Ang buhay ay isang katangian na nagpapakilala sa mga pisikal na nilalang na may mga biyolohikal na proseso, tulad ng mga proseso ng pagbibigay ng senyas at pagpapanatili sa sarili, mula sa mga hindi, alinman dahil ang mga naturang pag-andar ay tumigil, o dahil sila ay hindi kailanman nagkaroon ng gayong mga pag-andar at inuri bilang walang buhay.
Sa kaibuturan nito, ang buhay ay tinutukoy ng isang hanay ng mga pamantayan, kabilang ang kakayahang lumaki, magparami, mapanatili ang homeostasis, tumugon sa stimuli, at umangkop sa kapaligiran sa paglipas ng panahon sa pamamagitan ng mga pagbabagong ipinasa sa panahon ng pagpaparami. Ang biology , ang pag-aaral ng buhay, ay sumasaklaw sa malawak na spectrum ng mga organismo mula sa simpleng single-celled bacteria hanggang sa kumplikadong multicellular na organismo tulad ng mga tao.
Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay binubuo ng mga selula, na ginagawa silang pangunahing mga bloke ng buhay. Ang isang cell ay maaaring gumana nang nakapag-iisa o bilang bahagi ng isang multicellular na organismo. Isinasagawa ng mga selula ang mga prosesong kemikal na kailangan para mabuhay, kabilang ang pag-convert ng pagkain sa enerhiya at paggawa ng mga protina.
Mayroong dalawang uri ng mga selula: Prokaryotic at Eukaryotic . Ang mga prokaryotic cell ay mas simple at walang nucleus, tulad ng bacteria. Ang mga eukaryotic cell, na matatagpuan sa mga halaman at hayop, ay may nucleus at iba pang espesyal na istruktura na tinatawag na organelles.
Ang genetika ay ang pag-aaral ng pagmamana at pagkakaiba-iba sa mga organismo. Ang genetic na materyal, ang DNA, ay nagdadala ng mga tagubilin para sa pag-unlad, paggana, paglaki, at pagpaparami ng lahat ng nabubuhay na bagay. Ang istraktura ng DNA, isang double helix, ay natuklasan nina James Watson at Francis Crick, na nagpapakita kung paano ipinapasa ang genetic na impormasyon mula sa mga magulang patungo sa mga supling.
Ang DNA ay umuulit sa pamamagitan ng prosesong tinatawag na mitosis para sa paglaki at pagkumpuni, at meiosis para sa paggawa ng mga gametes sa sekswal na pagpaparami. Ang genetic code sa loob ng DNA ay binubuo ng apat na nucleotides (A, T, C, G), na tumutukoy sa mga pisikal na katangian at katangian ng isang organismo.
Ang ebolusyon sa pamamagitan ng natural na seleksiyon ay ang proseso kung saan nagbabago ang mga organismo sa paglipas ng panahon bilang resulta ng mga pagbabago sa namamanang pisikal o ugali na katangian. Iminungkahi nina Charles Darwin at Alfred Russel Wallace na ang mga organismong iyon na pinakaangkop sa kanilang kapaligiran ay mas malamang na mabuhay at magparami.
Halimbawa: Ang mga tuka ng finch sa Galápagos Islands ay umunlad sa mga henerasyon upang mas angkop sa uri ng pagkain na magagamit sa kanila.
Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay nangangailangan ng enerhiya upang maisagawa ang mga proseso ng buhay. Ang enerhiya sa mga biological system ay pangunahing nagmumula sa Araw at nakukuha ng mga halaman sa pamamagitan ng prosesong tinatawag na photosynthesis . Ang equation para sa photosynthesis ay maaaring katawanin bilang: \(6CO_2 + 6H_2O + light \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2\)
Ang mga hayop ay nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng pagkonsumo ng mga halaman o iba pang mga hayop, na sinisira ang pagkain sa isang proseso na tinatawag na cellular respiration , na maaaring ibuod sa pamamagitan ng reverse ng photosynthesis equation.
Ang homeostasis ay ang kakayahan ng isang organismo na mapanatili ang pare-pareho ang panloob na mga kondisyon sa kabila ng mga panlabas na pagbabago. Kabilang dito ang pag-regulate ng temperatura, pH, hydration, at higit pa. Halimbawa, ang mga tao ay nagpapawis upang lumamig sa mainit na mga kondisyon, isang direktang tugon upang mapanatili ang homeostasis.
Ang isang ecosystem ay binubuo ng lahat ng mga nabubuhay na bagay sa isang partikular na lugar, kasama ang kanilang pisikal na kapaligiran. Kabilang dito ang mga halaman, hayop, mikroorganismo, tubig, bato, at lupa. Ang mga ekosistem ay nailalarawan sa pamamagitan ng daloy ng enerhiya sa pamamagitan ng mga food chain at webs, at isang pagbibisikleta ng mga sustansya.
Ang mga buhay na organismo ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa at sa kanilang kapaligiran sa mga kumplikadong paraan. Ang mga ugnayang predator-biktima , symbiosis (mutualism, komensalismo, parasitismo), at kompetisyon ay mga halimbawa ng mga pakikipag-ugnayang ito na gumaganap ng mahahalagang papel sa balanse ng ekolohiya.
Ang biodiversity ay tumutukoy sa pagkakaiba-iba at pagkakaiba-iba ng buhay sa Earth. Ang pagkakaiba-iba na ito ay nangyayari sa iba't ibang antas, kabilang ang mga species, genetic, at ecosystem diversity. Napakahalaga ng mataas na biodiversity dahil tinutulungan nito ang mga ecosystem na manatiling matatag, na nagbibigay ng mahahalagang serbisyo sa mga tao tulad ng malinis na tubig, polinasyon, at pagkontrol sa sakit.
Nakatuon ang conservation biology sa pagprotekta at pagpreserba ng biodiversity sa pamamagitan ng pamamahala ng mga ecosystem at wildlife. Kasama sa mga estratehiya ang pagtatatag ng mga protektadong lugar, pagpapanumbalik ng mga tirahan, at mga pagsisikap na labanan ang polusyon at pagbabago ng klima.
Ang pag-aaral ng biology ng tao ay kinabibilangan ng pag-unawa sa mga intricacies ng katawan ng tao, mga sistema nito, at kung paano sila nakikipag-ugnayan upang mapanatili tayong buhay. Kabilang sa mga mahahalagang sistema ang circulatory system, na nagdadala ng dugo sa buong katawan; ang sistema ng paghinga, na kumukuha ng oxygen at nagpapalabas ng carbon dioxide; ang digestive system, na naghahati ng pagkain sa mga sustansya; at ang nervous system, na nag-coordinate ng mga aksyon at pandama na impormasyon.
Ang kalusugan at sakit ng tao ay bumubuo rin ng isang mahalagang bahagi ng mga biological na pag-aaral, paggalugad kung paano mapanatili ang kalusugan sa pamamagitan ng diyeta, ehersisyo, at pag-iwas sa mga sakit. Ang pananaliksik sa genetics at molecular biology ay humahantong sa mga pagsulong sa medisina, pagpapabuti ng diagnosis ng sakit, at paggamot.
Habang umuunlad ang teknolohiya, ganoon din ang ating pag-unawa sa buhay. Ang biotechnology, ang paggamit ng mga buhay na sistema at mga organismo upang bumuo o gumawa ng mga produkto, ay nagbabago ng mga larangan tulad ng agrikultura, medisina, at pangangalaga sa kapaligiran. Ang genetic engineering, kabilang ang CRISPR-Cas9 gene editing, ay nag-aalok ng mga posibilidad para sa pagpapagaling ng mga genetic na sakit at pagpapabuti ng mga ani ng pananim.
Bukod dito, ang synthetic na biology, isang interdisciplinary na sangay ng agham na pinagsasama ang biology at engineering, ay lumilikha ng mga bagong anyo ng buhay sa pamamagitan ng pagdidisenyo at pagbuo ng mga bagong biological na bahagi at sistema o muling pagdidisenyo ng mga umiiral na para sa mga kapaki-pakinabang na layunin. Ito ay maaaring humantong sa mga pambihirang tagumpay sa paggawa ng renewable energy, biodegradable na mga plastik, at maging ang terraforming ng iba pang mga planeta upang maging matitirahan ang mga ito para sa mga tao.
Sa konklusyon, ang paggalugad ng buhay mula sa mikroskopikong sukat ng mga selula at gene hanggang sa kumplikadong pakikipag-ugnayan sa loob ng mga ekosistema ay nagpapakita ng kagandahan at pagiging kumplikado ng biyolohikal na mundo. Sa pamamagitan ng pag-aaral ng biology, nakakakuha tayo ng mga insight hindi lamang sa kalikasan ng ating sariling pag-iral kundi pati na rin sa mga mekanismo na nagpapanatili ng buhay sa Earth. Habang patuloy nating binubuksan ang mga misteryo ng buhay, nahaharap tayo sa mga etikal na pagsasaalang-alang at responsibilidad na gamitin ang ating kaalaman para sa kapakinabangan ng lahat ng nilalang at pangangalaga sa kapaligiran.
