1: Eliömaailma
Mitä elämä on?


puro British Columbiassa
Puro British Columbiassa Kanadassa. (Kuva Petri Liuha)

Elämän esiintymisen perusedellytyksiin kuuluu nestemäisessä muodossa oleva vesi. Vedellä on useita elämälle tärkeitä ominaisuuksia: Ensinnäkin se on tehokas liuotin, koska vesimolekyylit pystyvät tunkeutumaan liuotettavan aineen rakenneosien väliin ja näin puskemaan niitä rilleen. Toiseksi solujen elintoiminnot perustuvat näiden veteen liuenneiden aineiden välisiin reaktioihin. Kolmanneksi vesi on hiilidioksidin ohella fotosynteesin toinen keskeinen lähtöaine. Veden ominaislämpökapasiteetti on suuri, mistä seuraa, että se pystyy sitomaan ja vapauttamaan tehokkaasti lämpöä ilman, että sen oma lämpötila paljon muuttuu. Maapallon pinnasta noin 71 % on merten peitossa. Näin vedellä on lämpötilaeroja tasoittava vaikutus, mikä helpottaa elämän esiintymistä maapallolla. Veden pH ja suolapitoisuus ovat myös elämää rajoittavia tekijöitä.

Toinen tärkeä elämän perusedellytys on sopiva lämpötila. Se rajoittaa eliölajien maantieteellistä levinneisyyttä maapallolla. Toimivan solun massasta noin 60–70 % on vettä. Solut eivät siis saa jäätyä, sillä silloin niihin syntyy solun hienorakenteen särkeviä jääkiteitä ja solu kuolee. Liian korkea lämpötila rajoittaa elämän esiintymistä, sillä useimpien eliöiden proteiinit muuttuvat biologisesti tehottomiksi jo + 45 °C:ssa.

Monet alkuaineet kuten happi, hiili ja typpi sekä niiden muodostamat yhdisteet ovat eliöille elintärkeitä. Ne saavat niitä ympäristöstään; hiilen ja typen ilmakehästä suoraan tai välillisesti. Happea tarvitaan soluhengitykseen ja hiilidioksidia yhteyttämiseen. Vesieliöt pystyvät hyödyntämään vedessä olevaa happea ja hiilidioksidia.

Paine on elämän esiintymistä rajoittava tekijä. Ihminen kestää sen vaihtelua noin 0,3:sta kolmen ilmakehän paineeseen. Eräät eliöt sietävät jopa 1 500 kertaa suurempaa ilmakehän painetta. Tästä syystä elämää esiintyy syvimmissä valtamerten syvänteissäkin. Toisessa ääripäässä on alppivaris, joka pystyy oleskelemaan jopa noin 8–9 kilometrin korkeudessa, missä ilmanpaine on matala.

Avaruuslentojen yhteydessä on havaittu, että painovoima on ainakin selkärankaisilla merkittävä elämän esiintymiseen vaikuttava tekijä. Se vaikuttaa kalsiumin säilymiseen ihmisen luustossa. Painottomassa tilassa luut eivät saa tarpeeksi rasitusta ja kalsium alkaa liueta vereen. Painovoiman puuttuminen aiheuttaa ihmisellä lisäksi tasapainohäiriöitä, joiden oireina esiintyy päänsärkyä ja huimausta sekä liikkeiden horjuvuutta.

Sopivat säteilyolot ovat myös elämän esiintymisen edellytys. Kasvien fotosynteesi perustuu näkyvään valoon. Toisaalta otsonikerros suojaa haitalliselta ultraviolettisäteilyltä ja Maan magneettikenttä aurinkotuulen hiukkasilta. Otsonikerroksen kehittyminen mahdollisti elämän siirtymisen meren suojaavan vesikerroksen alta maalle ja vaikutti osaltaan evoluution kulkuun. Ilmakehän yläosan kerros, ionosfääri, suojaa Auringon haitalliselta gamma- ja röntgensäteilyltä.

Eliöiden yhteiset ominaisuudet

  • Eliöt koostuvat yhdestä tai useammasta solusta.
  • Eliöiden kemiallinen rakenne on samankaltainen: kaikista eliöistä löytyy samoja alkuaineita.
  • Eliöt ovat itsesäätelykykyisiä eli ne säätelevät elintoimintojaan muuttuvien olosuhteiden mukaan.
  • Eliöt esiintyvät yleensä yksilöinä. Poikkeuksen muodostavat esimerkiksi koralliriutat.
  • Eliöt reagoivat ympäristön ärsykkeisiin.
  • Eliöillä on elämänkaari.
  • Eliöillä on aineenvaihdunta.
  • Eliöt lisääntyvät.
  • Eliöillä on perinnöllisiä ominaisuuksia.
  • Eliöt ovat kehittyneet ja kehittyvät evoluution myötä
  • Eliöt kasvavat.


BIOLOGIA
Kurssin etusivu
Mitä elämä on?
Biologia tieteenä
Evoluutio
Elämän kehitysvaiheet
Eliökunnan luokittelu
Miten luonto toimii?
Ekologian tarkastelutasot
Luonnon monimuotoisuus
Sivukartta
OpetushallitusEtälukio KäyttöehdotOhjeet