生物,解答生命中的重大问题/简介
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生物学是研究生命的科学。
当我们观察周围的世界时,我们看到生命。我们本身是生活在充满其他生物的世界中的生物。这个世界充满了复杂而美丽的生物。但是它们是如何运作的?它们是由什么组成的?为什么它们会做它们做的事情?
研究生命并试图回答这些问题的科学被称为生物学。每个人都应该学习生物学,因为生命不仅在我们周围,它还在我们体内。这是我们每天、每一刻都会经历的事情。学习生物学就是了解我们自己。我们是谁。我们是什么。我们为什么存在。
在这本教科书中,我们将提出生命中的重大问题,并试图找到答案。1
诸如
What is life? Why are plants green? What is the world made of?
随意浏览这本书,或者直接阅读它。它涵盖了您可能在大学生物学入门课程中以及更多课程中所涵盖的信息。因此,让我们带着好奇心去探索生命。
当我们第一次学习世界时,我们通过提问来学习。我们问父母、其他成年人和年长的孩子。这就是我们学习阅读的方式。这就是我们学习事物的名称的方式。我们询问被称为权威的人,他们告诉我们答案。
但还有另一种了解世界的方法。我们可以提出问题,并尝试通过观察和推断来自己找到答案。我们可以抬起一块石头,看看生活在它下面的蚯蚓。
科学是一种通过提出问题并尝试通过测试和观察来回答问题,从而了解世界的方法。通过设计实验和查看结果,我们可以更接近世界运作方式的真相。如果实验不支持一种解释,我们就会找到一种新的解释。
科学家认为直接观察胜于权威。如果事实不支持某一信念,我们就会放弃它,转而支持证据支持的信念。因此,科学思想始终处于不断变化之中,随着我们对世界的理解发生变化而发生变化。
科学家通过实验和解释结果来了解世界。这种测试方法有时被形式化为称为科学方法的东西。
在科学方法中,一个人从一个问题开始。
科学方法
- 提出一个问题。
- 提出一个假设(有根据的猜测)。
- 设计一个实验(你已经做出预测的实验)。
- 执行实验并查看结果。
- 对结果的意义得出结论。
- 如果假设未得到证实,请返回步骤 2 并提出一个新的假设。
这些简单的步骤使科学家能够建立一个关于宇宙及其运作方式的经验证实的事实体系。当一个假设被许多、许多实验所证实时,我们可以称之为科学理论。一些有用且经过充分验证的科学理论被称为自然规律。
并非只有一件事将生物与非生物区分开来。猫会移动,但汽车也会移动。树会长大,但云也会长大。细胞有结构,但晶体也有结构。事实上,如果你问某人如何区分生物和非生物,许多人会不知所措。他们会说,“你就是知道”。
定义生命很复杂。生物学家通过列出生物共有的特征来定义生命。拥有所有生命特征(不仅仅是一两个)的东西被认为是活着的。
单个生物被称为生物。生物有很多共同特征。
生物...
- 对环境变化做出反应。
- 生长和发育。
- 能够繁殖并产生后代。
- 利用能量并具有复杂的化学反应(代谢)。
- 保持自身稳定状态(稳态)。
- 由称为细胞的结构组成。
- 生物进化。
如果你踩在一块石头上,它只会躺在那儿,但如果你踩在一只乌龟上,它可能会移动甚至咬你。生物知道周围发生了什么,并对环境变化做出反应。换句话说,生物能够对刺激做出反应。
种子可能看起来像一块卵石,但在合适的条件下,它会发芽并形成幼苗,幼苗会成长为更大的植物。生长是指生物体在尺寸上增大且细胞数量增加的过程。换句话说,生长会产生更多或更大的细胞。另一方面,发育是指特定结构的变化。例如,受精卵会发育出器官等专门的结构。
生物会产生更多与自己相似的生物。它们通过有性或无性繁殖(克隆)进行繁殖。无论生物是兔子、树还是细菌,生命都会创造更多的生命。
一朵花具有复杂而美丽的结构。晶体也是如此。但如果你仔细观察晶体,你不会看到任何变化。另一方面,花朵通过花瓣运输水分,产生色素分子,分解糖以获取能量,以及进行大量其他化学反应,这些反应对于生物体保持生命至关重要。我们将细胞中的所有化学反应的总和称为新陈代谢。
举个例子,人类,智人,通过进食来为细胞提供能量。他们所吃的食物为细胞提供化学能量。
人体温度约为 98.6 华氏度(或约为 37 摄氏度)。如果你在一个冬天的早晨走出户外,气温可能在冰点以下。但是,你不会变成冰块。你会颤抖、吃饭,以及做一些必要的事情来保持体温不变。生物体保持自身的稳定状态。这被称为稳态。
如果你仔细观察任何生物体,你就会发现它是由称为细胞的结构组成的。蕨类植物、鱼类和象等截然不同的生物体在细胞水平上看起来非常相似。所有生物体都是由一个或多个细胞构成的。
生物进化是指种群中遗传特征在世代之间发生的变化。生物体往往适应其环境,从长远来看,会导致其特征发生进化。
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