ماذا يدرس علم الأحياء؟ (موضوع الدراسة)

ال علم الاحياء دراسة الحياة كحالة حيوية ، لجميع الكائنات الحية ، وعلاقاتهم المتبادلة وعلاقاتهم بالبيئة المحيطة بهم.

يدرس عالم الأحياء بنية ووظيفة ونمو وأصل وتطور وتوزيع الكائنات الحية.

علم الأحياء الحديث هو علم واسع وانتقائي ، ويتألف من تخصصات فرعية متعددة. ومع ذلك ، على الرغم من طيفها الواسع ، هناك بعض المفاهيم الموحدة في هذا العلم والتي تسمح بتجميع جميع هذه التخصصات في موضوع واحد من الدراسة بطريقة متماسكة (بول ، 2002).

بشكل عام ، تعترف البيولوجيا بالخلية باعتبارها الوحدة الأساسية للحياة ، والجينات هي الوحدات الأساسية للميراث ، والتطور كمحرك يدفع خلق أنواع جديدة.

وبنفس الطريقة ، فهي تدرك أن جميع الكائنات الحية تعيش على قيد الحياة عن طريق استهلاك الطاقة وتحويلها ، بهدف تنظيم آليتها الداخلية والبقاء مستقراً داخل الحالة الحيوية المسماة التوازن..

مراجعة تاريخية موجزة لدراسة علم الأحياء

كان على البشر الأوائل دراسة الحيوانات التي كانوا يصطادونها واضطروا إلى تحديد مكان العثور على النباتات التي جمعوها من أجل طعامهم. هذه هي الممارسة الأولية لعلم الأحياء.

وضع الإغريق أسس علم الحيوان ، علم النبات والطب. ثم غامر دافنشي بالتشريح وظهر لاحقًا أول كتب مصورة في علم الأحياء ، حيث سلط الضوء على كتاب من تأليف ليونهارت فوكس الألماني في عام 1542 حول علم النبات.

كانت العلوم الطبيعية في قلب النقاش العلمي والفضول خلال العصر الفيكتوري وفي القرن التاسع عشر. ليس عبثا ، فقد كان حوالي ذلك الوقت الذي ظهر أصل الأنواع تشارلز داروين ، وفي عام 1900 ظهر عمل مندل في علم الوراثة.

بالفعل في القرن العشرين والحادي والعشرين ، أعطى أهمية لدراسة الحمض النووي والإمكانيات التي تتيحها مزيج من البيولوجيا والتكنولوجيا.

أتاح الاتجاه الحديث نحو الاختصاصات المتعددة معرفة مجالات أخرى - الكيمياء والطب والفيزياء ، على سبيل المثال - بمجالات علم الأحياء في مجالات مثل الكيمياء الحيوية والطب الحيوي والفيزياء الحيوية..

في هذه الأوقات ، ظهر التأثير الاجتماعي لعمل علماء الأحياء في المجتمع على التطرف الذي أجبرهم على إعادة تحديد التزاماتهم ووظائفهم الاجتماعية ، لا سيما في الأمور التي تؤدي إلى معضلات أخلاقية مثل التحكم البشري في البيئة أو التلاعب الجينات لتوجيه التطور التطوري.  

ربما تكون مهتمًا بخط الزمن البيولوجي: أهم الاكتشافات.

أسس علم الأحياء

تنشأ فروع علم الأحياء من خمسة مواقع حول الكائنات الحية:

1-نظرية الخلايا: من خلال ثلاثة أساليب أساسية: الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة ، وتتكون جميع الكائنات الحية من خلايا وجميع الخلايا تنشأ من خلايا موجودة مسبقًا.

2-قوة: جميع الكائنات الحية تتطلب الطاقة ، وهذا يتدفق في جميع الكائنات الحية وبيئتها.

3-تراث: جميع الكائنات الحية لديها رموز الحمض النووي.

4-توازن: يجب على جميع الكائنات الحية الحفاظ على التوازن أو حالة التوازن مع بيئتهم.

5-تطور: هذا هو محرك التنوع البيولوجي.

المبادئ البيولوجية

-التوازن: مبدأ وفقًا للكائنات الحية التي تحافظ على بيئة داخلية ثابتة.

-وحدة: تعني أن جميع الكائنات الحية ، بصرف النظر عن تفردها ، لها خصائص بيولوجية وكيميائية وفيزيائية معينة مشتركة.

-تطور: قدرة الكائنات الحية على التكيف مع ظروف بيئتها وهي ظاهرة بيولوجية مشتركة بين جميع الكائنات الحية ، وهو ما تؤكده دراسة الأحافير.

-تنوع: يعني أن هناك تنوعًا في الحياة بين الأنواع وداخل كل مجموعة طبيعية.

-الاستمرارية: هذا المبدأ يعني أن الحياة لا تأتي إلا من ما هو موجود مسبقًا ، أي أنه من خلال التكاثر فقط يمكن للأجيال المتعاقبة أن توجد.

مجالات دراسة البيولوجيا

وبهذا المعنى ، يمكن ذكر مجالات الدراسة التالية:

-علم التشريح: يحاول وصف بنية الكائن الحي ، مظهره الخارجي والداخلي ، تنظيم أعضائه والروابط بينهما ، إلخ..

-الفيزياء الحيوية: يدرس مواقع وتدفق الطاقة في الكائنات الحية ؛ وهذا هو ، كيف تتدفق الطاقة وتوزع وتحول نفسها إلى كائنات حية.

-بيولوجيا الخلية: كما يوحي اسمها ، فهي تدرس خصائص وهيكل ووظائف الخلايا.

-البيولوجيا الجزيئية: تدرس العمليات الحيوية للكائنات الحية بناءً على خصائص التركيب الجزيئي.

-الكيمياء الحيوية: تدرس التركيب الجزيئي للكائنات الحية ، وكذلك العمليات التي تنطوي على تحولات في المادة.

-علم النبات: يدرس بنية الخضروات وخصائصها وعلاقاتها.

-البيئة: دراسة التفاعلات بين الكائنات الحية وبيئتها.

-علم الأجنة: يدرس تطور الحيوانات والنباتات ، من المرحلة الجرثومية إلى ولادتهم كأفراد كاملين. ومن المعروف أيضا باسم البيولوجيا التطورية.

-علم الأخلاق: يدرس سلوك الكائنات الحية التي لديها نظام عصبي مركزي رأسي ، ويتحقق ، حتى ، من الأصل الوراثي والبيئي للسلوك المذكور. يُعرف هذا العلم أيضًا باسم علم النفس البيولوجي أو علم النفس الحيوي أو علم الأحياء السلوكي.

-علم الأحياء التطوري: دراسة جميع التغييرات التي أحدثها التنوع البيولوجي الأرضي.

-علم وظائف الأعضاء: يدرس وظائف الكائنات الحية ؛ كيف يعمل كل عضو ، وكيف يتم تنظيمه ذاتيًا وكيف يؤثر على وظائف العضو ويؤثر على بقية الأعضاء.

-علم الوراثة: دراسة الميراث.

-علم المناعة: هو المسؤول عن دراسة ردود الفعل الدفاعية التي تنشرها الكائنات الحية ضد أي عامل خارجي وداخلي.

-الطب: يدرس الطرق والعلاجات التي يمكن من خلالها استعادة الكائنات المريضة للصحة.

-الفطريات: دراسات الفطريات ، مسببات الأمراض أو غير مسببة للأمراض.

-علم الأحياء الدقيقة: دراسة الكائنات الحية الدقيقة ، سواء غير ضارة أو المسببة للأمراض.

-علم الحفريات القديمة: دراسة الكائنات الحية التي كانت موجودة في عصور ما قبل التاريخ.

-البروتوزولوجيا: دراسة البروتوزوا والطحالب والميتوزويدات.

-علم الاجتماع: يدرس تكوين وسلوك المجتمعات والروابط بين المجتمعات المختلفة للكائنات (البشرية أم لا).

-التصنيف: يتكون في تنظيم وتصنيف الكائنات الحية والفيروسات.

-علم الفيروسات: هو أحد فروع علم الأحياء المكرس لدراسة الفيروسات.

-علم الحيوان: دراسة الحيوانات.

من القائمة ، سنبرز بعض أقوى المجالات في هذا العلم:

نظرية الخلية

تشير نظرية الخلية إلى أن الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة وأن جميع العناصر الحية تتكون من خلية واحدة أو أكثر يمكن زيادة عددها بفضل عملية الانقسام الخلوي..

في الكائنات متعددة الخلايا ، تستمد كل خلية من خلايا الجسم من خلية جذعية في البويضة التي تم تخصيبها أثناء العملية التناسلية للجيل الأبوي..

تعتبر الخلية أيضًا الوحدة الأساسية في العديد من العمليات المرضية. بالإضافة إلى ذلك ، تحدث ظاهرة حركة الطاقة في الخلايا أثناء عملية التمثيل الغذائي. أخيرًا ، تحتوي الخلايا على معلومات وراثية (DNA) ، والتي تنتقل من خلية إلى أخرى أثناء عملية التقسيم (Solomon & Linda Berg، 2004).

علم الوراثة

المفهوم الرئيسي الثاني الذي يدرس علم الأحياء هو علم الوراثة. الجينات هي الوحدات الأساسية داخل وراثة جميع الكائنات الحية. الجين هو وحدة وراثية تقابل منطقة من الحمض النووي وتؤثر على شكل ووظيفة الكائن الحي بطريقة محددة.

جميع الكائنات الحية ، من البكتيريا إلى الحيوانات ، تشترك في نفس آلية نسخ الحمض النووي والميراث من خلال البروتينات وعملية نقل الحمض وترجمة الرموز الوراثية (Mayr ، 1997).

تطور

المفهوم الرئيسي الثالث الذي يدرس علم الأحياء هو التطور. وبهذه الطريقة ، فإن أحد المعتقدات المركزية لعلم الأحياء هو أن جميع أشكال الحياة في العالم لها أصل مشترك.

تفترض نظرية التطور أن جميع الكائنات الحية التي سكنت الأرض ، سواء تلك التي انقرضت بالفعل وتلك التي ما زالت حية ، هي من نسل سلف مشترك أو مجموعة من جينات الأسلاف.

ويعتقد أن هذا الجد المشترك لجميع الكائنات الحية ظهر منذ حوالي 3.5 مليار سنة. يتعرف علماء الأحياء على انتشار هذه الشفرة الوراثية كدليل قاطع لصالح نظرية الجد العالمي الذي أدى إلى ظهور كل البكتيريا والخلايا القديمة النواة..

كان تشارلز داروين مسؤولاً عن اقتراح نموذج علمي للانتقاء الطبيعي باعتباره القوة المحددة التي تدفع التطور. بهذه الطريقة ، تُستخدم هذه النظرية حاليًا لشرح وجود أنواع مختلفة من الكائنات الحية التي تعيش في الكوكب.

نظرية التطور ذات صلة بالبيولوجيا ، لأنها تتيح لك فهم التاريخ الطبيعي لجميع أشكال الحياة. لذلك ، التطور أساسي في جميع مجالات البيولوجيا (UF ، 2017).

التوازن

التوازن في قدرة النظام المفتوح على تنظيم عملياته الداخلية من أجل الحفاظ على ظروف مستقرة ، وبهذه الطريقة يؤدي عمليات التوازن المتعددة والتعديلات التي تسيطر عليها وتنظمها الآليات الداخلية. جميع الكائنات الحية ، أحادية الخلية ومتعددة الخلايا ، تنفذ هذه العملية.

تتم عملية التوازن في حالة اضطراب الكائن الحي بطريقة أو بأخرى ، وبالتالي الاستجابة عن طريق التنظيم الذاتي واستقرار ظروفه. مثال على ذلك هو إطلاق الجلوكوز عندما تكون مستويات السكر في الدم منخفضة.

علم وظائف الأعضاء

علم وظائف الأعضاء هو دراسة العمليات الفيزيائية والميكانيكية والميكانيكية الحيوية للكائنات الحية كوحدات كاملة.

دراسة الهياكل الوظيفية أمر أساسي في علم الأحياء. تقليديا تم تقسيم الدراسات الفسيولوجية بين مملكة النباتات والحيوانات. ومع ذلك ، فإن بعض مبادئ علم وظائف الأعضاء عالمية ، بغض النظر عن نوع الكائن الحي الذي يدرسه..

يدرس هذا التخصص الفرعي لعلم الأحياء تفاعل النظم المختلفة الموجودة داخل الكائن الحي نفسه.

علم التشريح

علم التشريح هو الفرع الفرعي للبيولوجيا الذي يدرس تركيب الكائنات الحية في شكل مادي ، أي كيفية تكوينها. لذلك ، فإنه يستعرض مظهره الخارجي ، وتكوينه ، وتنظيم الأجهزة والأنظمة ، والروابط الموجودة بينهما. يمكنك دراسة كائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا على حد سواء.

مناعة

علم المناعة هو فرع من فروع البيولوجيا يدرس الجهاز المناعي لجميع الكائنات الحية. وبهذه الطريقة ، يدرس رد فعل جميع الكائنات الحية عندما يهاجمها عامل خارجي.

لهذا السبب ، يمكن تطبيق المعرفة المستمدة من علم المناعة على تخصصات طبية متعددة ، خاصة فيما يتعلق بزراعة الأعضاء والأورام وعلم الفيروسات وعلم الجراثيم وعلم الطفيليات والطب النفسي والأمراض الجلدية..

علم الاحياء المجهري

فرع علم الأحياء الدقيقة مسؤول عن دراسة الكائنات الحية الدقيقة. وبهذه الطريقة ، فإنه يحلل البكتيريا والطفيليات والفطريات. نظرًا لأنها لا تُعتبر كائنات دقيقة ، يتم دراسة الفيروسات بشكل مستقل عن طريق علم الفيروسات ، حيث أن علم الأحياء الدقيقة لا يتعامل إلا مع الكائنات غير الضارة والممرضة.

باختصار ، دراسة شيء واسع مثل الحياة ، وهو ما سمحت به دراسات الأحياء:

• اشرح تغيرات الأجسام.
• قم بتكوين مهن مختلفة (التكنولوجيا الحيوية ، علوم الطب الشرعي ، الطب الحيوي ، الأدوية ، إلخ).
• الاستجابة للمشاكل واسعة النطاق.
• تعليم المفاهيم الأساسية عن الحياة.
• أجب عن الأسئلة الأساسية عن الحياة.
• افتح الطريق أمام البحث العلمي.

مراجع

1. باجلي ، ماري لايف (2014). ما هو علم الأحياء؟ تم استرجاعه من livescience.com.
2. Bioexplorer (2017). 6 أسباب تؤكد أهمية علم الأحياء. تعافى من: bioexplorer.net.
3. نحلة ، ناصف (2006). مجالات دراسة البيولوجيا. تم الاسترجاع من: biocab.org.
4. روجرز ، كارا وغيرها (2015). تم الاسترجاع من: britannica.com.
5. تاكر ، لورا (2014). ماذا يمكنك أن تفعل مع درجة علم الأحياء؟ تم الاسترجاع من: topunوعات.com.