İnsanlar önceleri kendilerine benzeyen; örneğin hareket eden, yemek yiyen, nefes alan, üreyen her şeyi canlı olarak tanımlamıştır. Daha sonra ise bitkilerin de canlı olduğunun farkına varılmıştır. Bilimsel gözlemlerin sayısının artmasına bağlı olarak canlı kavramı da giderek değişmiş, özellikle elektron mikroskobunun kullanılması konuya çok daha değişik bir boyut kazandırmıştır.
Kendiliğinden çeşitli kimyasal tepkimeleri gerçekleştiren, bu tepkimeler sayesinde yapı taşlarını kendisi oluşturabilen veya gerektiğinde bunları yıkabilen, üreyebilen, dış ortamda meydana gelen değişikliklere tepkiler oluşturabilen ve en önemlisi de bunları yapabilmek için enerjiye ihtiyaç duyan her şey “canlı”dır.
Yeryüzünde bulunan tüm canlılar DNA ve RNA olarak bilinen nükleik asitleri içerirler. Bu moleküllerde yeni bir neslin meydana getirilebilmesi için gerekli olan bilgiler depolanır. Cansız varlıklarda ise kendiliğinden çoğalma (üreme) söz konusu olmadığı için, bu tip bir bilginin depolanmasına gerek yoktur. Günümüzde canlı varlıkları cansızlardan ayırt etmek için bazı özelliklere bakılır. Bakterilerden insanlara kadar tüm organizmalarda ortak olan canlılık özellikleri aşağıda verilmiştir.
Hücresel yapı:
Tüm canlılar “hücre” olarak adlandırılan birim ya da birimlerden meydana gelir. Hücre, canlının yapısal ve işlevsel bakımdan en küçük birimi olarak kabul edilir. Amip, paramesyum, öglena gibi canlılar sadece bir hücreden oluşur. Bunlara ”Tek hücreli canlılar” adı verilir. Geri kalan canlıların vücudu birçok hücreden oluşur. Bunlar da “Çok hücreli canlılar” olarak adlandırılır. Böcek, kuş, balık, insan, ağaç gibi canlılar çok hücrelidir.
Organizasyon:
İster tek hücreli olsun ister çok hücreli olsun tüm canlılar rastgele değil, belirli bir organizasyona sahip yapı gösterirler. Tek hücreli canlılarda bu organizasyon hücrenin farklı kısımlarının farklı görevler üstlenmesiyle sağlanır. Örneğin hücre içindeki organel denilen yapıların her biri belirli işlevlerin gerçekleşmesi için özelleşmiştir. Çok hücreli canlılarda ise organizasyon daha karmaşıktır. Bu canlılarda belirli görevler yapmak üzere benzer hücreler bir araya gelerek dokuları oluşturur. Dokuların bir araya gelmesiyle organlar, organların bir araya gelmesiyle sistemler ve tüm sistemlerin bir araya gelmesiyle de organizma ortaya çıkar.
3. Beslenme: Canlılar enerji ihtiyaçlarını besinlerden karşılarlar. Besin maddeleri ayrıca hücrenin yapısına katılır ve hücre içindeki yaşamsal olayların düzenlenmesinde rol oynar. Bitki ve alg gibi ototrof canlılar (üreticiler) inorganik maddeleri organik maddelere dönüştürerek kendi besinlerini sentezler. Mantar ve hayvan gibi heterotrof canlılar (tüketiciler) ise inorganik maddeleri organik maddelere dönüştüremezler ve besinlerini dışarıdan hazır alırlar.
Solunum:
Canlıların en önemli özelliklerinden biri, yaşamsal faaliyetlerini (büyüme, üreme, hareket vb.) sürdürebilmeleri için enerjiye ihtiyaç duymalarıdır. Bu enerji solunum adı verilen bir olayla besinlerden sağlanır. Besinlerde depo edilen kimyasal bağ enerjisinin bir dizi reaksiyon sonucu serbest hale geçirilerek kullanılabilir hale getirilmesine “Solunum” adı verilir. Canlıların büyük bir kısmında besinlerin yapısındaki kimyasal bağ enerjisi oksijen kullanılarak açığa çıkarılır. Bu olaya “Oksijenli solunum” adı verilir.
Bazı basit yapılı canlılar solunum sırasında oksijen kullanmazlar. Bu canlılar besinleri oksijensiz ortamda parçalayarak gerekli enerjiyi elde ederler. Bu yolla sağlanan enerji, oksijenli solunuma göre çok daha az olur.
Metabolizma:
Canlı organizmaların hücreleri içinde oluşan yapım ve yıkım tepkimelerinin tümüne metabolizma denir. Yapım tepkimeleri anabolizma (özümleme) olarak adlandırılır. Bu tepkimeler sonucu canlıya özgü bileşikler sentezlenir, Fotosentez, protein sentezi, yağ sentezi, nişasta sentezi anabolik tepkimelerden bazılarıdır. Yıkım tepkimelerine katabolizma (yadımlama) adı verilir. Bu tepkimeler sonucu küçük yapı birimleri ve enerji elde edilir. Sindirim ve solunum reaksiyonları katabolik tepkimelerdir. Sindirim, besinlerin hücre zarından geçebilmesi için yapı birimlerine (monomerlerine) dönüştürülmesidir. Bu olayda solunumdan farklı olarak enerji (ATP) elde edilmez.
Homeostasi:
Metabolik reaksiyonlar hücrelerde sürekli olarak gerçekleşir ve iç ortamın ya da vücudun dengesinin korunması için dikkatlice ayarlanmalıdır. Canlılar, yaşamlarını sürdürebilmek için dış ortam önemli ölçüde değişse bile iç ortamlarını olabildiğince sabit tutmak zorundadır. Bu şekildeki iç denge durumu homeostasi olarak adlandırılır.
Homeostasi, normal değerlerden sapma durumunda, bu değerleri düzeltebilecek süreçleri gerektirir ve birçok hayvanda olduğu gibi insanda da oldukça etkili bir şekilde uygulanır. Örneğin, yediğimiz besinler kandaki şeker miktarını artırır. Vücudumuz homeostasiyi sağlamak için fazla şekeri karaciğer ve kas hücrelerinde depolar. Bu durumda kan şekeri normale dönerek denge sağlanmış olur. Ayrıca çeşitli mekanizmalarla insan vücudunun sıcaklığı yaklaşık 37°C’de, kan pH’si 7,3 – 7,4 arasında sabit tutulur.
Boşaltım:
Metabolizma sonucu hücre ve dokularda bazı atık maddeler oluşur. Bu maddelerin hücrelerden veya vücuttan dışarı atılması işlemine boşaltım denir. Bir hücreli canlılar metabolizma sonucu oluşan atık maddeleri hücre zarından dışarı atarlar. Çok hücreli organizmalar olan hayvanlarda atık maddelerin uzaklaştırılmasını sindirim, solunum ve boşaltım sistemleri sağlar. Sindirim sistemiyle katı boşaltım atıkları, solunum sistemiyle karbondioksit, boşaltım sistemiyle su ve suda çözünmüş atık maddeler vücuttan uzaklaştırılır.
Kara bitkilerinde su buharı terleme adı verilen olayla yapraklardaki gözeneklerden dışarı atılır. Fasulye, deve tabanı gibi bitkiler terlemeyle atamadıkları fazla suyu yaprak uçlarından damlama yoluyla atarlar. Damlamada su ile birlikte fazla tuzlar da atılır. Bazı bitkiler ise metabolizma atıklarını yapraklarının koşullarında inorganik tuzlarla birleştirirler. Böylece zararlı atıklar suda çözünmeyen kristaller şeklinde zararsız hale getirilmiş olur. Yaprakların dökülmesiyle bu atık maddeler de bitki yapısından uzaklaştırılır.
Hareket:
Bütün canlılar hareket edebilir. Bir hücreli canlılarda hareketi sağlayan farklı yapılar bulunur. Örneğin amip sitoplazmanın uzamasıyla (yalancı ayaklarla) hareket eder. Paramesyumda hareketi, vücudun dış yüzeyindeki sil adı verilen çok sayıda uzantının ileri geri titremesi sağlar. Öglena ise vücut yüzeyinden çıkan bir veya daha fazla sayıdaki ipliklerin (kamçı) dalga benzeri hareketiyle yer değiştirir.
Sünger ve sölenter gibi bazı hayvanlar belirgin bir yer değiştirme hareketi yapmazlar. Ancak bunlar dokunaçlarıyla avlarını yakalarlar ya da sillerini çırpmak suretiyle su akıntısı yaratarak besinlerini kendilerine doğru çekerler. Hayvanların çoğunda ise yer değiştirme, yani bir yerden başka bir yere aktif olarak gitme görülür. Bunlar zaman ve enerjilerinin önemli bir bölümünü besin arama, tehlikeden kaçma ve eş bulmak için harcarlar. Hayvanlarda yürüme, yüzme ve uçma şeklinde hareket biçimleri görülür. Hayvanlar bu hareketleri gerçekleştirmek için bacak, yüzgeç, kanat gibi organlar ve güçlü kaslar içerirler.
Bitkiler yaşamları süresince belirli bir yere bağlı kalmalarına rağmen vücudun bazı bölümlerini çevre koşullarına göre değiştirebilir. Pencere önüne konulan bir fasulye bitkisinin güneşe doğru yönelmesi ya da küstüm otu bitkisinin dokununca yapraklarını kapatması bu duruma örnek olarak verilebilir.
Uyarılara tepki:
Canlılar dış ortamdan gelen ışık, ses, basınç, sıcaklık gibi çevresel uyarılara tepki gösterirler. Uyarıların alınması ve gerekli tepkinin gösterilmesi, canlıların kendileri için en uygun ortamda yaşamasını sağlar. Bir hücrelilerin dış ortamdan gelen uyarılara tepki göstermesi öglena ve amipte gözlenebilir. Tatlı sularda yaşayan öglena fotosentez yaptığı için ışığa doğru hareket eder. Amibin de iğne ucu ile dokununca kaçtığı görülür. Çok hücreli canlılar da çevreden gelen uyarılara tepki verir. Örneğin insanın sıcak bir cisme dokunduğunda elini hızla çekmesi, böcek kapan bitkisinde böceğin yaprağa konmasıyla yaprakların hızla kapanması çevresel uyarılara karşı gösterilen tepkilerdir.
Çevreye uyum:
Canlıların özelliklerinden biri çevrelerine uyum sağlamalarıdır. Örneğin kutup tavşanlarının beyaz tüyleri, onun karla kaplı bir çevrede kolayca seçilmesini engeller. Bir çöl bitkisi olan kaktüste yaprakların diken şeklinde olması, bitkinin su kaybını azaltan bir uyumdur.
Bulunduğu ortama en iyi uyumu sağlamış özelliklere sahip bireylerin yaşama ve üreme olasılıkları daha yüksek olur. Bu özellikler aynı tür içerisinde nesilden nesile aktarılır ve birçok nesil sonra giderek artan sayıda birey uyum sağlayan bu özelliklere sahip olur.
Üreme:
Canlıların soylarını devam ettirebilmek için kendisine benzer yeni bireyler oluşturmasına üreme denir. Eşeysiz ve eşeyli olmak üzere iki çeşit üreme vardır. Eşeysiz üreme için tek bir atanın bulunması yeterlidir ve bu üreme sonucu kalıtsal çeşitlilik ortaya çıkmaz. İkiye bölünerek üreme bir eşeysiz üreme şeklidir. Bölünerek üremeye öglena, paremesyum ve bakteri gibi bir hücreli canlılarda rastlanır. Çok hücreli bazı bitki ve hayvanlarda da eşeysiz üreme görülür.
Eşeyli üremede farklı cins iki üreme hücresinin (gamet) birleşmesiyle yeni bir canlı meydana gelir. Eşeyli üremenin eşeysiz üremeye göre üstünlüğü, farklı iki ataya ait genetik bilgilerin yeni bireyde ortaya çıkmasıdır. Bu durum tür içi çeşitliliği ve böylece o türün değişen çevre koşullarına uyma şansını artırır. Eşeyli üreme bitkilerle hayvanların çoğunda ve bazı bir hücrelilerde görülür.
Büyüme ve Gelişme:
Tek hücreli canlılarda büyüme sitoplazma hacminin, çok hücreli canlılarda ise hücre sayısı ve kütlesinin artması ile olur. Kural olarak, bitkilerde hayvanlardan farklı olarak sınırsız büyüme görülür.
Dikkat: Çok hücreli organizmaların gençlik evresinde anabolizma, katabolizmadan büyüktür ve canlıda büyüme gerçekleşir. Olgunluk evresinde anabolizma katabolizmaya eşitken, yaşlılık evresinde anabolizma katabolizmadan daha küçüktür. Olgunluk ve yaşlılık evrelerinde büyüme gerçekleşmez.
Gelişme, organizmanın yaşamı boyunca geçirdiği değişikliklerin tümünü kapsayan bir süreçtir. Çok hücreli canlılarda gelişme; hücre bölünmesi, büyüme ve farklılaşmayı içine alır. Örneğin insanda döllenmiş yumurta hücresinin (zigotun) bölünmesiyle oluşan hücreler bir yandan çoğalırken bir yandan da değişik görevler yapmak üzere farklılaşırlar. Bunun sonucunda da kemik, kas, sinir gibi dokulara sahip ergin bir birey meydana gelir. Gelişme, bundan sonra da devam eder.
