Yleinen biologia/Johdanto
» Luonto ei tee mitään turhaan. »
(Aristoteles)
Planeetat kuten oma maapallomme jaetaan kehiin eli sfääreihin. Kivikehä eli litosfääri, vesikehä eli hydrosfääri sekä ilmakehä eli atmosfääri ovat esimerkkejä planeettamme osista. Maapallolla on myös eräs ainutlaatuinen osa, jollaista ei ole vielä löydetty miltään muulta taivaankappaleelta: elonkehä eli biosfääri.
Siinä missä esimerkiksi vesikehän on määritelty koostuvan kaikesta planeetan vedestä, elonkehän voidaan ajatella koostuvan planeettamme kaikista elollisista olennoista (eliöistä) sekä kaikesta elottomasta, jonka kanssa eliöt ovat vuorovaikutuksessa. Elonkehä on biologia-nimisen tieteenalan tutkimuskohde. Sana biologia tulee, kuten biosfäärikin, kreikan elämää tarkoittavasta bios- (βίος-)sanasta, ja -logia-pääte on peräisin sanasta logos (λόγος) ’oppi’. Biologia on siis oppi elämästä.
Solu ja eliö
muokkaa
Yksilö tarkoittaa yhtä eliötä, muista eliöistä erillistä olentoa. Oheisessa kuvassa on esimerkiksi kaksi sinisorsayksilöä. Sinisorsat ovat eläinkuntaan kuuluvia lintuja, joten sinisorsayksilö voidaan määrittää sukupuolensa perusteella joko koiraaksi tai naaraaksi. Mutta kuvassa on muitakin eliöitä kuin sorsia.
Sorsien ympärillä maan päällä kasvaa jonkinlaista ruohoa. Kukin yksittäinen ruohovarsi ja sille kuuluva maan alla näkymättömissä oleva juuri on yksilö. Ruohot kuuluvat kasvikuntaan.
Ensi ajattelemalta sorsa ja ruohokasvi eroavat toisistaan hyvin paljon. Tiedämmehän, että sorsat pystyvät havainnoimaan ympäristöään aistiensa avulla sekä olemaan ympäristöönsä vuorovaikutuksessa: esimerkiksi liikkumaan ja jopa lentämään pitkiä matkoja sekä hankkimaan ravintoa.
Loppujen lopuksi sinisorsat ja ruoho ovat kuitenkin hyvin samankaltaisia. Ensinnäkin me pystymme näkemään molemmat. Sinisorsat ja ruoho ovat niin isoja, että ne pystyy näkemään, sillä ne koostuvat monista soluista. Ne ovat siis monisoluisia eliöitä. Toiseksi sinisorsien ja ruohon soluilla on paljon yhteistä, molemmissa on esimerkiksi monta kromosomia.
Biologiasta perillä oleva tietää, että paikassa, jossa kuva on otettu, on myös valtava määrä sellaisia eliöitä, joita emme pysty kuvassa näkemään. Kaikkialla, missä kasvaa kasveja, elää myös hyönteisiä. Monet niistä ovat niin pieniä, ettei niitä pysty oheisen valokuvan tarkkuisessa kuvassa näkemään – mutta ne ovat yhtä kaikki monisoluisia eliöitä. Jotkin eliöt ovat niin pieniä, ettei niitä voisi nähdä edes paikan päällä omin silmin katsomalla. Ne ovat pieneliöitä eli mikrobeja. Niiden näkemiseksi ovat ihmiset kuitenkin kehittäneet kätevän apuvälineen, mikroskoopin. Asioita, joita ei pienen kokonsa vuoksi voi nähdä ilman mikroskooppia, sanotaan mikroskooppisiksi. Pieneliöistä bakteerit ovat yksisoluisia eliöitä eli yksi bakteeriyksilö on vain yksi solu. Kaikki mikrobit eivät ole yksisoluisia: esimerkiksi sukkulamadot, joita on maaperässä yli miljoona yksilöä neliömetrin alueella,[1] ovat monisoluisia mutta hyvin pieniä eläimiä.
Solu on elämän perusyksikkö. Kaikki elävä on soluja. Solut ovat erittäin pieniä, paljain silmin näkymättömiä kappaleita. Solujen muoto vaihtelee, mutta jokaista solua rajaa rasvoista rakentuva solukalvo. Solukalvo muodostaa ikään kuin pussin, joka on yleensä täynnä solulimaa. Solulimassa on soluelimiä, ikään kuin pieniä laitteita tai työkaluja, joiden avulla solu tekee asioita.
Yllä on kaksi solun kaavakuvaa. Eri kuntiin – kuten eläinkuntaan ja bakteereihin – kuuluvien eliöiden solut poikkeavat huomattavasti toisistaan. Eläinsolussa on tuma (merkitty ylempään kuvaan numerolla 2), kalvon rajaama ”pussi”, joka sisältää perintötekijät eli geenit. Perintötekijät ovat välttämättömiä solun toiminnan ohjaamiseen. Bakteerisolussa ei ole tumaa, vaan sen perintötekijät ovat vapaana solun sisällä. Vapaana lilluvia perintötekijöitä nimitetään nukleoidiksi (merkitty alempaan kuvaan numerolla 8).
Yllä olevilla eläin- ja bakteerisolun kuvilla on kokoero, mutta se ei ole mittakaavassa. Tyypillinen sauvabakteeri E. coli on kooltaan noin 1 × 3 mikrometriä (µm) (katso Fysiikan oppikirja/Suureet),[2] kun taas eläinsolu voi olla kymmenenkin kertaa suurempi.[3] Tämä ei tosin ole yleispätevä sääntö, sillä on olemassa pienempiäkin eläinsoluja ja toisaalta jotkin bakteerit ovat hyvinkin suuria (kymmenien mikrometrien pituisia)[2].
Solujen rakenteesta ja toiminnasta kertoo tarkemmin Solubiologia-kirja. Lisäksi aiheeseen syvennytään tämän kirjan myöhemmissä luvuissa.
Viitteet
muokkaa- ↑ Ekolokero, jakso 21 YLE Kouluportti
- ↑ 2,0 2,1 Mikrobit > Bakteerit > Morfologiaa Solunetti. 2006.
- ↑ Alberts, Bruce et al.: Essential Cell Biology, s. 25. Second edition. New York: Garland Science Taylor & Francis Group, 2004. ISBN 0-8153-3481-8. (englanniksi)