Τι εξετάζει η Βιολογία; (Αντικείμενο Μελέτης)

Το βιολογία να μελετήσουν τη ζωή ως ενεργητική κατάσταση, όλα τα έμβια όντα, τις σχέσεις τους και τις σχέσεις τους με το περιβάλλον που τις περιβάλλει.

Ένας βιολόγος μελετά τη δομή, τη λειτουργία, την ανάπτυξη, την προέλευση, την εξέλιξη και τη διανομή των ζωντανών οργανισμών.

Η σύγχρονη βιολογία είναι μια τεράστια και εκλεκτική επιστήμη, που αποτελείται από πολλαπλές υπο-ειδικότητες. Ωστόσο, παρά το ευρύ φάσμα του, υπάρχουν ορισμένες ενοποιητικές έννοιες μέσα σε αυτήν την επιστήμη που επιτρέπουν σε όλα αυτά τα μαθήματα να ομαδοποιηθούν σε ένα ενιαίο αντικείμενο μελέτης με συνεκτικό τρόπο (Paul, 2002).

Γενικά, η βιολογία αναγνωρίζει το κύτταρο ως τη βασική μονάδα ζωής, τα γονίδια ως τις βασικές μονάδες κληρονομιάς και την εξέλιξη ως τον κινητήρα που οδηγεί στη δημιουργία νέων ειδών.

Κατά τον ίδιο τρόπο, καταλαβαίνει ότι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί επιβιώνουν με την κατανάλωση και τη μετατροπή της ενέργειας, με στόχο τη ρύθμιση του εσωτερικού τους μηχανισμού και την παραμονή τους σταθερές στο ζωτικό όρο που ονομάζεται ομοιοστασία.

Σύντομη ιστορική ανασκόπηση της μελέτης της βιολογίας

Οι πρώτοι άνθρωποι έπρεπε να μελετήσουν τα ζώα που κυνηγούσαν και έπρεπε να εντοπίσουν πού να βρουν τα φυτά που συνέλεξαν για το φαγητό τους. Αυτή είναι η στοιχειώδης πρακτική της βιολογίας.

Οι Έλληνες έθεσαν τα θεμέλια της ζωολογίας, της βοτανικής και της ιατρικής. Στη συνέχεια ο Ντα Βίντσι αποτολμήθηκε με την ανατομία και αργότερα εμφανίστηκε τα πρώτα εικονογραφημένα βιβλία βιολογίας, επισημαίνοντας ένα γράμμα του γερμανικού Leonhart Fuchs το 1542 για τη βοτανική.

Οι φυσικές επιστήμες βρισκόταν στο επίκεντρο της επιστημονικής συζήτησης και της περιέργειας κατά τη διάρκεια της βικτοριανής εποχής και του δέκατου ένατου αιώνα. Όχι μάταια, ήταν εκείνη την εποχή που εμφανίστηκε Η προέλευση των ειδών του Καρόλου Darwin, και το 1900 εμφανίστηκε το έργο της Mendel για τη γενετική.

Και το ΧΧ και ΧΧΙ αιώνα, έδωσε έμφαση στη μελέτη του DNA και τις δυνατότητες που προσφέρει το συνδυασμό της βιολογίας και τεχνολογίας.

Η σύγχρονη τάση για διεπιστημονικότητα έχει επιτρέψει τη γνώση άλλων πεδίων - χημεία, ιατρική και φυσική, για παράδειγμα - σε συνδυασμό με εκείνη της βιολογίας σε τομείς όπως η βιοχημεία, η βιοϊατρική και η βιοφυσική..

Σε αυτές τις περιόδους, η κοινωνική επίδραση του έργου των βιολόγων στην κοινωνία έχει αποδειχθεί σε άκρα που τους έχουν αναγκάσει να επαναπροσδιορίσουν τις υποχρεώσεις και τις κοινωνικές τους λειτουργίες, ιδιαίτερα σε θέματα που οδηγούν σε ηθικά διλήμματα όπως ο ανθρώπινος έλεγχος του περιβάλλοντος ή οι χειρισμοί των γονιδίων να κατευθύνουν την εξελικτική ανάπτυξη.  

Ίσως να σας ενδιαφέρει Το χρονοδιάγραμμα της βιολογίας: οι πιο σημαντικές ανακαλύψεις.

Βάσεις της βιολογίας

Οι κλάδοι της βιολογίας προέρχονται από πέντε εγκαταστάσεις σχετικά με τα ζωντανά όντα:

1-Θεωρία των κυττάρων: με τρεις θεμελιώδεις προσεγγίσεις: το κύτταρο είναι η βασική μονάδα της ζωής, όλα τα ζωντανά όντα αποτελούνται από κύτταρα και όλα τα κύτταρα προέρχονται από προϋπάρχοντα κύτταρα.

2-Ενέργεια: όλα τα ζωντανά όντα απαιτούν ενέργεια και αυτό ρέει σε όλα τα ζωντανά όντα και το περιβάλλον τους.

3-Κληρονομιά: όλα τα έμβια όντα έχουν κώδικες DNA.

4-Ισορροπία: όλα τα έμβια όντα πρέπει να διατηρούν την ομοιόσταση ή την κατάσταση ισορροπίας με το περιβάλλον τους.

5-Εξέλιξη: αυτή είναι η κινητήρια δύναμη της βιολογικής ποικιλομορφίας.

Βιολογικές αρχές

-Ομοιοστασία: αρχή σύμφωνα με την οποία τα ζωντανά όντα διατηρούν ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον.

-Ενότητα: σημαίνει ότι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, ανεξάρτητα από τη μοναδικότητά τους, έχουν κοινά βιολογικά, χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά.

-Εξέλιξη: η ικανότητα των οργανισμών να προσαρμόζονται στις συνθήκες του περιβάλλοντός τους και είναι ένα βιολογικό φαινόμενο κοινό για όλα τα έμβια όντα, το οποίο επιβεβαιώνεται στη μελέτη των απολιθωμάτων.

-Διαφορετικότητα: σημαίνει ότι υπάρχει μια ποικιλία ζωής μεταξύ των ειδών και μέσα σε κάθε φυσικό πληθυσμό.

-Συνέχεια: αυτή η αρχή υποδηλώνει ότι η ζωή προέρχεται μόνο από τις προϋπάρχουσες, δηλαδή, μόνο μέσω της αναπαραγωγής μπορούν να υπάρξουν διαδοχικές γενιές.

Τομείς της βιολογίας

Με αυτή την έννοια, θα μπορούσαν να αναφερθούν τα ακόλουθα πεδία σπουδών:

-Ανατομία: προσπαθεί να περιγράψει τη δομή του οργανισμού, την εξωτερική και εσωτερική εμφάνισή του, την οργάνωση των οργάνων του και τις σχέσεις μεταξύ τους, κλπ..

-Βιοφυσική: μελετά τις θέσεις και τη ροή της ενέργειας στους οργανισμούς. δηλαδή, πώς η ενέργεια ρέει, διανέμεται και μεταμορφώνεται σε ζωντανά όντα.

-Βιολογία κυττάρων: όπως υποδηλώνει το όνομά της, μελετά τις ιδιότητες, τη δομή και τις λειτουργίες των κυττάρων.

-Molecular Biology: μελετά τις ζωτικές διαδικασίες των ζωντανών όντων με βάση τα χαρακτηριστικά της μοριακής δομής τους.

-Βιοχημεία: μελετά τη μοριακή δομή των ζωντανών όντων, καθώς και τις διαδικασίες που αφορούν μετασχηματισμούς της ύλης.

-Botany: μελετά τη δομή, τα χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες και τις σχέσεις των λαχανικών.

-Οικολογία: μελετήστε τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ζωντανών όντων και του περιβάλλοντος τους.

-Εμβρυολογία: μελετά την εξέλιξη των ζώων και των φυτών, από το βλαστικό στάδιο έως τη γέννησή τους ως πλήρη άτομα. Είναι επίσης γνωστή ως Αναπτυξιακή Βιολογία.

-Ηθολογία: μελετά τη συμπεριφορά των ζωντανών όντων που έχουν κεφαλικό κεντρικό νευρικό σύστημα, διερευνά, ακόμη και τη γενετική και περιβαλλοντική προέλευση της εν λόγω συμπεριφοράς. Αυτή η επιστήμη είναι επίσης γνωστή ως Ψυχοβιολογία, Βιοψυχολογία ή Συμπεριφορική Βιολογία.

-Εξελικτική βιολογία: μελετήστε όλες τις αλλαγές που προκάλεσε η χερσαία βιοποικιλότητα.

-Φυσιολογία: μελετά τις λειτουργίες των ζωντανών όντων. πώς λειτουργεί κάθε όργανο, πώς αυτά αυτορυθμίζονται και πώς επηρεάζουν τις λειτουργίες ενός οργάνου και οργανώνουν αυτό στα υπόλοιπα.

-Γενετική: μελετήστε την κληρονομιά.

-Ανοσολογία: είναι υπεύθυνη για τη μελέτη των αμυντικών αντιδράσεων που αναπτύσσουν οι οργανισμοί εναντίον οποιουδήποτε εξωτερικού και εσωτερικού παράγοντα.

-Ιατρική: μελετά τις μεθόδους και τα διορθωτικά μέτρα με τα οποία οι άρρωστοι οργανισμοί μπορούν να ανακτήσουν την υγεία.

-Μυκολογία: μελετά μύκητες, παθογόνα ή μη παθογόνα.

-Μικροβιολογία: μελέτη μικροοργανισμών, τόσο αβλαβών όσο και παθογόνων.

-Παλαιοντολογία: μελέτη των ζωντανών όντων που υπήρχαν στην προϊστορική εποχή.

-Πρωτόζωο: Μελέτες πρωτόζωα, φύκια και μικτοζοειδή.

-Κοινωνιολογία: μελετά το σχηματισμό και τη συμπεριφορά των κοινωνιών και τους δεσμούς μεταξύ διαφορετικών κοινωνιών οργανισμών (ανθρώπινων ή μη).

-Ταξινόμηση: συνίσταται στην οργάνωση και ταξινόμηση των ζώντων όντων και των ιών.

-Η βιολογία είναι αφιερωμένη στη μελέτη των ιών.

-Ζωολογία: μελέτη των ζώων.

Από τη λίστα θα αναδείξουμε μερικά από τα ισχυρότερα πεδία αυτής της επιστήμης:

Cell Theory

Η κυτταρική θεωρία υποδεικνύει ότι το κύτταρο είναι η θεμελιώδης μονάδα της ζωής και όλα τα ζωντανά στοιχεία αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα των οποίων ο αριθμός μπορεί να αυξηθεί χάρη στη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης.

Σε πολυκύτταρους οργανισμούς, κάθε κύτταρο του σώματος προέρχεται από ένα βλαστοκύτταρο στο ωάριο που γονιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής διαδικασίας της γονικής γενεάς.

Το κύτταρο θεωρείται επίσης η βασική μονάδα σε πολλές παθολογικές διεργασίες. Επιπλέον, το φαινόμενο της κίνησης της ενέργειας εμφανίζεται στα κύτταρα κατά τη διάρκεια της μεταβολικής διαδικασίας. Τέλος, τα κύτταρα περιέχουν κληρονομικές πληροφορίες (DNA), οι οποίες περνούν από το ένα κύτταρο στο άλλο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διαίρεσης (Solomon & Linda Berg, 2004).

Γενετική

Η δεύτερη βασική ιδέα ότι οι μελέτες βιολογίας είναι γενετική. Τα γονίδια είναι οι κύριες μονάδες μέσα στην κληρονομιά όλων των οργανισμών. Ένα γονίδιο είναι μια κληρονομική μονάδα που αντιστοιχεί σε μια περιοχή DNA και επηρεάζει τη μορφή και τη λειτουργία ενός οργανισμού με συγκεκριμένο τρόπο.

Όλοι οι οργανισμοί, από βακτήρια έως ζώα, μοιράζονται τον ίδιο μηχανισμό αντιγραφής και κληρονομιάς DNA μέσω πρωτεϊνών και μια διαδικασία μεταφοράς και μετάφρασης των γενετικών κωδίκων οξέος (Mayr, 1997).

Εξέλιξη

Η τρίτη βασική ιδέα ότι οι μελέτες βιολογίας είναι εξέλιξη. Με αυτόν τον τρόπο, μια από τις κεντρικές πεποιθήσεις της βιολογίας είναι ότι όλες οι μορφές ζωής στον κόσμο έχουν μια κοινή προέλευση.

Η θεωρία της εξέλιξης υποθέτει ότι όλοι οι οργανισμοί που έχουν κατοικήσει στη γη, τόσο εκείνοι που είναι ήδη εξαφανισμένοι όσο και εκείνοι που ζουν ακόμα, είναι απόγονοι ενός κοινού προγόνου ή ενός συνόλου προγονικών γονιδίων.

Πιστεύεται ότι αυτός ο κοινός πρόγονος όλων των οργανισμών εμφανίστηκε περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Οι βιολόγοι αναγνωρίζουν το πανταχού παρόν αυτού του γενετικού κώδικα ως την οριστική απόδειξη υπέρ της θεωρίας ενός καθολικού προγόνου που προκάλεσε όλα τα βακτήρια, τα αρχαία και τα ευκαρυωτικά κύτταρα.

Ο Charles Darwin ήταν υπεύθυνος να προτείνει ένα επιστημονικό μοντέλο φυσικής επιλογής ως την οριστική δύναμη που οδηγεί στην εξέλιξη. Με αυτόν τον τρόπο, αυτή η θεωρία χρησιμοποιείται σήμερα για να εξηγήσει την ύπαρξη των διαφορετικών τύπων ζωντανών όντων που κατοικούν στον πλανήτη.

Η θεωρία της εξέλιξης σχετίζεται με τη βιολογία, καθώς σας επιτρέπει να κατανοήσετε τη φυσική ιστορία όλων των μορφών ζωής. Επομένως, η εξέλιξη είναι κεντρική σε όλους τους τομείς της βιολογίας (UF, 2017).

Ομοιοστασία

Η ομοιοστασία στην ικανότητα ενός ανοιχτού συστήματος να ρυθμίζει τις εσωτερικές διεργασίες του προκειμένου να διατηρεί σταθερές συνθήκες, με αυτό τον τρόπο εκτελεί πολλαπλές διεργασίες εξισορρόπησης και προσαρμογές που ελέγχονται και ρυθμίζονται από εσωτερικούς μηχανισμούς. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, τόσο μονοκύτταροι όσο και πολυκύτταροι, διεξάγουν αυτή τη διαδικασία.

Η διαδικασία της ομοιόστασης λαμβάνει χώρα όταν ένας οργανισμός διαταράσσεται με κάποιο τρόπο, απαντώντας έτσι με αυτορυθμιζόμενη και σταθεροποιώντας τις συνθήκες του. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η απελευθέρωση της γλυκόζης όταν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα είναι χαμηλά.

Φυσιολογία

Η φυσιολογία είναι η μελέτη των φυσικών, μηχανικών και βιομηχανικών διεργασιών των ζωντανών οργανισμών ως πλήρεις μονάδες.

Η μελέτη των λειτουργικών δομών είναι κεντρική στη βιολογία. Φυσιολογικές μελέτες έχουν παραδοσιακά χωριστεί μεταξύ της βασιλείας των φυτών και των ζώων. Ωστόσο, ορισμένες αρχές της φυσιολογίας είναι καθολικές, ανεξάρτητα από τον τύπο του οργανισμού που μελετούν..

Αυτή η υπο-πειθαρχία της βιολογίας μελετά την αλληλεπίδραση των διαφορετικών συστημάτων που υπάρχουν στον ίδιο οργανισμό.

Ανατομία

Η ανατομία είναι η υπο-πειθαρχία της βιολογίας που μελετά τη δομή των οργανισμών σε φυσική μορφή, δηλαδή, πώς γίνονται. Επομένως, εξετάζει την εξωτερική του εμφάνιση, τη σύνθεση, την οργάνωση οργάνων και συστημάτων και τους δεσμούς που υπάρχουν μεταξύ τους. Μπορείτε να μελετήσετε μονοκύτταρους και μικροκυψελιδικούς οργανισμούς.

Ανοσολογία

Η ανοσολογία είναι ένας κλάδος της βιολογίας που μελετά το ανοσοποιητικό σύστημα όλων των ζωντανών οργανισμών. Με αυτό τον τρόπο, μελετά την αντίδραση όλων των οργανισμών όταν ένας εξωτερικός παράγοντας τους επιτίθεται.

Για το λόγο αυτό, οι γνώσεις που προέρχονται από την ανοσολογία μπορούν να εφαρμοστούν σε πολλαπλούς ιατρικούς κλάδους, ιδιαίτερα σε σχέση με τη μεταμόσχευση οργάνων, την ογκολογία, τη ιολογία, τη βακτηριολογία, την παρασιτολογία, την ψυχιατρική και την δερματολογία..

Μικροβιολογία

Ο κλάδος της μικροβιολογίας είναι υπεύθυνος για τη μελέτη μικροοργανισμών. Με αυτόν τον τρόπο, αναλύει βακτήρια, πρωτόζωα και μύκητες. Δεδομένου ότι δεν θεωρούνται μικροοργανισμοί, οι ιοί μελετώνται ανεξάρτητα με ιολογικές εξετάσεις, αφού η μικροβιολογία ασχολείται μόνο με αβλαβείς και παθογόνους οργανισμούς.

Εν ολίγοις, η μελέτη για κάτι τόσο ευρύ όπως η ζωή, κάτι που επιτρέπει οι μελέτες βιολογίας:

• Εξηγήστε τις αλλαγές των σωμάτων.
• Δημιουργία διαφορετικής σταδιοδρομίας (βιοτεχνολογία, ιατροδικαστική, βιοϊατρική, φαρμακευτική, κλπ.).
• Απαντήστε σε μεγάλης κλίμακας προβλήματα.
• Διδάξτε βασικές έννοιες για τη ζωή.
• Απαντήστε στα θεμελιώδη ερωτήματα για τη ζωή.
• Ανοίξτε το δρόμο για την επιστημονική έρευνα.

Αναφορές

1. Bagley, Mary Live (2014). Τι είναι η Βιολογία; Ανακτήθηκε από το lifecience.com.
2. Bioexplorer (2017). 6 λόγοι που υπογραμμίζουν τη σημασία της βιολογίας. Ανάκτηση από: bioexplorer.net.
3. Nahle, Nasif (2006). Τομείς της βιολογίας. Ανακτήθηκε από: biocab.org.
4. Rogers, Kara και άλλοι (2015). Ανακτήθηκε από: britannica.com.
5. Tucker, Laura (2014). Τι μπορείτε να κάνετε με πτυχίο βιολογίας; Ανακτήθηκε από: topuniversities.com.