生命
| A+醫(yī)學(xué)百科 >> 生命 |
|
生命 |
||
|---|---|---|
生物存活于石山之上
|
||
| 科學(xué)分類 | ||
|
||
| 域和界 | ||
生命泛指一類具有穩(wěn)定的物質(zhì)和能量代謝現(xiàn)象能回應(yīng)刺激、能進(jìn)行自我復(fù)制(繁殖)的半開放物質(zhì)系統(tǒng)。生命個(gè)體通常都要經(jīng)歷出生、成長(zhǎng)和死亡。生命種群則在一代代個(gè)體的更替中經(jīng)過(guò)自然選擇發(fā)生進(jìn)化以適應(yīng)環(huán)境。生物學(xué)則是以研究生命為中心的科學(xué)。
目錄 |
生命現(xiàn)象
另外,新陳代謝和自我復(fù)制的能力有時(shí)被視判斷生命的根本條件,稱之為生命現(xiàn)象。病毒在有寄主可寄生的時(shí)候,會(huì)表現(xiàn)出生命現(xiàn)象;但在沒有寄主可寄生的時(shí)候,不會(huì)表現(xiàn)生命現(xiàn)象,所以病毒是介于生命與無(wú)生命之間的一種奇妙的生物。
定義
生命沒有公認(rèn)定義,不同的科學(xué)家曾提出過(guò)各種定義。[1][2]。
傳統(tǒng)定義
科學(xué)家經(jīng)常認(rèn)為只有生物體會(huì)展現(xiàn)以下全部現(xiàn)象:
- 體內(nèi)平衡:能夠調(diào)節(jié)體內(nèi)環(huán)境以維持身體處于一個(gè)相對(duì)恒定的狀態(tài),例如恒溫動(dòng)物能發(fā)汗來(lái)降低過(guò)熱的體溫,也能靠發(fā)抖來(lái)產(chǎn)生額外的熱量以保持體溫。
- 組織性:由一個(gè)或以上的生物基本單位──細(xì)胞所組成。
- 新陳代謝:能夠轉(zhuǎn)換非生物為細(xì)胞成分(組成代謝)以及分解有機(jī)物(分解代謝)來(lái)獲取和轉(zhuǎn)化能量。生物體需要能量來(lái)維持體內(nèi)平衡及產(chǎn)生其他生命現(xiàn)象。
- 生長(zhǎng):使組成代謝的速率高于分解代謝的速率來(lái)讓細(xì)胞體積增大,并在細(xì)胞分裂后使細(xì)胞成長(zhǎng)。一個(gè)生長(zhǎng)中的有機(jī)體增加其細(xì)胞的數(shù)量和體積,而不止是將得到的物質(zhì)積存起來(lái)。某些物種的個(gè)體可以長(zhǎng)得很巨大,例如藍(lán)鯨。
- 適應(yīng):對(duì)環(huán)境變化作出反應(yīng)的能力,與生物當(dāng)前的身體構(gòu)造、生活習(xí)性及遺傳有關(guān)。這種能力對(duì)生存是很重要的。生物可以通過(guò)進(jìn)化適應(yīng)環(huán)境。
- 對(duì)刺激作出反應(yīng):反應(yīng)可以以很多方式進(jìn)行,從單細(xì)胞變形蟲被觸碰時(shí)的收縮到高等生物在不同情況下的復(fù)雜反射。最常見的反應(yīng)是運(yùn)動(dòng),例如植物的葉片轉(zhuǎn)向太陽(yáng)以及動(dòng)物追捕其獵物。
- 繁殖:能夠產(chǎn)生新的個(gè)體。包括只需一個(gè)親本的無(wú)性生殖和需要至少兩個(gè)親本的有性生殖。
大部分科學(xué)家稱這樣的現(xiàn)象為生命的表現(xiàn)方式。通常必須具備全部七個(gè)特征才能被視作生命。
但是,這個(gè)定義也有局限性[3]。例如:有些生物體不能繁殖,因?yàn)樗鼈兪钦?a href="/w/%E7%89%A9%E7%A7%8D" title="物種">物種中自然形成的生殖器官發(fā)育不全的類型(例如工蟻、工蜂),或者它們的生殖器官受到了破壞(比如宦官),或者它們是種間雜種而不能產(chǎn)生后代(例如騾、獅虎獸)。這些生物體仍是生命。有些人說(shuō)生命的特性是可遺傳的;因此,這些不能繁殖的有機(jī)體也還是有生命的,它們?nèi)钥梢酝ㄟ^(guò)親屬選擇等機(jī)理來(lái)產(chǎn)生新個(gè)體。
有些人認(rèn)為病毒和朊毒體(能夠進(jìn)行自我復(fù)制的蛋白質(zhì))是可以自行復(fù)制的毒素而不是生命體,因?yàn)樗鼈儾荒茉跊]有其他細(xì)胞的情況下表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。但是,立克次體和衣原體等有類似細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物也不能獨(dú)立執(zhí)行很多重要的生化過(guò)程,它們也要進(jìn)入真核生物宿主細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行生長(zhǎng)和自我復(fù)制。另外,幾乎所有的生命都倚賴其他物種提供食物,并且歸根結(jié)底需要地球上某些細(xì)胞的特殊化學(xué)作用來(lái)提供能量源,如光合作用和海底熱泉細(xì)菌的硫化作用。
具系統(tǒng)性的生命定義是,生物是自我組織并自我制造的。這些物質(zhì)不與耗散結(jié)構(gòu)混淆(如:火)。
這個(gè)定義變種包括了斯圖爾特考夫曼(Stuart Kauffman)定義生命為能夠復(fù)制自己或他人的一種自主主體(autonomous agent)或一種多主體系統(tǒng)(multi-agent system),并最少完成一次熱力學(xué)循環(huán)[4]。
其他定義包括:
- 生命是具自我組織、自相殘殺的系統(tǒng)的特征,而其中包含了可以突變的族群。這定義不包括某些哲學(xué)定義為有生命的火焰,但包括了工蟻、病毒和騾。自我復(fù)制以及能量消耗只是系統(tǒng)要保持延續(xù)的方法之一。這解釋了為何蜂有生命但又會(huì)為了保護(hù)蜂巢而自殺。在這個(gè)個(gè)案中整個(gè)群體運(yùn)作的方式與生物無(wú)異。[來(lái)源請(qǐng)求]
- 一種制造不同且可變復(fù)雜性的互動(dòng)物質(zhì)組織,透過(guò)利用物質(zhì)和能量復(fù)制“接近完美”的個(gè)體。這個(gè)定義中的“接近完美”便是復(fù)制中有利于使生物適應(yīng)環(huán)境的突變。[來(lái)源請(qǐng)求]
生命的起源
盡管不能準(zhǔn)確地找到確實(shí)時(shí)間,但有證據(jù)表現(xiàn)地球上的生命已存在了大約37億年[5]。
雖然沒有標(biāo)準(zhǔn)表示生命起源的模型,但現(xiàn)時(shí)最為公認(rèn)的科學(xué)模型[6]建立于一個(gè)或更多包括下面的發(fā)現(xiàn)之上,可以粗略地列出有以下假設(shè):
- 模擬真實(shí)的史前生物環(huán)境以制造形成生命的基本細(xì)小分子。這已由米勒-尤里實(shí)驗(yàn)以及Sidney W. Fox的工作所證明。
- 磷脂自發(fā)地形成脂雙分子層,而脂雙層是細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)。
- 制造隨機(jī)核糖核酸分子的過(guò)程可能制造出核酶,而可以在非常特殊的環(huán)境下制造更多核糖核酸。
很多不同的假說(shuō)認(rèn)為早期地球上的簡(jiǎn)單有機(jī)分子能夠轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/index.php?title=%E5%8E%9F%E5%A7%8B%E7%BB%86%E8%83%9E&action=edit&redlink=1" class="new" title="原始細(xì)胞(尚未撰寫)" rel="nofollow">原始細(xì)胞并進(jìn)行新陳代謝。很多模型可分為“先有基因”或“先有新陳代謝”兩類,但最近流行的混合模型并不屬于任何一類[7]。現(xiàn)時(shí)所推測(cè)的生命歷史還有很多疑點(diǎn),生命的起源對(duì)科學(xué)家而言仍是一個(gè)很大的謎團(tuán)。
外星生命
在宇宙中,地球是人類已知的唯一存有生命的星球。德雷克公式可以估算其他地方出現(xiàn)生命的機(jī)率,但科學(xué)家不同意很多公式中變量的值(嚴(yán)格地說(shuō),德雷克公式計(jì)算的是處于銀河系中且我們可能接觸的外星生物的數(shù)量,而不是有生命的機(jī)率)。取決于不同的值,方程式可以暗示生命的形成是頻繁或稀少的。德雷克計(jì)算我們?cè)谌魏螘r(shí)間可能接觸的外星生命只有1個(gè)。
有關(guān)地球生命的起源,胚種論也被稱為外源性起源認(rèn)為生命來(lái)自宇宙,通過(guò)隕石、彗星或宇宙塵等天體到達(dá)地球。但是這些理論對(duì)解釋生命的起源沒有幫助。
生命的終結(jié)
即生命體之死亡階段或狀態(tài)。以人類為例,一般以呼吸及心臟跳動(dòng)停止和腦部完全停止活動(dòng)(非暫時(shí)性的停止)為判定死亡的標(biāo)準(zhǔn)。
生命體的死亡可以是因?yàn)榧?xì)胞分裂的次數(shù)達(dá)到極限而衰亡,也可以是被毒素、自然災(zāi)害或其他生物殺死。
任何一個(gè)個(gè)體的死亡并不會(huì)威脅物種的存在,反而是維持物種延續(xù)的重要環(huán)節(jié)。如果年老的個(gè)體永遠(yuǎn)不死,新的個(gè)體會(huì)失去生存空間和生存必需的資源。但個(gè)體大量死亡至難以維持繁殖時(shí),物種就可能滅絕。
已經(jīng)死亡的細(xì)胞不能重建生命活動(dòng)。已經(jīng)死亡的生物個(gè)體不能復(fù)活。這是生命的基本特征之一。
參見
- 非傳統(tǒng)生物
- 人工生命
- 外星生命
- 細(xì)胞生命
- 非細(xì)胞生物
- 細(xì)胞自動(dòng)機(jī)
- 嗜極生物 - 生存于“極端”環(huán)境(例如熱液噴口)的生物
- 界
- 生命的起源
- 蓋亞假說(shuō)
- 分類學(xué) - 描述,分類以及命名生物的科學(xué)
- 種系發(fā)生學(xué) - 研究物種間的進(jìn)化關(guān)系
- 生命游戲 - 簡(jiǎn)單透過(guò)數(shù)學(xué)上模仿生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)細(xì)胞自動(dòng)機(jī)
參考文獻(xiàn)
- ↑ http://www.astrobio.net/news/article226
- ↑ http://www.nbi.dk/~emmeche/cePubl/97e.defLife.v3f.html
- ↑ http://forums.hypography.com/biology/6702-what-exactly-constitutes-life.html 實(shí)際上是什么構(gòu)成生命?
- ↑ Kaufmann, StuartBarrow, John D.; Davies, P. C. W.; Harper Jr., C. L.. s. Autonomous agents. Science and Ultimate Reality: Quantum Theory, Cosmology, and Complexity. Cambridge University Press. 2004: 654–666. ISBN 052183113X.
- ↑ http://www.ucmp.berkeley.edu/exhibits/historyoflife.php
- ↑ http://www.scribd.com/doc/1569/Origin-of-Life-in-Universe
- ↑ http://www.journals.royalsoc.ac.uk/openurl.asp?genre=article&id=doi:10.1098/rsif.2005.0045
外部鏈接
- Wikispecies - 維基網(wǎng)上生命字典(英)
參考來(lái)源
| 關(guān)于“生命”的留言: | |
|
目前暫無(wú)留言 | |
| 添加留言 | |