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Alle Lebensformen auf der Erde haben sich an eine Vielzahl lokaler Bedingungen angepasst, vom am häufigsten vorkommenden Ökosystem bis zum unwirtlichsten. Die enorme Vielfalt an Organismen und Lebensprozessen auf der Erde macht es schwierig, Gemeinsamkeiten in allen Lebensformen zu identifizieren. Die Bedürfnisse und biologischen Prozesse eines unterirdischen Insekts unterscheiden sich beispielsweise stark von denen eines Löwen. Es gibt jedoch einige gemeinsame Nenner. Biologen haben vier Grundbedürfnisse für das Überleben aller Lebensformen identifiziert.
Wasser
Wasser ist ein kritisches Element des Lebens auf der Erde und macht oft einen großen Prozentsatz der Körpermasse lebender Organismen aus. Obwohl verschiedene Organismen unterschiedliche Formen des Wasserverbrauchs haben, von der Absorption durch die Wurzeln einer Pflanze bis zum Trinken durch einen Stamm wie Elefanten, verwenden alle Organismen Wasser, um biologische Prozesse aufrechtzuerhalten, sei es durch Regulierung der Temperatur aus dem Körper, Nährstoffe auflösen, Abfall ausscheiden oder das Blut so verflüssigt halten, dass es durch das Kreislaufsystem fließt. Selbst Mikroorganismen wie Bakterien benötigen regelmäßigen Zugang zu Wasser, um ihre Zellstrukturen und lebenswichtigen Prozesse aufrechtzuerhalten.
Essen / Energie
Alle Organismen benötigen einen gewissen Energieverbrauch oder eine gewisse Produktion, um lebenswichtige Prozesse wie Verdauung, Kreislauf, Atmung, Nervensystem oder Fortbewegung aufrechtzuerhalten. Es ist klar, dass die Wege zur Energiegewinnung so unterschiedlich sind wie die verschiedenen Lebensformen auf der Erde. Pflanzen zum Beispiel produzieren ihre eigene Energie, indem sie einfache Kohlenhydrate aus Wasser, Kohlendioxid und Sonnenlicht erzeugen, während die meisten Tiere andere niedere Organismen in der Nahrungskette für Nahrung und Energie verbrauchen. Einige Mikroorganismen erhalten Energie, indem sie bestimmte Chemikalien in ihrer Umgebung oder direkt von der Sonne abbauen. Alle Organismen benötigen jedoch eine Nahrungsquelle und Energie, um am Leben zu bleiben.
Luft
Nicht alle Lebewesen brauchen Sauerstoff. In den Tiefen eines Vulkankraters passen sich Lebensformen an, die durch das Einatmen schwefelhaltiger Gase angepasst werden und gedeihen, aber alle lebenden Organismen benötigen eine Art Gasaustausch, um wichtige Elemente aus der Atmosphäre zu extrahieren und Abgase aus ihrem eigenen Körper auszutreiben. Menschen atmen auf natürliche Weise Sauerstoff ein und atmen Kohlendioxid aus, genau wie Fische Sauerstoff, der in Wasser gelöst ist, durch ihre Kiemen atmen, aber alle lebenden Organismen durchlaufen mit ihrer umgebenden Atmosphäre einen Atmungsprozess, um Prozesse zu regulieren biologisch.
Homöostase
Die Fähigkeit, die Homöostase aufrechtzuerhalten, das Gleichgewicht im inneren Prozess eines Organismus, ist entscheidend für die Aufrechterhaltung des Lebens. Alle Organismen haben eine gewisse Fähigkeit, innere Bedingungen aufrechtzuerhalten, trotz äußerer Temperaturschwankungen oder chemischer Bedingungen, wie z. B. die Fähigkeit des Menschen, an einem heißen Tag zu schwitzen, um sich abzukühlen. Diese Anpassungsstrategien haben jedoch Grenzen. Ein Mensch kann nur bis zu bestimmten Temperaturen oder chemischen Veränderungen überleben, bevor seine biologischen Prozesse nicht mehr praktikabel sind. Daher ist eine stabile Umgebung, die Homöostase ermöglicht, wenn man sie als allgemeinen Zustand betrachtet, das vierte lebenswichtige Bedürfnis nach Leben auf der Erde.
