Kas ir bioloģija? Vienkārši sakot, tā ir dzīves izpēte visā tās varenībā. Bioloģija attiecas uz visām dzīvības formām, no ļoti mazajām aļģēm līdz ļoti lielajam zilonim. Bet kā mēs zinām, vai kaut kas dzīvo? Piemēram, vai vīruss ir dzīvs vai miris? Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, biologi ir izveidojuši kritēriju kopumu, ko sauc par "dzīves īpašībām".
Dzīves raksturojums
Pie dzīvām lietām pieder gan redzamā dzīvnieku, augu, gan pasaule sēnītes kā arī neredzamā pasaule baktērijas un vīrusi. Pamata līmenī mēs to varam teikt dzīve ir pasūtīta. Organismiem ir ārkārtīgi sarežģīta organizācija. Mēs visi esam pazīstami ar sarežģītām dzīves pamatvienības sistēmām šūna.
Dzīve var "strādāt". Nē, tas nenozīmē, ka visi dzīvnieki ir kvalificēti darbam. Tas nozīmē, ka dzīvās radības var uzņemt enerģiju no apkārtējās vides. Šī enerģija pārtikas veidā tiek pārveidota, lai uzturētu vielmaiņas procesus un izdzīvotu.
Dzīve aug un attīstās. Tas nozīmē vairāk nekā tikai atkārtošanu vai palielināšanu. Dzīvajiem organismiem ir arī iespēja sevi atjaunot un salabot, kad tiek ievainoti.
Dzīve var vairoties. Vai esat kādreiz redzējuši netīrumu pavairošanu? Es tā nedomāju. Dzīve var rasties tikai no citām dzīvām radībām.
Dzīve var reaģēt. Padomājiet par pēdējo reizi, kad nejauši notriecāt pirkstu. Gandrīz acumirklī jūs sāpēs atslāba. Dzīvi raksturo šī reakcija uz stimuliem.
Visbeidzot dzīve var pielāgoties un reaģēt vides prasībām. Pastāv trīs pamata adaptācijas veidi, kas var rasties augstākajos organismos.
- Atgriezeniskas izmaiņas notiek kā reakcija uz izmaiņām vidē. Teiksim, ka jūs dzīvojat netālu no jūras līmeņa un ceļojat uz kalnu apgabalu. Jums var sākties apgrūtināta elpošana un pastiprināta elpošana sirds ātrums mainoties augstumam. Šie simptomi izzūd, dodoties atpakaļ uz jūras līmeni.
- Somatiskas izmaiņas rodas ilgstošu vides izmaiņu rezultātā. Izmantojot iepriekšējo piemēru, ja jūs ilgstoši paliktu kalnainā apvidū, jūs pamanītu, ka jūsu sirdsdarbība sāk palēnināties un jūs sāksit elpot normāli. Arī somatiskās izmaiņas ir atgriezeniskas.
- Galīgo adaptācijas veidu sauc par genotipisko (ko izraisa ģenētiskā mutācija). Šīs izmaiņas notiek organisma ģenētiskās struktūras ietvaros un nav atgriezeniskas. Kā piemēru var minēt insektu un pesticīdu rezistences attīstību pret pesticīdiem zirnekļi.
Rezumējot, dzīve ir organizēta, "strādā", aug, reproducē, reaģē uz stimuliem un pielāgojas. Šīs īpašības veido bioloģijas izpētes pamatu.
Bioloģijas pamatprincipi
Mūsdienās pastāvošās bioloģijas pamatā ir pieci pamatprincipi. Tās ir šūnu teorija, gēnu teorija, evolūcija, homeostāze un termodinamikas likumi.
- Šūnu teorija: visus dzīvos organismus veido šūnas. Šūna ir dzīves pamatvienība.
- Gēnu teorija: īpašības tiek pārmantotas gēnu pārnešanas ceļā. Gēni atrodas uz hromosomas un sastāv no DNS.
- Evolūcija: jebkuras ģenētiskas izmaiņas populācijā, kas tiek mantotas vairākās paaudzēs. Šīs izmaiņas var būt mazas vai lielas, pamanāmas vai ne tik pamanāmas.
- Homeostāze: spēja uzturēt pastāvīgu iekšējo vidi, reaģējot uz vides izmaiņām.
- Termodinamika: enerģija ir nemainīga, un enerģijas pārveidošana nav pilnībā efektīva.
Bioloģijas subdiplīnijas
Bioloģijas joma ir ļoti plaša, un to var iedalīt vairākās disciplīnās. Vispārīgākā nozīmē šīs disciplīnas ir iedalītas kategorijās, ņemot vērā pētāmo organismu veidu. Piemēram, zooloģija nodarbojas ar pētījumiem ar dzīvniekiem, botānika nodarbojas ar augu pētījumiem, un mikrobioloģija ir mikroorganismu izpēte. Šīs studiju jomas var sīkāk sadalīt vairākās specializētās apakšdisciplīnās. Daži no tiem ietver anatomiju, šūnu bioloģija, ģenētika, un fizioloģija.