如何定義生物?

如何定義生物?

 

生物學是研究生物的學科。但，生物又是如何定義的?

 

基本上，生物學家認為生物應具有以下特徵(稱為生命特徵(living characteristics):

 

1.      生殖(reproduction)

-          即可產生下一代。

2.      生長(growth)

-          會增加體積或複雜性。

3.      營養(nutrition)

-          需要獲取食物。(但獲取的途徑可以是自行制造或攝取自外界)

4.      呼吸(respiration)

-          可分解食物釋出能量。

5.      感應(irritability)

-          可探測刺激(環境的變化)作出反應

6.      運動(movement)

-          可移動(局部或全身)

7.      排泄(excretion)

-          可排出體內代謝廢物。

8.      維持體內平衡(homeostatsis)(有些教科書會加上這個特徵)

-          能維持體內不同參數(物質或非物質)水平

 

即是說，要界定某一物體是否生物，便要審視一下這物體有沒有以上的能力。

 

試試用這方法來說明以下物體是否屬於生物?

1.      石頭

2.      人

 

很明顯，

石頭不是生物，因為以上所有特徵，石頭皆沒有!

人(我們最熟悉的生物)則一定屬於生物，因為人有以上所有特徵，我們可輕易用一些例子來說明以上的特徵:

1.      人可生殖，可以產生下一代(不然我們從何而來)

2.      人可生長，我們自己便從小長大。

3.      人需要營養，我們需要進食，即獲取食物。

4.      人會呼吸，我們可分解食物釋出能量。(但這項有時會誤會是進行氣體交換，留意，生物學上的呼吸指的是於細胞內釋出能量的過程，而不是吸入或呼出氣體)

5.      人可感應。例如我們看見事物，然後作出反應。

6.      人可運動，我們可自由移動至其他位置。

7.      人可排泄，我們需要排尿。

8.      人會進行體內平衡，我們的體温大致維持在攝氏37度。

 

 

留意，要說明某一物體(例如人)是否生物，我們應判斷這物體是否有這些特徵涉及的過程，而不是有沒有那特徵的名稱。例如

應答，人可對刺激作出反應，例如可對閃避飛過來的物件，而不是答「人有感應」。

因為，有時我們說明某些物體時，明明一定不是生物，但其實有些生命特徵也擁有的，例如也可於體內分解物質，釋出能量，祇是由於這物體肯定不屬於生物，我們不會把分解的物質稱為「食物」，這釋出能量的過程也不稱為「呼吸(respiration)」而已。

 

引申問題:

1.      是不是所有生物皆擁有以上的特徵?

2.      汽車(或機械人)是否屬於生物? 試加以解釋。

3.      病毒是否屬於生物? 試加以解釋。

相關文章:

1.      為何生物一定擁有以上特徴?

有關生命特徵

 

學生初初學習生物學的時候，首先學的是對生命的定義，如何才算是生物? 又或者說生命應有甚麼共同特徵?

 

同學應該還記得以下的生命特徵吧?

1. 繁殖: 能繁衍下一代的能力

2. 生長: 體積及複雜性增加的能力

3. 營養: 獲取食物的能力

4. 呼吸: 分解食物釋出能量的能力

5. 排泄: 排出代謝廢物的能力

6. 感應: 探測環境變化(刺激)作出反應的能力

7. 運動: 能移動身體的能力

 

但同學有沒有想過，為甚麼是以上的特徵(能力)? 是不是所有生物皆需要這七個等徵?

要理解以上的問題，首先要想想以上的特徵對生命有甚麼重要性? 沒有這些特徵的話，生命還有可能存在嗎?

 

說真的，沒有以上的特徵，生命真的無法存在!

 

同學首先要知道一個物質存在於自然界中，正常會發生甚麼事? 正常來說，外界有足夠能量的話(例如某一高温下)，這物質便會不斷分解，最後分解成細小的粒子。

 

但，生命偏偏不是! 似乎是反向而行，可於同一温度下把不同分子組合一起，形成生命。

 

很明顯，要把不同物質組合一起形成生物體，需要額外的能量供應，而這額外的能量供應形式一定不是環境中已有的形式(已有的形式，主要是熱及光能，會不斷把物質分解)，而是另一種方式。

 

而這釋出所需能量形式的過程，便是「呼吸作用」。所以，所有生物要活著，有生命活動，便一定需要進行呼吸作用。留意，呼吸作用並不一定需要氧氣! 但卻一定需要呼吸物質(即食物)。

 

生命會進行組合、進行各類活動，至少需要獲取能量，便需要進行「營養作用」。營養作用便是獲取食物的過程。留意，獲取食物的方法可能是自制食物，也可能不是。

 

生命進行不同的生命活動，本質上都是化學反應，化學反應過程中，也少不了產生了可能對生命活動有害的物質，生物便有需要進行「排泄」，處理掉這些廢物。處理的方法有多種，直接排出體外是其中一種方法。

 

正常而言，在自然界中，生物不可能不受到威脅而死亡，因此生物要永續存在的話，便需要能繁殖，產生下一代。

 

但繁殖後的下一代，不可能一開始便跟成熟生物體一樣(即使是單細胞生物)能處理不同的問題，需要「生長」，直至成熟。何謂「成熟」? 基本上便是能達致可繁殖的階段。

 

以上五項能力應是所有生物(包括單細胞生物)皆擁有的能力，處理的複雜程度，不同生物會不同。

 

那另外兩項能力，「感應」及「運動」有是否必需?

這要先理解一下以上兩項特徵有甚麼重要性? 感應跟運動一樣，對生物的重要性如下:

(1) 找尋食物

(2) 逃避危險

(3) 找尋配偶

以上的重要性，不同的生物有不同的處理方法，當然像動物一樣，感應及運動較佳的話，以上的功能較易達到。但沒有或較弱(例如植物)，也可以用其他方式解決以上的問題。

以植物為例子:

(1) 找尋食物問題: 不需要，因植物可自制食物。

(2) 逃避危險: 植物無法移動，的確無法危險，但植物靠大量繁殖下一代，以確保後代能生存下去。

(3) 找尋配偶: 靠風或其他動物，仍可以把花粉粒傳至雌性的子房內。