Kennzeichen des Lebens und Prinzipien der Biologie

Inhaltsverzeichnis zum Thema

• Was lebt denn da?
• Eigenschaften des Lebendigen
• Organisationsstufen
• Prinzipien der Biologie

Was lebt denn da?

Was ist eigentlich Biologie? Vielleicht hast du schon gelesen, dass Biologie als die Wissenschaft der Lebewesen beschrieben wird. Aber was sind denn eigentlich Lebewesen? Gibt es Regeln oder Kriterien, die entscheiden, wer oder was ein Lebewesen ist? Und welchen Platz nehmen die Pflanzen ein? Im nachfolgenden Abschnitt erhältst du die Antworten.

Eigenschaften des Lebendigen

Stell dir einmal vor, du hast ein Haustier und ein Stofftier, beides sind Katzen. Nun, was unterscheidet die Plüschkatze von der Hauskatze? Das ist einfach und du kannst es klar beantworten: Die Hauskatze ist ein Lebewesen. Die beiden Katzen sind sehr verschieden und es gibt offensichtlich Merkmale, anhand derer wir eindeutig feststellen können, welche von beiden Katzen lebendig ist. Zuerst einmal fällt auf, dass sich die Hauskatze bewegen kann. Sie kann rennen, klettern, sich putzen und springen. Also ist die Bewegung eines der Merkmale, die Lebewesen von anderen Dingen unterscheiden. Außerdem wirst du der Hauskatze eine Schale mit Wasser und Futter bereitstellen und sie mit Leckerlies füttern, wohingegen die Plüschkatze keine Nahrung braucht. Genauso wenig muss das Stofftier atmen. Ernährung und Atmung sind demnach auch Eigenschaften, die Lebewesen aufweisen. Diese Eigenschaften fassen wir unter dem Begriff Stoffwechsel zusammen. Aber Stoffwechsel und Bewegung sind nicht die einzigen entscheidenden Merkmale. Des Weiteren gehören auch Reizbarkeit und Fortpflanzung zu den Eigenschaften der Lebewesen. Reizbarkeit bedeutet zum Beispiel, dass die Hauskatze kleinste Bewegungen und Geräusche wahrnehmen und dadurch Nahrung erbeuten kann. Auch kann ein weibliches Tier Junge austragen und dadurch den Fortbestand der Art sichern. Dies bezeichnet man als Fortpflanzung. Es lässt sich einfach sagen, dass die Plüschkatze da nicht mithalten kann. Das fünfte und letzte Merkmal des Lebendigen ist das Wachstum. Menschen, Tiere und auch Pflanzen wachsen im Laufe ihres Lebens. Sicherlich gibt es Babyfotos von dir, und im Vergleich zu heute siehst du auf den Bildern ganz anders aus. Auch die Hauskatze war am Anfang ein kleines Katzenbaby, das sich zu einer ausgewachsenen Katze entwickeln musste.

Wie steht es nun aber um die Pflanzen? Dass sie auch wachsen, ist einfach zu sehen, zum Beispiel an den Frühblühern, die nach dem Winter durch den Schnee emporwachsen. Du weißt sicherlich auch, dass du Pflanzen gießen musst, damit sie nicht verwelken. Wasser und Mineralien werden über die Wurzel aufgenommen. Das heißt, auch die Pflanzen haben einen Stoffwechsel. Die Fortpflanzung erfolgt auf unterschiedliche Weise. Aber schauen wir uns doch einmal die Früchte an, zum Beispiel Äpfel. Im Inneren des Apfels stecken die Samen. Fällt der Apfel zu Boden, gelangen die Samen in die Erde und ein neuer Apfelbaum kann daraus entwachsen. Sonnenblumen tragen ihren Namen nicht nur wegen ihrer gelben Blüte, sondern noch aus einem anderen Grund. Sie drehen ihre Blüte immer der Sonne entgegen. Das heißt, im Verlauf des Tages, wenn die Sonne über den Himmel wandert, bewegt sich auch die Blüte immer in Richtung Sonne. Dies ist eine gezielte Bewegung der Pflanze, die durch ihre Reizbarkeit ausgelöst wird, denn sie reagiert auf den Einflussfaktor Licht.

Nun kennst du die fünf Merkmale der Lebewesen (Stoffwechsel, Bewegung, Reizbarkeit, Wachstum/Entwicklung, Fortpflanzung) und weißt, dass nicht nur Menschen und Tiere, sondern auch Pflanzen zu den Lebewesen gehören.

Organisationsstufen

Du wirst auch zustimmen, dass viele Lebewesen sehr groß sind, vor allem im Vergleich zu den winzigen Ein- oder Mehrzellern. Diese Größe können die Lebewesen nur erreichen, weil sie Gewebe besitzen, die verschiedene Aufgaben übernehmen. Gewebe setzen sich aus vielen Zellen zusammen, welche die gleiche Funktion besitzen. Die Muskeln in deinem Körper sind zum Beispiel eine bestimmte Art von Gewebe, nämlich Muskelgewebe. Auch die Haut besteht aus mehreren Schichten verschiedener Gewebe und bildet das größte Organ des Körpers. Organe bestehen also aus verschiedenen, zusammenwirkenden Geweben. Auch Pflanzen besitzen Organe, beispielsweise Blüten, Blätter und Wurzeln. Mehrere Organe wiederum bilden Organsysteme, bei Menschen und Tieren zum Beispiel das Atmungssystem, Verdauungssystem oder Nervensystem. Gemeinsam bilden diese Systeme einen Organismus. Zellen, Gewebe, Organe, Organsysteme und Organismus sind demnach verschiedene Organisationsstufen des Körpers.

Prinzipien der Biologie

Da alles Leben auf der Erde den gleichen Ursprung hat und einige Strukturen und Funktionen in der Entwicklungsgeschichte immer wieder von großem Vorteil waren, gibt es einige grundlegende Prinzipien in der Biologie, die man in allen Lebewesen antrifft. Eines dieser Prinzipien ist die Kompartimentierung. Kompartimentierung bezeichnet die Gliederung der Zellen von Eukaryoten in membranumschlossene Reaktionsräume oder Kompartimente. Diese sind meist von Biomembranen umgrenzt. Die ersten Protozellen waren nichts anderes als von der Umwelt abgetrennte Reaktionsräume. Das Vorhandensein von abgeschlossenen Reaktionsräumen ermöglicht eine geregelte Arbeitsteilung innerhalb der Zelle. Ein weiteres wichtiges Grundprinzip der Biologie ist die Oberflächenvergrößerung, die in vielen wichtigen Bereichen eine große Bedeutung hat. An Membranen findet oft die Kommunikation durch Stoffaustausch statt. Um diese zu optimieren, sind Membranen, wie zum Beispiel die Darmwand, gewellt oder bilden Ausstülpungen, um mehr Fläche auf gleichem Raum zu erreichen.

Ein weiteres Grundprinzip ist die Informationsweitergabe. Sie findet auf allen Ebenen statt. Sowohl in einer Zelle als auch zwischen unterschiedlichen Zellen finden Kommunikationsprozesse statt. Beispiele für Kommunikationssysteme in Lebewesen sind das Nervensystem und das Hormonsystem.