O que é a vida e como você reconhece um ser vivo? Você pode descobrir facilmente  com as marcas da vida em nosso artigo !

Os seres vivos são definidos na biologia como unidades genéticas organizadas capazes de metabolismo , reprodução , irritabilidade , crescimento e evolução . Os seres vivos moldam decisivamente a imagem da Terra e a composição da atmosfera terrestre ( biosfera ). Estimativas recentes sugerem que os microrganismos que vivem no subsolo representam 30% da biomassa total da Terra .

Recente Os seres vivos sempre descendem de outros seres vivos ( teoria da descendência ). Pesquisas intensivas estão sendo realizadas sobre sua formação a partir de pré-formas abiogênicas .

A biologia examina os seres vivos conhecidos hoje e sua evolução , bem como as formas de vida limítrofes (por exemplo, vírus ) usando métodos científicos .

O que é um ser vivo?

Biologia é o estudo dos seres vivos – desde pequenos protozoários como o paramécio até animais gigantes como o elefante . Mas como reconhecer um ser vivo? E como, por exemplo, seu cachorro é diferente de coisas inanimadas como um bicho de pelúcia? 

Portanto, deve haver certos critérios ou características na biologia que definem quem ou o que é um ser vivo – as chamadas ‘ marcas da vida ‘: movimento , metabolismo , crescimento , irritabilidade , reprodução ,  células e evolução . Eles são considerados a definição de seres vivos. 

Nota:  Um ser vivo deve sempre atender a todos os critérios! Caso contrário, não é uma vida/ser vivo. 

marcas da vida

Agora vamos olhar para as 7 marcas da vida ! Muitas vezes você encontrará apenas as 5 primeiras características. Não deixe que isso o confunda – eles são considerados as ‘principais marcas da vida’, por assim dizer. 

1. Movimento

Todo ser vivo deve ser capaz de se mover por seu próprio poder . A princípio, você pode pensar apenas em pessoas ou animais que podem andar ou escalar. Mas as plantas também podem se mover, mesmo que você normalmente não possa observá-las diretamente: por exemplo, elas podem virar suas folhas em direção ao sol. 

three pupas

2. Metabolismo e metabolismo energético

Um pré-requisito importante para a vida é absorver e processar substâncias do meio ambiente . Por exemplo, você precisa de algo para beber e comer todos os dias . Mas mesmo sem o oxigênio no ar, você não conseguia respirar. Substâncias que seu corpo não precisa mais ou não pode usar são eliminadas. 

Um bicho de pelúcia, por outro lado, não precisa de comida e não pode respirar. 

3. Crescimento 

Os seres vivos são capazes de mudar de tamanho, forma ou peso ao longo de suas vidas . Por exemplo, embora você possa parecer diferente agora do que em suas fotos de bebê, um bicho de pelúcia ainda parece o mesmo. 

4. Irritabilidade

Os seres vivos podem absorver informações na forma de estímulos do ambiente, processá-las e reagir a elas. Um estímulo pode ser, por exemplo, um som , luz ou dor . 

Por exemplo, seu gato ouve um farfalhar ou percebe movimentos. É assim que ela pode conseguir sua comida. Por exemplo, as plantas reagem a estímulos luminosos que influenciam sua germinação ou a abertura das flores 

5. Reprodução

Todo ser vivo é capaz de se multiplicar . Esta é a única maneira de garantir que suas espécies sejam preservadas. Portanto, a reprodução (bem-sucedida) só pode ocorrer entre a mesma espécie. 

Os seres humanos, assim como muitos animais, reproduzem-se sexualmente – ocorre uma nova combinação de fatores hereditários . Isso significa que você e seus irmãos podem ser parecidos, mas não são idênticos. 

6. Células 

bloco de construção básico de todo ser vivo é a célula . Dependendo se é uma planta , um animal ou uma bactéria , tem uma estrutura diferente. 

A propósito, também existem seres vivos – os chamados protozoários – que consistem em apenas uma célula. Um exemplo disso é o paramécio . 

7. Evolução 

Você também costuma contar a evolução como uma das características dos vivos. Com isso você quer dizer que os organismos podem evoluir. Nós , humanos , por exemplo, desenvolvemos uma marcha ereta ao longo de milhões de anos.

Resumo: Um ser vivo deve ter as seguintes propriedades/características: movimento , metabolismo , crescimento , irritabilidade , reprodução , ser constituído por células esofrer  evolução .

Características de exemplos de vida 

Agora vamos aplicar as marcas da vida a alguns exemplos e tarefas concretas. 

Um cachorro é um ser vivo?

Resposta clara: Sim! Aqui todas as características da vida se aplicam: 

  • Os cães são compostos de células , podem ter descendentes e podem se mover . 
  • Eles também comem e respiram. Eles reagem a estímulos como o cheiro de seu mestre. 
  • Ao longo de suas vidas , eles se desenvolvem de um filhote a um cão adulto. 

As plantas são seres vivos? 

Novamente, a resposta inequívoca: sim – as plantas são seres vivos. Todas as características dos seres vivos são cumpridas aqui: 

  • As plantas são feitas de células e crescem – desde a muda até a planta madura.  
  • Eles têm um metabolismo e metabolismo energético : eles precisam absorver minerais e água através de suas raízes , caso contrário, murcham. Eles também podem usar a energia solar para produzir nutrientes como o açúcar . 
  • As plantas podem se reproduzir de forma independente: por exemplo, um novo carvalho pode crescer  a partir do fruto do carvalho – a bolota .
  • Eles podem se mover esticando suas flores em direção ao sol.
  • Você pode reconhecer imediatamente outra característica: irritabilidade . As plantas respondem a informações como a luz . 

Vírus e bactérias são seres vivos? 

  • As bactérias são seres vivos – todas as características se aplicam:
    • Eles podem se reproduzir dividindo suas células em duas. Isso cria clones idênticos. 
    • Eles se movem de forma independente com a ajuda de finos fios de proteína – os flagelos. 
    • Durante sua locomoção reagem a estímulos externos como a luz . 
    • As bactérias têm seu próprio metabolismo – por exemplo, como as plantas, elas podem usar o sol como fonte de energia. 
  • Os vírus, por outro lado, não são seres vivos! Mas por que?
    • Eles não podem se multiplicar! Você precisa de células estranhas (células hospedeiras) para isso. 
    • Ao contrário das bactérias, os vírus não consistem em células ‘reais’. 
    • Eles não podem se mover sozinhos e   não têm seu próprio metabolismo para gerar energia – então eles não podem viver de forma independente. 

As nuvens são seres vivos? 

Resposta clara:  não ! Por exemplo, as nuvens não podem se propagar. Além disso, eles não podem se mover de forma independente, mas são movidos por correntes de ar.  

Todos os animais e plantas são seres vivos. Eles consistem no mesmo bloco de construção básico: a célula.

Características dos seres vivos (visão geral)

marcaCriaturas de exemploExemplos de coisas não vivas
entropia
exportarSeres vivos como sistemas termodinâmicos seletivamente abertos com subsistemas (órgãos) responsáveis ​​pela exportação de entropia. Desta forma, a entropia atual do sistema pode ser mantida abaixo da entropia máxima possível que caracteriza a morte.Sistemas técnicos com mecanismos de auto-reparação. Comunicação de dados com correção de erros. Tal como acontece com os seres vivos, a redundância garante a distância necessária entre a entropia alcançada atualmente e a máxima entropia possível.
Troca de energia com o meio ambiente
admissãoProdução de energia a partir dos alimentos através do metabolismo com o meio ambiente. As plantas absorvem a energia luminosa ( fotossíntese ). Microrganismos que vivem em profundidades muito grandes usam enxofre e sulfetos metálicos emitidos por fumantes negros , outras criaturas vivem com essas bactérias em simbiose ( quimiossíntese  ).As rochas aquecem durante o dia absorvendo a energia da luz …
imposiçãoTodos os seres vivos, mas especialmente os mamíferos , emitem energia diretamente como calor e indiretamente em excreções materiais.… e devolvê-los à noite
Troca de substâncias com o meio ambiente
admissãoIngestãoAbastecer um carro com gasolina
imposiçãoOs animais emitem dióxido de carbono e águaOs gases de escape dos carros consistem (principalmente) de dióxido de carbono e água
Metabolismo (conversão química de substâncias)todas as criaturas(Nota: vírus , viróides e príons não são capazes de metabolismo)vela acesa
intercâmbio de informações
recebendo informaçõesAs plantas reconhecem a posição do solO medidor de exposição da câmera mede a intensidade da luz
enviando informaçõesO comportamento de alerta das vespas , a linguagem das abelhas e dos humanossemáforo
Resposta a estímulos ambientais
Personalização/AlinhamentoAs plantas ajustam suas folhas de acordo com a posição do solCélulas solares rastreando o sol
crescimento
aumento de volumeUma célula de levedura aumenta de volume após a divisão celularCrescimento de um cristal de sal de mesa
divisão celularCélulas-tronco da medula óssea .A divisão celular (reprodução) não é o “objetivo” da vida, mas uma consequência do crescimento: o crescimento reduz a área de superfície em relação à massa da célula. Isso reduz a capacidade da célula de exportar entropia  A divisão aumenta a área de superfície novamente. Mais entropia pode ser exportada novamente.“Divisão celular” é um termo originalmente orgânico, portanto não pode ter um equivalente inorgânico (o termo “divisão celular” se enquadra no termo “divisão” (reprodução)).
Auto – reprodução ( reprodução )
propagaçãoAs células criadas pela divisão celular são semelhantes à sua célula mãe. Cópia do DNA , ou seja, herança .Ainda não maduro em sistemas técnicos, mas teoricamente possível; programas de computador auto-replicantes (veja também recursão) são práticas (vírus de computador).
base material
blocos de construção básicosbiomoléculasmolécula de água
portador de informaçõesADN , ARNcristal de metal

Características individuais características dos seres vivos também podem ser encontradas em sistemas técnicos, físicos e químicos. Em particular, dependendo da interpretação, o fogo apresenta grande parte dessas propriedades.

  1. Todas as características devem se aplicar a todos os organismos vivos (“seres vivos”), pelo menos no nível celular .
  2. Organismos mortos mostraram todas as características de seu passado.
  3. A vida latente é encontrada em organismos que não possuem todas as características, ou seja, são semelhantes a organismos mortos ou objetos inanimados, mas podem se tornar organismos vivos a qualquer momento. (Exemplos: esporos de bactérias ou fungos ).
  4. Objetos inanimados não apresentam todas as características no momento de sua existência.

No entanto, surgiram três propriedades essenciais, que devem ser aplicadas como critérios de definição para todos os seres vivos:

  • Metabolismo (metabolismo) durante pelo menos uma fase da vida, que envolve a compartimentação por uma parede ou membrana,
  • Capacidade de auto- reprodução e
  • a variabilidade genética associada à auto- reprodução como condição do desenvolvimento evolutivo .

No entanto, essa restrição excluiria categoricamente muitos estágios iniciais hipotéticos do desenvolvimento da vida, bem como formas de vida limítrofes recentes, como os vírus. Este aspecto é tratado em detalhes na seção Seres vivos: Problemas conceituais.

estrutura dos seres vivos

Os seres vivos consistem principalmente de água , compostos orgânicos de carbono e, muitas vezes, conchas e estruturas reforçadas com minerais ou minerais ( esqueletos ). ).

Todos os seres vivos ( plantas , animais , fungos , protistas , bactérias e archaea ) são compostos de células ou sincícios (fusões de células multinucleares, por exemplo, ciliados e muitos fungos). Tanto a célula individual quanto as células como um todo (de um organismo multicelular ) são estruturadas e compartimentadas , ou seja, formam um sistema complexo de espaços de reação separados uns dos outros. Eles são separados uns dos outros e do mundo exterior por biomembranas .

Cada célula contém em seu genoma todas as instruções necessárias para o crescimento e para os diversos processos vitais.

No curso do crescimento individual, as células se diferenciam em vários órgãos, cada um dos quais assume funções específicas para o sistema geral, o indivíduo.

química dos seres vivos

elementos

Além do carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O) como os principais elementos da estrutura básica das biomoléculas, existem também os elementos nitrogênio (N), fósforo (P), enxofre (S), ferro ( Fe), magnésio (Mg) e potássio (K), sódio (Na) e cálcio (Ca) nos seres vivos. Também cloro (Cl), iodo (I), cobre (Cu), selênio (Se), cobalto (Co), molibdênio(Mo) e alguns outros elementos estão presentes apenas em traços, mas são, no entanto, essenciais.

Os elementos silício e alumínio, que ocorrem com muito mais frequência do que o carbono na crosta terrestre , não são usados ​​como blocos de construção da vida devido às suas limitadas possibilidades de conexão. Gases nobres e elementos mais pesados ​​que o iodo (número atômico 53) não ocorrem como blocos de construção funcionais nos seres vivos.

componentes bioquímicos

Os seres vivos são caracterizados principalmente pela posse de moléculas reprodutivas . Os polinucleotídeos DNA e RNA são conhecidos hoje , mas outras moléculas também podem ter essa propriedade. Eles também contêm proteínas ( proteínas ), carboidratos macromoleculares ( polissacarídeos ) e moléculas complexas, como lipídios e esteróides . Todas essas macromoléculas e moléculas complexas não existem na natureza inanimada, elas não podem ser produzidas por sistemas inanimados. Blocos de construção menores, como aminoácidos e nucleotídeospor outro lado, também pode ser encontrado na natureza inanimada, por exemplo, em gases interestelares ou em meteoritos, e também pode surgir abioticamente.

Além disso, as células dos seres vivos contêm grande parte de água e substâncias inorgânicas dissolvidas nela.

Todos os processos de vida conhecidos ocorrem na presença de água.

sistemática dos seres vivos

A sistemática biológica tenta criar um agrupamento significativo de todos os seres vivos. O nível superior é formado pelos domínios . De acordo com critérios moleculares-biológicos, três domínios são distinguidos: as bactérias propriamente ditas (Bactérias), as archaea (Archaea), anteriormente também chamadas de arqueobactérias, e os eucariotos (Eukaryota). Os dois primeiros domínios contêm todos os seres vivos sem núcleo celular , que são chamados de procariontes . Este último domínio inclui todos os seres vivos com núcleo celular, incluindo todos os animais , plantas e fungos , bem como osprotistas .

Seres vivos como sistemas

características dos seres vivos

As seguintes características dos seres vivos também ocorrem em sistemas inanimados da natureza e tecnologia:

Na terminologia da teoria dos sistemas , os seres vivos são :

  • aberto : Você está em uma troca vitalícia de energia , matéria e informação com o meio ambiente.
  • complexo : A vida assume uma certa complexidade na organização do sistema
  • Dinâmicos : Eles estão constantemente expostos a estímulos e restrições ambientais , pelo menos no nível bioquímico , mas às vezes podem assumir um estado estacionário, ou seja, sua estrutura e desempenho são constantes. Essas mudanças se devem, por um lado, às condições inerentes ao sistema (exemplo: geração de variação genética por recombinação durante a reprodução ), por outro lado, às influências e estímulos ambientais. Os seres vivos, por sua vez, têm um efeito de mudança em seu ambiente. (Exemplo: mudança na composição da atmosfera pela fotossíntese .)
  • determinista : Mesmo que todas as propriedades dos seres vivos sejam determinadas pelas leis da natureza, devido à sua complexidade, especialmente para propriedades emergentes, declarações matematicamente exatas sobre a previsibilidade de suas propriedades e desenvolvimento e seu comportamento dificilmente podem ser feitas: Através da redução necessária para investigações científicas, é verdade Determinar regularidades para elementos individuais. No entanto, nem sempre é possível derivar regularidades para o sistema geral a partir disso.
  • Estável e adaptável : Os seres vivos podem manter sua estrutura e seu meio interno por muito tempo, apesar das influências perturbadoras do meio ambiente. Por outro lado, eles também podem mudar na estrutura e no comportamento e se adaptar às mudanças ambientais.
  • autopoiético : Os seres vivos são sistemas auto-replicantes, em que, por um lado, a continuidade da estrutura e do desempenho é garantida por longos períodos de tempo, por outro lado, a imprecisão da replicação oferece oportunidades de adaptação evolutiva às mudanças ambientais.
  • auto-suficiente : Os seres vivos são, até certo ponto, independentes do meio ambiente. (Veja a discussão do problema da autarquia .)

organização

As seguintes formas de organização dos seres vivos também ocorrem em sistemas inanimados da natureza e da tecnologia:

  • Como sistemas complexos e heterogêneos , os seres vivos consistem em muitos elementos com diferentes estruturas e funções, que estão ligados uns aos outros por inúmeras interações diferentes.
  • Os seres vivos são estruturados hierarquicamente : eles consistem em vários elementos diferentes (subsistemas) que estão ligados uns aos outros por inúmeras relações e consistem em várias subunidades, que representam sistemas e consistem em subsistemas (por exemplo, órgãos consistem em células, que contêm organelas, que são constituídos por biomoléculas).
  • Os seres vivos são eles próprios elementos de sistemas complexos de ordem superior (por exemplo, grupo familiar, população, biocenose ) e, portanto, também estão ligados a vários outros sistemas (outros seres vivos, sistemas inanimados e técnicos).
  • Todos os seres vivos são sistemas com caminhos de informação especiais e armazenamentos de informação.

O programa genético

Como os complexos sistemas físicos de natureza inanimada (como o sistema solar), as estruturas também surgem nos seres vivos por meio da auto-organização . Além disso, ao contrário dos sistemas de natureza inanimada, os seres vivos possuem o programa genético , que, no entanto, também pode ocorrer em sistemas de tecnologia de forma semelhante (ver Programação genética). Os processos vitais são acionados, controlados e regulados por este programa. Isso também inclui a reprodução deste programa. Este programa é teleonômico sem poder ser teleológico: dá a direção do desenvolvimento ontogenético e do comportament odos organismos e os distingue até certo ponto de outras possibilidades de desenvolvimento e comportamentos. Se partes do programa estiverem faltando ou se funcionarem mal, nenhum organismo viável pode se desenvolver a longo prazo – fora de uma faixa de tolerância.

evolução da vida

A história do desenvolvimento da vida na Terra segue um curso único. Mesmo se fosse possível restaurar as condições iniciais, um processo semelhante ao que aconteceu antes poderia ocorrer, mas provavelmente não exatamente o mesmo. A razão para isso é o grande número de coincidências de fatores influentes que determinaram o desenvolvimento posterior desde o início da vida. Essas influências aleatórias são parcialmente compensadas por processos de seleção e adaptação, mas não é provável um desenvolvimento exatamente idêntico em condições reais.

O desenvolvimento dos diferentes tipos de seres vivos é tratado na teoria da evolução . Este ramo da biologia , fundado por Charles Darwin , explica a diversidade das formas de vida através da variação , mutação , hereditariedade e seleção . A teoria da evolução trata da mudança nas formas de vida ao longo do tempo e do surgimento das primeiras formas de vida. Existem vários conceitos e hipóteses para isso (por exemplo, mundo de RNA, veja também evolução química ).

Os vestígios fósseis mais antigos de seres vivos encontrados até agora são filamentos microscópicos que se acredita serem os restos de cianobactérias . No entanto, esses depósitos, encontrados em rochas com 3,5 bilhões de anos, geralmente não são aceitos como evidências de vida, pois também existem explicações puramente geológicas para essas formações.

A teoria atualmente mais popular ( autotrófica ) da origem da vida postula a evolução do metabolismo primitivo em superfícies de ferro-enxofre sob condições redutoras, como as encontradas em torno de respiradouros vulcânicos. [8] Durante esta fase da evolução da vida terrestre, que ocorreu no período geológico entre 4,6 e 3,5 bilhões de anos atrás, a atmosfera terrestre era provavelmente rica em gases como hidrogênio, monóxido de carbono e dióxido de carbono , enquanto os oceanos quentes tinha concentrações relativamente altas para íons de metais de transição, como ferro (Fe2+ ) ou níquel (Ni2 + ). Condições semelhantes são encontradas hoje em torno de fontes hidrotermais formadas por falhas tectônicas de placas no fundo do oceano. Nas proximidades dessas chaminés, conhecidas como defumadores pretos , prosperam archaea metanogênicas termofílicas , baseadas na oxidação do hidrogênio e na redução do dióxido de carbono (CO 2 ) a metano (CH 4 ). Este biótopo extremomostra que a vida pode prosperar independentemente do Sol como fonte de energia, requisito fundamental para o surgimento e manutenção da vida antes do advento da fotossíntese .

Abordagens mais recentes da teoria da evolução assumem que a evolução não é baseada nas espécies, mas no indivíduo e seus genes (veja sociobiologia e biologia comportamental ).

Seres vivos: problemas conceituais

Definição do limite físico

Aqui, o limite final é, em última análise, a membrana celular , película, parede celular ou outra estrutura envolvente e confinante. Em níveis mais altos de organização, os tecidos terminais e de cobertura, como a epiderme , o epitélio , a pele ou a casca , assumem essa função.

Muitos organismos liberam substâncias no ambiente e, assim, criam seu próprio ambiente local, um microambiente. Exemplo: cápsula de muco do pneumococo. Aqui a demarcação física do indivíduo depende da questão.

definição de pessoa

De acordo com sua origem latina, o termo indivíduo significa algo indivisível. Nesse sentido, o termo não é prático para todos os seres vivos. A maioria dos animais superiores não pode ser dividida sem matá-los ou a parte cortada. Eles não são divisíveis. Dirigir-se a um cão como um indivíduo, portanto, não é um problema.

Por outro lado, uma ramificação pode ser separada de uma árvore “individual” e permitir que cresça em um novo espécime. A árvore não é dividida – não vive como parte da árvore – mas multiplicada. Muitas plantas usam mesmo este método de propagação sistematicamente, e. B. por ramificações. Gramados inteiros ou florestas muitas vezes crescem dessa maneira, que na verdade pertencem a um único espécime conectado, mas que podem ser divididos a qualquer momento em qualquer ponto.

A possibilidade de clonagem cria a capacidade lógica de separar um novo espécime viável mesmo para mamíferos. Isso torna o termo indivíduo mais ou menos obsoleto para a biologia e teria que ser substituído por outra palavra que descreva melhor o que se quer dizer, como “espécime”.

No caso de bolores limosos e protozoários formadores de colônias ( por exemplo, Eudorina ), células individuais e auto-suficientes podem ser distinguidas. No entanto, eles entram em conexões entre si, pelo menos temporariamente, nas quais abrem mão de sua individualidade e independência, ou seja, assemelham-se a um organismo multicelular .

auto-suficiência

Devido às complexas interações dos organismos com seu ambiente, só se pode falar de autarquia de forma limitada:

  • Os seres vivos nunca são autossuficientes em termos de energia, eles sempre dependem de uma fonte externa de energia, que geralmente é fornecida pelo sol. Organismos que precisam apenas de luz ou da energia química de substâncias inorgânicas como fonte de energia, ou seja, não dependem de outros seres vivos como fornecedores de energia, podem ser considerados energeticamente autossuficientes.
  • Os organismos autotróficos são materialmente autossuficientes no sentido de que produzem substâncias orgânicas endógenas a partir de substâncias inorgânicas e as metabolizam de volta em substâncias inorgânicas. Uma planta fotossinteticamente ativa pode ser mantida viva em um recipiente de vidro isolado do ar ambiente com iluminação suficiente, pois pode ser estabelecido um equilíbrio entre a fotossíntese e a respiração . Nesse sistema, no entanto, o crescimento e a reprodução só são possíveis enquanto o suprimento de água e sais nutrientes for suficiente. Os organismos heterotróficos não são autossuficientes nesse sentido, pois dependem dos nutrientes preparados por outros seres vivos.
  • Sistemas superordenados como uma comunidade ( biocenose ) podem, por sua vez, alcançar a auto-suficiência energética e material se certos grupos de organismos estiverem presentes em número suficiente e com uma taxa de reprodução equilibrada. (Ver equilíbrio ecológico .) Desta forma, uma comunidade auto-suficiente de bactérias quimioautotróficas , vermes tubulares, caranguejos e peixes se desenvolveu no fundo do mar . A ecologia investiga, entre outras coisas, quais requisitos mínimos uma comunidade autônoma deve atender para ser autossuficiente, ou seja, para permitir um ciclo material fechado. Em última análise, a totalidade de todos os seres vivos na terra pode ser entendida como uma comunidade auto-suficiente (compare a hipótese de Gaia , que entende a terra como um organismo).
  • Todos os seres vivos são autossuficientes em relação a um programa inerente ao sistema, o sistema genético. Isso lhes permite desencadear, controlar e regular seus próprios processos de vida. (Veja o comportamento do sistema). (Nesse sentido, vírus e viróides também seriam auto-suficientes, mas seu programa não está completo, eles também dependem dos programas de seus anfitriões). Essa autossuficiência é completa na medida em que a programação, ou seja, a criação do código-fonte genético, não precisa ser realizada externamente por um “programador de ordem superior”. Por outro lado, os programas não são suficientes para determinar todos os processos da vida: por exemplo, o cérebro não pode se desenvolver totalmente sem a influência do ambiente. Na escuridão completa, o córtex visual não seria capaz de funcionar plenamente.
  • Todos os seres vivos são auto-suficientes em crescimento , reparo e reprodução . Eles produzem os próprios elementos do sistema que são característicos deles ( biomoléculas , organelas celulares , células ), compensam os distúrbios estruturais dentro de certos limites com a ajuda de mecanismos de reparo e são capazes de produzir cópias semelhantes de si mesmos. Em princípio, a produção de cópias idênticas não é possível em nenhum nível de sistema devido a leis físicas e químicas. A variação inevitável resultante, em interação com o ambiente, leva à evolução em todos os níveis do sistema. (Ver Teoria da Evolução de Sistemas )

Quando a teoria do sistema foi desenvolvida por físicos, matemáticos e técnicos, eles repetidamente se referiram a analogias na estrutura e comportamento dos seres vivos. Essa visão dos seres vivos como sistemas levou a conceitos de cibernética, ciência da computação e teoria de sistemas a encontrarem seu caminho na biologia, mais recentemente e extensivamente na teoria da evolução de sistemas .

Definição termodinâmica

Os seres vivos, como sistemas abertos, sempre estiveram muito distantes do equilíbrio termodinâmico desde sua existência. Eles mostram um alto grau de ordem e, portanto, baixa entropia. Estes só podem ser mantidos acoplando energeticamente o aumento do grau de ordem com processos que fornecem a energia necessária para isso. [5] (Exemplo: Acúmulo de substâncias orgânicas de baixa entropia, como glicose, DNA ou ATP , a partir de substâncias inorgânicas de alta entropia, como dióxido de carbono , água e sais minerais, por meio da fotossíntese e do metabolismo.) Quando a morte ocorre, o equilíbrio termodinâmico é estabelecido, o alto grau de ordem não pode mais ser mantido e a entropia aumenta. A vida pode ser entendida termodinamicamente como o feedback de um sistema aberto com seu ambiente, que mantém sua própria ordem às custas dele. Esta definição é consistente com uma das possíveis formulações da 2ª lei da termodinâmica, segundo a qual a variação da entropia de um sistema global é zero ou maior que zero. Para que a ordem de um sistema seja mantida ou aumentada, a desordem do ambiente deve aumentar pelo menos na mesma medida, de modo que a mudança total no sistema global seja pelo menos zero.

classificação de vírus

Os vírus ocorrem por um lado como ácidos nucléicos nus nas células hospedeiras e por outro lado fora das células como vírions , que consistem no ácido nucléico e uma capa de proteína . Sob condições experimentais adequadas, os vírus degeneram em viróides , que consistem apenas em ácido nucleico capaz de replicação sem casca. Os viróides podem ser cristalizados.

A existência de vírus pode indicar uma transição de “ainda não vivo” para “vivo” na evolução. No entanto, os vírus também podem ter se desenvolvido a partir de seres vivos “reais”, como bactérias .

Nesse meio tempo, foi possível gerar artificialmente um ácido nucléico com a sequência do vírus da poliomielite por meio da síntese de DNA ; muitos outros segmentos de DNA e RNA para experimentos de engenharia genética já foram gerados da mesma forma. Se as fitas de DNA produzidas dessa maneira forem introduzidas nas células , os poliovírus completos e naturais são produzidos como resultado.

Os vírus estão sujeitos à evolução por meio de mutação e seleção , o que também se aplica a muitos seres não vivos em um sentido mais amplo: De acordo com a controversa teoria dos memes , ideias e pensamentos não físicos também estão sujeitos à evolução, assim como físicos, não vivos ferramentas e máquinas se aplica.

Se uma estrutura celular é considerada uma característica básica dos seres vivos, os vírus não devem ser contados como seres vivos, pois não são células nem são constituídos por células. Eles não têm metabolismo próprio e não se reproduzem de forma independente. Eles são reproduzidos exclusivamente pela maquinaria biossintética das células hospedeiras, que é controlada pelo ácido nucleico do vírus.