Canlılığın ne demek olduğu, hem felsefi hem de bilimsel bir sorudur. M.Ö. 384-322 yılları arasında yaşamış olan Aristotales, canlılığın tanımını yapmaya ve canlıları sistematik olarak sınıflandırmak üzere çalışmalar yapmıştır.
Günümüzdeki bilimsel görüşe göre, canlı organizmaları karakterize eden bazı ortak özellikler vardır:
- Düzen: Canlılar moleküler ve hücresel düzeyden başlayarak organizma düzeyine kadar bir düzene sahiptir.
- Metabolizma: Büyüme, gelişme ve üreme için çevreden gelen enerjiyi iç enerjiye dönüştürme yeteneğine (fotosentez, hücresel solunum vb.) sahiptir.
- Büyüme ve Gelişme: Canlı organizmalar, DNA'larında kodlanan özel talimatlara göre büyür ve gelişir.
- Adaptasyon: Nesiller boyunca, canlı organizmalar evrim süreci yoluyla çevrelerine uyum sağlar.
- Uyaranlara Tepki: Canlılar çevresel değişikliklere ve uyaranlara yanıt verebilir.
- Üreme: Türün devamını sağlayacak şekilde eşeyli veya eşeysiz olarak yeni bireyler üretebilir.
Abiyogenez olarak bilinen, cansız varlıklardan yaşamın ortaya çıkması, karmaşık ve devam eden bir bilimsel araştırma alanıdır. Dünya'da yaşamın nasıl başladığına dair çeşitli hipotezler var, ancak çoğu birkaç temel aşamada hemfikir:
- Basit Organik Moleküllerin Oluşumu: Dünya'da kimyasal bileşiklerin bir karışımı vardı ve çeşitli kaynaklardan (güneş, volkanlar ve yıldırım gibi) gelen enerji, amino asitler gibi basit organik moleküller oluşturan kimyasal reaksiyonları tetikleyebildi.
- Karmaşık Organik Moleküller: Bu basit moleküller, nükleotidler ve proteinler gibi daha karmaşık molekülleri oluşturmak için çeşitli şekillerde birleşebildi.
- Kendini Kopyalayan Moleküller: Bir noktada bu karmaşık moleküllerin bazıları kendilerini kopyalamaya başladı. RNA, genetik bilgiyi saklama, iletme ve kopyalama yeteneği nedeniyle birçok hipotezde bu rol için birincil adaydır.
- Protohücreler: Kendi kendini kopyalayan moleküller, lipit çift katmanları içine alınarak protohücreler oluşturuldu. Bu protohücreler, bir miktar metabolizma kapasitesine sahip olan ve çevrelerinden farklı bir iç kimyasal ortam sağlayan gerçek hücrelerin öncüleri olabilir.
- Hücresel Yaşamın Evrimi: İlk hücreler oluştuktan sonra, doğal seçilim gibi evrim mekanizmaları giderek daha karmaşık yaşam formlarının gelişmesine yol açtı.
Bu aşamaların her biri çeşitli deneysel kanıtlarla desteklenmektedir ancak hala bilinmeyen çok şey vardır ve bu alandaki araştırmalar oldukça aktiftir.