ENKONDUKO EN LA BIOLOGION

Kiel bazo por jena teksto servis ĉapitro de la hungarlingva libro Zsebenciklopédia (Poŝenciklopedio), eldonita en 1975 en Budapeŝto fare de la Eldonejo Gondolat. La originalan tekston esperantigis Kovács Lajos (studento pri kemio, Universitato "Kossuth Lajos" en urbo Debrecen; Török u. 5. HU-4200, Hajdúszoboszló, Hungario). Poste surbaze de la verko la definitivan Esperantan tekston - kiu multe diferencas de la originalo - pretigis Prof. D-ro Carl Støp-Bowitz (universitata profesoro, Zoologisk Institutt Box 1050, Blindern, Oslo 3, Norvegio) kaj D-ro Mészáros Béla (docento de la Universitato "Kossuth Lajos", Pf. 61. HU-4010 Debrecen, Hungario).


Objekto de la biologio; biologiaj sciencoj

Biologio estas la scienco pri la vivo. La vorto estas grekdevena (bios = vivo, logos = scienco).

La branĉojn de biologio montras tab. 1. Tie ĉi ni devas rimarki, ke la branĉoj de biologio estas tiel multflankaj kaj samtempe interrilataj, ke montri ilin en unu skema tabelo estas neeble. Nia tabelo estas nur unu el la eblaj.

 klaku por grandigi

 

Ĝi ne enhavas unu el ĝiaj nuntempaj branĉoj, la t.n. molekulan biologion. Ĝi baziĝas sur la rapidega evoluo de biokemio. Biokemio sin okupas pri la esplorado de ŝanĝiĝoj kaj metaboloj de kombinaĵoj en la vivuloj. Sur tiu ĉi tereno unu el la plej grandaj atingaĵoj estas la malkovro de la unuaj procezoj de la metabolo (ekzemple, kiel liberiĝas la energio, kemie ligita en nutraĵoj, en la organismoj), sintezo de vitaminoj kaj hormonoj, kaj lastatempe la klarigo de la strukturoj kaj funkcioj de nukleaj acidoj. (En 1953 J. D. Watson kaj F. H. C. Crick publikigis la molekulan strukturon de dezoksiribonukleaj acidoj - DNA. Fragmenton de modelo de DNA prezentas fig.1. )

Fig. 1. Fragmento de modelo de DNA.
Sub ĝi videblas - por komparo - modelo de du simplaj hidrokarbonidoj (metano kaj butano; kalotaj modeloj)

Surbaze de biokemiaj malkovroj ebliĝis kunligi la biologiajn fenomenojn kun la kemiaj strukturoj de la kombinaĵoj, kiuj konsistigas la vivan materion. Tio ĉi estas la celo de molekula biologio, kiu ne estas memstara scienco, sed ĝi sukcese penetris en la biologion kaj donis signifan impulson al ĝia plirapidiĝinta evoluo.

Ĝenerala biologio

Ĝi okupiĝas pri la plej ĝeneralaj trajtoj de mikroorganismoj, plantoj kaj animaloj, kaj inter ili pri la biologio de homo.

Ĝia esplortereno estas:

Ĝenerala biologio plej strikte interrilatas kun la biologiaj sciencoj okupiĝantaj pri la estonteco kaj estinteco de vivuloj; ĝi ĝeneraligas la rezultojn de tiuj ĉi sciencobranĉoj, kaj samtempe ĝi montras la direktojn de iliaj evoluoj kaj manierojn de iliaj esploroj, helpe de la ĝeneraligo de la atingaĵoj de iliaj esploroj.

Nun el la ĝenerala biologio elkreskas la t.n. teoria biologio, kiu okupiĝas pri la esenco de vivaj sistemoj, iliaj proprecoj, la energiaj fontoj de la vivo, la negentropia (malhelpanta la estiĝon de entropio) produktado de la vivo, la asimetria strukturo de la viva materio, la kaŭzoj de la metabolo, movo, iritiĝo, kresko, evoluo, plimultiĝo, morto ktp.


LA STRUKTURO DE LA VIVAJ ORGANISMOJ

La pravivuloj ankoraŭ ne disigis en plantojn kaj animalojn, tamen ilia fizika kaj kemia strukturo kaj la "arkitekturo" de iliaj organiziĝoj estas esence identaj kun tiuj de la nuntempaj vivuloj.

Konsitigaj elementoj de la vivuloj

La nepraj konsistigaj elementoj de la vivo estas la sekvaj: karbono (C), oksigeno (O), hidrogeno (H), nitrogeno (N), sulfuro (S), kaj fosforo (P); en malplia kvanto estas necesaj kalcio (Ca), kalio (K), fero (Fe), magnezio (Mg), natrio (Na), kloro (Cl). En tre malgranda kvanto troviĝas en vivaj sistemoj jodo (J), boro (B), mangano (Mn), kupro (Cu), zinko (Zn), litio (Li), silicio (Si), aluminio (Al), fluoro (F), ktp.

La plej grandkvantaj elementoj en la kosmo estas hidrogeno, heliumo (He), oksigeno, karbono kaj nitrogeno. Ĉar heliumo estas inerta elemento, en la vivprocezoj ĝi ne rolas; nur la hidrogeno, karbono kaj nitrogeno estis konvenaj al la formiĝo de la vivo. Tio permesas supozi, ke la vivo povas aperi ĉie, kie la necesaj bazelementoj kaj vivkondiĉoj kune ekzistas.

Neorganikaj kombinaĵoj

La plej grandkvanta kombinaĵo el la neorganikaj estas la akvo. Ĝia kvanto varias inter 15 kaj 95%. La plej malgranda kvanto karakterizas ekzemple la grajnojn, la plej granda la meduzojn en la maro. Junaj organismoj enhavas pli grandan kvanton da ĝi ol maljunaj. Inter neorganikaj kombinaĵoj gravan rolon ludas la saloj, precipe tiuj de la natrio, kalio kaj kalcio, kiuj formas kun halogenaj elementoj (ĉefe kun kloro kaj jodo) ionojn en la protoplasmo de la ĉeloj kaj en la interĉela spaco.

Organikaj kombinaĵoj

Karbonhidratoj: Ili formas signifan parton de la maso de plantoj. En la animala korpo ili konsistigas nur unu aŭ du procentojn. Ili estas tre gravaj kiel portantoj de energio, ĉar la organismoj tre facile malkombinas ilin kaj ricevas energion por siaj vivfunkcioj. Grasoj kaj lipoidoj: Grasoj - en la plantoj oleoj - estas gravaj rezervaj materialoj. Lipoidoj estas signifaj konstruelementoj precipe en ĉelmembranoj: ili ludas gravan rolon en la metabolo de grasoj. Grasoj kaj lipoidoj troveblas en la nervaj histoj de bestoj kaj homo, en la plantaj vaksoj. Ili estas konstrumaterialo de kelkaj pigmentoj (ekz. de la karotinoidoj) kaj solvenzoj de multaj kombinaĵoj, kaj ili estas ankaŭ rezervujo de tiuj (ekz-e de la grassolveblaj vitaminoj, kiel vitaminoj A, D, E kaj K).

Albumenoj: Ili partoprenas en la vivuloj kiel iliaj konstrumaterialoj, kaj ili estas gravaj nutraĵoj. 10-15% de animala korpo estas konstruitaj el ili, sed en la plantoj ili estas malpli abundaj. La plej gravaj funkcioj de la vivo estiĝas ĉefe per albumenoj. La plimulto da enzimoj, aktivaj biokombinaĵoj estas konstruitaj el albumenoj. Ili estas la plej gravaj katalizenzoj de kemiaj procezoj en la vivaj organismoj. Eĉ en unu ĉelo funkcias multaj milionoj da enzim-albumenoj.

Nukleaj acidoj: Nun jam estas certe, ke sur la Tero viva materio povas estiĝi helpe de la nukleaj acidoj. Dum la unuaj periodoj de la estiĝo de vivo, albumenoj povas fariĝi el aminoacidoj per biogenezo (kemia evoluado). Nuntempe sur la Tero vivaj albumenoj fariĝas per albumensintezo, helpe de nukleaj acidoj (NA). Ilin oni nomis tiel, ĉar ili estis malkovritaj en la ĉelnukleo (ĉelkerno). Nuntempe jam estas konate, ke la nukleaj acidoj troviĝas ankaŭ ekster la ĉelnukleo. Ili konstruiĝas el fosfata acido, el derivaĵoj de pirimidino kaj purino kaj el kvinkarbon-enhava molekulo de sukero (C5H10O5 = ribozo, kaj C5H10O4 = dezoksiribozo). La ribozon enhavantaj t.n. ribonukleaj acidoj (RNA) troviĝas precipe en la ĉelplasmo (citoplasmo), la dezoksiribonukleaj acidoj (DNA) karakterizas la ĉelkernon.

El la du NA-oj nur DNA kapablas reproduktiĝi kaj produkti RNA-n, kiu reguligas la sintezon de albumenoj. La strukturo de RNA determinas la strukturon de la albumeno farita de ĝi. Kvankam la albumenoj determinas la strukturon kaj funkcion de la vivuloj, la reguligantoj de tio ĉi estas la NA-j kaj precipe DNA.

Celoj, histoj, organoj - la organismo

Ciuj animaloj, plantoj, fungoj, eĉ mikroorganismoj, konsistas el ĉeloj. Nur la virusoj kaj bakteriofagoj ne havas ĉelan strukturon. La ĉelo estas la plej simpla formo, en kiu la animala vivo povas funkcii. Ĉiu ĉelo konsistas el ĉelmembrano (citolemo), protoplasmo kaj nukleo. La protoplasmo dividiĝas en nukleon kaj citoplasmon. La ĉelmembrano estas tre komplika, dutavola, tre maldika haŭteto kun truoj. Ĝi defendas fizike la enhavon de la ĉelo kaj izolas ĝin de la medio. Samtempe tra la ĉelmembrano penetras en la ĉelon nutraĵoj, oksigeno, akvo kaj saloj nepraj por la vivo, kaj eliras el la ĉelo finproduktoj de metabolo, kiel CO2, karbamido kaj malgrandaj nedigesteblaj materialoj. La plimulto de vegetaĵaj ĉeloj ekster la ĉelmembrano havas t.n. ĉelmuron, konsistantan el celulozo.

En la protoplasmo troviĝas la ĉelkerno (nukleo), kiu estas tre grava parto de la ĉelo. Ĉeloj perdintaj ĝin ne plu povas plimultiĝi, kiel ekz. eritrocitoj de la sango de mamuloj. La ĉelnukleo estas la genetika centro de la ĉelo. Gravaj strukturelementoj de la ĉelkerno estas la kromosomoj. Ilia nombro karakterizas la specion kaj estas konstanta por la specio. Grava elemento de la kromosomoj estas DNA. En la protoplasmo troviĝas la t.n. organetoj, respondecaj pri la vivfunkcioj de la ĉelo. Grava parto de la citoplasmo estas la baza plasmo. En ĝi funkcias la membranoj, filamentoj kaj granuloj kaj iliaj derivaĵoj, kiel la endoplasma reto, ribosomoj. Golĝi-aparato kaj aliaj filamentoj, lizosomoj, mitokondrioj, vakuoloj ktp. En la nukleo troviĝas la nukleolo, konsistanta ĉefe el RNA, la t.n. mesaĝista RNA. Eri Ia plantaj ĉeloj estas la t.n. kloroplastoj, enhavantaj la klorofilon, per kiu ili asimilas la CO2-gason, el kiu fariĝas la karbonhidratoj Ifotosintezo). En multaj ĉeloj estas ankoraŭ gutetoj de grasoj kaj aliaj rezervogranuletoj de la nutrajo.

Tre multe da animaloj kaj plantoj vivas en unuĉela stato, sed la plimulto de plantoj kaj animaloj estas jam multĉelaj. La ĉeloj formas la histojn, kiuj diferencigis al diversaj funkcioj. Oni distingas nun epiteliajn, konektivajn, kartilagajn, ostajn, nervajn kaj muskolajn histojn. La plantoj havas la t.n. parenkimon, bazhistojn kaj transportigajn histojn.

La histoj formas organojn. La plej ĝeneralaj organoj de la plantoj estas: radiko, tigo, folio kaj la organoj de reproduktiĝo, kiel ekzemple la floroj. La bestoj havas organojn de digestado, sangocirkulado, senso, spirado, ekskreciado, interna sekreciado, kaj reproduktiĝo. La organoj povas unuiĝi en aparatojn, ekz. ekzistas aparato de digestado de la buŝo ĝis la anuso, sangcirkulado el la kapilaroj ĝis la koro kaj la uro-genera aparato el la ovarioj, testikoj kaj renoj ĝis la orifico de uretro ktp.

La organoj kaj aparatoj integriĝas en organismon, kiu biologie jam estas individuo.

Inter plantoj kaj animaloj estas komunaj materiaj (strukturaj) trajtoj. La kaŭzo de tio baziĝas sur la komuna deveno de tiuj. La plej komunaj trajtoj estas: la stato de la ĉelo, la komunaj ĉelorganetoj, komuna genetika aparato, komunaj vitaminoj en la plantoj kaj animaloj ktp. Estaĵoj, troviĝantaj sur la diversaj niveloj de la evoluinteco jam havas malpli da ĝeneralaj trajtoj, la diferenco inter ili kreskas dum la evoluo.


VIVULO, VIVULARO, VIVO

La plej ĝeneralaj proprecoj, trajtoj de ĉiuj estaĵoj estas la t.n. vivfenomenoj. Ili estas: la metabolo, iritiĝemo, moviĝkapablo, kresko kaj evoluo, plimultiĝo, regenerado, heredeco kaj ŝanĝiĝemo, kaj finfine la morto.

Metabolo

La metabolo estas duflanka vivfenomeno, ĝi konsistas el asimilado kaj disimilado (malasimilado). Dum asimilado la estaĵoj alproprigas la materialojn ricevitajn elekstere. La plej konata formo de asimilado estas ekz. la fotosintezo, kiam la plantoj helpe de fotonoj alproprigas la CO2-gason kaj faras el ĝi sukerojn kaj iliajn derivaĵojn, ekz, la celulozon. La plantoj, krom la gaso CO2 ensorbas akvon kaj salojn solvitajn en ĝi. Ili uzas nur ne organikajn kombinaĵojn; tiujn organismojn oni nomas aŭtotrofaj, laŭvorte "memnutrantaj". Primitivaj organismoj, kiel la t.n. sulfuraj kaj feraj bakterioj, anstataŭ la sunradioj uzas la kemian energion de la kemia ligo de tiuj ĉi kombinaĵoj. Tiun ĉi procezon oni nomas kemisintezo. La animaloj kaj fungoj kaj la plimulto da bakterioj uzas la energion ligitan en organikaj kombinaĵoj; ili ne povas mem fari organikajn kombinaĵojn el la neorganikaj. Tial ili uzas la energion "faritan" de aliaj organismoj: Tial oni nomas ilin heterotrofaj organismoj.

La disimilado estas tre grava flanko de metabolo. La estaĵoj dum la disimilado gajnas energion el organikaj kombinaĵoj. Oni konas du formojn de disimilado, la t.n. aeroban disimiladon, en ĉeesto de O2, kaj la anaeroban disimiladon, en kiu O2 ne rolas. La lastan oni ofte nomas fermentado. La finprodukto de la aeroba disimilado estas la gaso CO2 kaj akvo, kiel ĉe la brulado, kaj tiu de la anaeroba disimilado estas diversaj alkoholoj kaj organikaj acidoj, kiel laktacido, buteracido, vinagro ktp. En la disimilado grandan rolon ludas diversaj fermentoj, transportantaj la protonojn, ĉar la disimilado estas redoksa procezo.

La metabolo ne havas proprajn organojn, ĝi estas komuna trajto de ĉiuj ĉeloj de organismo. Sed kelke da organoj servas pli intense la metabolon ol aliaj. Ĝenerale la sekvaj organoj estas pli forte ligitaj al la metabolo: la digestaparato, sangcirkulado, spiraparato kaj la organoj de la ekskrecio. Ilin montras fig. 2, 3 kaj 4.

Fig. 2. Sangocirkulado de homo (skeme).

1 - kapilaroj, 2 - pulmoj, 3 - pulmaj vejnoj, 4 - maldekstra vestiblo, 5 - dekstra vestiblo, 6 - maldekstra ventriklo, 7 - dekstra ventriklo, 8 - arterio, 9 - vejno, 10 - angiaro de intestoj, 11 - angiaro de hepato, 12 - porda vejno de hepato, 13 - aorto, 14 - pulma arterio; (hela: oksigenriĉa sango; malhela: oksigenmalriĉa sango)

Fig. 3. Sekcioj de homa nutrokanalo.

La nutraĵo iras el la buŝkavo tra la faringo en la ezofagon, poste en la stomakon (1); 2 - pankreato, 3 - maldika intesto, 4 - hepato, 5 - dika intesto, 6 - rektumo

Fig. 4. Partoj de homaj spirorganoj kaj ilia rilato al la partoj de la nutrokanalo.

1 - nazkavo, 2 - nazo- kaj faringovojoj, 3 - laringo, 4 - trakeoj, 5 - bronkoj, 6 - pulmoj

Iritiĝemo

La iritiĝemo estas tiu kapablo de la estaĵoj, per kiu ili reagas al la eksteraj aŭ internaj iritoj per ŝanĝado de sia metabolo. La fontoj de la iritoj povas esti mekanikaj, fizikaj, kemiaj kaj biologiaj. La forto de la irito devas esti perceptebla; tian nivelon oni nomas sojlo de irito. Laŭ la leĝo de iritiĝemo reakcio povas esti ĉiomneniom, depende de la forto de la irito. La tempon, kiu estas nepra inter la irito kaj la reakcio, oni nomas tempo de latento, aŭ latentotempo. La iriton perceptas la finpartoj de nervaj ĉeloj, la t.n. receptoroj.

La respondo al irito ĉe animaloj povas esti movo aŭ aktivado de la sekreciglandoj. La iritado certigas, ke la organismoj povu adaptiĝi al sia medio, ĉar helpe de ĝi ili serĉas la neprajn materialojn aŭ faktorojn por sia ekzistado, aŭ ili defendas sin kontraŭ difektaj faktoroj.

Formoj de manifestiĝo de iritiĝemo

Kemia reguligo: organismoj ne havantaj nervan sistemon (plantoj kaj la plej simplaj bestoj) la iriton perceptas kaj kondukas per kemiaĵoj.

Iritiĝemo ĉe la kreskaĵoj: la irito povas esti tre multaspeca (lumo, varmo, akvo, kontakto, gravito ktp.). Laŭ la respondo al irito oni parolas pri lokŝanĝa (taksiso), situacioŝanĝa (tropismo) kaj nedirektita (nascio) movoj. Ekzemple, la floro de taraksako (leontodo) (Taraxacum officinale) sub efiko de lumo malfermiĝas (fotonascio), la radikoj etendiĝas al la centro de la Tero (geotropismo), la eŭglenoj (Euglena sp.) en akvario moviĝas al la lumo (fototaksiso) ktp. (Vd. fig.5.)

Fig. 5. Foto- kaj geotropismo de sinapa planteto.

La radiko kreskas en la direkton de gravito, kaj la tigo en la direkton de lumo (1). Se oni metas la planteton en horizontalan pozicion (2), la tigo ek kreskas supren kaj la radiko malsupren (3)

La kemia reguligo ĉe la animaloj generale okazas kune kun la nerva reguligo. Ĝin efektivigas ĝenerale la produktoj de glandoj de interna sekreciado (endokrinaj glandoj, fig.6.). Iliaj sekrecioj estas la hormonoj, kiuj havas striktan interrilaton kun la nerva sistemo (neŭroendokrina sistemo - fig.7.).

Fig. 6. Situo de la senduktaj glandoj en homa organismo.

1 - pineala korpo, 2 - hipofizo, 3 - paratiroido, 4 - tiroido, 5 - timuso, 6 - surrenaj glandoj, 7 - insuloj de la pankreato, 8 - ovario, (aŭ) 9 - testikoj

Fig. 7. La homa nervosistemo

Nerva reguligo: la multaĉelaj animaloj estas konstruitaj el multege da ĉeloj. Tial ne ĉiu ĉelo povas havi kontakton kun la medio, kiu ĉirkaŭas la organismon. La iriton perceptas kaj kondukas specialaj ĉeloj, la nervaj ĉeloj (fig. 8.). Ili tre malsimilas al aliaj korpaj ĉeloj. La unuo de la nerva sistemo estas la neŭrono. Ĝia centra parto estas la neŭrocito, kiu havas multangulan formon. El ĝi eliras diversaj filamentoj. Ĝenerale, en la centro de neŭrocito troviĝas la ĉelkerno (nukleo), kiun ĉirkaŭas la citoplasmo kaj en kiu oni trovas la t.n. Nissl-granulojn. En la neŭrocito kaj en la filamentoj troviĝas la t.n. nervaj fibretoj.

Fig. 8. Skizo de le neŭrono (motora neŭrono).

1 - ĉelkerno (nukleo), 2 - ĉelkerneto (nukleolo), 3 - dendritoj, 4 - neŭtito, 4/a - monteto de la elkreskaĵo de neŭrito, 5 - kolateralo, 6 - neŭraj fadenetoj (neŭrofibretoj), 7 - tigroido, 8 - mjela ingo, 9 - kerno de la Schwann-ingoĉelo, 10 - telodendriono, 11 - muskolfilamento, 12 - enkavaĵo de Ranvier

Ĝenerale, la neŭrono havas du diversajn filamentojn. La plej forta el ili estas la t.n. aksononeŭrito, per kiu la nerva impulso iras el la centro al la periferio. La aksono ofte ĉirkaŭiĝas per diversaj ingoj (mjela ingo, ingo de Schwann). La periferian (malproksiman) parton de aksono oni nomas telodendriono, kiu laŭvorte signifas "finarbeto". Ĝi kondukas la elektroimpulson al la muskoloj kaj glandoj, aŭ al alia neŭrono. Aliaj filamentoj, ĝenerale multnombraj, kiuj kondukas la elektrajn impulsojn al neŭrocito, nomiĝas dendritoj. Ili ne havas ingojn. La dendritoj perceptas impulsojn el la periferio, el aliaj ĉeloj, aŭ el la sensoraj neŭrofinoj. Laŭ la nombro kaj elirloko de la filamentoj la neŭronoj povas esti: unupolusaj, kiam la neŭrocito havas nur unu filamenton; pseŭdo-unupolusaj, kiam la aksono kaj dendrito originas el unu loko; dupolusaj, kiam la aksono kaj dendrito originas el kontraŭstarantaj lokoj de la ĉelo; kaj multpolusaj, kiam el aparta loko originas unu aksono kaj el diversaj punktoj originas kelke da dendritoj (vidu fig.8.).

La neŭronoj estas ligitaj unu al la alia. La lokon de kontakto inter la diversaj ekstremaĵoj de du neŭronoj oni nomas sinapso. Inter la du finaĵoj en la sinapso troviĝas la sinapsa fendaĵo, en kiu troviĝas la t.n. mediatoroj, solvaĵoj de diversaj kemiaj kombinaĵoj, kiuj peras la impulsojn el unu ĉelo al la alia. La plej konataj el ili estas la acetilkolino, noradrenalino kaj adrenalino. Se la kontakto inter la ĉeloj estus senpera, tiam la impulsoj povus flui inter la nervaj ĉeloj senĉese, ili neniam laciĝus.

La bazoj de nervaj funkcioj estas la refleksoj. La reflekso estas movo aŭ produktado de sekrecioj sendepende de la volo; ĝi okazas kiel nevola respondo al nervostimulo. La nervostimulo efektiviĝas survoje de refleksarko. Tiu ĉi vojo originas el receptoro (sensora finaĵo de neŭrono) kaj konsistas el kondukaj, sentaj neŭrofibroj, el refleksarko-centro, de kiu eliras ordonaj neŭrofibroj, kiuj efektivigas la movon (en la muskoloj), aŭ sekreciadon (en la glandoj), aŭ alivorte respondon. La scienco distingas du formojn de refleksoj, la t.n. senkondiĉajn, pri kiu estis la supra ekzemplo, kaj kondiĉajn refleksojn. La lasta estas reflekso, kiu primitive estigita de unu ekscito, estas asociita pro kutimo al alia, malsama ekscito, kiu finfine akiras la kapablon estigi la unuan reflekson. Senkondiĉa aŭ nepra reflekso estas ekzemple la t.n. genua reflekso, kiam pendanta kruro de homo subite antaŭeniĝas rezulte de bato sub la antaŭan parton de la genuo, aŭ kiam la aperturo de iriso (pupilo) malvastiĝas sub influo de forta lumo. Kondiĉa reflekso estas ekzemple, kiam oni aŭdas pri belega pomo aŭ pri bongusta manĝaĵo kaj subite ekas la elpuŝo de salivo en la buŝkavon. La kondiĉaj refleksoj servas kiel bazo por la plej alta nerva funkciado. La senkondiĉaj refleksoj estas kunnaskitaj kun la homo kaj bestoj, la kondiĉaj estas lernitaj dum la vivo de ĉiu individuo.

La evoluo de la nerva sistemo montras laŭgradan koncentritecon ekde la primitivaj animaloj ĝis la homo. La plej primitivaj organismoj havas la t.n. difuzan nervan sistemon, la alte situantaj jam havas centran kaj periferian nervan sistemon. Ĉe vermoj la centra parto de la nerva sistemo estas la t.n. abdomena ganglia ĉeno kun la faringa ringo, ĉe la insektoj kaj cefalopodoj jam aperis la t.n. cerbo, ĉe la vertebruloj la cerbo jam havas diversajn partojn.

La plej alta funkcio de la nerva sistemo estas la pensado, kiu distingas la homon de la tuta bestaro.


Movkapablo

La movo de la vivuloj povas esti aktiva aŭ pasiva. Pasivan movon okazigas ia ekstera forto kiel vento, gravito, puŝo ktp. La kaŭzoj de aktiva movo enestas en la vivulo, kaj tiu povas movi sin kontraŭ eksteraj efikoj.

Oni distingas la sekvajn formojn de aktiva movo:

1. internaj movoj: Al ili apartenas la movoj en la organismo (ekzemple la movoj de la citoplasmo, koro, pulmoj, intestoj, spermatozooj ktp ).

2. eksteraj movoj: Tiuj ĉi movoj ŝanĝas la lokon de la estaĵo aŭ ĝian situacion (situacioŝanĝa kaj lokoŝanĝa movoj).

La internaj kaj eksteraj movoj baziĝas sur la jenaj movotipoj:

movoj de kresko: Al la efiko de irito plantoj reagas per kresko (vd. tropismoj).

turgoraj (sukostreĉaj) movoj: Tion kaŭzas la rapidaj ŝanĝiĝoj de premo en la protoplasmo de kreskaĵoj. Se ĉeloj de iu planto aŭ parto de planto rapide alprenas akvon, la volumeno de la planto aŭ ĝia parto kreskas, kaj tio okazigas movon. Se oni tuŝas branĉeton de mimozo (fig.9.), kelke da ĝiaj ĉeloj perdas akvon tre rapide kaj rezulte de tio la branĉeto kliniĝas malsupren (vd. nascioj).

Fig. 9. Tigmonastio de mimozo

ameboida movo: Iuj ĉeloj sen difinita formo povas forlasi sian lokon helpe de siaj pseŭdopodoj, per provizoraj, mallongaj kaj globaj (fig.10.) elstaraĵoj. Simile al amebo moviĝas la leŭkocitoj kaj aliaj ĉeloj de la homo.

Fig. 10. Skemo pri la movo de amebo.

1 - pulsanta vakuolo, 2 - nukleo, 3 - pseŭdopiedoj

movo per cilioj kaj flageloj: La movo okazas per mallongaj (cilioj) aŭ pli longaj (flageloj) har- aŭ vipoformaj ĉelorganetoj. La cilia movo estas karakteriza por la ciliuloj, la flagela por ĉe la flageluloj. Ciliaj ĉeloj kovras la aervojojn (trakeojn), la ovoduktojn kaj la spermoduktojn. La spermatozooj havas flagelojn.

movo per muskoloj: Tio estas la plej evoluinta formo de movo; ĝi efektiviĝas per specialaj, kontrahiĝaj ĉeloj kaj fibroj. La muskolaj ĉeloj formas histojn. Oni distingas tri specojn de muskolaj histoj, nome: la glatajn muskolajn, la transverse striajn kaj korajn muskolhistojn. La unuaj estas karakterizaj por la senvertebruloj (escepte de la insektoj) kaj por la internaj organoj de la vertebruloj - tio ĉi estas la viscera muskolaro; la dua por la muskolaro de la skeletoj (skeletmuskolaro); la tria por la koro (kormuskolaro). La glata muskolaro estas la malplej forta el ili, sed ĝi apenaŭ laciĝas. Ĝia kontrahiĝo estas malrapida kaj ĝi kontroliĝas per la vegetativa nerva sistemo. La stria muskolaro konsistas el fibroj, kaj la ĉelojn oni povas konstati nur en embria stadio de besto. La fibroj de stria muskolaro tre rapide kontrahiĝas, rapide laciĝas kaj kontroliĝas per la centra nerva sistemo. La kora muskolaro estas speciala, transformiĝinta el glataj muskolaj ĉeloj. Fakte ĝi okupas lokon inter la du muskolaj histoj. Ĝiaj trajtoj komunaj kun la glata muskolhisto estas la sekvaj: en ĝi estas distingeblaj postrestaĵoj de muskolĉeloj, apartaj ĉelkernoj, tre maldikaj ĉelhaŭtetoj ktp., ĝi estas kontrolata de viscera nerva sistemo kaj la kormuskola histo tre malrapide laciĝas. Ĝiaj trajtoj komunaj kun la stria muskolaro estas: ĝiaj ĉeloj ne tute estas memstaraj, ili formas t.n. sincition, havas transversajn striojn kaj kapablas rapide kontrahiĝi.

La skeletan muskolaron kaj la skeleton montras fig.11. kaj 12. respektive.

Fig. 11. La muskolaro de homo.

(kapo kaj kolo:) 1 - frunta muskolo, 2 - okula orbikulo, 3 - buŝa orbikulo, 4 - tempia muskolo, 5 - maĉa muskolo, 6 - sternoklavio-mastoida muskolo, 7 - trapeza muskolo (fragmento)

(brusto kaj abdomeno:) 8 - pektoralo, 9 - serato, 10 - rekta abdomena muskolo, 11 - oblikva abdomena muskolo

(brakoj:) 12 - deltoida muskolo,13 - bicepso,14 - profundaj fleksoroj de brako, 15 - tricepso, 16 - surfacaj fleksoroj de brako, 17 - ekstensoroj de fingro,18 - brakialoj de polmo

(gamboj:) 19 - ekstensoroj, 20 - rotatoroj, 21 - rekta femura muskolo, 22 - femura ekstensoro, 23 - aduktoroj, 24 - sartorio, 25 - ekstensoroj de kruro, 26 - muskoloj de suro, 27 - longaj ekstensoroj de falango, 28 - fleksoro de halukso

Fig. 12. La skeleto de homo
a) Skeleto

(trunka regiono:) 1 - lasta nuka vertebro, 2 - lasta dorsa vertebro, 3 - antaŭlasta lumba vertebro, 4 - lasta lumba vertebro, 5 - sakro kaj kokcigo, 6 - ripoj, 7 - sternumo

(regiono de supraj membroj:) 8 - skapolo, 9 - klaviklo, 10 - humero, 11 - radiuso, 12 - ulno, 13 - karpo, 14 - metakarpo, 15 - falangoj

(regiono de pelvo kaj malsupraj membroj:) 16 - pelvo, 17 - femuralo, 18 - patelo, 19 - tibio, 20 - fibulo, 21 - tarsoj, 22 - metatarsoj, 23 - falangoj, 24 - kalkaneo

b) Kranio

1 - fruntalo, 2 - parietalo, 3 - okcipitalo, 4 - stenoido, 5 - temporalo, 6 - nazalo, 7 - lakrimalo, 8 - orbito, 9 - zigomo, 10 - mekzelo, 11 - mandiblo, F - akustika meato


Kreskado kaj evoluo

La tuta vivo de estaĵoj konsistas el vicoj de kvantaj kaj kvalitaj ŝanĝiĝoj. Tiuj ĉi procezoj estas kondiĉoj kaj konsekvencoj unu de la alia.

Kreskado

Kreskado estas sinsekvo de kvantaj ŝanĝiĝoj, rezulte de kiuj ŝanĝiĝas la maso de korpo kaj atingas la karakterizajn por la specio dimensiojn. La bazo por kresko estas la dividiĝo de ĉeloj aŭ ilia pligrandiĝo. Tiujn ĉi procezojn kontrolas la t.n. kreskaj materialoj (ekzemple en la plantoj la aŭksino, heteroaŭksino, kinetinoj, giberelinoj; en la bestoj kaj la homo la hipofizo aŭ ĝia kreska hormono, la somatotropino kaj aliaj). Ekzistas signifaj diferencoj en la kreskado de la plantoj kaj animaloj. La plantoj kreskas praktike senfine, ĝis la morto. La plimulto da bestoj kreskas ĝis difinita grandeco aŭ poste kreskas sensignife. Tamen multaj fiŝoj ekzemple kreskas dum sia tuta vivo.

Evoluo

La scienco distingas du formojn de la evoluo, nome:

1. individua evoluoontogenezo, 2. evoluo de la filono (aŭ klado) aŭ filogenezo.

Ontogenezo estas la tuto de evoluaj procezoj ekde la fekundiĝo de la ovoĉelo ĝis la morto. Oni diferencigas diversajn etapojn de ontogenezo.

La unua etapo ĉe ĉiuj metazooj en ilia evoluo estas la segmentiĝoblastogenezo, rezulte de kiu estiĝas la blastulo, globforma veziko, konsistanta el unu tavolo de ĉeloj ĉirkaŭanta enfermitan kavaĵon (blastocelo). La ĉeltavolo de blastulo estas la blastodermo. En tiu ĉi stadio de evoluo staras la volvokso (ekzemple la Volvox globator), globforma, verda estaĵo, konsistanta el pli ol 15.000 ĉeloj.

Ĉe la veraj metazooj (Eumetazoa) la individua evoluo daŭras ĝis la gastrulo - duĉeltavola, globforma, ovala aŭ plata korpo. La eksteran tavolon de gastrulo oni nomas ektodermo ("ekstera haŭto"), la internan tavolon oni nomas entodermo (interna haŭto). La kavo, ĉirkaŭata de entodermo, estas la "praintesto" (gastroceloarhentero), kies malfermaĵo estas la "prabuŝo" aŭ blastoporo, kaj kiel funkcianta organo ĉe la malalte evoluintaj animaloj ĝi estas la protostomo. La sponguloj kaj la celenteruloj troviĝas en la stadio de la gastruloj.

La animaloj pli evoluintaj ol la gastrulo havas ankoraŭ unu tavolon de ĉeloj, nomatan mezodermo (meza haŭto). Ĝin antaŭas la mezogleo ĉe la celenteruloj kaj la mezenkimo ĉe la platvermoj kaj aliaj primitivaj vermoj.

Laŭ la ekesto de mezodermo oni distingas du formojn de ĝia formiĝo. La unua formo, karakteriza ĉefe por protostomuloj estas la tielnomata teloblasta formo, kiam la ĉeloj, troviĝantaj ĉirkaŭ la prabuŝo inter la du ĉeltavoloj, rapide plimultiĝas kaj plenigas la spacon inter la entodermo kaj ektodermo. La dua formo estas la t.n. enterocela, kiam la mezodermo estiĝas el la dorsolatera elkreskaĵo de la entodermo en la formo de du saketoj, kiuj poste ĉirkaŭkreskas la entodermon kaj plenigas la kavon. En la mezodermo mem ekestas kavoj, kies tutaĵon oni nomas celomo, aŭ alinome sekundara korpkavo. El la mezodermo kaj celomo evoluas la muskolaro; ostaro, sangokanalaro, organoj de sekreciado, reproduktiĝo ktp. Krom la entodermo, ektodermo kaj mezodermo ĉe ĉiuj ĥorduloj (Chordata) el la ektodermo apartiĝas memstara tavolo, el kiu formiĝas nervotubo, kiu poste formas la centran nervan sistemon de la animalo. Unue aperas nerva plato, en kies centro poste formiĝas nerva sulko, kies randoj plialtiĝas kaj finfine kunfandiĝas kaj formas la nervotubon. Tiu ĉi procezo estas la t.n. neŭruliĝo. La stadion estiĝantan dume oni nomas neŭrulo. Post la ekesto de "dermoj" kaj nerva tubo, ĉe la embrio okazas organogenezo, t.e. formiĝo kaj evoluo de organoj.

La evoluo de animalo iagrade spegulas la evoluon de la filono, al kiu ĝi apartenas.

La ontogenezo estas aŭ rekta (senpera) aŭ nerekta. La lastaj formoj havas larvojn, la unuaj evoluas sen larvoj. La larvo povas esti aŭ libera (memstara, moviĝanta) aŭ ĝi evoluas en la embriaj ŝeloj, tegiloj kaj ili ne funkcias memstare. Post la larva stadio aŭ stadioj sekvas la metamorfozo, kiu okazas aŭ kiel plena metamorfozo, aŭ kiel parta. La embria stadio daŭras ĝis la formiĝo de plenvalora individuo. Ĉe vivonaskaj animaloj ĝi daŭras ĝis la naskiĝo de la individuo. La stadio post la embria estas la t.n. stadio de kresko. Post la kresko sekvas la maturiĝo, kiam la ido fariĝas matura, t.e. ĝi kapablas reproduktiĝi.

La maturecon sekvas la maljuniĝo; ĝi fakte okazas dum la tuta ontogenezo, sed fariĝas dominanta nur post la matureco. La maljuniĝo finfine kondukas al la morto, kiu estas la lasta stadio de la ontogenezo.

La etapoj (stadioj) de la homa ontogenezo:

a. Enutera (embria) etapo
b. Eksterutera (postembria) etapo

evoluo:

transvoluo:

involuo:


Plimultiĝo

La plimultiĝo, aŭ reproduktiĝo, estas tiu kapablo de vivuloj, per kiu ili estigas idojn similajn al si. La esenco de la plimultiĝo estas: konservi kaj disvastigi la speciojn. La reproduktiĝo povas esti seksasenseksa. La seksa reproduktiĝo komenciĝas per la seksaj ĉeloj (gametoj). La ina gameto estas ovoovoĉelo, la vira - spermatozoo. La senseksa reproduktiĝo efektiviĝas per specialaj aŭ ĝeneralaj korpaj ĉeloj. La seksĉeloj signife diferencas de la korpaj. Ĝenerale, la ovoĉelo estas la plej granda ĉelo de la organismo; male, la spermatozoo: estas la malplej granda.

Unuĉelaj organismoj reproduktiĝas aŭ per senseksa, aŭ per seksa vojo; multĉelaj organismoj laŭregule reproduktiĝas per seksa maniero, sed ekzistas esceptoj. Ekzistas organismoj, kie la du formoj de reproduktiĝo alternas inter la generacioj; tiu ĉi formo estas la metagenezo. Se la evoluo de individuo ekestas el nefekundigita ovo, oni nomas tion partenogenezo, kaj se la partenogenezo alternas kun seksa reproduktiĝo, tion oni nomas heterogonio. Grava kondiĉo de seksa reproduktiĝo estas la fekundiĝo.

Fekundiĝo

Seksĉeloj havas nur duone tiom da kromosomoj, kiom havas korpoĉeloj. Nur la unuiĝo de du gametoj restarigas la nombron de kromosomoj karakterizan por la specio. La procezoj de fekundiĝo povas esti tre malsamaj, tial ni nun montros ĝiajn ĝeneralajn trajtojn. La matura ovoĉelo devas kontaktiĝi kun la spermatozoo. Se la fekundiĝo okazas ekster la korpo, tiam la spermatozooj ĝenerale alnaĝas la ovon helpe de frapado de siaj flageloj. Se la fekundiĝo okazas en la korpo, tiam en la renkontiĝo de seksaj ĉeloj partoprenas la seksvojoj de la gepatroj kaj iliaj gamonoj (kemiaĵoj, produktitaj de seksĉeloj), okazigintaj la kemotropismon ktp. Plejofte nur unu spermatozoo penetras en la ovoĉelon (unuspermio aŭ monospermio). La multspermio aŭ polispermio estas tre malofta fenomeno. Kiam okazas penetro de spermatozoo, la surfaco de la ovo tuj estigas membranon, kiu malhelpas al pliaj spermatozooj la penetron. La ovon penetras nur la kapo kaj la meza parto (kolo) de la spermatozoo. La kapo, kiu fakte estas nur duonnukleo, ŝvelas pro alpreno de likvaĵo, tiel ke ĝi eksimilas la ovoĉelan duonnukleon. La meza parto de spermatozoo enhavas centriolojn, sen kiuj la ĉeldividigo ne okazas. La centrioloj en ovoĉelo estigas citocentrojn, kiuj ligiĝas kun la centromenoj de kromosomoj.

La sperma nukleo kun centriolo proksimiĝas al la ovoĉela nukleo kaj finfine kunfandiĝas kun ĝi, formante zigotan nukleon. Ĉi tiu tuj komencas la dividiĝon. Malaperas la nuklea membrano, la kromosomoj fariĝas videblaj. Ili formas metafazo-grupon, kaj okazas la unua mitozo, kiel la unua paŝo al segmentiĝo. En tiu ĉi procezo ladisduiĝintaj centrioloj aŭ citocentroj difinas la polusojn de la estontaj blastomeroj. Tiam komenciĝas la ontogenezo, pri kiu jam temis en la antaŭa parto.

La seksaj ĉeloj evoluas en apartaj glandoj, la t.n. gonadoj. La ina gonado estas la ovujo, faklingve ovario. La vira gonado nomiĝas testiko. Plejofte en la ovario estas kavoj, ĉirkaŭitaj de folikla epitelio. Ĉiu ovaria foliklo konsistas el unu ovolo ĉirkaŭita de multaj foliklaj ĉeloj mem entenantaj en la folikla teko. Post maturiĝo de la ovoĉelo okazas disrompiĝo de la foliklo, rezulte de kio la ovo fariĝas libera por fekundiĝi. Tiun ĉi liberiĝon faklingve oni nomas ovulacio. La maturaj ovoĉeloj aŭ degeneras, aŭ falas en la ovodukton, aŭ ĉe la vivonaskaj en la uteron, kie okazas la embria evoluo de la ido.

La testikoj plejofte estas paraj glandoj, sed ili povas esti ankaŭ multnombraj. Ili aspektas aŭ sak- aŭ tuboformaj. La saketoj aŭ tubetoj havas multĉeltavolan muron, el kiu per komplika evoluo fariĝas la spermatozooj. El la tubetoj aŭ saketoj eliĝas spermatozooj tra spermodukto, kiu estas senpera kontinuaĵo de testiko. La spermoduktoj ofte sekrecias likvaĵon kaj ĝi kun spermatozooj formas spermon. En ĝi troviĝas granda amaso de spermatozooj. Ĉe kelkaj grupoj de animaloj la spermo estas enfermita de aparta membrano aŭ kapsulo sekreciita de la spermodukto. Tia kapsulo nomiĝas spermatoforo.

La plimulto de la animaloj estas diversaseksa: duono de la individuoj estas inoj, la aliaj estas virbestoj. Kelkaj grupoj de animaloj kaj plantoj estas hermafroditoj, t.e. ĉiuj individuoj produktas kaj ovojn kaj spermatozoojn. Hermafroditoj povas havi apartajn ovariojn kaj testikojn, aŭ komunan hermafroditan gonadon. Ĉe iuj hermafroditoj la ovoloj kaj spermatozooj maturiĝas samtempe, sed ĉe la plimulto diverstempe. Iuj hermafroditoj eĉ alternas, la besto unue estas vira, poste ina, poste denove vira kaj eventuale fine denove ina. Tian formon de hermafroditismo havas la eŭropa ostro (Ostrea edulis) kaj kelkaj gastropodoj.

Regenerado

La termino regenerado ĝenerale signifas kapablon de la vivuloj regeneri, t.e. denove evoluigi la perditajn partojn de sia korpo. Tiun ĉi terminon ne ĉiuj sciencistoj komprenas sammaniere. Tial, ke la vivo estas alterna procezo ekde la naskiĝo ĝis la morto, dum ĝi multege da ĉeloj naskiĝas kaj mortas, sed la individuo restas. La nuntempa scienco distingas du formojn de regenerado. Unue la fiziologian regeneradon, kiam regeneriĝas tiuj partoj de la korpo, kiuj foruziĝis rezulte de fiziologia aktiveco de la vivulo. La dua formo de regenerado estas la ripara, kiam la vivulo denove elkreskigas perditan parton de organo aŭ korpo. La fiziologia regenerado estas trajto de ĉiuj animaloj kaj parte de la plantoj. La homo ĉiutage regeneras multmilionojn da ĉeloj de la haŭto, sango ktp. La ripara regenerado estas tre disvastiĝinta ĉe la plantoj, celenteruloj, platvermoj, vostaj amfibioj ktp., sed estas nur sporade spertebla ĉe altnivelaj animaloj, ekzemple ĉe birdoj, mamuloj. La kapablo al fiziologia regenerado estas pli karakteriza ĉe pli evoluintaj organismoj, la ripara karakterizas la primitivajn grupojn. La naturo de la regeneraj procezoj estas tre komplika kaj multforma ĉe la diversaj grupoj. Ĝi verŝajne havas evoluan signifon.

Speciala kaj kurioza formo de regenerado estas la somata embriogenezo, kiam el distranĉitaj pecetoj de korpo evoluas novaj, tre ofte eĉ multnombraj individuoj. El korpaj ĉeloj de plantoj oni povas elkreskigi centon kaj eĉ milon da fruktarboj kaj aliaj utilaj kreskaĵoj. El pecetoj de hidro povas formiĝi pluraj individuoj. Premita tra delikata silka gazo, korpo de spongo povas doni ekeston de kelke da novaj spongoj ktp. Al somata embriogenezo apartenas la formiĝo de unuĉelaj (unuzigotaj) ĝemeloj, ĉar ili evoluas el la diploidaj, korpaj ĉeloj. Artefaritajn ĝemelojn el blastuloj de ranoj kaj aliaj bestoj la sciencistoj povas produkti ĉiutage.


Heredeco kaj ŝanĝiĝemo

Heredeco

La heredeco estas tiu trajto de la vivuloj, ke ili produktas idojn similajn al si. La ŝanĝiĝemo signifas, ke la idoj neniam povas esti identaj al siaj gepatroj. Pri la heredeco kaj ŝanĝiĝemo okupiĝas speciala branĉo de biologiaj sciencoj, la genetiko. La teorio de heredeco estas tre interesa - ĝi travivis multajn tempestojn dum sia ekzistado. La genetiko kiel scienco naskiĝis en la jaro 1865, kiam Gregoro Mendel publikigis la rezultojn de siaj observadoj. Nur post cent jaroj, en la 60-aj jaroj de nia jarcento, Watson kaj Crick malkovris la mekanismojn de heredeco, per kio ekis nova epoko, la t.n. molekula biologio, en la historio de biologio. Laŭ la teorio de Watson kaj Crick la proprecoj de la gepatroj estas enskribitaj en la formo de genetika kodo en molekuloj de DNA kaj RNA, kaj la kodo direktas la estiĝon de la programo.

La gravaj ĉelorganetoj, kie troviĝas DNA, estas la kromosomoj (vd. fig.13.). La nombro kaj formo de kromosomoj - la kariotipo estas karakteriza por ĉiuj specioj. La kariotipo ebligas aŭ malebligas la krucadon inter specioj aŭ rasoj. La hereditaj proprecoj povas esti dominantaj (regantaj) aŭ recesivaj (cedaj). La teoriaj unuoj de heredeco estas la genoj. La tuto de la genoj estas la genotipo, kaj la formo aŭ aperaĵo rezultinta de la genotipo estas la fenotipo. Fenotipo modifita fare de la medio nomiĝas modifaĵo.

Fig. 13. Kromosomaro kaj kromosomaj paroj de homo

Ŝanĝiĝemo

La ŝanĝiĝoj estas la bazo de evoluado. Ĉiu vivulo iagrade diferencas de siaj gepatroj kaj gefratoj. La ŝanĝiĝemo povas esti sensignifa, malrapida. En la evoluo gravan rolon ludas la t.n. saltmanieraj ŝanĝoj, kiujn la scienco nomas mutacioj. La kaŭzo de mutacio estas en la aliformiĝo de genoj, rezulte de kio estiĝas novaj proprecoj. La mutacioj estas tre oftaj ĉe mikroorganismoj. Laŭ siaj efikoj ili estas diversaj. La plej malfortaj estas la t.n. punktaj mutacioj, ilin sekvas la genaj mutacioj, tiujn ĉi la kromosomaj mutacioj kaj finfine la t.n. genomaj mutacioj. En la agrokulturo estas tre signifaj la t.n. genomaj mutacioj, kiel la poliploidaj, kiam la nombro de kromosomoj en la kariotipo plialtiĝas.

Se la nombro de kromosomoj plialtiĝas nur parte, ĝi nomiĝas aneŭploida; se la plimultiĝo koncernas ĉiujn kromosomojn, organismoj povas fariĝi poliploidaj, ekz. triploidaj, tetraploidaj (4-oblo), pentaploidaj (5-oblo), heksaploidaj (6-oblo) ktp. Ekzemple, unu raso de tritiko havas 14 kromosomojn, dua havas 28, tria havas 42 (fig. 14.). La mutacioj povas esti spontaneaj, sen videblaj aŭ rekoneblaj eksteraj instigoj, kaj induktataj per diversaj faktoroj (kemiaj, nukleaj ktp.). La granda plimulto de spontaneaj mutacioj estas sen- aŭ malutilaj. La lastaj ne partoprenas en la evoluo, ĉar la idoj kun malfavoraj proprecoj tuj forselektiĝas. La senutilaj ĝenerale estas neŭtralaj por la havantoj. Nur la utilaj mutacioj movas la evoluon antaŭen. Nun la plej danĝeraj mutaciigaj faktoroj estas la radioaktivaj radioj, estiĝintaj rezulte de la eksperimentoj per nukleaj armiloj kaj malzorga uzado de nuklea energio. La kemiaj mutagenoj (mutaciigaj kemiaĵoj) kiel industriaj gasoj, fumoj, insekticidoj ktp. kaj la ultraviolaj radioj same havas mutaciigajn rolon kaj efikon.

Fig. 14. Poliploida vico ds tritiko-rasoj

a - tritiko kun 14 kromosomoj,
b - kun 28 kromosomoj,
c - kun 42 kromosomoj

Morto

La morto estas la lasta vivfenomeno kaj ties dialektika kontraŭdiro. Vivon havas nur biologiaj sistemoj, la detruiĝo de sistemoĉelo, organo, organismo - signifas ĝian morton. Tial, kiam la organismo jam mortis, ĝiaj organoj, histoj, ĉeloj ankoraŭ vivas aŭ estas vivkapablaj. Tiun fenomenon uzas la kirurgio por la transplantado de organoj (koro, reno, korneo ktp.).

La vojo al morto estas longa, ĝin antaŭas la maljuniĝo. Dum tiu, la sistemo laŭgrade perdas la vivkapablon, kio konsistas el multaj fenomenoj, ekzemple perdo de la akvoenhavo, energio, kapablo al regenerado ktp. Sed ekzistas sistemoj, ĉe kiuj la vivo de la individuo ne finiĝas per morto. Troviĝas sciencistoj, laŭ kiuj morton karakterizas la apero de kadavro. Laŭ tiu ĉi vidpunkto la unuĉelaj organismoj estas senmortaj. Ili finas sian vivon, individuecon per ĉeldividiĝo, rezulte de kiu anstataŭ unu organismo fariĝas du egalvaloraj. Kompreneble, la unuĉelaj organismoj estas mortigeblaj per eksteraj faktoroj, sed la natura morto kun kadavro ilin ne karakterizas.

Ĉe la homoj kaj bestoj oni distingas du etapojn de morto: la t.n. klinikan morton, kiam la individuo jam ne povas plu funkcii, sed per ekstera helpo oni povas ĝin reanimi, ĉar ĝiaj organoj ankoraŭ estas vivo- kaj funkcipovaj. La biologia morto jam estas fakte la fino de la vivo por la individuo. Sed estas partoj de la korpo, organoj, kiuj post morto de la individuo povas pluekzisti inter artefaritaj cirkonstancoj kaj oni povas transplanti ilin en alian individuon.


La maksimuma vivdaŭro de kelkaj plantoj kaj bestoj

PLANTOJ

La vivo de la mikroorganismoj, plimultiĝantaj per ĉeldividiĝo, daŭras dum estiĝas du novaj individuoj. Multnombraj specioj de bakterioj - inter bonaj cirkonstancoj - dum duonhoro dividiĝas. Tial ne eblas paroli pri ilia aĝo. Sed multaj specioj de mikroorganismoj, inter cirkonstancoj nekonvenaj por sia vivo, povas konserviĝi vivkapablaj en sporujoj dum tre multaj jaroj, ekzemple la sporo de fermentfungo - ĝis 70 jaroj. Tiun ĉi staton la scienco nomas anabiozo, ĉar la vivprocezoj en la sporo estas tre signife malrapidiĝintaj.

Tre multaj herboj estas unujaraj, ekzemple: maizo, tritiko, hordeo, aveno, papaveto, agrostemo kaj multaj herbaĉoj. Ekzistas dujaraj herboj, ekzemple la brasiko, rafano, karoto, petroselo ktp., el la plej konataj. Aliaj estas multjaraj, ekz. eriko, berberiso, mirtelo.

Kelkaj arboj povas vivi 3000-5000 jarojn, sed ili estas tre maloftaj. La vivo de arboj ne ĉesas, se ili perdas iun parton, branĉon, branĉeton; eĉ branĉeto povas plue vivi kaj fariĝi nova arbo. La aĝo de arboj plejofte povas esti konstatita per la jarringoj.

BESTOJ

La vivdaŭro de sovaĝbestoj estas ne ĉiam determinebla. La bestoj, vivantaj en mallibereco, ĝenerale vivas inter artefaritaj cirkonstancoj. Ĝenerale, multaj bestoj mortas antaŭ siaj biologiaj eblecoj, tial la indikoj pri la vivdaŭro de bestoj ne ĉiam estas precizaj.


SUPERRIGARDO PRI LA VIVAJ ORGANISMOJ

En la vivaj organismoj okazas organizita kunlaborado inter la diversaj partoj (organoj, organetoj), kio manifestiĝas per metabolo, iritiĝivo kaj kresko kun reproduktiĝo.

La du "regnoj", la vegetaĵa kaj la animala, kiuj konsistigas la organisman mondon, prezentas du evoluajn liniojn, kiuj supozeble havas komunan originon; tamen ne estas klara limo inter la du regnoj. Karakteriza trajto de la vegetaĵoj estas ilia kapablo sintezi organikajn substancojn el neorganikaj per fotosintezo, kion la animaloj ne kapablas; sed ekzistas ankaŭ diversaj vegetaĵoj, al kiuj mankas tiu kapablo, ekz. fungoj kaj la plejmulto de bakterioj, kiuj tial devas havi metabolon similan al tiu de la animaloj.

Oni taksas je minimume unu miliono la nombron de la nun vivantaj kaj je preskaŭ duona miliono la nombron de fosiliaj animalaj specioj; la nombron de konataj nun vivantaj specioj de vegetaĵoj oni taksas je proks. 430.000. El la animaloj pli-malpli 90 procentoj de la specioj estas insektoj, el la vegetaĵoj pli ol 50 procentoj estas angiospermoj (fruktoportaj florplantoj).

Por havigi al si superrigardon pri la organismoj la homoj jam tre frue komencis ilin grupigi, klasifiki. Jam Aristotelo (384-322 a.K.) starigis simplan sistemon de la organismoj. Sed la unua, kiu starigis detalan sistemon, estis la sveda natursciencisto Carl Linnaeus (aŭ latina Carolus Linnaeus; 1707-1778; nobeligita en 1757 kiel Carl von Linné). La unuaj sistemoj estis bazitaj sur simileco, sed per la apero de la evoluismo la sistematiko ekhavis novan sencon: simileco ofte indikas parencecon. La nuna sistematiko klopodas starigi filogenezan sistemon, kiu spegulas la evolucion.

La baza nocio de la sistematiko estas la specio. Simplan difinon de specio por praktikaj bezonoj oni povus formuli jene: Specio estas ĉiuj individuoj, kiuj estas egalaj inter si kaj kun siaj idoj en ĉiuj gravaj karakteroj, kaj kiuj povas reproduktiĝi inter si, donante plu reproduktkapablajn idojn. Tamen neniam du individuoj estas absolute egalaj. Aliflanke ekzistas specioj morfologie nedistingeblaj, sed fiziologie malegalaj. t.n. "ĝemelaj specioj". Kelkaj biologoj preferas paroli pri populacioj, inter kiuj povas interŝanĝiĝi genetika materialo, evoluistoj parolas pri apartaj evoluaj linioj. Sed kiel ajn oni preferas difini la specion, oni atentu, ke la kriterioj ne estas absolutaj, la specioj ne estas konstantaj, sed per mutacioj ili malrapide evoluas kaj ŝanĝiĝas. â€" Okaze individuoj de du proksime parencaj specioj pariĝas, produktante bastardojn (hibridojn), kiuj tamen regule estas sterilaj (ekz. virazeno kaj ĉevalino donas mulon, virĉevalo kaj azenino hinon, ambaŭ sterilajn). â€" En la kadro de specio kun granda geografia disvastiĝo ofte estas diferencoj inter la individuoj en diversaj regionoj. Se tiaj diferencoj estas iom klaraj kaj konstantaj, oni parolas pri geografiaj rasoj aŭ subspecioj.

Speciojn. kiuj similas unu al la alia, oni unuigas en genrojn; ekz. la korniko, la korako, la monedo kaj la frugilego formas unu genron; aŭ la hundo, la lupo, la ŝakalo kaj la kojoto formas unu genron. La genrojn oni kolektas en pli ampleksajn grupojn nomatajn familioj, la familiojn en ordojn, la ordojn en klasojn, la klasojn en filonojn (kiujn en la botaniko oni ofte nomas divizioj). Ofte oni uzas ankaŭ interŝtupojn kiel superfamilioj, subfamilioj, triboj ktp.

Organismoj, kiuj vivas en similaj cirkonstancoj, ofte fariĝas similaj, kvankam ili ne estas parencaj. Tia simileco nomiĝas konverĝo. Starigante superajn grupojn oni devas atenti, ĉu la simileco, sur kiu oni bazas la grupon, estas reala, ne kaŭzita de konverĝo.

Nacilingvaj nomoj de organismoj ordinare spegulas la bezonojn de laikoj, sed ofte ne respondas al precize difinitaj specioj. Simile estas pri Esperantaj nomoj de organismoj. Sed sciencisto bezonas ekzaktajn nomojn por ĉiuj ekzistantaj specioj kaj naturaj grupoj de organismoj. La sciencan nomsistemon aŭ nomenklaturon fondis Linné en 1753 por la vegetaĵoj kaj en 1758 por la animaloj. Li donis unuvortan nomon, ordinare latinan substantivon al ĉiu genro, aldonante duan vorton, ordinare latinan adjektivon aŭ substantivon en genitivo aŭ kiel apozicio por indiki la specion. Ekzistas detalaj regularoj kiel procedi en okazo de dubo pri la ĝusta nomo. â€" Nomojn de familioj oni formas en botaniko aldonante la sufikson -aceae (en Esperanto: -acoj) kaj en zoologio la sufikson -idae (-edoj) al la nomo de la tipa genro de la familio; nomojn de subfamilioj oni simile formas per -oideae (-oidoj) en botaniko kaj per -inae (-enoj) en zoologio.

Ĉar la plimulto de la hodiaŭaj natursciencistoj malmulte scias latinon, la senerara uzado de la latina nomenklaturo prezentas kelkajn malfacilaĵojn. Tial estas ellaborita sistemo, per kiu oni simple povas transformi la gisnunan latinforman nomenklaturon en Esperantan tiel, ke la nomoj estu facile rekoneblaj. Oni tiel evitas la malfacilaĵojn kaj malregulaĵojn de la latina gramatiko kaj la dubojn pri la prononco, profitante la simplecon kaj regulecon de Esperanto. Jen kelkaj ekzemploj:

Ciconia nigra: Cikonio nigra. Motacilla alba: Motacilo blanka. Lumpenus maculatus: Lumpeno makula. Muscicapa hypoleuca: Muŝkaptulo subeblanka. Equus caballus: Ekvo ĉevalo. Lyrurus tetrix: Liruro tetro. Anser anser: Ansero ansero. Nycticorax nycticorax: Noktokorako noktokorako. Glycera lapidum: Glicero ŝtona. Lissodelphis peroni: Lisodelfeno Peron'a. Canis familiaris: Kaniso familiara. Canidae: Kanisedoj. Anas platyrhynchos: Anaso platbeka. Anatidae: Anasedoj. Anatinae: Anasenoj.


Listoj de la ĉefaj grupoj de la du regnoj

(+ antaŭ nomo indikas, ke temas pri grupo konata nur per fosilioj. La nombro post nomo indikas laŭtaksan nombron de la vivantaj specioj, nombro en parentezo indikas fosiliajn speciojn.)

Regno VEGETAĴA (Regnum vegetabile)

Divizio: ŜIZOFITOJ (Schizophyta) 3600
Klasoj
Divizio: ALGOJ, FIKOFITOJ (Phycophyta) 43.000
Klasoj
Divizio: FUNGOJ, MIKOFITOJ (Mycophyta) 100.000
Klasoj
Divizio: LIKENOJ (Lichenes) 20.000
Klasoj
Divizio: BRIOFITOJ (Bryophyta)
Klasoj
Divizio: PTERIDOFITOJ (Pteridophyta) 10.500
Klasoj
Divizio: SEMPLANTOJ, SPERMATOFITOJ (Spermatophyta) 227.000


Regno ANIMALA (Regnum animale)

Subregno: PROTOZOOJ (Protozoa) 30.000 (40.000)


Subregno: PARAZOOJ (Parazoa)


Subregno: AGNOTOZOOJ (Agnotozoa)


Subregno: HISTULOJ, METAZOOJ (Histozoa, Metazoa)