Biologie (de la βιολογία greacă - βίος, bios, „viață“, -λογία, -log, „știință“) - știința vieții, este una dintre științele naturale, subiectul care sunt ființe și interacțiunea lor cu mediul de viață. Biologia studiază toate aspectele vieții, în special structura, funcționarea, creșterea, originea, evoluția și distribuția organismelor vii de pe Pământ. Clasifică și descrie ființele vii, originea speciilor lor, interacțiunea dintre ele și mediul înconjurător.
Ca o știință specială, biologia a ieșit din științele naturii în secolul al XIX-lea, când oamenii de știință au descoperit că organismele vii posedă anumite caracteristici comune tuturor. În centrul biologiei moderne sunt cinci principii fundamentale: teoria celulară, evoluția, genetica, homeostazia și energia [1] [2]. În epoca noastră, biologia este un subiect standard în instituțiile de învățământ secundar și superior din întreaga lume. Anual, mai mult de un milion de articole și cărți despre biologie și medicină sunt publicate [3].
În biologie, se disting următoarele niveluri de organizare:
- Cell. subcelular și molecular. celulele conțin structuri intracelulare care sunt construite din molecule.
- Nivelul organelor și al țesuturilor organelor. în organismele multicelulare, celulele sunt alcătuite din țesuturi și organe. Organele, la rândul lor, interacționează în întreg organismul.
- Nivelul populației. Speciile aceleiași specii care locuiesc într-o parte a zonei formează o populație.
- Nivelul speciilor. trecând liber cu ceilalți indivizi cu similitudine morfologică, fiziologică, biochimică și ocupând o anumită zonă (zona de distribuție) formează specia.
- Nivel biogeocenotic și biosferic. Biogeocenozele se formează pe o parte omogenă a suprafeței pământului. care, la rândul lor, formează o biosferă.
Majoritatea științelor biologice sunt discipline cu o specializare mai restrânsă. În mod tradițional, acestea sunt grupate în funcție de tipurile de organisme studiate: plante de studii botanice, zoologie - animale, microbiologie - microorganisme unicelulare. Zona din cadrul biologiei sunt subîmpărțite în oricare cercetare scală sau asupra metodelor folosite: biochimie studiaza bazele chimice ale vietii, biologie moleculara - interactiuni complexe intre molecule biologice, biologie celulara si biologie celulara - blocurile de baza ale organismelor multicelulare, celule, histologice si anatomie - structura țesuturilor și corpul de organe și țesuturi individuale, fiziologia - funcțiile fizice și chimice ale organelor și țesuturilor, etologia - comportamentul ființelor vii, mediul - interdependența diferitelor org nisms și mediul lor.
Transferul informațiilor ereditare este studiat prin genetică. Dezvoltarea organismului în ontogene este studiată de biologia dezvoltării. Originea și evoluția istorică a naturii vii - paleobiologia și biologia evoluționistă.
La frontierele cu științe conexe apar: biofizică (studiul obiectelor vii prin metode fizice), biometrie etc. În legătură cu nevoile practice ale omului apar astfel de domenii cum ar fi biologia cosmică. sociobiologia. fiziologia muncii. bionica.
Biologii Editați
Societăți biologice Editați
Organizații biologice
Biologii Editați
Metoda biologică Editați
Istoria biologiei Edit
Deși conceptul de biologie ca știință naturală a apărut în secolul XIX, disciplinele biologice au apărut mai devreme în medicină și istorie naturală. De obicei, tradiția lor este condusă de cercetători străini precum Aristotel și Galen prin intermediul medicilor arabi al-Jahiz [4]. Ibn Sin [5]. ibn-Zuhra [6] și ibn-al-Nafiz [7]. În Renaștere, gândirea biologică în Europa a fost revoluționată datorită invenției tipăririi și diseminării lucrărilor tipărite, interesului pentru cercetarea experimentală și descoperirii multor specii noi de animale și plante în epoca marilor descoperiri geografice. În acest moment mințile restante lucrau cu Andrei Vesaliy și William Garvey. care a pus bazele anatomiei și fiziologiei moderne. Mai târziu, Linnaeus și Buffon au făcut o treabă extraordinară de a clasifica formele de viață și de creaturi fosile. Microscopia a deschis lumea observată anterior a microorganismelor pentru observare, punând bazele dezvoltării teoriei celulare. Dezvoltarea științei naturale, în parte datorită apariției unei filosofii mecanice. a contribuit la dezvoltarea istoriei naturale [8] [9].
La începutul secolului al XIX-lea, unele discipline biologice moderne, cum ar fi botanica și zoologia. au ajuns la un nivel profesional. Lavoisier și alți chimiști și fizicieni au început să reunească idei despre viața și natura neînsuflețită. Naturalistul, cum ar fi Alexander Humboldt, a studiat interacțiunea organismelor cu mediul și dependența de geografie, punând bazele biogeografiei. ecologie și etologie. În secolul al XIX-lea, dezvoltarea doctrinei evoluției a condus treptat la o înțelegere a rolului dispariției și a variabilității speciilor. iar teoria celulară a arătat într-o lumină nouă baza structurii materiei vii. În combinație cu datele despre embriologie și paleontologie, aceste realizări au permis lui Charles Darwin să creeze o teorie holistică a evoluției prin selecția naturală. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, ideile de generare spontană au renunțat în sfârșit la teoria unui agent infecțios ca agent cauzator al bolilor. Dar mecanismul de moștenire a trăsăturilor părintești era încă un mister [10] [11] [8].
La începutul secolului XX, Thomas Morgan și studenții săi au redescoperit legile studiate din nou în mijlocul secolului al XIX-lea de către Gregor Mendel. după care genetica a început să se dezvolte rapid. În anii 1930, o combinație de genetică a populației și teoria selecției naturale au dat naștere teoriei evoluționiste moderne sau neo-darwinismului. Datorită dezvoltării biochimiei, au fost descoperite enzime și o lucrare grandioasă a început să descrie toate procesele metabolice. Dezvăluirea structurii ADN de către Watson și Crick a dat un impuls puternic dezvoltării biologiei moleculare. Acesta a fost urmat de postularea dogma centrală, descifrarea codului genetic, și până la sfârșitul secolului al XX-lea - și o decodare completă a codului genetic uman, precum și o serie de alte organisme, cele mai importante pentru medicină și agricultură. Datorită acestui fapt, au apărut noi discipline de genomică și proteomică. Deși creșterea numărului de subiecți și complexitatea extremă a obiectului biologic generat și continuă să genereze printre biologi din ce specializate, biologia continuă să fie singura știință, iar datele fiecărui dintre subiecți biologici, în special genomica, aplicabile în toate celelalte [12] [13] [14] [15]
Imaginea biologică a lumii Edit
Există cinci principii care unesc toate disciplinele biologice într-o singură știință a materiei vii [16].
- Teoria celulelor. Teoria celulelor este doctrina a tot ceea ce se referă la celule. Toate organismele vii sunt compuse din cel puțin o celulă, unitatea funcțională de bază a fiecărui organism. Mecanismele de bază și chimia tuturor celulelor din toate organismele terestre sunt similare; celulele apar numai din celulele preexistente care se înmulțesc prin diviziunea celulară. Teoria celulelor descrie structura celulelor, diviziunea lor, interacțiunea cu mediul extern, compoziția mediului intern și a membranei celulare, mecanismul de acțiune al părților individuale ale celulei și interacțiunea dintre ele.
- Evoluția. Prin selecția naturală și driftul genetic, caracteristicile ereditare ale populației se schimbă de la o generație la alta.
- Teoria genei. Semnele de organisme vii se transmit de la o generație la alta împreună cu gene. care sunt codificate în ADN. Informațiile despre structura ființelor vii sau despre genotip sunt folosite de celule pentru a crea un fenotip. observate caracteristicile fizice sau biochimice ale corpului. Deși fenotipul, manifestat prin expresia genelor, poate pregăti organismul pentru viață în mediul său, informațiile despre mediu nu sunt transmise înapoi la gene. Genele se pot schimba ca răspuns la influențele mediului numai printr-un proces evolutiv.
- Homeostazia. Procesele fiziologice care permit organismului să mențină coerența mediului său intern, indiferent de schimbările din mediul extern.
- Energie. Atribute ale oricărui organism viu, esențial pentru starea sa.
Teoria celulelor Editați
Celula este unitatea de bază a vieții. Conform teoriei celulare, toată materia vii constă în una sau mai multe celule sau din produsele de secreție ale acestor celule. De exemplu, scoici, oase, piele, salivă, suc gastric, ADN. viruși. Toate celulele provin de la alte celule prin diviziunea celulară, iar toate celulele organismului multicelulare provin dintr-un singur ovul fertilizat. Chiar și cursul proceselor patologice, cum ar fi infecția bacteriană sau virală, depinde de celulele care sunt partea lor fundamentală [17].
Editarea evoluției
Conceptul central de organizare în biologie este că viața se schimbă în timp și evoluează prin evoluție. și că toate formele cunoscute de viață pe Pământ au o origine comună. Aceasta a dus la o similaritate a unităților de bază și a proceselor vieții menționate mai sus. Conceptul evoluției a fost introdus în vocabularul științific de către Jean-Baptiste Lamarck în 1809. Charles Darwin a stabilit cincizeci de ani mai târziu că forța sa motrice este o selecție naturală. precum și selecția artificială este folosită conștient de om pentru a crea noi rase de animale și soiuri de plante [18]. Mai târziu, în teoria sintetică a evoluției, driftul genetic a fost postulat ca un mecanism suplimentar al schimbărilor evolutive.
Istoria evolutivă a speciilor. descriind schimbările și relațiile lor genealogice între ele, se numește filogeneză. Informațiile despre filogenie sunt acumulate din diverse surse, în special prin compararea secvențelor ADN sau a rămășițelor fosile și a unor urme ale unor organisme vechi. Până în secolul al XIX-lea sa crezut că, în anumite condiții, viața poate să germineze spontan. Acest concept a fost opus de adepții principiului formulat de William Harvey. "totul de la ou" ("omne vivum ex ovo", lat), fundamentul în biologia modernă. În special, aceasta înseamnă că există o linie continuă de viață, care conectează momentul apariției sale inițiale până în prezent. Orice grup de organisme are o origine comună, dacă are un strămoș comun. Toate ființele vii de pe Pământ, atât vii cât și dispărute, sunt descendente dintr-un strămoș comun sau dintr-un set comun de gene. Un strămoș comun al tuturor creaturilor vii a apărut pe Pământ cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă. Principala dovadă a teoriei unui strămoș comun este universalitatea codului genetic (a se vedea originea vieții).
Teoria Gene Edit
Forma și funcția obiectelor biologice sunt reproduse din generație în generație prin gene. care sunt unitățile elementare ale eredității. Adaptarea fizică la mediul înconjurător nu poate fi codificată în gene și moștenită în urmași (vezi Lamarckismul). Este demn de remarcat că toate formele existente ale vieții terestre, inclusiv bacteriile, plantele, animalele și ciupercile, au aceleași mecanisme de bază pentru copierea sintezei ADN-ului și a proteinei. De exemplu, bacteriile în care este introdus ADN uman sunt capabile să sintetizeze proteine umane.
Agregatul genelor sau celulelor organismului se numește o genă. Este stocat în unul sau mai mulți cromozomi. Cromozomul este un lanț lung de ADN. pe care pot exista multe gene. Dacă gena este activă, atunci secvența ADN-ului său este copiată în secvența ARN prin transcriere. Ribozomul poate folosi apoi ARN. pentru a sintetiza secvența de proteine. corespunzătoare codului ARN. cu un proces numit traducere. Proteinele pot efectua atât funcții structurale cât și catalitice (vezi enzima).
Editarea homeostaziei
Homeostasia este abilitatea sistemelor deschise de a-și reglementa mediul intern pentru a-și menține constanța printr-o varietate de acțiuni corective îndreptate de mecanismele de reglementare. Toate ființele vii, multicelulare, precum și cele unicelulare, sunt capabile să mențină homeostazia. La nivel celular, de exemplu, aciditatea constantă a mediului intern (pH) este menținută. La nivelul corpului, animalele cu sânge cald mențin o temperatură constantă a corpului. În asociere cu termenul, ecosistemul sub homeostază se înțelege, în special, pentru a susține plantele cu o concentrație constantă de dioxid de carbon atmosferic pe Pământ.
Editați energia
Supraviețuirea oricărui organism depinde de fluxul constant de energie. Energia este extrasă din substanțe care servesc ca hrană și prin reacții chimice speciale se utilizează pentru a construi și a menține structura și funcțiile celulelor. În acest proces, moleculele de alimente sunt utilizate atât pentru extragerea energiei cât și pentru sintetizarea moleculelor biologice ale propriului organism.
Principala sursă de energie pentru toate ființele terestre este Soarele. Energia luminii este transformată de plante în molecule chimice (organice) în prezența apei și a unor minerale. O parte din energie este cheltuită pentru construirea biomasei și pentru menținerea vieții, cealaltă parte este pierdută sub formă de căldură și deșeuri de viață. Mecanismele generale de conversie a energiei chimice în utilități pentru menținerea vieții se numesc respirație și metabolism.
Nivelul organizației de viață Edit
Discipline biologice Editați
Literatura biologică Edit
Sursele primare de informații privind biologia sunt reviste științifice, dintre care liste oferă o serie de instituții, atât ruse, cât și străine:
Promovarea biologiei
Biologie și pseudobiologie Edit href = Edit
Cel mai faimos exemplu de pseudoscience din biologie este Lysenkoismul Sursă? # 93; , doctrina a circulat în URSS la mijlocul secolului al XX-lea și a întârziat mult timp dezvoltarea biologiei științifice în Rusia și în alte țări din spațiul post-sovietic. Lysenkoismul sa caracterizat prin substituirea științei cu speculațiile politice și ideologice, discuțiile științifice - persecuția politică și școala științifică profesională - educația pseudo-științifică pe o bază ideologică. Sursă? # 93; (Vezi și persecuțiile din URSS privind genetica, cibernetica)
Siguranța biologică Editați
Consultați și Edit
Note Edit
Editarea literaturii
- Dicționar enciclopedic biologic. M. Sov. Enciclopedia. 1989, pag. 66
Link-uri Edit
Editare portaluri
Cataloage, liste de link-uri Edit
- djvu-inf.narod.ru/nblib.htm Lista referințelor la bibliotecile electronice cu cărți despre biologie
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: