جميع العلوم المتعلقة بالبيولوجيا. العلوم البيولوجية وطرقها

يشمل علم الأحياء حاليًا عددًا من العلوم التي يمكن تنظيمها وفقًا للمعايير التالية: موضوعوالسائدة طُرقالبحث والدراسة مستوى تنظيم الحياة البرية. وفقًا لموضوع الدراسة ، تنقسم العلوم البيولوجية إلى علم الجراثيم وعلم النبات وعلم الفيروسات وعلم الحيوان وعلم الفطريات.

علم النباتهو علم بيولوجي يدرس بشكل شامل النباتات والغطاء النباتي للأرض. علم الحيوان- فرع من فروع علم الأحياء ، علم التنوع والبنية والحياة والتوزيع وعلاقة الحيوانات بالبيئة وأصلها وتطورها. علم الجراثيم- علم الأحياء الذي يدرس التركيب والنشاط الحيوي للبكتيريا ، وكذلك دورها في الطبيعة. علم الفيروساتهو العلم البيولوجي الذي يدرس الفيروسات. الكائن الرئيسي علم الفطرياتهي الفطر وهيكلها وخصائص نشاطها الحيوي. علم الأشنة- علم الأحياء الذي يدرس الأشنات. غالبًا ما يتم النظر في علم الجراثيم وعلم الفيروسات وبعض جوانب علم الفطريات علم الاحياء المجهري- قسم علم الأحياء ، علم الأحياء الدقيقة (البكتيريا والفيروسات و الفطريات المجهرية).علم اللاهوت النظاميأو التصنيف- العلوم البيولوجية التي تصف وتصنف إلى مجموعات جميع الكائنات الحية والمنقرضة.

في المقابل ، ينقسم كل من العلوم البيولوجية المدرجة إلى الكيمياء الحيوية ، علم التشكل ، علم التشريح ، علم وظائف الأعضاء ، علم الأجنة ، علم الوراثة والتصنيف (للنباتات أو الحيوانات أو الكائنات الحية الدقيقة). الكيمياء الحيويةهو علم التركيب الكيميائيالمادة الحية ، العمليات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية والتي تقوم على نشاطها الحيوي. علم التشكل المورفولوجيا- علم الأحياء الذي يدرس شكل وبنية الكائنات الحية ، وكذلك أنماط تطورها. بمعنى واسع ، يشمل علم الخلايا والتشريح وعلم الأنسجة وعلم الأجنة. التمييز بين مورفولوجيا الحيوانات والنباتات. تشريحهو فرع من فروع علم الأحياء (بتعبير أدق ، علم التشكل) ، علم يدرس الهيكل الداخليوشكل الأعضاء والأنظمة والكائن ككل. يعتبر تشريح النبات جزءًا من علم النبات ، ويعتبر تشريح الحيوان جزءًا من علم الحيوان ، وعلم التشريح البشري هو علم منفصل. علم وظائف الأعضاء- العلوم البيولوجية التي تدرس عمليات النشاط الحيوي للكائنات الحية النباتية والحيوانية وأنظمتها الفردية وأعضائها وأنسجتها وخلاياها. هناك فسيولوجيا للنباتات والحيوانات والبشر. علم الأجنة (علم الأحياء التطوري)- فرع من علم الأحياء ، علم التطور الفردي للكائن الحي ، بما في ذلك تطور الجنين.

هدف علم الوراثةهي أنماط الوراثة والتنوع. حاليًا ، تعد واحدة من أكثر العلوم البيولوجية تطورًا ديناميكيًا.

وفقًا لمستوى تنظيم الطبيعة الحية المدروسة ، يتم تمييز البيولوجيا الجزيئية وعلم الخلايا وعلم الأنسجة وعلم الأعضاء وبيولوجيا الكائنات الحية والأنظمة فوق العضوية. البيولوجيا الجزيئيةهو واحد من أصغر أقسام علم الأحياء ، وهو علم يدرس ، على وجه الخصوص ، تنظيم المعلومات الوراثية والتخليق الحيوي للبروتين. علم الخلية،أو بيولوجيا الخلية- علم الأحياء ، موضوع الدراسة هو خلايا أحادية الخلية و الكائنات متعددة الخلايا.علم الانسجة- علم الأحياء ، قسم من علم التشكل ، موضوعه بنية أنسجة النباتات والحيوانات. الى المجال علم الأعضاءتشمل علم التشريح والتشريح ووظائف الأعضاء المختلفة وأنظمتها.

تشمل بيولوجيا الكائنات الحية جميع العلوم التي تتعامل مع الكائنات الحية ، على سبيل المثال ، علم السلوكعلم سلوك الكائنات الحية.

تنقسم بيولوجيا الأنظمة فوق العضوية إلى الجغرافيا الحيوية والبيئة. دراسات توزيع الكائنات الحية الجغرافيا الحيوية ،بينما علم البيئة- تنظيم وعمل النظم فوق العضوية على مستويات مختلفة: السكان ، والتكاثر الحيوي (المجتمعات) ، والتكاثر الحيوي (النظم الإيكولوجية) والمحيط الحيوي.

وفقًا لأساليب البحث السائدة ، يمكن للمرء تحديد علم الأحياء الوصفي (على سبيل المثال ، علم التشكل) ، والتجريبي (على سبيل المثال ، علم وظائف الأعضاء) وعلم الأحياء النظري.

يعد الكشف عن وشرح انتظام بنية الطبيعة الحية وعملها وتطورها على مستويات مختلفة من تنظيمها مهمة علم الأحياء العام.وهي تشمل الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية وعلم الخلايا وعلم الأجنة وعلم الوراثة والبيئة والعلوم التطورية والأنثروبولوجيا. عقيدة تطوريةيدرس الأسباب القوى الدافعةوالآليات والأنماط العامة لتطور الكائنات الحية. أحد أقسامها هو علم الحفريات- العلم موضوعه البقايا الأحفورية للكائنات الحية. الأنثروبولوجيا- قسم من علم الأحياء العام ، علم أصل وتطور الإنسان كنوع بيولوجي ، وكذلك تنوع السكان الإنسان المعاصروأنماط تفاعلهم.

يتم تعيين الجوانب التطبيقية للبيولوجيا في مجال التكنولوجيا الحيوية والتربية وغيرها من العلوم سريعة التطور. التكنولوجيا الحيويةيسمى علم الأحياء الذي يدرس استخدام الكائنات الحية والعمليات البيولوجية في الإنتاج. يستخدم على نطاق واسع في الأغذية (الخبز ، صناعة الجبن ، التخمير ، إلخ) والصناعات الدوائية (الحصول على المضادات الحيوية والفيتامينات) ، لمعالجة المياه ، إلخ. اختيار- علم طرق تكوين سلالات الحيوانات الأليفة والأصناف النباتات المزروعةوسلالات الكائنات الحية الدقيقة ضروري لشخصملكيات. يُفهم الاختيار أيضًا على أنه عملية تغيير الكائنات الحية ، التي يقوم بها الإنسان لتلبية احتياجاته.

يرتبط تقدم علم الأحياء ارتباطًا وثيقًا بنجاح العلوم الطبيعية والدقيقة الأخرى ، مثل الفيزياء والكيمياء والرياضيات وعلوم الكمبيوتر وما إلى ذلك ، على سبيل المثال ، الفحص المجهري والموجات فوق الصوتية (الموجات فوق الصوتية) والتصوير المقطعي والعمليات الأخرى التي تحدث في الأنظمة الحية. مستحيل بدون استخدام الطرق الكيميائية والفيزيائية. يسمح استخدام الأساليب الرياضية ، من ناحية ، بتحديد وجود اتصال منتظم بين الأشياء أو الظواهر ، لتأكيد موثوقية النتائج التي تم الحصول عليها ، ومن ناحية أخرى ، نمذجة ظاهرة أو عملية. في مؤخراأصبحت أساليب الكمبيوتر ، مثل النمذجة ، ذات أهمية متزايدة في علم الأحياء. عند تقاطع علم الأحياء والعلوم الأخرى ، ظهر عدد من العلوم الجديدة ، مثل الفيزياء الحيوية ، والكيمياء الحيوية ، وعلم الإلكترونيات ، وما إلى ذلك.

علم الأحياء هو العلم الذي يدرس الكائنات الحية.يكشف عن أنماط الحياة وتطورها كظاهرة خاصة للطبيعة.

من بين العلوم الأخرى ، يعد علم الأحياء تخصصًا أساسيًا ، وهو أحد الفروع الرائدة في العلوم الطبيعية.

يتكون مصطلح "علم الأحياء" من كلمتين يونانيتين: "bios" - الحياة ، "الشعارات" - العقيدة ، العلم ، المفهوم.

تم استخدامه لأول مرة للإشارة إلى علم الحياة في التاسع عشر في وقت مبكر. تم ذلك بشكل مستقل من قبل J.-B. لامارك وج. تريفيرانوس ، إف بورداش. في هذا الوقت ، يتم فصل علم الأحياء عن العلوم الطبيعية.

علم الأحياء يدرس الحياة بكل مظاهرها. موضوع علم الأحياء هو التركيب وعلم وظائف الأعضاء والسلوك والتطور الفردي والتاريخي للكائنات وعلاقتها ببعضها البعض والبيئة. لذلك ، علم الأحياء هو نظام أو معقد من العلوم المترابطة إلى حد كبير. نشأت علوم بيولوجية مختلفة عبر تاريخ تطور العلم نتيجة للعزلة مناطق مختلفةدراسة الحياة البرية.

باعتبارها فروعًا رئيسية لعلم الأحياء ، تم تصنيف علم الحيوان وعلم النبات وعلم الأحياء الدقيقة وعلم الفيروسات وما إلى ذلك كعلوم تدرس مجموعات الكائنات الحية التي تختلف في الجوانب الرئيسية للبنية والحياة. من ناحية أخرى ، أدت دراسة الأنماط العامة للكائنات الحية إلى ظهور علوم مثل علم الوراثة ، وعلم الخلايا ، وعلم الأحياء الجزيئي ، وعلم الأجنة ، وما إلى ذلك. ودراسة بنية الكائنات الحية ووظائفها وسلوكها وعلاقاتها و التطور التاريخيأدى إلى علم التشكل وعلم وظائف الأعضاء وعلم السلوك والبيئة والعقيدة التطورية.

تدرس البيولوجيا العامة الخصائص الأكثر شمولية وأنماط التطور ووجود الكائنات الحية والنظم البيئية.

هكذا، علم الأحياء هو نظام العلوم.

لوحظ التطور السريع في علم الأحياء في النصف الثاني من القرن العشرين. كان هذا في المقام الأول بسبب الاكتشافات في مجال البيولوجيا الجزيئية.

على الرغم من تاريخها الثري ، لا تزال الاكتشافات مستمرة في العلوم البيولوجية ، والمناقشات جارية ، ويتم مراجعة العديد من المفاهيم.

في علم الأحياء ، يتم إيلاء اهتمام خاص للخلية (لأنها الوحدة الهيكلية والوظيفية الرئيسية للكائنات الحية) ، والتطور (منذ أن شهدت الحياة على الأرض تطورًا) ، والوراثة والتنوع (الكامنة وراء استمرارية الحياة وقدرتها على التكيف).

هناك عدد من المستويات المتتالية لتنظيم الحياة: الجزيئية الجينية ، الخلوية ، العضوية ، الأنواع السكانية ، النظام البيئي. في كل منها ، تتجلى الحياة بطريقتها الخاصة ، والتي تدرسها العلوم البيولوجية ذات الصلة.

قيمة علم الأحياء للبشر

بالنسبة للفرد ، المعرفة البيولوجية لها المعنى التالي في المقام الأول:

• توفير الغذاء للبشرية.
• الأهمية البيئية- التحكم في البيئة بحيث تكون مناسبة للحياة الطبيعية.
• الأهمية الطبية - زيادة مدة ونوعية الحياة ، ومكافحة الالتهابات و الأمراض الوراثية، تطوير الأدوية.
• القيمة الجمالية والنفسية.

يمكن اعتبار الإنسان أحد نتائج تطور الحياة على الأرض. لا تزال حياة الناس تعتمد بشكل كبير على الآليات البيولوجية العامة للحياة. بالإضافة إلى ذلك ، يؤثر الإنسان على الطبيعة ويختبر آثارها على نفسه.

الأنشطة البشرية (تطوير الصناعة و زراعة) ، تسبب النمو السكاني القضايا البيئيةعلى الكوكب. هناك تلوث للبيئة ، تدمير المجتمعات الطبيعية.

لحل المشاكل البيئية ، من الضروري فهم الأنماط البيولوجية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن العديد من فروع علم الأحياء مهمة لصحة الإنسان (الأهمية الطبية). تعتمد صحة الإنسان على الوراثة والبيئة المعيشية ونمط الحياة. من وجهة النظر هذه ، فإن أقسام علم الأحياء مثل الوراثة والتنوع ، والتنمية الفردية ، والبيئة ، والتعاليم حول المحيط الحيوي و noosphere هي الأكثر أهمية.

تحل البيولوجيا مشكلة تزويد الناس بالطعام والأدوية. المعرفة البيولوجية هي أساس تطور الزراعة.

هكذا، مستوى عالتطوير علم الأحياء شرط ضروريرفاه البشرية.

علم الأحياء (من الكلمات اليونانية bios - الحياة والشعارات - العلم) - مجموعة من العلوم المتعلقة بالحياة البرية. يدرس علم الأحياء جميع مظاهر الحياة ، وهيكل ووظائف الكائنات الحية ومجتمعاتها ، وتوزيع الكائنات الحية وأصلها وتطورها ، وعلاقتها مع بعضها البعض ومع الطبيعة غير الحية.

تتميز الطبيعة الحية بمستويات مختلفة من تنظيم هياكلها ، والتي يوجد بينها تبعية معقدة. تشكل جميع الكائنات الحية ، إلى جانب البيئة ، المحيط الحيوي ، الذي يتكون من التكاثر الحيوي. وهي ، بدورها ، تشمل التكوينات الحيوية التي تتكون من مجموعات سكانية. السكان تتكون من الأفراد. يتكون أفراد الكائنات متعددة الخلايا من أعضاء وأنسجة تتكون من خلايا مختلفة. كل مستوى من مستويات تنظيم الحياة له أنماطه الخاصة. تتم دراسة الحياة في كل مستوى من قبل الفروع المقابلة لعلم الأحياء الحديث.

لدراسة الحياة البرية ، يستخدم علماء الأحياء أساليب مختلفة: ملاحظة تسمح لك بوصف ظاهرة معينة ؛ المقارنة ، مما يجعل من الممكن إنشاء أنماط مشتركة بين مختلف الظواهر في الحياة البرية ؛ التجربة ، أو التجربة ، عندما يخلق الباحث نفسه بشكل مصطنع موقفًا يساعد في الكشف عن خصائص معينة للأشياء البيولوجية. تسمح الطريقة التاريخية ، على أساس البيانات المتعلقة بالعالم العضوي الحديث وماضيه ، بمعرفة عمليات تطور الطبيعة الحية. بالإضافة إلى هذه الأساليب الأساسية ، يتم استخدام العديد من الطرق الأخرى.

تعود أصول علم الأحياء إلى العصور القديمة. كانت أوصاف الحيوانات والنباتات ، والمعلومات حول علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء للإنسان والحيوان ضرورية للأنشطة العملية للناس. واحدة من المحاولات الأولى لفهم وإدخال ظاهرة الحياة إلى النظام ، لتعميم المعارف والأفكار البيولوجية المتراكمة تم إجراؤها من قبل اليونانيين القدماء ، وبعد ذلك العلماء والأطباء الرومان القدماء أبقراط وأرسطو وجالينوس وغيرهم. هذه الآراء ، التي طورها علماء عصر النهضة ، كانت بمثابة بداية علم النبات وعلم الحيوان الحديث ، وعلم التشريح وعلم وظائف الأعضاء ، والعلوم البيولوجية الأخرى.

في القرنين السادس عشر والسابع عشر. الخامس بحث علميإلى جانب الملاحظة والوصف ، أصبحت التجربة مستخدمة على نطاق واسع. في هذا الوقت ، يتم تحقيق نجاحات باهرة من خلال علم التشريح. في أعمال مشاهير علماء القرن السادس عشر. وضع A. Vesalius و M. Serveta الأسس لأفكار حول الهيكل نظام الدورة الدمويةالحيوانات. أعد هذا الاكتشاف العظيم للقرن السابع عشر. - عقيدة الدورة الدموية ، التي وضعها الإنجليزي و. هارفي (1628). بعد بضعة عقود ، اكتشف الإيطالي M. Malpighi الشعيرات الدموية بواسطة المجهر ، مما جعل من الممكن فهم مسار الدم من الشرايين إلى الأوردة.

أدى إنشاء المجهر إلى توسيع إمكانيات دراسة الكائنات الحية. تتبع الاكتشافات واحدة تلو الأخرى. يفتح عالم الفيزياء الإنجليزي ر. هوك البنية الخلويةالنباتات ، والهولندي A. Leeuwenhoek - الحيوانات وحيدة الخلية والكائنات الحية الدقيقة.

في القرن الثامن عشر. تراكمت بالفعل الكثير من المعرفة حول الحياة البرية. هناك حاجة لتصنيف جميع الكائنات الحية ، لإدراجها في نظام. في هذا الوقت ، تم وضع أسس علم علم اللاهوت النظامي. كان أهم إنجاز في هذا المجال هو "نظام الطبيعة" للعالم السويدي ك. لينيوس (1735).

تلقى علم وظائف الأعضاء مزيدًا من التطوير - علم النشاط الحيوي للكائنات وأنظمتها الفردية وأعضائها وأنسجتها والعمليات التي تحدث في الجسم.

أظهر الإنجليزي جيه بريستلي في تجارب على النباتات أنها تطلق الأكسجين (1771-1778). في وقت لاحق ، اكتشف العالم السويسري J. Senebier أن النباتات تحت تأثير ضوء الشمستمتص ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأكسجين (1782). كانت هذه هي الخطوات الأولى نحو دراسة الدور المركزي للنباتات في تحويل المادة والطاقة في المحيط الحيوي للأرض ، وهي الخطوة الأولى في علم جديد - فسيولوجيا النبات.

اكتشف A. Lavoisier وعلماء فرنسيون آخرون دور الأكسجين في تنفس الحيوانات وتكوين حرارة الحيوانات (1787-1790). في نهاية القرن الثامن عشر. اكتشف الفيزيائي الإيطالي L. Galvani "الكهرباء الحيوانية" ، والتي أدت لاحقًا إلى تطوير الفيزيولوجيا الكهربية. في الوقت نفسه ، أجرى عالم الأحياء الإيطالي L. Spallanzani تجارب دقيقة دحضت إمكانية التكاثر التلقائي للكائنات الحية.

في القرن 19 فيما يتعلق بتطور الفيزياء والكيمياء ، تتغلغل طرق البحث الجديدة في علم الأحياء. تم توفير أغنى مادة لدراسة الطبيعة عن طريق الرحلات البرية والبحرية إلى مناطق كان يتعذر الوصول إليها سابقًا على الأرض. كل هذا أدى إلى تكوين العديد من العلوم البيولوجية الخاصة.

في مطلع القرن ، نشأ علم الحفريات ، ودرس بقايا حفريات الحيوانات والنباتات - دليل على تغيير ثابت - تطور أشكال الحياة في تاريخ الأرض. كان مؤسسها العالم الفرنسي ج. كوفييه.

لقد حظي علم الأجنة ، علم التطور الجنيني للكائن الحي ، بتطور كبير. مرة أخرى في القرن السابع عشر. صاغ دبليو هارفي الموقف: "كل الكائنات الحية من بيضة". ومع ذلك ، فقط في القرن التاسع عشر. أصبح علم الأجنة علمًا مستقلاً. تعود ميزة خاصة في هذا إلى عالم الطبيعة K.M Baer ، الذي اكتشف بيضة الثدييات واكتشف القواسم المشتركة للخطة الهيكلية لأجنة الحيوانات من مختلف الفئات.

نتيجة لإنجازات العلوم البيولوجية في النصف الأول من القرن التاسع عشر. انتشرت فكرة العلاقة بين الكائنات الحية ، وأصلها في مسار التطور ، على نطاق واسع. أول مفهوم شامل للتطور - أصل الأنواع الحيوانية والنباتية نتيجة لتغيرها التدريجي من جيل إلى جيل - اقترحه جي بي لامارك.

أعظم حدث علمي في القرن كان العقيدة التطورية لـ Ch. Darwin (1859). كان لنظرية داروين تأثير كبير على كل شيء مزيد من التطويرمادة الاحياء. يتم إجراء اكتشافات جديدة تؤكد صحة داروين في علم الحفريات (A. O. Kovalevsky) ، في علم الأجنة (A. O. Kovalevsky) ، في علم الحيوان ، وعلم النبات ، وعلم الخلايا ، وعلم وظائف الأعضاء. ينتشر نظرية التطورعلى أفكار حول أصل الإنسان أدت إلى إنشاء فرع جديد من علم الأحياء - الأنثروبولوجيا. بناءً على النظرية التطورية ، صاغ العالمان الألمان ف. مولر وإي هيجل قانون الوراثة الحيوية.

إنجاز بارز آخر لبيولوجيا القرن التاسع عشر. - ابتكار العالم الألماني ت. شوان لنظرية الخلية التي أثبتت أن جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا. وهكذا ، تم تأسيس القواسم المشتركة ليس فقط في البنية العيانية (التشريحية) ، ولكن أيضًا التركيب المجهري للكائنات الحية. وهكذا نشأ علم بيولوجي آخر - علم الخلايا (علم الخلايا) ونتيجة لذلك ، دراسة بنية الأنسجة والأعضاء - علم الأنسجة.

نتيجة لاكتشافات العالم الفرنسي L. Pasteur (الكائنات الحية الدقيقة هي سبب التخمر الكحولي وتسبب العديد من الأمراض) ، أصبح علم الأحياء الدقيقة تخصصًا بيولوجيًا مستقلًا. دحض عمل باستير بشكل قاطع مفهوم التوليد التلقائي للكائنات الحية. قادت دراسة الطبيعة الميكروبية للكوليرا في الطيور وداء الكلب في الثدييات باستور إلى إنشاء علم المناعة باعتباره علمًا بيولوجيًا مستقلًا.

لقد قدم مساهمة كبيرة في تطويرها في أواخر التاسع عشرالخامس. العالم الروسي I. I. Mechnikov.

في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. حاول العديد من العلماء حل لغز الوراثة عن طريق المضاربة ، للكشف عن آليتها. لكن فقط G.Mendel تمكن من إثبات أنماط الوراثة من خلال التجربة (1865). وهكذا ، تم وضع أسس علم الوراثة ، والتي أصبحت علمًا مستقلاً بالفعل في القرن العشرين.

في نهاية القرن التاسع عشر. تم اكتشاف الانقسام الخيطي - انقسام الخلايا مع تقسيم دقيق ومتساو للكروموسومات بين الخلايا الوليدة والانقسام الاختزالي - تكوين خلايا جرثومية أحادية الصيغة الصبغية من خلايا ثنائية الصبغيات مع مجموعة مزدوجة من الكروموسومات - أمشاج مع مجموعة واحدة من الكروموسومات.

كان اكتشاف الفيروسات من قبل العالم الروسي د. آي. إيفانوفسكي (1892) ذا أهمية قصوى.

في نهاية القرن التاسع عشر. لقد تم قطع أشواط كبيرة في الكيمياء الحيوية. اكتشف الطبيب السويسري F. Miescher الأحماض النووية (1869) ، والتي ، كما تم تأسيسها لاحقًا ، تؤدي وظائف تخزين ونقل المعلومات الجينية. بحلول بداية القرن العشرين. وجد أن البروتينات تتكون من أحماض أمينية مرتبطة ببعضها البعض ، كما أوضح العالم الألماني إي فيشر ، بواسطة روابط الببتيد.

علم وظائف الأعضاء في القرن التاسع عشر يتطور في دول مختلفةسلام. كانت أعمال عالم وظائف الأعضاء الفرنسي سي. برنارد مهمة بشكل خاص ، حيث ابتكر عقيدة الثبات البيئة الداخليةالجسم - التوازن. في ألمانيا ، يرتبط تقدم علم وظائف الأعضاء بأسماء I. Muller و G. Helmholtz و E. Dubois-Reymond. طور هيلمهولتز فسيولوجيا أعضاء الحواس ، وأصبح دوبوا ريمون مؤسس الدراسة الظواهر الكهربائيةفي العمليات الفسيولوجية. مساهمة بارزة في تطوير علم وظائف الأعضاء في أواخر القرن التاسع عشر - أوائل القرن العشرين. تم تقديمه من قبل العلماء الروس: I.M Sechenov، N.E Vvedensky، I. P. Pavlov، K. A. Timiryazev.

تم تشكيل علم الوراثة كعلم بيولوجي مستقل يدرس الوراثة والتنوع في الكائنات الحية. حتى من أعمال مندل ، فقد تبع ذلك وجود وحدات مادية للوراثة ، سميت فيما بعد بالجينات. تم تقدير اكتشاف مندل هذا فقط في بداية القرن العشرين. نتيجة لبحث X. de Vries في هولندا ، E. Cermak في النمسا ، K. Korrens في ألمانيا. توصل العالم الأمريكي T. Morgan ، الذي يدرس الكروموسومات العملاقة لذبابة الدروسوفيلا ، إلى استنتاج مفاده أن الجينات توجد في نواة الخلية ، في الكروموسومات. هو وعلماء آخرون تطوروا نظرية الكروموسومالوراثة. وهكذا ، كان علم الوراثة متحدًا إلى حد كبير مع علم الخلايا (علم الوراثة الخلوية) وأصبح المعنى البيولوجي للانقسام والانقسام الاختزالي واضحًا.

من بداية قرننا بدأ تطور سريعأبحاث الكيمياء الحيوية في العديد من دول العالم. تم إيلاء الاهتمام الرئيسي لطرق تحويل المواد والطاقة في العمليات داخل الخلايا. لقد وجد أن هذه العمليات هي نفسها في الأساس في جميع الكائنات الحية - من البكتيريا إلى البشر. تبين أن حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك (ATP) هو وسيط عالمي في تحويل الطاقة في الخلية. اكتشف العالم السوفيتي في.أ.إنجلجاردت عملية تكوين ATP أثناء امتصاص الخلايا للأكسجين. إن اكتشاف ودراسة الفيتامينات والهرمونات وتأسيس تركيبة وهيكل جميع المكونات الكيميائية الرئيسية للخلية قد طورت الكيمياء الحيوية إلى واحدة من الأماكن الرائدة في عدد من العلوم البيولوجية.

حتى في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين. أثار أستاذ جامعة موسكو A. A. Kolli مسألة الآلية الجزيئيةانتقال الصفات عن طريق الوراثة. تم تقديم إجابة السؤال في عام 1927 من قبل العالم السوفيتي ن.ك.كولتسوف ، الذي طرح مبدأ المصفوفة لتشفير المعلومات الجينية (انظر النسخ ، الترجمة).

تم تطوير مبدأ تشفير المصفوفة من قبل العالم السوفيتي N.V. Timofeev-Resovsky والعالم الأمريكي M. Delbrück.

في عام 1953 ، استخدم الأمريكي J. Watson والإنجليزي F. Crick هذا المبدأ في تحليل التركيب الجزيئي والوظائف البيولوجية لحمض deoxyribonucleic (DNA). لذلك ، على أساس الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة والفيزياء الحيوية ، نشأ علم مستقل - البيولوجيا الجزيئية.

في عام 1919 ، تأسس أول معهد للفيزياء الحيوية في العالم في موسكو. يستكشف هذا العلم الآليات الفيزيائية للطاقة وتحويل المعلومات في الأنظمة البيولوجية. من المشاكل الأساسية للفيزياء الحيوية توضيح دور الأيونات المختلفة في حياة الخلية. عمل العالم الأمريكي ج.لوب والباحثان السوفييت ن.ك.كولتسوف ود. ل.روبينشتاين في هذا الاتجاه. أدت هذه الدراسات إلى إنشاء الدور الخاص للأغشية البيولوجية. إن التوزيع غير المتزن لأيونات الصوديوم والبوتاسيوم على جانبي غشاء الخلية ، كما أوضح العلماء البريطانيون أ.

تم إحراز تقدم كبير من قبل العلوم التي تدرس التطور الفردي للكائنات الحية - التولد. على وجه الخصوص ، تم تطوير طرق التوالد العذري الاصطناعي.

في النصف الأول من القرن العشرين. ابتكر العالم السوفيتي في.أ. فيرنادسكي عقيدة المحيط الحيوي للأرض. في الوقت نفسه ، وضع V.N. Sukachev الأسس لأفكار حول التكاثر الحيوي.

أدت دراسة تفاعل الأفراد ومجموعاتهم مع البيئة إلى تكوين علم البيئة - علم أنماط العلاقات بين الكائنات الحية والبيئة (تم اقتراح مصطلح "البيئة" في عام 1866 من قبل العالم الألماني E. Haeckel) .

أصبح علم بيولوجي مستقل علم السلوك الذي يدرس سلوك الحيوانات.

في القرن العشرين. تم تطوير النظرية بشكل أكبر. التطور البيولوجي. بفضل تطور علم الأحافير وعلم التشريح المقارن ، تم توضيح أصل معظم المجموعات الكبيرة من العالم العضوي ، وتم الكشف عن أنماط مورفولوجية للتطور (العالم السوفيتي أ. ن. سيفيرتسوف). كان توليف علم الوراثة والداروينية أهمية كبيرة لتطوير نظرية التطور (عمل العالم السوفيتي S. S. Chetverikov ، والعلماء البريطانيون S. . أعمال العلماء الأمريكيين F.G.Dobzhansky ، E.Mayr ، JG Simpson ، الإنجليزي J. Huxley ، العلماء السوفييت I. I.

العالم السوفيتي إن آي فافيلوف ، على أساس إنجازات النظرية التطورية وعلم الوراثة ، ونتيجة لأبحاثه طويلة المدى ، ابتكر نظرية مراكز منشأ النباتات المزروعة. وسعت منظمة العفو الدولية أوبارين الأفكار التطورية إلى فترة "ما قبل علم الأحياء" من وجود الأرض وطرح نظرية حول أصل الحياة.

علماء الحيوان وعلماء النبات في القرن العشرين. واصلت دراسة حياة الحيوانات والنباتات في ظروف مختلفةمقيم. تم تحقيق نجاح كبير في دراسة مجموعات معينة من الحيوانات والنباتات - علم الطيور (الطيور) ، علم الحشرات (الحشرات) ، علم الزواحف (الزواحف) ، علم الطحالب (الطحالب) ، علم الأشنة (الأشنات) ، إلخ. مساهمة بارزة في تطوير علم الحيوان تم إعداده بواسطة العلماء السوفييت M. A Menzbier و S. I. Ognev و A.N Formozov و V. A. Dogel و L. A. Zenkevich و K. I. Skryabin و M. S. علماء النبات - M.I.Golenkin ، K. I.Meyer ، A. A. Uranov ، L. I. Kursanov ، V.

تطور علم وظائف الأعضاء الحيواني تحت التأثير القوي لأعمال العلماء السوفييت أ. ب. بافلوف ، إل.أوربيلي ، أ.أ.أوكتومسكي ، أ.ف.سامويلوف ، والعالم الإنجليزي سي.شيرينجتون ، وغيرهم الكثير.

تم إيلاء الاهتمام الرئيسي لفيزيولوجيا الجهاز المركزي الجهاز العصبي، آليات نقل الإشارات على طول العصب ومن العصب إلى العضلة.

نتيجة لدراسة تنظيم تكوين الحيوانات ونموها وتطورها ، ظهر علم الغدد الصماء كنظام بيولوجي منفصل - علم الهرمونات ، وهو أمر مهم للطب.

طرح العالم السوفيتي م.م.زافادوفسكي مفهوم تفاعل أعضاء الغدد الصماء وفقًا للمبدأ تعليق(انظر نظام الغدد الصماء).

حقق فسيولوجيا النبات نجاحًا في فهم طبيعة التمثيل الضوئي ، ودراسة الأصباغ الموجودة فيه ، وقبل كل شيء الكلوروفيل.

مع إطلاق الإنسان في الفضاء الخارجي ، ظهر علم جديد - بيولوجيا الفضاء. مهمتها الرئيسية هي دعم حياة الأشخاص في رحلة الفضاء ، وإنشاء تكوينات حيوية اصطناعية مغلقة سفن الفضاءومحطات البحث المظاهر الممكنةالحياة على الكواكب الأخرى ، و الظروف المناسبةلوجودها.

في السبعينيات. نشأ فرع جديد من البيولوجيا الجزيئية - الهندسة الوراثية ، وتتمثل مهمتها في إعادة الهيكلة النشطة والهادفة لجينات الكائنات الحية ، وبناءها ، أي السيطرة على الوراثة. نتيجة لهذه الأعمال ، أصبح من الممكن إدخال الجينات المأخوذة من بعض الكائنات الحية أو حتى تصنيعها بشكل مصطنع في خلايا الكائنات الحية الأخرى (على سبيل المثال ، إدخال الجين الذي يشفر تخليق الأنسولين في الحيوانات في الخلايا البكتيرية). أصبح التهجين الخلوي ممكنًا أنواع مختلفة- هندسة الخلايا. تم تطوير طرق لتنمية الكائنات الحية من الخلايا والأنسجة الفردية (انظر زراعة الخلايا والأنسجة). هذا يفتح آفاقًا كبيرة في استنساخ النسخ - نسخ الأفراد ذوي القيمة.

كل هذه الإنجازات مهمة للغاية قيمة عملية- أصبحوا أساس صناعة جديدة - التكنولوجيا الحيوية. يتم بالفعل تنفيذ التخليق الحيوي للأدوية والهرمونات والفيتامينات والمضادات الحيوية النطاق الصناعي. وفي المستقبل بهذه الطريقة سنتمكن من الحصول على المكونات الرئيسية للغذاء - الكربوهيدرات والبروتينات والدهون. إستعمال طاقة شمسيةبناءً على مبدأ التمثيل الضوئي للنباتات في الأنظمة المهندسة بيولوجيًا ، سيحل مشكلة توفير الطاقة للاحتياجات الأساسية للناس.

ازدادت أهمية علم الأحياء اليوم بشكل لا يقاس فيما يتعلق بمشكلة الحفاظ على المحيط الحيوي بسبب التطور السريع للصناعة والزراعة ونمو سكان العالم.

ظهر اتجاه عملي مهم البحث البيولوجي- دراسة البيئة البشرية بمعناها الواسع والتنظيم على هذا الأساس لأساليب عقلانية في العمل اقتصاد وطني، محادثة طبيعية.

أهمية عملية أخرى مهمة للبحث البيولوجي هو استخدامه في الطب. كانت النجاحات والاكتشافات في علم الأحياء هي التي حددت المستوى الحديث للعلوم الطبية. يرتبط التقدم الإضافي للطب معهم. سوف تقرأ عن العديد من مهام علم الأحياء المتعلقة بصحة الإنسان في كتابنا (انظر: المناعة ، الجراثيم ، الوراثة ، إلخ).

أصبحت البيولوجيا قوة إنتاجية حقيقية هذه الأيام. من خلال مستوى البحث البيولوجي ، يمكن للمرء أن يحكم على التطور المادي والتقني للمجتمع.

يتم تسهيل تراكم المعرفة في مجالات البيولوجيا الجديدة والكلاسيكية من خلال استخدام طرق وأدوات جديدة ، على سبيل المثال ، ظهور المجهر الإلكتروني.

في بلدنا ، يتزايد عدد معاهد البحوث البيولوجية ، والمحطات البيولوجية ، وكذلك المحميات الطبيعية والمتنزهات الوطنية ، التي تلعب دورًا مهمًا كـ "مختبرات طبيعية".

يقوم عدد كبير من علماء الأحياء من مختلف التخصصات بإعداد أعلى المؤسسات التعليمية(انظر التعليم البيولوجي في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية). سينضم العديد منكم في المستقبل إلى مجموعة كبيرة من المتخصصين الذين يواجهون مهمة حل المشكلات البيولوجية المهمة.

علم الأحياء هو علم الحياة. في الوقت الحاضر ، هي عبارة عن مجموعة من العلوم المتعلقة بالحياة البرية. موضوع دراسة علم الأحياء الكائنات الحية - النباتات والحيوانات. ودراسة تنوع الأنواع ، وهيكل الجسم ووظائف الأعضاء ، وتطورها ، وتوزيعها ، ومجتمعاتها ، وتطورها.

بدأت المعلومات الأولى عن الكائنات الحية تتراكم حتى بدائي. جلبت له الكائنات الحية الطعام والمواد اللازمة للملبس والمسكن. بالفعل في ذلك الوقت ، لا يمكن لأي شخص الاستغناء عن معرفة خصائص النباتات ، وأماكن نموها ، وتوقيت نضج الثمار والبذور ، وموائل وعادات الحيوانات التي يصطادها ، والحيوانات المفترسة والحيوانات السامة التي يمكن أن يهدد حياته.

المعلومات المتراكمة تدريجيًا عن الكائنات الحية. تطلب تدجين الحيوانات وبداية زراعة النباتات معرفة أعمق بالكائنات الحية.

المؤسسون الأوائل

تم جمع مواد واقعية مهمة عن الكائنات الحية من قبل الطبيب اليوناني العظيم - أبقراط (460-377 قبل الميلاد). قام بجمع معلومات حول بنية الحيوانات والبشر ، وقدم وصفًا للعظام والعضلات والأوتار والدماغ والنخاع الشوكي.

أول عمل رئيسي علم الحيوانينتمي إلى عالم الطبيعة اليوناني أرسطو (384-322 قبل الميلاد). وصف أكثر من 500 نوع من الحيوانات. كان أرسطو مهتمًا بهيكل وأسلوب حياة الحيوانات ، ووضع أسس علم الحيوان.

أول عمل على منهجية المعرفة بالنباتات ( علم النبات) من صنع ثيوفراستوس (372-287 قبل الميلاد).

توسيع المعرفة حول الهيكل جسم الانسان(علم التشريح) العلم القديم مدين للطبيب جالينوس (130-200 قبل الميلاد) الذي قام بتشريح القرود والخنازير. أثرت أعماله في العلوم الطبيعية والطب لعدة قرون.

في العصور الوسطى ، وتحت نير الكنيسة ، تطور العلم ببطء شديد. كان عصر النهضة ، الذي بدأ في القرن الخامس عشر ، معلمًا مهمًا في تطور العلوم. بالفعل في القرن الثامن عشر. تم تطوير علم النبات وعلم الحيوان وعلم التشريح البشري وعلم وظائف الأعضاء كعلوم مستقلة.

معالم في دراسة العالم العضوي

تدريجيًا ، تم تجميع معلومات حول تنوع الأنواع ، وهيكل جسم الحيوان والبشر ، والتطور الفردي ، ووظائف الأعضاء النباتية والحيوانية. على مدار تاريخ علم الأحياء الممتد لقرون ، يمكن تسمية أكبر المعالم في دراسة العالم العضوي:

• مقدمة لمبادئ علم اللاهوت النظامي التي اقترحها ك. لينيوس ؛
• اختراع المجهر.
• إنشاء T. Schwann لنظرية الخلية ؛
• الموافقة على التعاليم التطورية من الفصل داروين.
• اكتشاف G.Mendel للأنماط الرئيسية للوراثة ؛
• استخدام المجهر الإلكتروني للبحث البيولوجي ؛
• فك الشفرة الجينية ؛
• خلق عقيدة المحيط الحيوي.

حتى الآن ، هناك حوالي 1500000 نوع حيواني وحوالي 500000 نوع نباتي معروف للعلم. دراسة تنوع النباتات والحيوانات ، وخصائص هيكلها وحياتها أهمية عظيمة. العلوم البيولوجيةهي الأساس لتطوير إنتاج المحاصيل وتربية الحيوانات والطب والالكترونيات والتكنولوجيا الحيوية.

يعتبر علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء من أقدم العلوم البيولوجية ، حيث يشكلان الأساس النظري للطب. يجب أن يكون لدى كل شخص فكرة عن بنية ووظائف جسده ، بحيث يكون ، إذا لزم الأمر ، قادرًا على تقديم الإسعافات الأولية ، وحماية صحته بوعي واتباع قواعد النظافة.

لقرون ، طور العلماء علم النبات وعلم الحيوان وعلم التشريح وعلم وظائف الأعضاء كعلوم مستقلة ومعزولة. فقط في القرن التاسع عشر. تم اكتشاف الانتظامات المشتركة بين جميع الكائنات الحية. هكذا نشأت العلوم التي تدرس الأنماط العامة للحياة. وتشمل هذه:

• علم الخلايا هو علم الخلية.
• علم الوراثة - علم التباين والوراثة ؛
• علم البيئة - علم علاقة الكائن الحي بالبيئة وفي مجتمعات الكائنات الحية ؛
• الداروينية - علم تطور العالم العضوي وغيره.

في المناهج الدراسية ، يشكلون موضوع علم الأحياء العام.

مادة الاحياء- مجموعة أو نظام علوم حول الأنظمة الحية. من المهم التأكيد هنا على مفهوم "الأنظمة الحية" ، لأن الحياة لا توجد بمفردها ، بل هي خاصية لأنظمة معينة.

تصنيف العلوم- تقسيم العلوم متعدد المراحل والمتشعب باستخدام مراحل مختلفةانقسامات قواعد مختلفة.

إن موضوع علم الأحياء هو كل مظاهر الحياة وهي:

بنية ووظائف الكائنات الحية ومجتمعاتها الطبيعية ؛

توزيع وأصل وتطوير المخلوقات الجديدة ومجتمعاتها ؛

تواصل الكائنات الحية ومجتمعاتها مع بعضها البعض وبطبيعة غير حية.

علم الأحياء هو نظام علوم يمكن تصنيفها بطرق مختلفة.

1. في موضوع الدراسة: علم النبات ، علم الحيوان ، علم الأحياء الدقيقة ، إلخ.

2. بقلم الخصائص العامةكائنات حية:

علم الوراثة (أنماط الوراثة)

الكيمياء الحيوية (تحولات المادة والطاقة)

· علم البيئة (علاقة الكائنات الحية ومجتمعاتها الطبيعية بالبيئة) ، إلخ.

3. حسب مستوى تنظيم المادة الحية ، حيث تعتبر النظم الحية:

· البيولوجيا الجزيئية؛

· علم الخلية؛

علم الأنسجة ، إلخ.

هذه التصنيفات ، بالطبع ، ليست مطلقة. على سبيل المثال ، لا يمكن التفكير حاليًا في دراسة الخلايا (علم الخلايا) دون دراسة الكيمياء الحيوية للخلية.

يمكنك أيضًا التحدث عن الاتجاهات الثلاثة الرئيسية لعلم الأحياء أو ، مجازيًا ، الصور الثلاثة للبيولوجيا:

1. علم الأحياء التقليدي أو الطبيعي. موضوع الدراسة هو الطبيعة الحيةفي حالته الطبيعية وكماله غير المقسم - "معبد الطبيعة" كما أسماه إيراسموس داروين. تعود أصول علم الأحياء التقليدي إلى العصور الوسطى ، على الرغم من أنه من الطبيعي جدًا أن نتذكر هنا أعمال أرسطو ، الذي نظر في مسائل علم الأحياء ، والتقدم البيولوجي ، وحاول تنظيم الكائنات الحية ("سلم الطبيعة"). تحويل علم الأحياء إلى علم مستقل - تقع البيولوجيا الطبيعية في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. تميزت المرحلة الأولى من علم الأحياء الطبيعي بإنشاء تصنيفات للحيوانات والنباتات. وهي تشمل التصنيف المعروف لـ C. Linnaeus (1707 - 1778) ، وهو تنظيم تقليدي النباتية، وكذلك تصنيف J.-B. لامارك ، الذي طبق نهجًا تطوريًا لتصنيف النباتات والحيوانات. لم تفقد البيولوجيا التقليدية أهميتها في الوقت الحاضر. كدليل ، تم الاستشهاد بمكانة علم البيئة بين العلوم البيولوجية ، وكذلك في جميع العلوم الطبيعية. إن مواقعها وسلطتها عالية للغاية حاليًا ، وهي تستند بشكل أساسي إلى مبادئ علم الأحياء التقليدي ، حيث تستكشف علاقة الكائنات ببعضها البعض (العوامل الحيوية) ومع البيئة (العوامل اللاأحيائية).

2. البيولوجيا الوظيفية والكيميائية ، التي تعكس تقارب علم الأحياء مع العلوم الفيزيائية والكيميائية الدقيقة. من سمات البيولوجيا الفيزيائية والكيميائية الاستخدام الواسع النطاق للطرق التجريبية التي تسمح بدراسة المادة الحية على المستويات دون المجهرية وفوق الجزيئية والجزيئية. واحد من اهم الاقسامالبيولوجيا الفيزيائية والكيميائية هي علم الأحياء الجزيئي - العلم الذي يدرس بنية الجزيئات الكبيرة التي تكمن وراء المادة الحية. غالبًا ما يُشار إلى علم الأحياء على أنه أحد العلوم الرائدة في القرن الحادي والعشرين.

تشمل أهم الطرق التجريبية المستخدمة في البيولوجيا الفيزيائية والكيميائية طريقة الذرات المسمى (المشعة) ، وطرق تحليل حيود الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني ، وطرق التجزئة (على سبيل المثال ، فصل الأحماض الأمينية المختلفة) ، واستخدام أجهزة الكمبيوتر ، إلخ.

3. علم الأحياء التطوري. يدرس هذا الفرع من علم الأحياء قوانين التطور التاريخي للكائنات الحية. في الوقت الحاضر ، أصبح مفهوم التطور ، في الواقع ، منصة يتم على أساسها توليف المعرفة غير المتجانسة والمتخصصة. تقع نظرية داروين في قلب علم الأحياء التطوري الحديث. من المثير للاهتمام أيضًا أن داروين تمكن في وقت من الأوقات من تحديد مثل هذه الحقائق والأنماط التي لها أهمية عالمية ، أي النظرية التي أنشأها قابلة للتطبيق على تفسير الظواهر التي تحدث ليس فقط في الطبيعة الحية ، ولكن أيضًا في الطبيعة غير الحية. في الوقت الحاضر ، تم اعتماد النهج التطوري من قبل جميع العلوم الطبيعية. في الوقت نفسه ، يعد علم الأحياء التطوري مجالًا مستقلاً للمعرفة ، له مشاكله الخاصة وأساليب البحث وآفاق التنمية.

في الوقت الحاضر ، تُبذل محاولات لتجميع هذه المجالات الثلاثة ("الصور") من علم الأحياء وتشكيل نظام مستقل - علم الأحياء النظري.

4. علم الأحياء النظري. الهدف من علم الأحياء النظري هو معرفة الأكثر أساسية و المبادئ العامةوالقوانين والممتلكات التي تقوم عليها المادة الحية. طرحت دراسات مختلفة هنا آراء مختلفة حول مسألة ما يجب أن يكون أساس علم الأحياء النظري.

نظام العلوم البيولوجية متعدد الأوجه للغاية ، ويرجع ذلك إلى تنوع مظاهر الحياة وتنوع أشكال وأساليب وأهداف دراسة الكائنات الحية ، ودراسة الكائنات الحية على مستويات مختلفة من تنظيمها. كل هذا يحدد شرطية أي نظام من أنظمة العلوم البيولوجية. كان من أوائل علم الأحياء علم الحيوانات - علم الحيوان والنباتات - علم النبات ، وكذلك علم التشريح البشري وعلم وظائف الأعضاء - أساس الطب. الأقسام الرئيسية الأخرى في علم الأحياء ، والتي تتميز بأغراض الدراسة ، هي علم الأحياء الدقيقة - علم الكائنات الدقيقة ، علم الأحياء المائية - علم الكائنات الحية التي تعيش البيئة المائية، إلخ. داخل علم الأحياء ، تشكلت تخصصات أضيق ؛ ضمن علم الحيوان - دراسة الثدييات - علم الأحياء ، الطيور - علم الطيور والزواحف والبرمائيات - علم الزواحف والأسماك والأسماك - علم الأسماك والحشرات - علم الحشرات والقراد - علم القراد والرخويات - علم الملاكولوجيا والطفيليات - علم الحيوان الأولي ؛ داخل علم النبات - دراسة الطحالب - علم الطحالب والفطريات - علم الفطريات ، الأشنات - علم الأشنة ، الطحالب - علم الأحياء ، الأشجار والشجيرات - علم الأشجار ، إلخ. أحيانًا يكون تقسيم التخصصات الفرعية أعمق من ذلك. تتم دراسة تنوع الكائنات الحية وتوزيعها في مجموعات من خلال علم اللاهوت النظامي للحيوانات ونظام النباتات. يمكن تقسيم علم الأحياء إلى علم الأحياء الحديث ، والذي يدرس الحديث عالم عضوي، وعلم الحفريات - علم الحيوانات المنقرضة (علم الحفريات القديمة) والنباتات (علم الحفريات القديمة).

جانب آخر من تصنيف التخصصات البيولوجية وفقًا للخصائص المدروسة ومظاهر الأحياء. يتم دراسة شكل وبنية الكائنات الحية من خلال التخصصات المورفولوجية ؛ طريقة حياة الحيوانات والنباتات وعلاقتها بالظروف بيئة خارجية- علم البيئة. تعد دراسة الوظائف المختلفة للكائنات الحية مجالًا للبحث في فسيولوجيا الحيوان وعلم وظائف الأعضاء النباتية ؛ موضوع البحث في علم الوراثة هو أنماط الوراثة والتنوع ؛ علم السلوك - أنماط سلوك الحيوان ؛ أنماط التنمية الفرديةدراسات علم الأجنة أو ، بالمعنى الحديث الأوسع ، علم الأحياء التطوري ؛ أنماط التطور التاريخي - العقيدة التطورية. ينقسم كل من هذه التخصصات إلى عدد من التخصصات الأكثر تحديدًا (على سبيل المثال ، علم التشكل - إلى وظيفية ، ومقارنة ، وما إلى ذلك). في الوقت نفسه ، هناك تداخل ودمج لفروع مختلفة من علم الأحياء مع التكوين مجموعات معقدة، على سبيل المثال ، فيزيولوجيا النسيج ، أو الخلوي ، أو فيزيولوجيا الأجنة ، وعلم الوراثة الخلوية ، وعلم الوراثة التطورية والبيئية ، إلخ. علم التشريح يدرس بنية الأعضاء وأنظمتها بشكل مجهري ؛ تتم دراسة البنية المجهرية للأنسجة عن طريق علم الأنسجة ، والخلايا - عن طريق علم الخلايا ، وهيكل نواة الخلية - عن طريق علم karyology. في الوقت نفسه ، لا يبحث علم الأنسجة وعلم الخلايا وعلم الكوريات في بنية الهياكل المقابلة فحسب ، بل يبحث أيضًا في وظائفها وخصائصها الكيميائية الحيوية.

من الممكن التمييز في علم الأحياء بين التخصصات المرتبطة باستخدام بعض. طرق البحث ، مثل الكيمياء الحيوية ، التي تدرس عمليات الحياة الأساسية الطرق الكيميائيةوتنقسم إلى عدد من الأقسام (الكيمياء الحيوية للحيوانات ، والنباتات ، وما إلى ذلك) ، والفيزياء الحيوية ، والتي تكشف عن أهمية القوانين الفيزيائية في عمليات الحياة وتنقسم أيضًا إلى عدد من الفروع. غالبًا ما تكون مجالات البحث البيوكيميائية والفيزيائية الحيوية متشابكة بشكل وثيق مع بعضها البعض (على سبيل المثال ، في الكيمياء الحيوية للإشعاع) ومع التخصصات البيولوجية الأخرى (على سبيل المثال ، في علم الأحياء الإشعاعي). أهميةلديه القياسات الحيوية ، والتي تعتمد على المعالجة الرياضيةالبيانات البيولوجية من أجل الكشف عن التبعيات التي تنجو من وصف الظواهر والعمليات الفردية ، وتخطيط التجربة ، وما إلى ذلك ؛ تجعل البيولوجيا النظرية والرياضية من الممكن ، من خلال تطبيق التراكيب المنطقية والطرق الرياضية ، وضع قوانين بيولوجية أكثر عمومية.