Canlıların ortak özellikleri

Bir mağarada tavandan sarkan sarkıtlar yıllar içinde uzar. Bir mum alevi oksijen tüketir, ısı verir ve karbon dioksit çıkarır. Bir tuz kristali doymuş bir çözeltide büyür. Bunların hiçbiri canlı değildir; oysa her biri canlılara ait sanılan bir özelliği taklit eder. Öte yandan bir tohum yıllarca kuru bir kavanozda hareketsiz durabilir ve yine de canlıdır. Canlıyı cansızdan ayırmak, tek bir özelliğe bakmakla yapılamaz. Oryantasyonda biyolojiyi çalışmanın alışkanlıklarını kurduk ve tanı testiyle başlangıç noktasını belirledik. Akademinin ilk modülü burada açılıyor: bütün canlıların paylaştığı özellikleri tek tek tanıyacak ve canlılığın bu özelliklerin birlikte bulunmasıyla tanımlandığını göreceğiz.

• Canlıların ortak özelliklerini sayar, her birini örnekle açıklarsın.
• Yalnız bazı canlılarda görülen özellikleri ortak özelliklerden ayırırsın.
• Boşaltım ile dışkılamayı, adaptasyon ile bireysel değişikliği ayırt edersin.
• Bütün hücrelerde ortak olan yapı ve molekülleri tanır, virüsün neden sınırda kaldığını açıklarsın.

Canlıyı cansızdan ne ayırır

Kristaller büyür, alev oksijen harcar, rüzgârla sürüklenen bir yaprak hareket eder. Tek tek ele alındığında canlılığa ait sanılan özelliklerin birçoğu cansız yapılarda da görülebilir. Bu yüzden biyoloji canlıyı tek bir ölçütle değil, bir dizi ortak özelliğin birlikte bulunmasıyla tanımlar. Bir yapı bu özelliklerin hepsini taşıyorsa canlıdır.

Hücresel yapı

Bütün canlılar bir ya da daha çok hücreden oluşur. Bakteriler ve mayalar tek hücrelidir; bitkiler ve hayvanlar çok sayıda hücreden kurulur. Hücre, canlılığın bütün özelliklerini gösterebilen en küçük birimdir. Çok hücreli canlılarda hücreler görev paylaşır; benzer hücreler dokuları, dokular organları, organlar da sistemleri oluşturur.

Beslenme ve metabolizma

Her canlı enerji ve yapı maddesi elde etmek için beslenir. Bitkiler, algler ve bazı bakteriler gerekli organik maddeyi kendileri üretir: çoğu ışık enerjisini kullanır, bazı bakteriler ise ışık yerine inorganik maddelerin kimyasal tepkimelerinden aldığı enerjiyle besin kurar. Hayvanlar ve mantarlar ise organik maddeyi dışarıdan hazır alır. Hücre içindeki yapım ve yıkım tepkimelerinin tümüne metabolizma denir. Küçük moleküllerden büyük moleküllerin kurulmasına yapım (anabolizma), büyük moleküllerin parçalanmasına yıkım (katabolizma) adı verilir.

Solunum

Bütün canlı hücreler, besin moleküllerindeki enerjiyi hücrenin kullanabileceği ATP biçiminde serbest bırakmak için hücresel solunum yapar. Bu solunum oksijenli ya da oksijensiz olabilir. Fotosentez yapan bitkiler de solunum yapar; ürettikleri besin ancak solunumla ATP'ye dönüştürülerek kullanılabilir. Fotosentez bazı canlılara özgüdür; hücresel solunum ise bütün canlılarda ortaktır.

Boşaltım

Metabolizma sırasında karbon dioksit, üre gibi hücreler için zararlı atıklar oluşur. Bu atıkların vücuttan uzaklaştırılmasına boşaltım denir: akciğerden karbon dioksit verilmesi, böbreklerden üre ve fazla suyun atılması, terle bazı tuzların çıkması boşaltımdır. Sindirilemeyen besin artıklarının dışkıyla atılması ise boşaltım sayılmaz; bu artıklar hücre metabolizmasından değil, sindirim kanalından geçen besinden gelir.

Büyüme ve gelişme

Canlılar hücre sayısını ya da hücre hacmini artırarak büyür. Gelişme ise hücrelerin farklılaşıp yeni görevler kazanması ve vücudun olgunlaşmasıdır. Bir tohumun çimlenip yaprak, gövde ve kök oluşturması büyüme ile gelişmenin birlikte yürüdüğünü gösterir.

Üreme

Canlılar üreyerek kendilerine benzeyen yeni bireyler oluşturur. Üreme eşeyli ya da eşeysiz olabilir. Üremenin önemli bir ayrıntısı vardır: üreme, bireyin yaşamını sürdürmesi için zorunlu değildir; üremeyen bir birey yaşayabilir. Ama türün devamı ancak üreme ile sağlanır.

Uyarılara tepki ve hareket

Canlılar çevrelerindeki ışık, sıcaklık, dokunma, kimyasal madde gibi değişikliklere tepki verir. Hayvanlar bu tepkiyi çoğu zaman yer değiştirerek gösterir. Bitkiler yer değiştirmez, ama hareket eder: gövdeleri ışığa doğru yönelir, kökleri yerçekimi yönünde büyür, küstüm otunun yaprakları dokunulunca kapanır.

Homeostazi

Dış koşullar değişse de canlılar iç ortamlarını belirli sınırlar içinde tutar; buna homeostazi denir. Vücut sıcaklığı yükselince ter bezlerinin çalışması, kan şekeri düşünce hormonlarla dengenin yeniden kurulması, su kaybedildiğinde susama hissi homeostazinin örnekleridir.

Adaptasyon

Bir canlının yaşadığı ortamda hayatta kalma ve üreme şansını artıran, nesiller boyunca kalıtsal olarak aktarılan özelliklere adaptasyon denir. Kutup ayısının kalın yağ tabakası ve kaktüsün dikene dönüşmüş yaprakları buna örnektir. Bireyin yaşamı içinde ortamın etkisiyle ortaya çıkan ve döllere aktarılmayan değişiklikler ise adaptasyon değildir; güneşte derinin bronzlaşması böyle bir değişikliktir.

Özellikler birbirine bağlıdır

Ortak özellikler bir listenin bağımsız maddeleri değil, birbirini besleyen halkalardır. Beslenmeyle alınan madde solunumda enerjiye dönüşür; bu enerji büyümeyi, hareketi ve üremeyi mümkün kılar. Metabolizmanın ürettiği atıklar boşaltımla uzaklaştırılır. Homeostazi, bütün bu süreçlerin bozulmadan sürmesi için iç ortamı dengede tutar. Adaptasyon ise daha uzun bir zaman ölçeğinde, nesiller boyunca türü ortamına uydurur. Bir halka koptuğunda ötekiler de etkilenir; örneğin boşaltım durursa biriken atıklar metabolizmayı bozar.

Kuru tohum neden canlıdır

Kanca'daki kavanozdaki tohum hareket etmez, büyümez, görünürde hiçbir şey yapmaz. Yine de canlıdır, çünkü hücreleri ve kalıtım maddesi sağlamdır ve metabolizması durmamış, yalnızca çok yavaşlamıştır. Uygun su, sıcaklık ve oksijen sağlandığında tohum çimlenir ve bütün ortak özelliklerini yeniden gösterir. Canlılık, bir anlık görünüşe göre değil, yapının bu özellikleri taşıma yeteneğine göre değerlendirilir.

Bütün hücrelerde ortak olanlar

Ortak özelliklerin altında ortak yapılar ve moleküller vardır. Bütün hücrelerde bir hücre zarı, sitoplazma, ribozomlar ve kalıtım maddesi olarak DNA bulunur. Bütün hücreler enerjiyi ATP ile taşır ve tepkimelerini enzimlerle hızlandırır. Zarla çevrili bir çekirdek, mitokondri ya da kloroplast ise her hücrede bulunmaz.

Sınırda bir yapı: virüs

Virüslerin hücresel yapısı ve kendi metabolizması yoktur; yalnız bir konak hücrenin içine girdiklerinde, o hücrenin düzenini kullanarak çoğalabilirler. Ortak özelliklerin çoğunu tek başlarına gösteremedikleri için canlı sayılmazlar ve canlı ile cansızın sınırında yer alırlar. Ayrıntıları canlılar dünyası modülünde ele alınacaktır.

Ortak özelliklerin hepsi, hücrenin içindeki maddelere dayanır. Sıradaki ders bu maddelerin en bolundan başlıyor: suyu ve mineralleri ele alıyor.

Örnek 1 — Ortak özellik

Soru: Hangisi bütün canlıların ortak özelliğidir?

• A) Fotosentez yapmak
• B) Akciğerle solunum yapmak
• C) Eşeyli üremek
• D) Hücresel solunumla ATP üretmek
• E) Yer değiştirmek

Çözüm: Bütün canlı hücreler enerji için hücresel solunum yapar; ötekiler yalnız bazı canlılarda görülür. Cevap: D.

Örnek 2 — Boşaltım

Soru: Hangisi boşaltıma örnek değildir?

• A) Karbon dioksitin akciğerden verilmesi
• B) Sindirilemeyen artıkların dışkıyla atılması
• C) Ürenin böbreklerden atılması
• D) Terle bazı tuzların çıkarılması
• E) Fazla suyun idrarla atılması

Çözüm: Dışkıdaki artıklar hücre metabolizmasından değil, sindirim kanalından geçen besinden gelir. Cevap: B.

Örnek 3 — Adaptasyon

Soru: Hangisi bir adaptasyondur?

• A) Kaktüs yapraklarının dikene dönüşmüş olması
• B) Güneşte derinin bronzlaşması
• C) Spor yapan birinin kaslarının büyümesi
• D) Soğukta titreme
• E) Bir yaranın iyileşmesi

Çözüm: Dikenler su kaybını azaltan ve nesiller boyunca aktarılan kalıtsal bir özelliktir. Cevap: A.

Örnek 4 — Ortak yapı

Soru: Hangisi bir bakteri hücresinde de, bir insan hücresinde de bulunur?

• A) Mitokondri
• B) Kloroplast
• C) Zarla çevrili çekirdek
• D) Ribozom
• E) Hücre duvarı

Çözüm: Ribozom, hücre zarı ve DNA bütün hücrelerde ortaktır. Cevap: D.

• Tek bir özelliği canlılık için yeterli saymak. Kristal büyür, alev oksijen harcar; ama canlı değildir.
• Dışkılamayı boşaltım sanmak. Boşaltım metabolik atıkların atılmasıdır.
• Fotosentez yapanların solunum yapmadığını düşünmek. Bütün canlılar hücresel solunum yapar.
• Üremeyi bireyin yaşaması için zorunlu sanmak. Üreme türün devamı için gereklidir.
• Bireysel değişikliği adaptasyon saymak. Adaptasyon kalıtsaldır ve nesiller boyunca aktarılır.