Leven

ZieLeven (doorverwijspagina)voor andere betekenissen van Leven.

Leven Fossielvoorkomen: Archaïcum–heden(3370–0Ma)
Plantengroeiop bergtoppen inNieuw-Zeeland
Taxonomische indeling
Domeinenensupergroepen Cellulair leven DomeinBacteria DomeinArchaea DomeinEukarya Niet-cellulair leven Virussen Viroïden
Portaal Biologie

Levenis eennatuurlijk procesdat plaatsvindt in complexe, georganiseerde dynamische structuren –organismengenaamd.Levende organismen houden hun eigen bestaan in stand door middel van biologische processen, zoals interneregulatie,stofwisselingenvoortplanting.Bekende levensvormen zijnplanten,dieren,schimmels,algenenbacteriën.De wetenschap die zich bezighoudt met de bestudering van levende wezens en levensverschijnselen heetbiologie.

Er zijn in de loop van de geschiedenis veel definities van het concept 'leven' voorgesteld. Er bestaat echter geen sluitende omschrijving die het onderscheid tussen delevende natuuren de overige werkelijkheid scherp aangeeft, en die bovendien alle bekende organische systemen omvat.De moderne biologie definieert leven voornamelijk door deverrichtingendie een levend wezen vertoont, te karakteriseren:handhavingvan het inwendig milieu,stof- en energiewisselingmet de omgeving,groei en ontwikkeling,aanpassingaan de omgeving, reactie op stimuli enevolutie.

Dediversiteitvan levensvormen is ondergebracht intaxonomischesystemen. In het verleden gebeurde dit in de eerste plaats doormorfologischeenanatomischekenmerken vanfossieleen recentesoortente vergelijken. Ook de embryonale ontwikkeling,levenscyclusen geografische verspreiding van levende wezens boden hierbij houvast. Met de opkomst van demoleculaire biologiekon men ook aan de hand vangenetische informatieverwantschappen tussen organismen vaststellen en evolutionaire trends traceren, en inschatten wanneer de verschillende verwantschapslijnen uit elkaar zijn gegaan.

Levende wezens zijn opgebouwd uitbiochemische moleculen.Nucleïnezuren alsDNAenRNAvormen in alle organismen de basis van erfelijkheid; deze moleculen dragen de instructies voor de aanmaak vaneiwittendie op hun beurt ten grondslag liggen aan alle levensprocessen.Volgens de huidige inzichten is het leven minstens 3,5 miljard jaar geleden opAardeontstaan. Hoewel er geen sterke aanwijzingen zijn voor het bestaan vanbuitenaards leven,is het in toenemende mate onderwerp van wetenschappelijk onderzoek.

Definiëring

Het formuleren van een sluitendedefinitievanlevenis zowel in de wetenschap als defilosofieeen moeilijk vraagstuk.Deze moeilijkheid komt ten dele voort uit het feit dat leven geen substantie is, maar eenproces– een dynamische staat vanzijn.Van een formele definitie wordt verwacht dat deze het onderscheid tussen de levende natuur en de overige werkelijkheid kan benoemen. Noch denatuurwetenschappen,noch degeesteswetenschappen(waaronder defilosofie) zijn echter in staat een bevredigende definitie te bieden waarmee dat wezenlijke onderscheid wordt aangegeven.Buiten de wetenschap en filosofie is 'leven' wel injuridischezin gespecificeerd, in het bijzonder om concepten alsdoodofongeborente omlijnen.

Biologie

Binnen debiologiezijn de meeste definities van leven beschrijvend van aard. Leven kan in algemene termen omgeschreven worden als een 'organiserend systeem dat zijn bestaan in een gegeven omgeving behoudt en bevordert'.De onderliggende processen die een organisme in leven houden (bijvoorbeeld de omzetting vanorganische verbindingen), zijn niet intrinsiek anders dan de processen die men aantreft in levenloze natuur. Met andere woorden: er bestaat niet een enkele karakteristieke eigenschap die zowel intrinsiek als uniek is voor leven. Om deze reden wordt er naar criteria gezocht die beschrijven wat een organismedoeten hoe het zich in leven houdt.

Tot de klassieke levensverschijnselen behoren zeven kenmerken:

1. Homeostase:het vermogen van een organisme om het interne milieu constant te houden.
2. Organisatie en structuur:een organisme is opgebouwd uit een of meercellen.Er is vaak een verband tussen vorm (morfologie,anatomie) en functie (fysiologie).
3. Stofwisseling:de constante energiewisseling met de omgeving. Energierijke organische stoffen worden afgebroken (katabolisme) of omgezet in nieuw organisch materiaal zoals celcomponenten (anabolisme).
4. Groei en ontwikkeling:het proces van toename van grootte en complexiteit.
5. Aanpassingaan de omgeving:organismen die hun lichaam of gedrag beter hebben aangepast aan de omgeving, zijn in staat te overleven of voor nageslacht te zorgen. Dit principe is fundamenteel voor de evolutie van populaties.
6. Prikkelbaarheid:het vermogen te reageren op stimuli, op veranderingen in het uitwendige of inwendigemilieu.
7. Voortplanting:een organisme produceert nakomelingen met geërfde eigenschappen en zorgt daarmee voor het voortbestaan van desoort.

Samenvattend:Leven is een openfysicochemischsysteem,dat door middel van uitwisseling vanenergieenmateriemet zijn omgeving, en dankzij een inwendigmetabolisme,in staat is om zich in stand te houden, te groeien, zich voort te planten en zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving, zowel op korte (fysiologische en morfologischeadaptatie) als op lange termijn (evolutie).

— De Jaeger

• Enkele eigenschappen van levende wezens
• 
  Organisatie.Plantenhebben een uitgesproken geordende morfologie
• 
  Stofwisseling.Dierenhalen hun energie uit organisch materiaal uit hun omgeving
• 
  Adaptatie.Gedurende de evolutie passen populaties zich aan aan de omgeving
• 
  Groei en ontwikkeling.Celdeling,celstrekkingenceldifferentiatielaten een organisme groeien
• 
  Voortplanting.Organismen krijgen nakomelingen van hun eigensoort

Natuurkunde

Vanuit een natuurkundig perspectief zijn levende wezens te beschouwen alsthermodynamische systemen.De levende cel, het organisme en de biosfeer zijn allenopen systemendie energie en materie uitwisselen met hun omgeving. Leven kan in natuurkundige zin gedefinieerd worden door te kijken naar de lokaleentropie.Ieder levend wezen handhaaft een lage entropie: er is sprake van een hoge mate vanordeningin een minder geordende omgeving. Handhaving van deze geordende toestand is enkel mogelijk door middel van een constante aanvoer van energie. Een deel van de energieoverdrachten behorend bij het metabolisme moet voortdurend worden aangewend om een overgang naar hogere entropie te voorkomen.

Andere definities binnen de natuurkunde zijn gebaseerd op criteria uit desysteemtheorie.Een systeemtheoretisch kenmerk van leven is dat levende wezenszelforganiserendenautopoëtisch(zelfproducerend) zijn.Dit houdt in dat organismen opmicroniveauhun eigen componenten kunnen aanmaken. Variaties op deze definitie zijn onder meermulti-agentsystemendie zichzelf in stand houden of zichzelf reproduceren, of systemen die ten minste één thermodynamischkringprocesdoorlopen.

Systeemtheorie

Een levend systeem houdt zich in stand via interacties met de omgeving. Desysteemtheoriedefinieert de levende cel als een zelfstandige eenheid die berust op vier hoekstenen: energie, stofwisseling,informatieenvorm.Het systeem kan zijn stofwisseling en energievoorziening reguleren en sturen en bevat minimaal één subsysteem dat als informatiedrager fungeert: hetgenetisch materiaal.Met behulp van kwantititieve modellering kunnen de stromen van energie en materie worden berekend en voorspeld. Dergelijke modellen zijn onderdeel van desysteembiologieen zijn volgens sommige wetenschappers een betere manier om het leven te verklaren danreductionistischemodellen.

Virussen

Een aantaladenovirussenonder deelektronenmicroscoop

Er is geen consensus over de vraag ofvirussenbeschouwd moeten worden als levende organismen.Een virus is een uiterst klein (submicroscopisch) deeltje, opgebouwd uit wat genetisch materiaal omgeven door een eiwitmantel. Ze bezitten verschillende eigenschappen die doen denken aan volwaardig leven: virussen hebbengenen,vertonen evolutie en kunnen viareplicatievermenigvuldigd worden.Ertegenover staat dat virussen geen eigen metabolisme hebben en bovendien de cellen van andere organismen nodig hebben om zich te repliceren.

Bestudering van virussen heeft licht geworpen op onderzoek naar deoorsprong van het leven.De manier waarop virusdeeltjes zichzelf binnen een gastheercel assembleren tot een nieuw virus is een aanwijzing voor de gedachte dat het leven zou kunnen zijn begonnen als zelfassemblerende organische moleculen.

Chemische elementen als basis voor het leven op Aarde

DNA is opgebouwd uit de vijf elementenzuurstof,waterstof,koolstof,stikstofenfosfor.Samen metzwavelvormen deze de zes elementen die de basis vormen voor het leven op Aarde.Voorgroei en ontwikkelingvan de organismen en voor destofwisselingvindt een uitwisseling van chemische stoffen door ademen, voeden en uitscheiden een proces van afbraak (katabolisme) en opbouw van organisch materiaal zoals celcomponenten (anabolisme) plaats.

Conceptsgeschiedenis

Materialisme

Meer informatie:Materialisme

Plantengroei in hetHoh-regenwoud

Kuddes van zebra's en impala's op de grasvlaktes vanMasai Mara

Een luchtfoto van bacteriële matten rond deGrand Prismatic SpringinYellowstone

De oudste theorieën die het leven als natuurlijk verschijnsel beschreven en verklaarden zijn terug te voeren op depresocratische filosofie.Deze theorieën waren voornamelijk materialistisch van aard: ze stelden dat levende wezens in essentie een complexe vorm of ordening vanmateriezijn. De filosoofEmpedocles(430 v.Chr.) voerde aan dat alles in het universum uit een combinatie van vier eeuwige "elementen"of" wortels van alles "bestaat: aarde, water, lucht en vuur. Elke verandering wordt verklaard door de herschikking van deze vier elementen.

Democritus(460 v.Chr.) ging uit van het principe dat eenziel(psyche) kenmerkend is voor leven. De ziel was volgens hem niet geheel onstoffelijk: ze was opgebouwd uit 'vurige' atomen. In zijn filosofie nam hijvuurals uitgangspunt, onder meer vanwege het schijnbare verband tussen leven en warmte, en omdat vuur groeit en beweegt. Democritus beschouwde alle levensverschijnselen, zelfs hetdenken,als een natuurlijk gevolg van de fysieke bewegingen van atomen.

Het materialisme kreeg een wederopleving dankzij de Franse filosoofRené Descartes,die stelde dat dieren en mensen complexe assemblages waren van onderdelen die samen als eenmachinefunctioneerden. Deceltheorieuit 1839 wakkerde deze visie verder aan. De evolutietheorie vanCharles Darwin(1859) werd een mechanistische verklaring voor het ontstaan van soorten door middel vannatuurlijke selectie.

Spontane generatie

Meer informatie:Spontane generatie

Generatio spontaneais de overtuiging dat levende organismen zich spontaan uit levenloze materie kunnen vormen. Deze overtuiging was gebaseerd op de waarneming dat vlooien ontstonden uit stof, bijen uit leeuwenkarkassen en muizen uit haverkorrels.

Spontane generatie werd voor het eerst voorgesteld doorAristoteles,die het werk van vroegere natuurfilosofen samenbracht en verder uitbreidde.Hij beweerde te zien dat insecten en zelfs kikkers spontaan uit modder en afval konden ontstaan. Voor bijna twee millennia bleef dit idee onder geleerden in zwang.Francesco Redibewees met zijn experimenten met rottend vlees dat vliegjes niet uit het niets ontstaan, maar uit eitjes voortkomen. Spontane generatie werd definitief weerlegd door de experimenten vanLouis Pasteurin 1859.

Vitalisme

Meer informatie:Vitalisme

Vitalisme is de filosofie dat le­vens­ver­schijn­se­len ge­stuurd wor­den door 'krach­ten' die in­he­rent zijn aan het le­ven. Het vitalisme vond zijn oorsprong in de 17e eeuw en bleef populair tot het midden van de 19e eeuw. Verschillende filosofen waaronderHenri Bergson,Friedrich NietzscheenWilhelm Dilthey,anatomen alsXavier Bichaten chemici alsJustus von Liebighingen het vitalisme in meer of mindere mate aan. Vitalisme impliceerde het idee dat er een fundamenteel verschil was tussen organische en anorganische materie; organisch materiaal kon uitsluitend afkomstig zijn van levende wezens.Friedrich Wöhler,die door middel van een kunstmatig procesureumuit anorganische materialen synthetiseerde, bewees dat deze aanname onjuist was.

In de jaren 1850 toondeHermann von Helmholtzaan dat er bij spierbewegingen geenenergie verloren gaat.Hij maakte daarmee duidelijk dat er dus geen "vitale krachten" nodig zijn om dit energieverlies aan te vullen.Na zijn ontdekking nam de wetenschappelijke interesse in vitalistische theorieën af. De filosofie bleef nog wel aanhang vinden in enkele pseudowetenschappelijke theorieën zoalshomeopathie,waarin ziekten en aandoeningen beschouwd worden als verstoringen in een hypothetische vitale kracht of levenskracht.

Indeling van het leven op Aarde

(Bio)systematiekis debiologische studie(leer van het leven) van de verscheidenheid van organismen op aarde, van de verwantschap tussen de organismen en de verklaring van het ontstaan van deze verscheidenheid. De vele organismen die men op Aarde vindt zijn onderverdeeld in groepen. Detaxonomieis de biologischevakwetenschapdie zich bezig houdt met het indelen van de bekende soorten organismen. In de 20e eeuw werden alle wetenschappelijk beschreven organismen ingedeeld in een van de zogenoemde "vijfrijken":bacteriën, schimmels, planten, dieren en protisten. Deze indeling is lang op de scholen onderwezen, ze gaf een globaal overzicht van de verscheidenheid aan levensvormen. De protisten vormden daarbij een zeer heterogene restgroep van organismen, waarvan het enige gemeenschappelijke kenmerk was dat zeeencelligzijn.

Deze taxonomische indeling berustte op globale verschillen incellulaireorganisatie. Door nieuwe evolutionaire inzichten worden alle bekendesoortenorganismen tegenwoordig indrie domeinenonderverdeeld: deeencelligeBacteria,de eveneens eencelligeArchaea,en deEukaryota,waartoe zowel een- alsmeercelligesoorten organismen behoren. DedomeinenBacteria en Archaea zijnprokaryoot,wat wil zeggen dat hun cellen geen celkern hebben. Het domein van de eukaryoten, alle organismen waarvan de cel wel eencelkernbevat, vervangt (en verenigt) de vier voormalige rijken van deschimmels,dieren,plantenen de restgroepprotisten.De eukaryoten worden verder onderverdeeld in vijfsupergroepen.De schimmels en dieren komen samen met de amoeben in de eukaryote supergroepUnikonta( "éénflagel"). De voormalige diverse restgroep van de protisten is nu verspreid over de overige vier eukaryote supergroepen, die gezamenlijk somsBikonta( "twee flagellen" ) worden genoemd.

Linnaeus (1735) 2rijken	Haeckel (1894) 3 rijken	Whittaker (1969) 5 rijken	Woese (1977) 6 rijken	Woese (1990) 3domeinen	Cavalier-Smith(1998) 2 domeinen en 6 rijken		Keeling (2004) 3 domeinen en 5supergroepen
Animalia	Animalia	Animalia	Animalia	Eucarya	Eukaryota	Animalia	Eukaryota	Unikonta
Vegetabilia	Plantae	Fungi	Fungi			Fungi		Excavata
		Plantae	Plantae			Plantae		Archaeplastida
		Protista	Protista			Chromista		Chromalveolata
niet behandeld	Protista					Protozoa		Rhizaria
		Monera	Archaebacteria	Archaea	Prokaryota	Bacteria	Archaea
			Eubacteria	Bacteria			Bacteria

Virussen,viroïdenenprionenwaren niet opgenomen in de voormalige vijf klassieke rijken, en komen ook niet voor in de nieuwe indeling, omdat ze niet tot het leven worden gerekend (niet alsorganismeworden beschouwd). Hoewel de onderlinge verwantschappen nog niet zijn opgehelderd, worden alle soorten virussen samen vaak gerekend tot een extra domein.

De drie domeinen

Alle bekende soorten organismen op aarde worden ingedeeld bij een van de driedomeinen:deeukaryoten(een- of meercelligen met een celkern), de eencellige Bacteria (zonder celkern) en de eencellige Archaea (zonder celkern). De Bacteria en de Archaea worden samenprokaryotengenoemd (eencelligen zonder celkern). Uiteindelijk ontstaat de volgende indeling: Bacteria, Archaea, Eukaryota. Deze indeling is voornamelijk gebaseerd opgenetischegronden. De drie domeinen worden ieder verder onderverdeeld in verschillende rijken, bijvoorbeeld de eukaryoten in, onder andere,planten,schimmelsen dieren. Als uiteindelijke gemeenschappelijke voorouder van alle organismen in de drie domeinen heeft men dehypothetischeLUCA (last universal common ancestor)voorgesteld.

Fylogenetische stamboom domeinen, supergroepen en rijken

LUCA DomeinEubacteria(Ehrenberg 1828)(→prokaryoten) DomeinArchaea(Woese et al. 1990)(→prokaryoten) DomeinEukaryota SupergroepUnikonta(Cavalier-Smith 2002) RijkAnimalia(Linnaeus 1758) RijkFungi(Linnaeus 1753) RijkAmoebozoae(Lühe 1913, em. Corliss 1984)(→protisten) SupergroepExcavata(Cavalier-Smith 2002)(→protisten) RijkEuexcavatae(Holt & Iudica) RijkDiscicristatae(Cavalier-Smith 2002) Bikonta(Cavalier-Smith 2002) SupergroepChromalveolata(Adl et al. 2005)(→protisten) RijkHacrobiae(Cavalier-Smith 2010) Harosa(Cavalier-Smith 2010)(SAR, RAS) RijkRhizariae(Cavalier-Smith 1993)(Rhizaria) RijkAlveolatae(Cavalier-Smith 1991) RijkHeterokontae(Cavalier-Smith 1986)(Stramenopiles) SupergroepArchaeplastida(Adl et al. 2005) RijkViridiplantae(Cavalier-Smith 1981) RijkRhodoplantae(Saunders & Hommersand 2004)(→protisten)

(→behoort tot de...)wordt ook gerekend tot eenpolyfyletische groep

Bacteria

Bacteriën(Bacteria,Eubacteria) zijnprokaryotisch.Het zijn eenvoudig gebouwde, eencellige organismen zonder celkern met vrij in het cytoplasma liggend DNA, en ook andere organellen ontbreken. Het DNA van bacteriën bestaat meestal uit een enkel ringvormigchromosoom,vaak vergezeld van één of meerdere kleineplasmidendie aanvullende genetische informatie bevatten. Tot de bacteriën worden onder andere deblauwwierengerekend. De bacteriën vormen een uiterst soortenrijke groep, en komen vrijwel overal op de wereld voor.

De bacteriën vormen dezustergroepvan alle overige levende organismen.

Archaea

Ook deArchaeaofoerbacteriënzijn prokaryoot, evenals de bacteriën. Archaea onderscheiden zich van de bacteriën doordat ze zich in extreme milieus kunnen handhaven: van uiterstzureenvulkanische,tot de permanent bevrorenpermafrost.Vanwege deze gehardheid werden de Archaea als de eerste organismen op aarde beschouwd.

De Archaea zijn dezustergroepvan de Eukaryota, wat wil zeggen dat ze meerverwantzijn met Eukaryota dan met Bacteria.

Eukaryoten

Anders dan prokaryoten, hebbeneukaryotischeorganismen (Eukaryota) cellen met een volledige celbouw, dat wil zeggen cellen met eencelkernwaarin het DNA inchromosomenis verpakt.

Bij eukaryoten metgeslachtelijke voortplantingis er in hunlevenscyclus een fasemet eenenkel aantal (1n)chromosomen (haplofase) en, na debevruchting,een fase met eendubbel aantal (2n)chromosomen (diplofase). Daarbij kan eenlevenscycluszondergeneratiewisselingvoorkomen (bijvoorbeeld bijdieren), maar ook kan er een gecompliceerdere afwisseling van twee of driegeneratiesoptreden (bijvoorbeeld bij veelalgenenplanten).

Naast een celkern hebben eukaryoten meestal andereorganellenals hetgolgicomplex,hetendoplasmatisch reticulum,mitochondriën,vacuolesenplastiden.

Tot de eukaryoten behorendieren(zoalszoogdieren,insecten,kwallen),schimmels,algenenplanten). In de meest recente taxonomische indeling bestaan de eukaryoten uit 4 (of 5 als deRhizariaeniet als rijk binnen deChromalveolatamaar als supergroep worden beschouwd)supergroependie op gezamenlijk 11stammenomvatten.

Virussen en prionen

Volgens de meeste definities zijn virussen niet levend. Virussen hebben geen eigen metabolisme en kunnen zichzelf ook niet voortplanten. Ze hebben daar eengastheercelvoor nodig. Virussen bestaan uit een stukje genetisch materiaal (dit kan RNA óf DNA zijn), omgeven door een eiwitmantel. Dit virusdeeltje komt een gastheercel binnen, valt binnen de cel uiteen, waarbij het virale genetisch materiaal vrijkomt. De gastheercel gaat vervolgens aan de hand van dit genetisch materiaal nieuw virusmateriaal maken. Vervolgens valt de cel uiteen (lysis), waarbij de nieuwe virusdeeltjes vrijkomen en weer volgende cellen infecteren.

Het zogenoemdeMimivirusheeft eigen genetisch materiaal dat codeert voor stofwisselings-eiwitten. In eerste instantie dacht men dan ook dat dit zeer grote virus (groter dan sommige bacteriën!) een kleine bacterie was. Maar ook dit virus heeft geen ribosomen en geen metabolisme. Het heeft ook een gastheercel nodig om voortgeplant te worden. Of een virus als levend beschouwd wordt of niet hangt dus vooral van de gehanteerde definitie af. De grens tussen leven en levenloos (b)lijkt niet helemaal scherp.

Prionen zijn eiwitten die geen eigen erfelijk materiaal bevatten; ze kunnen worden voortgeplant, maar kunnen niet als levensvorm worden beschouwd.

De vijf rijken

De indeling van de vijfrijkenis een van de oudere indelingen van het leven op Aarde. De ontwikkelingen in desystematiekvan het leven gaan zeer snel. De indeling van de vijf rijken lijkt eenvoudig zichtbaar: zo is ermet het blote oogduidelijk een verschil te zien tussen planten en dieren. Dit gaat echter niet op voor de 'protisten', een restgroep waarvan sommige (voorlopig) bij de schimmels, andere bij de dieren, weer andere bij de planten werden ondergebracht, en nog meer soorten in nieuwe eigen groepen.

Het rijk der bacteriën

Bacteriën van het geslachtSalmonella

Er worden twee prokaryotedomeinenonderscheiden, waarbij het gaat om de meest eenvoudig gebouwde levensvormen. Deze weinig verwante groepen, die in het verleden samen één rijk vormden, zijn deBacteriaen deArchaea.DeArchaeazijn later als zelfstandig domein afgesplitst van de overigebacteriën.

De basiskenmerken van de bacteriën zijn als volgt:

• Bacteriën zijn gewoonlijkeencellige organismen.
• Bacteriën hebben eencelwand.
• Bacteriën hebben geen duidelijke organellen:
  • ze hebben geencelkernnochkernmembraan,waardoor dechromosomenlos in hetcytoplasmavoorkomen,
  • ze hebben meestal ringvormige chromosomen,
  • ze hebben geenplastiden,
  • ze hebben geenmitochondria.
• Blauwalgen,een stam binnen het domein van de Bacteria, hebbenchlorofyl of bladgroenin het cytoplasma, waardoor ze in staat zijn totfotosynthese.Blauwalgen kunnen meercelligekoloniesvormen.
• Voortplanting gewoonlijk doorbinaire delingofknopvorming.

Ook zijn er bacteriën die zuurstof gebruiken voor assimilatie. Volgens deendosymbiosetheoriezijn deze bacteriën samen met de cyanobacteriën in een gewone bacterie opgenomen waardoor de eerste plantencellen zich vormden.

Het rijk der schimmels

Een porseleinzwam

Deschimmels(Fungi) vormen een rijk in de supergroep van deUnikonta,naast de dieren (Animalia) en deAmoebozoa.Schimmels zijn organismen die veelal eencellig zijn, maar meestal in langeschimmeldradenvoorkomen.Paddenstoelenzijn de meercellige vruchtlichamen van bepaalde schimmels. Algemene kenmerken van schimmels zijn:

• Een celwand met als bouwstofchitine
• Een celkern (net als de dieren, planten en protisten)
• Een vacuole
• Veel organellen, maargéénplastiden,zoals chloroplasten. Schimmels doen niet aan fotosynthese

Het rijk der dieren

Een Nederlandse koe

De dieren (Animalia) vormen een rijk in de supergroep van deUnikonta,naast deschimmels(Fungi) en deAmoebozoa.Demensbehoort tot het rijk der dieren. Dieren zijnheterotroof:ze kunnen hun voedingsstoffen niet zelf maken en moeten dus ander organisch materiaal opnemen (eten). De algemene kenmerken van dieren zijn:

• géén celwand
• een duidelijke celkern (net als de schimmels, planten en protisten)
• lysosomen(maar geen grote centrale vacuole)
• veel andere organellen (maar géén chloroplasten of andereplastiden.Elysia chlorotica(een groene zeeslak) en nauwe verwanten zijn voor zover bekend de enige dieren die aan fotosynthese doen)

Het rijk der planten

Een tuin met enkele plantensoorten

De inhoud van de groepplantenis in de loop van de tijd sterk veranderd. Het rijk van dePlantaewordt tegenwoordig niet meer erkend. DeArchaeplastidaofPrimoplantae(plantenin wijdere zin, dus inclusiefgroenwierenenkranswieren) vormen geen 'rijk' maar een'supergroep'.Dit kan men als de ruimste omgrenzing van de planten opvatten, maar ook wel zonder de verschillende groepenalgen.DeArchaeplastidazijn eencellig tot meercellig. Vrijwel alle planten maken hun eigen voedingsstoffen aan, door middel vanfotosyntheseen andere assimilatie-technieken. De algemene kenmerken van planten zijn de aanwezigheid van:

• Een celwand met als bouwstofcellulose
• Een duidelijke celkern (net als de dieren, schimmels en protisten)
• Meestal een grotevacuolein het midden van de cel
• Plastiden, waarvan de belangrijkstechloroplastenzijn; hierin vindt de fotosynthese plaats
• Veel andere organellen

De protisten

Het voormalige rijk van deProtistawas een restverzameling van eukaryote soorten die niet goed pasten bij de vorige drie rijken. Deze eukaryoten hebben als gemeenschappelijk kenmerk dat ze eencellig zijn, maar verder is het een zeer heterogene groep. Tegenwoordig worden de protisten verdeeld over allesupergroepen.

• Eencellig
• Een duidelijke celkern (net als de dieren, schimmels en planten)
• Al of niet een celwand
• Al of niet een of meer vacuolen
• Al of niet plastiden, zoals chloroplasten
• Vaak veel andere organellen

Oorsprong van het leven

De vraag naar deoorsprong van het levenkan op verschillende manieren benaderd worden.

Meest recente gemeenschappelijke voorouder

De evolutietheorie leidt tot de hypothese dat alle levende en uitgestorven organismen een gemeenschappelijke voorouder moeten hebben. De LUCA(Last Universal Common Ancestor) is het hypothetische organisme dat de meest recente voorouder is van alle hedendaagse organismen. Hoewel virussen evolutie vertonen en verwant zijn met levendeorganismenworden ze niet als leven beschouwd maar wel verwant. In dit licht is LUCA de afkorting voor Last UniversalCellularAncestor. De universele stamboom van het leven is waarschijnlijk niet universeel zonder de virussen.

Abiogenese

Hoewel het moeilijk vast te stellen is hoe oud het leven op Aarde precies is, gaat de wetenschap ervan uit dat het leven ongeveer 3,7 miljard jaar geleden is ontstaan. In de hypothese van de abiogenese wordt verondersteld dat het leven op Aarde ontstaan is uit levenloos materiaal. Dit moet men niet verwarren met despontane generatie-hypothese. De abiogenese zou miljoenen jaren geduurd hebben. Hierin zoudenorganische stoffenzich in deoersoepover verloop van vele miljoenen jaren hebben ontwikkeld tot primitieve cellen. Biomoleculen als DNA en RNA spelen een belangrijke rol in de abiogenese.

Een aantal waarnemingen ondersteunt de abiogenese-hypothese, waaronder:

1. Fosfolipidenvormen spontaanfosfolipide-dubbellagen,de basisstructuur van eencelmembraan.
2. Willekeurige RNA-moleculen kunnen onder bepaalde conditiesribozymenproduceren, die eenenzymatischefunctie hebben.

Het grootste probleem binnen dehypothesevan de abiogenese is dat DNA niet spontaan kan worden gevormd. Desynthesevan DNA is een complex biologisch proces, dat nooit zonder de hulp van vele eiwitten zou kunnen verlopen. Er wordt daarom verondersteld dat DNA geëvolueerd is uit RNA (zieRNA-wereld).

Panspermie

De hypothese vanpanspermiegaat ervan uit dat het levennietop Aarde ontstaan is, maarmeegebrachtis door meteorieten of kometen uit de ruimte. Hypothetisch is het mogelijk dat bijvoorbeeldMarsof de maanEuropaen de Aarde elkaar in het verleden besmet zouden hebben met leven; dat zou, indien aangetoond, de panspermie-theorie ondersteunen.Bacteriënen met nameArchaea(zie verder) zijn overlevers bij uitstek. Veel bacteriën zijn taai genoeg om een reis door de ruimte voor vele jaren (in een soort winterslaap) te overleven, en inmiddels zijn er meerdere aardse organismen bekend die in de omstandigheden op Mars zouden kunnen overleven. Maar dan blijft het vooralsnog de vraag waar, wanneer en hoe het leven uit de ruimte ontstaan is.

Filosofie en levensbeschouwing

De wetenschap (debiologie) onderzocht het leven opempirisch-fysicalistischemanier, wat wil zeggen dat slechts onderzocht wordt wat waarneembaar is of waarvoor waarneembaar bewijs bestaat.Metafysischeverklaringen van het ontstaan van het leven, zoals die in de tradities van alle godsdiensten voorkomen, zijn niet het terrein van de wetenschap. Naast deze religieuze tradities kan het leven ook opfilosofischewijze benaderd worden. Menselijk leven wordt binnen de filosofie veelal gedefinieerd op grond van hetgeestelijkeaspect.

Vrijwel allereligiesen filosofische stromingen hebben een eigen kijk op het leven.

Schepping

Volgens scheppingsverhalen is het leven ontworpen en gemaakt (geschapen) door een hogere macht. In deabrahamistische traditie(Jodendom,christendomenislam) wordtGodgezien alsscheppervan het heelal en het leven. De schepping zou in zes al dan niet symbolische dagen zijn afgerond. De mens werd gemaakt naar Gods beeld en als heerser over de schepping.

In deoosterse traditie(hindoeïsme,boeddhisme,taoïsme,enz.) wordt leven als eeuwig beschouwd: elk levend wezen is een eeuwig deeltje van het goddelijke. Leven is volgens de oosterse religies niet geschapen, maar is eeuwig onderdeel van de absolute werkelijkheid.

Charles Darwinverklaarde de evolutie van het leven doornatuurlijke selectie,waarbij het ingrijpen van een god of andere metafysische verschijnselen geen rol spelen. Metafysische verklaringen, zoals een schepping, hebben na Darwins werk halverwege de 19e eeuw geen plaats meer in de biologische wetenschap en het natuurwetenschappelijk onderwijs. Met name binnen christelijke en islamitische kringen worstelt men sindsdien met de vraag hoe de biologische wetenschap kan worden verenigd met de traditie. De meeste christelijke denominaties sluiten evolutie niet uit. Er zijn ook religieuze groepen die de evolutiebiologie geheel afwijzen. Eenscheppingsverhaalin de plaats stellen van wetenschappelijke verklaringen wordt welcreationismegenoemd. Het combineren van religieuze opvattingen en wetenschappelijke verklaringen over het ontstaan en de ontwikkeling van leven wordttheïstisch evolutionismegenoemd.

Zie ook

• Biodiversiteit
• Buitenaards leven
• Dagelijks leven
• Encyclopedia of Life
• Eeuwig leven
• Kosmische kalender
• Levensbewijs
• Synthetische biologie
• Zin van het leven

Noten

Referenties

Literatuur

• (en)Alberts, B. Johnson, AD. Lewis, J.(2015).Molecular Biology of The Cell, 6th edition.Garland Science.ISBN 978-0-8153-4464-3.
• (en)Pier Luigi Luisi(2016).The Emergence of Life: From Chemical Origins to Synthetic Biology.Cambridge University Press.ISBN 978-1-107-09239-6.
• (en)Herron, J. & Freeman, S.(2014).Evolutionary Analysis, 5th edition.Pearson Education.ISBN 978-0-321-61667-8.
• (en)Hodkinson, T. & Parnell, J.(2007).Reconstructing the Tree of Life.CRC Press.ISBN 978-0-8493-9579-6.
• (en)Kaneko, K.(2006).Life: An Introduction to Complex Systems Biology.Springer,1-35.ISBN 978-3-540-32667-0.