ışık gözle, koku burunla, tat dille, basınç ve sıcaklık deriyle vs. Uyarının alınması ve gerekli tepkinin gösterilmesi, canlının evren içerisinde en uygun yerde ve koşullarda yaşamasını sağlamayı yaratmaktadır.
E. HAREKET
Beslenme, korunma, üreme, yayılma, en rahat edebileceği bölgeyi bulma vs. gibi yaşamın temel işlevlerini yürütebilmek için, ilkel organizmalarda ya vücudun tamamıyla protoplazmik hareket ya bir kısmıyla sil ve kamçı hareketi ya da yüksek organizmalarda görülen, yürüme, yüzme, ve uçmanın sağlanması için belirli organ oluşumları görülür. Birçok canlı tüm yaşamı süresince belirli bir yere bağlı kalmasına karşın, vücudun değişik kısımlarının çevre koşullarına göre değişimi de hareket olarak kabul edilir. Örneğin; bitkilerde ışığa (fototropizm), yerçekimine (geotropizm), neme (higrotropizm), vs. ye yönelim bir hareket kavramı içerisinde değerlendirilir.
F. ENERJİ KULLANIMI
Canlılığın en önemli öğelerinden biri büyüme, üreme, yenilenme vs. için enerjiye olan gereksinimleridir. Hücre kendi başına enerji üretemez; dışarıdan kaynak sağlamak zorundadır. Hayvanlar enerji bağları içeren molekülleri yıkmak (katabolik tepkimeler) suretiyle gerekli enerjiyi sağlarlar. (karbonhidrat, yağ ve proteinden). Küçük molekülleri büyük moleküller halinde bağlayarak (anabolik tepkimeler) yapı taşlarını ve enerji depolanmasını da yapabilirler. Bu tepkimelerin tümüne birden biyoenerjitik denir. Bir moleküldeki enerjinin büyük bir kısmını kullanma oksijen kullanmakla olur; yani tamamıyla oksitlenmelidir (aerobik solunum=oksijenli solunum). İlkel canlıların bir kısmı (bazı mikroorganizmalar, özellikle mayalar) ve bazı endoparazitler (bağırsak solucanları gibi) bu kaynak maddeleri oksijensiz yıktığı için enerjinin pek az bir kısmından yararlanabilir (anaerobik solunum=oksijensiz solunum). Pek az bir organizma grubu da bazı inorganik maddeleri yıkmak suretiyle enerji elde eder; azot, demir ve kükürt bakterileri bunlara tipik örneklerdir. Dünyada serbest oksijenin olmadığı devirlerde, canlılar enerjilerini bu yollarla sağlıyorlardı. Bitkiler ise (saprofit ve parazit olanların bir kısmı hariç) enerji kaynağı olarak güneş ışınlarını kullanır. Güneş ışınlarının kuantlarındaki enerjiyi kimyasal bağlar halinde (nişasta) tutarlar ve bu kimyasal bağlar tüm adrıbeslek (heterotrof) canlıların enerji kaynağını ve yapı maddelerini oluşturur. İlk evrelerde (bitkiler oluşmadan önce) enerji kaynağı olarak UV ışınlarının katalizlediği bazı ilkin organik moleküller kullanılmıştır. Ozon perdesi oluştuktan sonra bu kaynak büyük ölçüde kurumuştur.
G. ÇEVREYE UYUM
Canlılar kural olarak yaşadığı ortamın koşullarına uyum yapabilecek yeteneğe sahiptir. Bu durum homeostatik tepki olarak bilinir. Değişik koşulların bulunduğu ortamda en uygun yeri seçmeye çalışır; şayet tam anlamıyla uygun ortam bulamazsa, yapısal değişikliklerle (mutasyonların yardımıyla) bu uyum sağlanmaya çalışılır. Günlük uyumlardan binlercesini farkında olmadan yaparız. Örneğin gözün karanlığa ve aydınlığa uyum yapması gibi. Çevre koşullarının değişmesi canlı bünyesine en az etki bırakacak şekilde iletilmeye çalışılır (özellikle sıcakkanlılarda); örneğin çölde ve kutuplarda insan kanı her zaman aynı sıcaklıktadır. Canlı, uyum yapabildiği oranda hayatta kalma şansına sahiptir. Bu oran ise kalıtsal yapı ile saptanmıştır. Bu sınırların dışındaki uyumlar ancak mutasyonlarla sağlanabilir.
H. ÜREME
Hiçbir canlı sonsuz olarak yaşamını devam ettiremez. Herhangi bir şekilde, üremeyle, kalıtsal materyal gelecek kuşaklara aktarılır. Birhücrelilerde bölünme aynı zamanda çoğalmayı sağlamasına karşın, çokhücrelilerde üreme belirli vücut kısımlarına özgü bir yetenek olarak ortaya çıkmıştır. Bazı canlı gruplarında gen değişimi olmaksızın (eşeysiz) üreme görülmesine karşın (birhücrelilerde mitoz bölünme; çokhücrelilerde tomurcuklanma, dallanma, partenogenez çoğalma, bitkilerde çeliklenme vs.) kural olarak eşeyli üreme çok daha sıktır. Bu şekilde değişik gen kombinasyonları ortaya çıkarak daha başarılı ***lerin meydana gelmesini sağlar. Bu, evrim *****izmasının en önemli ögelerinden biridir.
İ. EVRİMSEL UYUM VE VARYASYONLARIN KALITIMI
Tüm canlılar genlere sahiptir ve genlerin tümü de mutasyonla değişebilir. Bu, aynı türün farklı bireylerinin kalıtsal olarak değişmesini sağlar. Dolayısıyla o anda faydalı olan mutasyonları taşıyan bireyler seçilir, zararlı olanlar uyum yapamadığı için ortadan kaldırılır ve evrimsel bir yönlendirme ortaya çıkar. Bu, zamanla türün değişmesine neden olur; özellikle çevre koşulları değiştiği zaman. Kalıtsal uyumlar meydana gelmeseydi, hiçbir tür yaşamını sürdüremeyecekti; çünkü çevre koşulları devamlı olarak değişmektedir.
I. BÜYÜME
Çevresindeki anorganik (ham) maddeleri kendi protoplazma yapısına çevirme, büyüme olarak bilinir. Bitkilerde (çok yıllık) kural olarak sınırsız bir büyüme görülmekle beraber, hayvanlarda her türün kendine özgü şekil ve büyüklüğe ulaşmasına kadar devam eder. Çok hücreli hayvanlarda genellikle bir büyüme evresi vardır. Bu evrede büyüme hızlıdır. Daha sonraki evre olgunluk evresidir, büyüme yoktur; fakat protoplazmanın yenilenmesi için devamlı besin yadımlaması (asimilasyonu) vardır. Protoplazma, metabolik tepkimeler sonucu sürekli olarak yıkılır, eğer yaşam devam edecekse bu protoplazmanın yenilenmesi gerekir. Birhücrelilerde büyüme, çoğalma ile sonuçlanmasına karşın; çokhücrelilerde vücudun gelişmesini ve irileşmesini sağlar.
Yaşlılık evresinde protoplazmanın yenilenmesi gittikçe azalır; hücre yavaş yavaş işlevini; ilerlemiş ve yaygınlaşmış durumlarda da yaşamını yitirir. Bu bozulma herhangi bir yaşta, yeterince besin alınmadığında veya nitelik bakımından doyurucu olmadığında da ortaya çıkabilir. Yenilenmenin kusursuz olması protoplazmanın içerdiği maddelerin eksiksiz olmasıyla sağlanabilir. Büyüme her türde kalıtsal yapıyla sınırlandırılmıştır. Bunun alt ve üst sınırları çevre koşullarıyla belirlenmistir.