علوم

ما هو علم الاحياء «البيولوجيا» فروعة, المبادئ الاساسية, التاريخ

علم الأحياء هو دراسة كل ما هو حي أو كان حيًا - سواء كان نباتًا أو حيوانًا أو كائنًا دقيقًا.

علم الأحياء هو دراسة الحياة . كلمة ” biology “ مشتقة من الكلمات اليونانية “bios” (بمعنى الحياة) و “logos” (بمعنى ” دراسة “) . بشكل عام ، يدرس علماء الأحياء بنية الكائنات الحية ووظيفتها ونموها وأصلها وتطورها وتوزيعها .

علم الأحياء مهم لأنه يساعدنا على فهم كيفية عمل الكائنات الحية وكيف تعمل وتتفاعل على مستويات متعددة . ساعدت التطورات في علم الأحياء العلماء على القيام بأشياء مثل تطوير الادوية وعلاجات أفضل للأمراض ، وفهم كيف يمكن أن تؤثر البيئة المتغيرة على النباتات والحيوانات . وإنتاج ما يكفي من الغذاء لعدد متزايد من السكان ، والتنبؤ بكيفية تناول طعام جديد أو الالتزام بنظام التمارين الرياضية .

المبادئ الأساسية الاربعة لعلم الأحياء الحديث

  1. نظرية الخلية هي المبدأ القائل بأن جميع الكائنات الحية تتكون من وحدات أساسية تسمى الخلايا ، وأن جميع الخلايا تأتي من خلايا موجودة مسبقًا .
  2. النظرية الجينية هي المبدأ القائل بأن جميع الكائنات الحية لها DNA ، وهي جزيئات ترمز إلى هياكل ووظائف الخلايا وتنتقل إلى النسل .
  3. التوازن ( الاستتباب ) هو مبدأ أن جميع الكائنات الحية تحافظ على حالة توازن وتمكن الكائنات الحية من البقاء في بيئتها .
  4. التطور ( هناك جدل واسع وخاصة فيما يخص تطور الانسان ) هو المبدأ الذي يصف كيف يمكن لجميع الكائنات الحية أن تتغير لتصبح لها سمات تمكنها من البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في بيئاتها . تنتج هذه السمات من الطفرات العشوائية في جينات الكائن الحي التي يتم “اختيارها” عبر عملية تسمى الانتقاء الطبيعي . أثناء الانتقاء الطبيعي ، تتمتع الكائنات الحية التي لها سمات أكثر ملاءمة لبيئتها بمعدلات أعلى من البقاء على قيد الحياة ، ومن ثم تنقل تلك السمات إلى نسلها .

فروع علم الاحياء

فروع علم الاحياء

علم الأحياء يغطي مجموعة واسعة من الموضوعات التي تم تقسيمها إلى العديد من التخصصات والتخصصات الفرعية .

يمكن اعتبار كل مجالات علم الأحياء المختلفة بمثابة دراسة لنوع واحد من الكائنات الحية ، وفقًا لـ “قاموس بلاكي للبيولوجيا ” . على سبيل المثال ، علم الحيوان هو دراسة الحيوانات ، وعلم النبات هو دراسة النباتات وعلم الأحياء الدقيقة هو دراسة الكائنات الحية الدقيقة .

ضمن تلك المجالات الأوسع ، يتخصص العديد من علماء الأحياء في البحث عن موضوع أو مشكلة معينة . على سبيل المثال ، قد يدرس أحد العلماء سلوك نوع معين من الأسماك ، بينما قد يبحث عالم آخر في الآليات العصبية والكيميائية الكامنة وراء هذا السلوك .

هناك العديد من الفروع والتخصصات الفرعية في علم الأحياء ، ولكن فيما يلي قائمة قصيرة ببعض المجالات الأكثر اتساعًا التي تقع تحت مظلة علم الأحياء :

الكيمياء الحيوية ( Biochemistry ) : دراسة العمليات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية أو تتعلق بها . على سبيل المثال ، علم العقاقير هو نوع من أبحاث الكيمياء الحيوية التي تركز على دراسة كيفية تفاعل المواد الكيميائية في الجسم ، كما هو موضح في مراجعة عام 2010 في مجلة الكيمياء الحيوية .

علم البيئة ( Ecology ) : دراسة كيفية تفاعل الكائنات الحية مع بيئتها. على سبيل المثال ، قد يدرس عالم البيئة كيف يتأثر سلوك نحل العسل بالبشر الذين يعيشون في مكان قريب .

علم الوراثة ( Genetics ) : يدرس علماء الوراثة كيفية انتقال الجينات من قبل الآباء إلى نسلهم ، وكيف تختلف من شخص لآخر . على سبيل المثال ، حدد العلماء العديد من الجينات والطفرات الجينية التي تؤثر على عمر الإنسان .

علم وظائف الأعضاء ( Physiology ) : دراسة كيفية عمل الكائنات الحية . علم وظائف الأعضاء ، الذي ينطبق على أي كائن حي ، “يتعامل مع الوظائف والعمليات الداعمة للحياة للكائنات الحية أو أجزائها” . يسعى علماء الفسيولوجيا إلى فهم العمليات البيولوجية ، مثل كيفية عمل عضو معين ، وما هي وظيفته وكيف يتأثر بالمحفزات الخارجية. على سبيل المثال ، كيف يمكن أن يتسبب الاستماع إلى الموسيقى في تغيرات جسدية في جسم الإنسان ، مثل معدل ضربات القلب البطيء أو الأسرع .

علاقة علم الاحياء بالعلوم الاخري

غالبًا ما يتم البحث في علم الأحياء جنبًا إلى جنب مع مجالات الدراسة الأخرى ، بما في ذلك الرياضيات والهندسة والعلوم الاجتماعية . وفيما يلي بعض الأمثلة على ذلك :

علم الأحياء الفلكي ( Astrobiology ) : هو دراسة تطور الحياة في الكون ، بما في ذلك البحث عن حياة خارج كوكب الأرض ، وفقًا لوكالة ناسا . يدمج هذا المجال مبادئ علم الأحياء مع علم الفلك .

علم الآثار البيولوجية ( Bioarchaeologists ) : حيث يتم الدمج بين تقنيات علم الآثار وعلم الاحياء لدراسة بقايا الهياكل العظمية واستخلاص رؤى حول كيفية عيش الناس في الماضي .

الهندسة الحيوية ( Bioengineering ) : هي تطبيق مبادئ الهندسة على علم الأحياء والعكس صحيح . على سبيل المثال . قد يطور مهندس حيوي تقنية طبية جديدة تعمل على التصوير داخل الجسم بشكل أفضل ، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي المحسن الذي يقوم بمسح جسم الإنسان بمعدل أسرع وبدقة أعلى ، أو تطبيق المعرفة البيولوجية لإنشاء أعضاء اصطناعية .

التكنولوجيا الحيوية (Biotechnology) : استخدام الأنظمة البيولوجية لتطوير المنتجات . على سبيل المثال ، قام علماء التكنولوجيا الحيوية في روسيا بهندسة وراثية لفراولة ذات مذاق أفضل وأكثر مقاومة للأمراض .

الفيزياء الحيوية ( Biophysics ) : توظيف مبادئ الفيزياء لفهم كيفية عمل الأنظمة البيولوجية . على سبيل المثال ، قد يدرس علماء الفيزياء الحيوية كيف تؤثر الطفرات الجينية التي تؤدي إلى تغييرات في بنية البروتين على تطور البروتين .

تاريخ علم الاحياء

على الرغم من أنه من غير المعروف متى نشأت دراسة علم الأحياء ، ولكن من البديهي ان يكون لدى البشر الأوائل بعض المعرفة بالحيوانات والنباتات من حولهم . يعتمد بقاء الإنسان على التعرف الدقيق على النباتات غير السامة وعلى فهم عادات الحيوانات المفترسة الخطرة .

تشير السجلات الأثرية إلى أنه حتى قبل تطور الحضارة . قام البشر بتدجين جميع الحيوانات القابلة للاستيعاب المتاحة لهم تقريبًا وطوروا نظامًا زراعيًا مستقرًا وفعالًا بما يكفي لتلبية احتياجات أعداد كبيرة من الناس الذين يعيشون معًا في المجتمعات. من الواضح ، إذن ، أن الكثير من تاريخ علم الأحياء يسبق الوقت الذي بدأ فيه الجنس البشري في الكتابة والاحتفاظ بالسجلات .

وُجدت مصطلحات أخرى تصف دراسة النباتات والحيوانات فى الماضي . على سبيل المثال ، تم استخدام مصطلح التاريخ الطبيعي لشرح الحيوانات والنباتات وأشكال الحياة الأخرى في بيئتها الطبيعية .

علاوة على ذلك ، كان مجالًا دراسيًا قائمًا على الملاحظة وليس تجريبيًا . ومن ثم ، يُطلق على الشخص الذي يدرس التاريخ الطبيعي أنه مؤرخ طبيعي أو عالم طبيعي . المصطلحات الأخرى التي جاءت قبل علم الأحياء تشمل اللاهوت الطبيعي والفلسفة الطبيعية .

تم تقديم مصطلح “علم الأحياء” ، بالمعنى الحديث ، من خلال أعمال مايكل كريستوف هانو في عام 1766. ومع ذلك ، تم تقديمه بشكل مستقل أربع مرات أخرى من خلال أعمال توماس بيدوس (1799) ، كارل فريدريش بورداش (1800) ، جوتفريد رينولد تريفيرانوس (1802) وجان بابتيست لامارك (1802).

المصدر
ليف سينس

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى