stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Yaşam
Tanımlar > Biyofizik

Ana madde: Biyofizik
Gerekli asgari olguları yansıtmak için, yaşamın diğer biyolojik tanımları önerilmiştir ve bunların çoğu kimyasal sistemlere dayanmaktadır. Biyofizikçiler canlıların negatif entropi ile işledikleri yorumunu yapmışlardır. Başka bir deyişle, yaşam süreçleri, biyolojik moleküllerin iç enerjisinin daha potansiyel mikrodurumlara doğru kendiliğinden yayılması veya dağılmasının gecikmesi olarak görülebilir. Daha ayrıntılı olarak, John Bernal, Erwin Schrödinger, Eugene Wigner ve John Avery gibi fizikçilere göre yaşam, çevreden alınan ve daha sonra bozulmuş bir biçimde reddedilen maddeler veya serbest enerji pahasına iç entropilerini azaltabilen açık veya sürekli sistemler olan fenomenler sınıfının bir üyesidir. Biyomimetik veya biyomimikrinin (biyolojik varlıklar ve süreçler örnek alınarak modellenen malzeme, yapı ve sistemlerin tasarımı ve üretimi) ortaya çıkışı ve artan popülaritesi, doğal ve yapay yaşam arasındaki sınırı muhtemelen yeniden tanımlayacaktır.
Tanımlar > Canlı sistemler teorileri

Canlı sistemler, çevreleriyle etkileşim halinde olan, kendi kendini organize eden açık canlılardır. Bu sistemler bilgi, enerji ve madde akışları ile sürdürülür.
Budisa, Kubyshkin ve Schmidt hücresel yaşamı dört sütun/köşe taşı üzerine oturan bir organizasyon birimi olarak tanımlamıştır: (i) enerji, (ii) metabolizma, (iii) bilgi ve (iv) biçim. Bu sistem metabolizmayı ve enerji tedarikini düzenleyip kontrol edebilmekte ve bilgi taşıyıcısı (genetik bilgi) olarak işlev gören en az bir alt sistem içermektedir. Kendi kendini idame ettiren birimler olarak hücreler, evrim olarak bilinen tek yönlü ve geri döndürülemez açık uçlu sürece dahil olan farklı popülasyonların parçalarıdır.
Son birkaç on yılda bazı bilim insanları yaşamın doğasını açıklamak için genel bir canlı sistemler teorisinin gerekli olduğunu öne sürmüşlerdir. Böyle bir genel teori, ekolojik ve biyolojik bilimlerden doğacak ve tüm canlı sistemlerin nasıl çalıştığına dair genel ilkeleri haritalandırmaya çalışacaktır. Olayları bileşenlerine ayırmaya çalışarak incelemek yerine, genel bir canlı sistemler teorisi, olayları organizmaların çevreleriyle olan ilişkilerinin dinamik kalıpları açısından araştırır.
Tanımlar > Canlı sistemler teorileri > Gaia hipotezi

Ana madde: Gaia hipotezi
Dünya'nın canlı olduğu fikri felsefe ve dinde yer almaktadır, ancak bu konudaki ilk bilimsel tartışma İskoç bilim adamı James Hutton tarafından yapılmıştır. Hutton, 1785 yılında Dünya'nın bir süper organizma olduğunu ve fizyolojisinin incelenmesi gerektiğini belirtmiştir. Hutton jeolojinin babası olarak kabul edilir, ancak yaşayan bir Dünya fikri 19. yüzyılın yoğun indirgemeciliği içinde unutulmuştur. 1960'larda bilim adamı James Lovelock tarafından ortaya atılan Gaia hipotezi, Dünya'daki yaşamın, hayatta kalması için gerekli çevresel koşulları tanımlayan ve sürdüren tek bir organizma olarak işlev gördüğünü öne sürer. Bu hipotez, modern Dünya sistemi biliminin temellerinden biri olarak hizmet etmiştir.
Tanımlar > Canlı sistemler teorileri > Kendi kendini idame ettirebilen bilgi

Tüm canlı varlıklar, cis-eylem adı verilen süreçlerle kendini sürdüren genetik bilgiye sahiptir. Cis-eylem, başlatıcı üzerinde etkisi olan herhangi bir eylemdir ve kimyasal sistemlerde otokatalitik küme olarak bilinir. Canlı sistemlerde, olumsuz etkiye sahip olanlar doğal seçilim tarafından elendiğinden, tüm cis-eylemler genellikle sistem üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir. Genetik bilgi bir başlatıcı olarak hareket eder ve kendi kendini onarma veya kendi kendini üretme (vücudun parçalarının üretilmesi, tüm varlığın çoğaltılması olan kendi kendini üretmeden ayırt edilmelidir) gibi bir dizi cis-eylem yoluyla kendini sürdürebilir. Çeşitli cis-eylemler varlığa canlı olarak kabul edilmesi için ek özellikler kazandırır. Kendi kendini idame ettirebilen bilgi temel bir gerekliliktir - canlılık kazanmak için sıfırıncı seviyedir ve kendi kendini onarma gibi herhangi bir cis-eylemle elde edilebilir (UV radyasyonunun neden olduğu bir nükleik asitteki değişikliği düzelten bir proteini kodlayan bir gen gibi). Daha sonra, eğer varlık hataya açık bir şekilde kendini yeniden üretebiliyorsa evrim özelliğini kazanır ve kendi kendini idame ettirebilen bilgi sürekliliğine dahil olur - fenomen anlamında yaşayan dünyanın bir parçası haline gelir ancak henüz yaşayan bir birey değildir. Bu yükseltme için varlığın, kendisini kendi kaderine sahip ayrı bir varlık olarak tanımlama yeteneği olarak anlaşılan ayırt edilebilirlik özelliğini işlemesi gerekir. Farklılığa ulaşmanın iki olası yolu vardır: 1) açık bir sistemi sürdürmek (bir hücre) ve/veya 2) bir aktarım sürecini sürdürmek (zorunlu parazitler için). Bu cis-eylemlerden herhangi birinin yerine getirilmesi varlığı yaşayan birey seviyesine yükseltir - kendi kendini idame ettirebilen bilgi sürekliliğinin farklı bir unsurudur. Son seviye, varlığın durumunu ölü ya da canlı olarak değerlendirir ve işlevsellik özelliğini gerektirir.
Bu yaklaşım, varlıkların kendilerini idame ettirme kabiliyetlerine, evrimleşebilirliklerine ve farklılıklarına bağlı olarak torna tezgahı benzeri bir hiyerarşi sağlar. Ayrıca bir olgu olarak yaşam, yaşayan bir birey ve canlı bir birey arasında da ayrım yapar.
Tanımlar > Canlı sistemler teorileri > Parçalanamazlık

Robert Rosen, 1958'den itibaren kariyerinin büyük bir bölümünü, "etkin nedenselliğe kapalı", kendi kendini organize eden karmaşık bir sistem olarak kapsamlı bir yaşam teorisi geliştirmeye adamıştır. Bir sistem bileşenini "bir organizasyon birimi; bir işlevi olan bir parça, yani parça ile bütün arasında kesin bir ilişki" olarak tanımlamıştır. "Bir organizmadaki bileşenlerin parçalanamazlığını" canlı sistemler ile "biyolojik makineler" arasındaki temel fark olarak tanımlamıştır. Görüşlerini Yaşamın Kendisi adlı kitabında özetlemiştir. Benzer fikirler James Grier Miller tarafından yazılan Yaşayan Sistemler kitabında da bulunabilir.
Tanımlar > Canlı sistemler teorileri > Ekosistemlerin özelliği

Yaşama dair bir sistem görüşü, çevresel akışları ve biyolojik akışları birlikte bir "etki karşılıklılığı" olarak ele alır ve çevre ile karşılıklı ilişki, ekosistemleri anlamak için olduğu kadar yaşamı anlamak için de tartışmasız önemlidir. Harold J. Morowitz'in açıkladığı gibi, yaşam tek bir organizma ya da türden ziyade ekolojik bir sistemin özelliğidir. Morowitz, yaşamın ekosistemik bir tanımının, katı bir biyokimyasal ya da fiziksel tanıma tercih edilebileceğini savunmaktadır. Robert Ulanowicz mutualizmi, yaşamın ve ekosistemlerin sistemik, düzen yaratan davranışlarını anlamanın anahtarı olarak vurgulamaktadır.
Tanımlar > Canlı sistemler teorileri > Karmaşık sistem biyolojisi

Ana madde: Karmaşık sistem biyolojisi
Karmaşık sistem biyolojisi (KSB), işlevsel organizmalarda karmaşıklığın ortaya çıkışını dinamik sistemler teorisi açısından inceleyen bir bilim alanıdır. İkincisi genellikle sistem biyolojisi olarak da adlandırılır ve yaşamın en temel yönlerini anlamayı amaçlar. KSB ve sistem biyolojisi ile yakından ilişkili olan ve ilişkisel biyoloji olarak adlandırılan bir yaklaşım, temel olarak yaşam süreçlerini en önemli ilişkiler ve organizmaların temel işlevsel bileşenleri arasındaki bu tür ilişkilerin kategorileri açısından anlamakla ilgilenir; çok hücreli organizmalar için bu, "kategorik biyoloji" veya organizmaların biyolojik ilişkilerin bir kategori teorisi olarak bir model temsili ve ayrıca metabolik, genetik ve epigenetik süreçlerin ve sinyal yollarının dinamik, karmaşık ağları açısından canlı organizmaların işlevsel organizasyonunun cebirsel bir topolojisi olarak tanımlanmıştır. Alternatif ancak yakından ilişkili yaklaşımlar, kısıtlamaların karşılıklı bağımlılığına odaklanır; burada kısıtlamalar enzimler gibi moleküler ya da bir kemiğin veya damar sisteminin geometrisi gibi makroskopik olabilir.
Tanımlar > Canlı sistemler teorileri > Darwinci dinamik

Ana madde: Evrimsel dinamikler
Canlı sistemlerde ve bazı fiziksel sistemlerde düzenin evriminin Darwinci dinamik olarak adlandırılan ortak bir temel ilkeye uyduğu da ileri sürülmüştür. Darwinci dinamik, ilk olarak termodinamik dengeden uzak basit bir biyolojik olmayan sistemde makroskopik düzenin nasıl oluşturulduğu göz önünde bulundurularak ve daha sonra bu düşünce kısa, çoğalan RNA moleküllerine genişletilerek formüle edilmiştir. Altta yatan düzen oluşturma sürecinin her iki sistem türü için de temelde benzer olduğu sonucuna varılmıştır.
Tanımlar > Canlı sistemler teorileri > Operatör teorisi

Ayrıca bakınız: Operon
Operatör teorisi olarak adlandırılan bir başka sistemik tanım, yaşamın organizmalarda bulunan tipik kapanışların varlığı için genel bir terim olduğunu; tipik kapanışların hücrede bir zar ve bir otokatalitik küme olduğunu ve bir organizmanın en az hücre kadar karmaşık bir operatör tipine uyan bir organizasyona sahip herhangi bir sistem olduğunu öne sürer. Yaşam, genişleme ve üreme potansiyelinin oluşturduğu üstün bir pozitif geri beslemeye tabi olan düzenleyici mekanizmaların aşağı negatif geri besleme ağı olarak da modellenebilir.
Çalışmanın tarihçesi > Materyalizm

Ana madde: Materyalizm
Hoh Yağmur Ormanı'nda bitki büyümesi
Masai Mara ovasında toplanan zebra ve impala sürüleri
Yellowstone Ulusal Parkı'ndaki Büyük Prizmatik Kaynak çevresindeki mikrobiyal örtülerin havadan çekilmiş bir fotoğrafı
En eski yaşam teorilerinden bazıları materyalistti; var olan her şeyin madde olduğunu ve yaşamın da maddenin karmaşık bir biçimi ya da düzenlemesi olduğunu savunuyorlardı. Empedokles evrendeki her şeyin dört ebedi "elementin" ya da "her şeyin kökünün" birleşiminden oluştuğunu savunmuştur: toprak, su, hava ve ateş. Tüm değişimler bu dört unsurun düzenlenmesi ve yeniden düzenlenmesiyle açıklanır. Çeşitli yaşam biçimleri, elementlerin uygun bir karışımından kaynaklanır.
Demokritos (MÖ 460) yaşamın temel özelliğinin bir ruha (psyche) sahip olmak olduğunu düşünüyordu. Diğer antik yazarlar gibi o da bir şeyi canlı yapan şeyin ne olduğunu açıklamaya çalışıyordu. Onun açıklaması, ateşli atomların, tıpkı atomların ve boşluğun başka herhangi bir şeyi açıkladığı gibi bir ruh oluşturduğu yönündeydi. O, yaşam ve ısı arasındaki bariz bağlantı ve ateşin hareket etmesi nedeniyle ateş üzerinde ayrıntılı olarak durdu.
Platon'un maddede ilahi bir faal akıl tarafından kusurlu bir şekilde temsil edilen ebedi ve değişmez idealar dünyası, atomculuğun en azından dördüncü yüzyılda en önde geleni olduğu çeşitli mekanistik Weltanschauungen'lerle keskin bir tezat oluşturur ... Bu tartışma antik dünya boyunca devam etmiştir. Stoacılar ilahi bir teleolojiyi benimserken, atomistik mekanizma Epikür'den koluna bir darbe aldı ... Seçim basit görünüyordu: ya yapılandırılmış, düzenli bir dünyanın yönlendirilmemiş süreçlerden nasıl ortaya çıkabileceğini göstermek ya da sisteme zeka enjekte etmek.
Antik Yunan'da ortaya çıkan mekanistik materyalizm, hayvanların ve insanların birlikte bir makine gibi işleyen parçaların bir araya gelmesinden oluştuğunu savunan Fransız filozof René Descartes tarafından yeniden canlandırılmış ve revize edilmiştir. Bu fikir Julien Offray de La Mettrie tarafından L'Homme Machine adlı kitabında daha da geliştirilmiştir.
19. yüzyılda biyoloji biliminde hücre teorisindeki ilerlemeler bu görüşü teşvik etmiştir. Charles Darwin'in evrim teorisi, doğal seçilim yoluyla türlerin kökenine ilişkin mekanistik bir açıklamadır.
Stéphane Leduc 20. yüzyılın başında biyolojik süreçlerin fizik ve kimya açısından anlaşılabileceği ve büyümelerinin sodyum silikat çözeltilerine daldırılmış inorganik kristallerinkine benzediği fikrini destekledi. La biologie synthétique adlı kitabında ortaya koyduğu fikirler, yaşadığı dönemde geniş ölçüde reddedilmiş, ancak Russell, Barge ve meslektaşlarının çalışmalarına olan ilginin yeniden canlanmasına neden olmuştur.
Çalışmanın tarihçesi > Hilomorfizm

Ana madde: Hilomorfizm
Hilomorfizm ilk olarak Yunan filozof Aristoteles tarafından ifade edilen bir teoridir. Hilomorfizmin biyolojiye uygulanması Aristoteles için önemliydi ve biyoloji onun günümüze ulaşan yazılarında kapsamlı bir şekilde ele alınmıştır. Bu görüşe göre, maddi evrendeki her şeyin hem maddesi hem de formu vardır ve bir canlının formu onun ruhudur (Yunanca psyche, Latince anima). Üç tür ruh vardır: bitkilerin büyümesine, çürümesine ve beslenmesine neden olan ama hareket ve duyuma neden olmayan bitkisel ruh; hayvanların hareket etmesine ve hissetmesine neden olan hayvansal ruh; ve (Aristoteles'e göre) yalnızca insanda bulunan, bilincin ve muhakemenin kaynağı olan rasyonel ruh. Her bir yüksek ruh daha düşük ruhların tüm niteliklerine sahiptir. Aristoteles maddenin form olmadan var olabileceğine, formun ise madde olmadan var olamayacağına ve dolayısıyla ruhun da beden olmadan var olamayacağına inanmıştır.
Bu açıklama, olguları amaç ya da hedefe yöneliklik açısından açıklayan teleolojik yaşam açıklamalarıyla tutarlıdır. Dolayısıyla, kutup ayısının kürkünün beyazlığı kamuflaj amacıyla açıklanmaktadır. Nedenselliğin yönü (gelecekten geçmişe), sonucu önceki bir neden açısından açıklayan doğal seçilime ilişkin bilimsel kanıtlarla çelişmektedir. Biyolojik özellikler, gelecekteki optimal sonuçlara bakılarak değil, söz konusu özelliklerin doğal seçilimine yol açan bir türün geçmiş evrimsel tarihine bakılarak açıklanır. fenomenleri amaç veya hedefe yöneliklik açısından açıklayan teleolojik yaşam açıklamalarıyla tutarlıdır. Dolayısıyla, kutup ayısının kürkünün beyazlığı kamuflaj amacıyla açıklanmaktadır. Nedenselliğin yönü (gelecekten geçmişe), sonucu önceki bir neden açısından açıklayan doğal seçilime ilişkin bilimsel kanıtlarla çelişmektedir. Biyolojik özellikler, gelecekteki optimal sonuçlara bakılarak değil, söz konusu özelliklerin doğal seçilimine yol açan bir türün geçmiş evrimsel tarihine bakılarak açıklanır.
Çalışmanın tarihçesi > Kendiliğinden oluşum

Ana madde: Kendiliğinden oluşum
Kendiliğinden oluşum, canlı organizmaların benzer organizmalardan türemeden oluşabileceği inancıydı. Tipik olarak, pire gibi belirli formların toz gibi cansız maddelerden ya da farelerin ve böceklerin çamur veya çöpten sözde mevsimsel olarak oluşabileceği düşünülüyordu.
Kendiliğinden oluşum teorisi, önceki doğa filozoflarının çalışmalarını ve organizmaların ortaya çıkışına ilişkin çeşitli antik açıklamaları derleyen ve genişleten Aristoteles tarafından önerilmiş ve iki bin yıl boyunca en iyi açıklama olarak kabul edilmiştir. Francesco Redi gibi öncüllerin araştırmalarını genişleten Louis Pasteur'ün 1859'daki deneyleriyle kesin olarak çürütülmüştür. Kendiliğinden oluşuma ilişkin geleneksel fikirlerin çürütülmesi biyologlar arasında artık tartışmalı değildir.
Çalışmanın tarihçesi > Vitalizm

Ana madde: Vitalizm
Vitalizm, yaşam ilkesinin maddesel olmadığı inancıdır. Bu görüş Georg Ernst Stahl ile ortaya çıkmış ve 19. yüzyılın ortalarına kadar popülerliğini korumuştur. Henri Bergson, Friedrich Nietzsche ve Wilhelm Dilthey gibi filozoflara, Xavier Bichat gibi anatomistlere ve Justus von Liebig gibi kimyagerlere hitap etmiştir. Vitalizm, organik ve inorganik maddeler arasında temel bir fark olduğu fikrini ve organik maddelerin yalnızca canlılardan elde edilebileceği inancını içeriyordu. Bu görüş 1828 yılında Friedrich Wöhler'in inorganik maddelerden üre hazırlamasıyla çürütülmüştür. Bu Wöhler sentezi modern organik kimyanın başlangıç noktası olarak kabul edilir. Tarihsel bir öneme sahiptir çünkü ilk kez inorganik reaksiyonlarda organik bir bileşik üretilmiştir.
1850'lerde Julius Robert von Mayer tarafından öngörülen Hermann von Helmholtz, kas hareketinde enerji kaybı olmadığını göstererek bir kası hareket ettirmek için gerekli "vital güçler" olmadığını öne sürdü. Bu sonuçlar, özellikle Buchner'in mayanın hücresiz özütlerinde alkolik fermantasyonun gerçekleşebileceğini göstermesinden sonra, vitalist teorilere olan bilimsel ilginin terk edilmesine yol açmıştır. Yine de bu inanç, hastalıkları ve rahatsızlıkları varsayımsal bir yaşamsal güç veya yaşam gücündeki bozukluklardan kaynaklandığı şeklinde yorumlayan homeopati gibi sözdebilimsel teorilerde hala varlığını sürdürmektedir.
Çevre koşulları

Ayrıca bakınız: İlkel çorba, Gaia hipotezi ve Entropi ve yaşam
Dünya üzerindeki yaşamın çeşitliliği, genetik fırsat, metabolik kapasite, çevresel zorluklar ve simbiyoz arasındaki dinamik etkileşimin bir sonucudur. Dünya'nın yaşanabilir ortamı, varlığının büyük bir bölümünde mikroorganizmaların hakimiyetinde olmuş ve onların metabolizmasına ve evrimine maruz kalmıştır. Bu mikrobik faaliyetlerin bir sonucu olarak, Dünya'daki fiziksel-kimyasal ortam jeolojik zaman ölçeğinde değişmekte ve böylece sonraki yaşamın evrim yolunu etkilemektedir. Örneğin, fotosentezin bir yan ürünü olarak siyanobakteriler tarafından moleküler oksijenin salınması, Dünya'nın ortamında küresel değişikliklere neden olmuştur. Oksijen o dönemde Dünya'daki yaşamın çoğu için zehirli olduğundan, bu durum yeni evrimsel zorluklara yol açmış ve nihayetinde Dünya'nın başlıca hayvan ve bitki türlerinin oluşumuyla sonuçlanmıştır. Organizmalar ve çevreleri arasındaki bu karşılıklı etkileşim, canlı sistemlerin doğasında var olan bir özelliktir.
Çevre koşulları > Biyosfer

Ana madde: Biyosfer
Biyosfer, tüm ekosistemlerin küresel toplamıdır. Dünya üzerindeki yaşam alanı olarak da adlandırılabilir, kapalı bir sistemdir (güneş ve kozmik radyasyon ve Dünya'nın iç kısmından gelen ısı dışında) ve büyük ölçüde kendi kendini düzenler. En genel biyofizyolojik tanımıyla biyosfer, tüm canlı varlıkları ve bunların litosfer, jeosfer, hidrosfer ve atmosfer unsurlarıyla etkileşimleri de dahil olmak üzere ilişkilerini bütünleştiren küresel ekolojik sistemdir.
Yaşam formları toprak, sıcak su kaynakları, yeraltında en az 19 km (12 mil) derinlikteki kayaların içi, okyanusun en derin kısımları ve atmosferde en az 64 km yükseklik dahil olmak üzere Dünya'nın biyosferinin her yerinde yaşamaktadır. Belirli test koşulları altında, yaşam formlarının uzayın neredeyse ağırlıksız ortamında geliştiği ve uzay boşluğunda hayatta kaldığı gözlemlenmiştir. Yaşam formları Dünya okyanuslarının en derin noktası olan Mariana Çukuru'nda gelişiyor gibi görünmektedir. Diğer araştırmacılar, yaşam formlarının Amerika Birleşik Devletleri'nin kuzeybatı kıyılarında okyanusun 2590 metre altındaki deniz tabanının 580 metre altındaki kayaların içinde ve Japonya açıklarında deniz tabanının 2400 metre altında geliştiğine dair ilgili çalışmalar bildirmiştir. Ağustos 2014'te bilim insanları Antarktika'da buzun 800 m altında yaşayan yaşam formlarının varlığını doğruladı. Bir araştırmacıya göre, "Mikropları her yerde bulabilirsiniz - koşullara son derece uyum sağlayabilirler ve nerede olurlarsa olsunlar hayatta kalabilirler."
Biyosferin en az 3,5 milyar yıl önce biyopoesis (basit organik bileşikler gibi cansız maddelerden doğal olarak yaratılan yaşam) veya biyogenez (canlı maddelerden yaratılan yaşam) süreci ile başlayarak evrimleştiği varsayılmaktadır. Dünya üzerindeki yaşama dair en eski kanıtlar arasında Batı Grönland'daki 3,7 milyar yıllık metasedimenter kayalarda bulunan biyojenik grafit ve Batı Avustralya'daki 3,48 milyar yıllık kumtaşında bulunan mikrobiyal mat fosilleri yer almaktadır. Daha yakın bir tarihte, 2015 yılında, Batı Avustralya'daki 4,1 milyar yıllık kayalarda "biyotik yaşam kalıntıları" bulunmuştur. 2017 yılında, Kanada'nın Quebec eyaletindeki Nuvvuagittuq Kuşağı'ndaki hidrotermal menfez çökeltilerinde, 4,28 milyar yıl gibi Dünya'daki en eski yaşam kaydı olan ve 4,4 milyar yıl önce okyanus oluşumundan sonra ve 4,54 milyar yıl önce Dünya'nın oluşumundan kısa bir süre sonra "yaşamın neredeyse anlık olarak ortaya çıktığını" düşündüren varsayılan fosilleşmiş mikroorganizmaların (veya mikrofosillerin) keşfedildiği açıklandı. Biyolog Stephen Blair Hedges'e göre, "Eğer yaşam Dünya'da nispeten hızlı bir şekilde ortaya çıktıysa... o zaman evrende de yaygın olabilir."
Genel anlamda, biyosferler ekosistemler içeren herhangi bir kapalı, kendi kendini düzenleyen sistemlerdir. Buna Biyosfer 2 ve BIOS-3 gibi yapay biyosferler ve potansiyel olarak diğer gezegenlerde veya uydularda bulunanlar da dahildir.
Çevre koşulları > Ttolerans aralığı

Bir ekosistemin hareketsiz bileşenleri, yaşam için gerekli olan fiziksel ve kimyasal faktörlerdir - enerji (güneş ışığı veya kimyasal enerji), su, ısı, atmosfer, yerçekimi, besinler ve ultraviyole güneş radyasyonundan korunma. Çoğu ekosistemde bu koşullar gün içinde ve bir mevsimden diğerine değişiklik gösterir. O halde, çoğu ekosistemde yaşamak için organizmaların "tolerans aralığı" olarak adlandırılan bir dizi koşulda hayatta kalabilmeleri gerekir. Bunun dışında, hayatta kalmanın ve üremenin mümkün olduğu ancak optimal olmadığı "fizyolojik stres bölgeleri" yer alır. Bu bölgelerin ötesinde ise organizmanın hayatta kalmasının ve üremesinin mümkün olmadığı ya da imkansız olduğu "toleranssızlık bölgeleri" yer alır. Geniş bir tolerans aralığına sahip olan organizmalar, dar bir tolerans aralığına sahip olan organizmalara göre daha geniş bir alana yayılmıştır.
Çevre koşulları > Ekstremofiller

Daha fazla bilgi: Ekstremofil
Seçilen mikroorganizmalar hayatta kalmak için donmaya, tamamen kurumaya, açlığa, yüksek düzeyde radyasyona maruz kalmaya ve diğer fiziksel veya kimyasal zorluklara dayanmalarını sağlayan formlar alabilirler. Bu mikroorganizmalar haftalar, aylar, yıllar, hatta yüzyıllar boyunca bu tür koşullara maruz kalarak hayatta kalabilirler. Ekstremofiller, yaşamın yaygın olarak bulunduğu aralıkların dışında gelişen mikrobiyal yaşam formlarıdır. Alışılmadık enerji kaynaklarını kullanmakta çok başarılıdırlar. Tüm organizmalar neredeyse aynı moleküllerden oluşurken, evrim bu tür mikropların bu çok çeşitli fiziksel ve kimyasal koşullarla başa çıkmasını sağlamıştır. Bu tür ekstrem ortamlardaki mikrobiyal toplulukların yapısının ve metabolik çeşitliliğinin karakterizasyonu devam etmektedir.
Mikrobiyal yaşam formları, Dünya okyanuslarının en derin noktası olan Mariana Çukuru'nda bile gelişmektedir. Mikroplar ayrıca 2600 m okyanus altında deniz tabanının 580 m altına kadar kayaların içinde de gelişmektedir. Uluslararası Okyanus Keşif Programı'nın keşif gezileri, Nankai Yalağı yitim zonu bölgesinde deniz tabanının 1,2 km altındaki 120 °C'lik tortuda tek hücreli yaşam buldu.
Dünya'daki yaşamın dayanıklılığı ve çok yönlülüğünün araştırılmasının yanı sıra bazı organizmaların bu tür aşırı uçlarda hayatta kalmak için kullandıkları moleküler sistemlerin anlaşılması, Dünya'nın ötesinde yaşam arayışı için önemlidir. Örneğin liken, simüle edilmiş bir Mars ortamında bir ay boyunca hayatta kalabilir.
Çevre koşulları > Kimyasal elementler

Tüm yaşam formları, biyokimyasal işleyiş için gereken bazı temel kimyasal elementlere ihtiyaç duyar. Bunlar arasında karbon, hidrojen, azot, oksijen, fosfor ve kükürt - tüm organizmalar için temel makro besinler - genellikle CHNOPS kısaltmasıyla temsil edilir. Bunlar birlikte nükleik asitleri, proteinleri ve lipitleri, yani canlı maddenin büyük kısmını oluşturur. Bu altı elementten beşi DNA'nın kimyasal bileşenlerini oluşturmaktadır, bunun istisnası ise kükürttür. Kükürt, sistein ve metiyonin amino asitlerinin bir bileşenidir. Bu elementlerden biyolojik olarak en bol bulunanı, çoklu, kararlı kovalent bağlar oluşturma gibi arzu edilen bir özelliğe sahip olan karbondur. Bu da karbon bazlı (organik) moleküllerin muazzam çeşitlilikte kimyasal düzenlemeler oluşturmasına olanak tanır.[kaynak belirtilmeli] Bu elementlerden bir veya daha fazlasını ortadan kaldıran, listede olmayan bir elementle değiştiren veya gerekli kiraliteleri veya diğer kimyasal özellikleri değiştiren alternatif varsayımsal biyokimya türleri önerilmiştir.