Sinh học là một nhánh của khoa học, bên cạnh những nhánh khác như vật lí, hóa học, địa lí, thiên văn học, vv. Bản thân sinh học cũng vô cùng rộng, có thể chia thành nhiều nhánh nhỏ như thực vật học, động vật học, vi sinh vật học, di truyền học, sinh lí học, sinh hóa học, vv.
Từ “Sinh học” trong tiếng Anh là biology, là một từ bắt nguồn từ tiếng Hi Lạp, ghép lại từ hai thành tố: “bios” nghĩa là sự sống và “logos” nghĩa là từ ngữ/suy nghĩ. Một cách đơn giản, Sinh học là môn học/môn nghiên cứu về những sinh vật sống và những hoạt động của sự sống.
Vậy sự sống là gì? Dựa vào đâu mà ta có thể phân biệt được đâu là vật sống (living thing) và đâu là vật không sống (nonliving thing)? Trong bài này ta sẽ cùng tìm hiểu 7 đặc điểm mà chỉ (sinh) vật sống mới có.
| NỘI DUNG CHÍNH 1. Vật sống có cấu tạo phân tử khác với vật không sống 2. Vật sống cần năng lượng 3. Mọi vật sống đều được tạo nên từ tế bào 4. Vật sống có khả năng cân bằng nội môi 5. Vật sống luôn phản ứng với môi trường bên ngoài 6. Vật sống tăng trưởng và sinh sản 7. Vật sống tiến hóa TỔNG KẾT |
1. VẬT SỐNG CÓ CẤU TẠO PHÂN TỬ KHÁC VỚI VẬT KHÔNG SỐNG
Mọi vật trong thế giới này, cả sống hay không sống, đều được cấu tạo từ các nguyên tố hóa học. Tuy nhiên, cơ thể của những sinh vật sống đều là những cỗ máy sinh học tinh vi, có thể chuyển hóa những nguyên tố này thành các phân tử sinh học (biomolecules) mà chỉ vật sống với có như protein, axit nucleic, lipids (chất béo), và carbonhydrate (các-bon hy-đờ-rát). Những hợp chất này vô cùng phức tạp, đánh dấu sự khác biệt rõ ràng so với vật không sống. Hai chuỗi xoắn kép của DNA mã hóa thông tin di truyền, các protein xúc tác cho những phản ứng sinh hóa, vv. Đây đều là những hoạt động rất tinh vi ở cấp độ phân tử.
2. VẬT SỐNG CẦN NĂNG LƯỢNG
Cơ thể sống có thể chuyển hóa các phân tử từ dạng này sang dạng khác để phục vụ các chứng năng của cơ thể. Việc chuyển hóa này cần năng lượng để hoạt động. Trao đổi chất (metabolism) chỉ những quá trình biến đổi, cả vật lí và hóa học, để chuyển hóa năng lượng và các phân tử từ dạng này sang dạng khác nhằm duy trì sự sống của sinh vật. Để tạo ra năng lượng vật sống cần lấy nguyên liệu sống từ các nguồn bên ngoài: thực vật thì hấp thu lấy ánh sáng từ mặt trời và dưỡng chất từ trong đất, động vật thì ăn cỏ hay ăn thịt vào uống nước, vv. Việc tiêu thụ nguyên liệu thô và chuyển hóa thành năng lượng là quá trình buộc phải có ở các sinh vật sống để tiếp tục tồn tại.
3. MỌI VẬT SỐNG ĐỀU ĐƯỢC TẠO NÊN TỪ TẾ BÀO
Tế bào là đơn vị cơ bản nhất của mọi vật sống. Bên trong lớp màn của những tế bào bé nhỏ này là các bào quan (organelles, “nội tạng” của tế bào) và những vật liệu di truyền. Mỗi tế bào đều đảm trách một chức năng nhất định, hàng triệu triệu tế bào kết hợp với nhau sẽ tạo ra những bộ phận lớn hơn của cơ thể, cùng nhau vận hành để cơ thể sống có thể hoạt động.
Sinh vật đơn bào (unicellular organism) là từ dùng để chỉ những sinh vật chỉ có một tế bào duy nhất. Vi khuẩn E. coli là một ví dụ cho sinh vật đơn bào. Chúng là các sinh vật nhân sơ, không có bào quan và không có nhân thực (true nucleus).
Sinh vật đa bào (multicellular organism) là từ dùng để chỉ những sinh vật được tạo thành từ nhiều tế bào hay nhiều loại tế bào. Loài người chúng ta là một ví dụ cho sinh vật đa bào.
4. VẬT SỐNG CÓ THỂ ĐIỀU CHỈNH CÂN BẰNG NỘI MÔI
Cân bằng nội môi (homeostasis) là khả năng điều hòa môi trường bên trong cơ thể để đảm bảo các chức năng sinh học có thể hoạt động trơn tru. Ở cấp độ tế bào, bản thân từng tế bào đều có một lớp màn bảo vệ để giúp chúng chủ động trong việc kiểm soát môi trường bên trong tế bào, quản lí sự ra vào của các chất.
Các khả năng điều chỉnh thân nhiệt hay độ pH trong cơ thể là những ví dụ cụ thể cho cơ chế cân bằng nội môi ở vật sống.
5. VẬT SỐNG LUÔN PHẢN ỨNG VỚI MÔI TRƯỜNG BÊN NGOÀI
Vật sống luôn chủ động phản xạ lại với những thay đổi của môi trường. Thực vật hướng về ánh sáng để quang hợp, động vật ăn cỏ thì lẩn tránh động vật ăn thịt, những phản xạ này giúp vật sống tương tác và thích ứng với môi trường sống của mình. Khả năng phản ứng với môi trường giúp các sinh vật sống có thể tồn tại và phát triển một cách linh hoạt hơn.
6. VẬT SỐNG TĂNG TRƯỞNG VÀ SINH SẢN
Tăng trưởng và sinh sản là mục đích của sự sống. Vật sống sẽ trải qua quá trình tăng trưởng, kích thước cơ thể tăng lên và những bộ phận của cơ thể cũng phát triển theo thời gian. Một số vật không sống như đám mây hay bông tuyết cũng có thể tăng kích thước cơ thể nhưng đây đơn thuần chỉ là những biết đổi vật lí.
Vật sống sinh sản để duy trì nòi giống, khởi đầu những sự sống mới. Chúng sinh ra những thế hệ con cháu, truyền lại những thông tin di truyền, và tiếp tục kéo dài sự tồn tại của giống nòi.
7. VẬT SỐNG TIẾN HÓA
Tiến hóa (evolution) là quá trình thay đổi hình dạng hay các chức năng nào đó trong cơ thể nhằm thích nghi với sự thay đổi không ngừng của điều kiện sống xung quanh vật sống đó. Tiến hóa không diễn ra tức thì mà phải trải qua hàng trăm hàng năm và qua rất nhiều các thế hệ của loài đó. Tiến hóa ở một loài xảy ra bởi rất nhiều nguyên nhân: do chọn lọc tự nhiên, do sự đa dạng trong gene di truyền, hay do những sức ép từ môi trường sống…
Thuyết tiến hóa của Darwin hiện được công nhận là thuyết có tính thuyết phục nhất của sinh học hiện đại. Học thuyết này giải thích cho sự đa dạng của sự sống, sự thích nghi của các loài dựa theo môi trường sống, và sự liên kết lẫn nhau giữa các loài. Tiến hóa không phải là một sự kiện lịch sử. Nó là một quá trình đang diễn ra ở hiện tại và sẽ tiếp tục đến tương lai.
Một điểm cần lưu ý, Thuyết tiến hóa về cơ bản là một học thuyết được đúc kết từ những quan sát từ thực tế và từ các mẫu hóa thạch của các loài vật từ thuở xa xưa. Nó không được chứng minh tuyệt đối bằng bất kì phương pháp nào, và do vậy vẫn có khả năng nó sẽ tiếp tục được chỉnh sửa hay bị thay thế hoàn toàn trong tương lai.
TỔNG KẾT
Trên đây là 7 đặc điểm chỉ có ở vật sống. Tuy nhiên, không phải vật sống nào cũng có toàn bộ 7 đặc điểm trên, mà có thể hiểu rộng hơn là những đặc điểm mà các “loài” vật sống có khả năng làm được. Ví dụ như khả năng tiến hóa, chỉ một người thì không thể gọi tiến hóa, nhưng nếu là cả loài người thì ta có thể thấy sự tiến hóa đã diễn ra rõ ràng như thế nào trong suốt hàng triệu năm qua.
©2023 Thanh Phú
Đọc thêm bài về Sinh học: https://tacgiathanhphu.com/category/tri-thuc/sinh-hoc/
Đọc thêm về sinh vật nhân sơ: https://vi.wikipedia.org/wiki/Sinh_v%E1%BA%ADt_nh%C3%A2n_s%C6%A1