نحن ندرس علم الأحياء. العلوم البيولوجية والجوانب التي يدرسونها

تشريحيدرس البنية الداخلية للكائنات الحية.
علم التشكل المورفولوجيادراسات الهيكل الخارجيالكائنات الحية.
علم وظائف الأعضاءيدرس كيفية عمل الجسم.

الكيمياء الحيويةيدرس التركيب الكيميائي للكائنات الحية والتفاعلات الكيميائية لعملية التمثيل الغذائي.

• الكروماتوغرافيا هي طريقة لفصل مخاليط المواد إلى مواد فردية.

علم الوراثةيدرس قوانين الوراثة والتقلب.

• الطريقة: دراسة التوائم المتطابقة.
• طريقة دراسة الأنساب.
• الطريقة: عبور الكائنات الحية وتحليل النسل.
• الطريقة: دراسة عدد وبنية الكروموسومات.

اختيارتعمل في تطوير أنواع جديدة من النباتات والسلالات الحيوانية وسلالات الكائنات الحية الدقيقة.

علم الاحياء المجهرييدرس الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والفطريات).

التكنولوجيا الحيويةيستخدم النظم والعمليات البيولوجية في الزراعة والصناعة.

• الهندسة الوراثية:زرع الجين في نوع آخر، مثل زرع الجين البشري في البكتيريا.
• الهندسة الخلوية:
  • زرع نواة الخلية.
  • إنماء كائن حي جديد من بويضة ذات نواة بديلة (استنساخ الحيوانات)؛
  • تنمية كائن حي كامل من خلية جسدية واحدة أو أكثر؛
  • زراعة الأنسجة والأعضاء "في المختبر" (زراعة الخلايا والأنسجة)؛
  • الجمع بين خلايا الكائنات الحية من مختلف الأنواع (الحصول على خلايا هجينة).

علم الخلية(علم الأحياء الجزيئي) يدرس بنية ووظيفة عضيات الخلية.

• الفحص المجهري:النظر إلى الخلية تحت المجهر.
• الطرد المركزي: تقسيم الخلية إلى أجزاء حسب الكثافة.

علم الانسجةيدرس الأنسجة.

يدرس علم اللاهوت النظامي (التصنيف والتصنيف) تنوع الكائنات الحية ويوزعها إلى مجموعات على أساس العلاقة التطورية.

تدرس النظرية التطورية أنماط حدوث تكيفات الكائنات الحية مع البيئة.

علم الحفرياتيدرس البقايا الأحفورية للكائنات الحية.

علم البيئةيدرس تفاعلات الكائنات الحية مع بعضها البعض ومع بيئتها (بما في ذلك الملوثة).

علم الأجنةيدرس تطور الكائن الحيواني من لحظة تكوين اللاقحة حتى الولادة ( المراحل الأوليةتطور الجنين).

علم الأخلاقيدرس سلوك الحيوانات.

الأساليب العلمية العامة

• تجريبي (عملي)
• ملاحظة
• المراقبة (المراقبة المستمرة وتسجيل النتائج)
• الوصف، القياس
• تجربة
• نظري
• المقارنة والتصنيف
• التحليل والتوليف
• التجريد والتعميم
• النمذجة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. تشمل الطرق التجريبية لدراسة الحياة البرية ما يلي:
1) الملاحظة
2) المقارنة
3) التجريد
4) المحاكاة
5) التجربة

إجابة

اختر الأكثر الخيار الصحيح. زراعة الأنسجة خارج الجسم - مثال على الطريقة
1) ثقافة الخلية
2) الفحص المجهري
3) الطرد المركزي
4) الهندسة الوراثية

إجابة

اقرأ النص. اختر ثلاث جمل تصف السمات التشريحية لإنسان النياندرتال القديم. اكتب الأرقام التي يشار تحتها العبارات المختارة.
(1) عاش إنسان النياندرتال قبل 150 ألف سنة. منذ سنوات مضت، وعثر على بقاياها في ألمانيا عام 1856. (2) كانوا يعيشون في مجموعات من 50 إلى 100 شخص في الكهوف التي غزواها من الدببة والأسود والضباع. (3) الطول 155-160 سم، حجم المخ 1200-1400 سم3، قليل التلافيف. (4) الوجه عريض مرتفع الوجنتين. (5) كانوا يصطادون بشكل جماعي، ويجمعون حيوانات الرنة، والخيول، والفيلة، والدببة، وثور البيسون، ووحيد القرن الصوفي. (6) مشوا منحنيين، والعمود الفقري بدون انحناءات، والعضلات متطورة بشكل جيد.

إجابة

اختر الخيار الصحيح. يدرس العلم تأثير الظروف البيئية على تكوين علامات الكائن الحي
1) التصنيف
2) الوراثة
3) الاختيار
4) التشريح

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. يتم استخدام طريقة البحث الهجين.
1) علماء الأجنة
2) المربين
3) الوراثة
4) علماء البيئة
5) الكيمياء الحيوية

إجابة

1. اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. ما هي طرق البحث المستخدمة في علم الخلايا؟
1) الطرد المركزي
2) زراعة الأنسجة
3) اللوني
4) الأنساب
5) الهجين

إجابة

2. اختر إجابتين صحيحتين من أصل خمسة. ما هي الطرق المستخدمة لدراسة بنية ووظائف الخلية؟
1) الهندسة الوراثية
2) الفحص المجهري
3) التحليل الوراثي الخلوي
4) التهجين
5) الطرد المركزي

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. يتم إجراء دراسة الكائنات البيولوجية والعمليات في مختلف الظروف التي تم إنشاؤها خصيصًا باستخدام الطرق التالية:
1) التجريد
2) الاستنساخ
3) المحاكاة
4) التعميمات
5) التجربة

إجابة

1. إنشاء توافق بين الإنجازات واتجاه علم الأحياء: 1) هندسة الخلايا، 2) الهندسة الوراثية. اكتب الرقمين 1 و 2 بالترتيب الصحيح.
أ) الاستنساخ
ب) الحصول على اللقاحات في زراعة الخلايا
ج) التهجين عن بعد للنباتات
د) الكائنات المعدلة وراثيا
ه) إنشاء بنوك الجينات
هـ) الحصول على مواد زراعية خالية من الفيروسات

إجابة

2. إنشاء تطابق بين خصائص وطرق التكنولوجيا الحيوية: 1) الهندسة الوراثية، 2) هندسة الخلايا. اكتب الرقمين 1 و 2 بالترتيب المطابق للحروف.
أ) استخدام البلازميدات المؤتلفة
ب) تهجين البروتوبلاست
ب) زرع النووي
د) زراعة الخلايا
ه) التهجين الجسدي

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. تتم دراسة عمليات انقسام الخلايا باستخدام الطرق
1) الطرد المركزي التفاضلي
2) ثقافة الخلية
3) الفحص المجهري
4) الجراحة المجهرية
5) التصوير الفوتوغرافي وتصوير الأفلام

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. في هندسة الخلايا يتم استخدام الطرق التالية:
1) الاستنساخ
2) زراعة الخلايا والأنسجة
3) التوليف الميكروبيولوجي
4) زرع الجينات الطبيعية في الحمض النووي للبكتيريا أو الفطريات
5) الطرد المركزي

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين. الإنتاج الميكروبيولوجي كمجال للتكنولوجيا الحيوية يتعامل معه
1) إنشاء النباتات المعدلة وراثيا
2) دراسة الخلايا البكتيرية
3) تلقي المضادات الحيوية والفيتامينات
4) نظاميات الفيروسات
5) تركيب بروتين العلف

إجابة

1. اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. تشمل الهندسة الوراثية، على عكس الهندسة الخلوية، الأبحاث المتعلقة بـ
1) زراعة خلايا الكائنات العليا
2) تهجين الخلايا الجسدية
3) زرع الجينات
4) نقل النواة من خلية إلى أخرى
5) الحصول على جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) المؤتلف (المعدل).

إجابة

2. اختر إجابتين صحيحتين. ما هي التقنيات المستخدمة في هندسة الخلايا؟
1) اندماج الخلايا الجسدية
2) عبور الكائنات الحية
3) زرع البلاستيدات الخضراء من خلية إلى أخرى
4) تخليق جين الأنسولين في المختبر
5) الحصول على الحمض النووي المؤتلف

إجابة

1. اختر إجابتين صحيحتين. تسمح طرق التكنولوجيا الحيوية
1) لدراسة تحول المواد في عملية النشاط الحيوي للكائنات الحية
2) الحصول على نباتات ذات سمات معدلة وراثيا
3) الكشف عن التغيرات التي حدثت في الجسم نتيجة لتكوين الجينات
4) دراسة التركيب المجهري للخلايا
5) تغيير وراثة الكائنات الحية الدقيقة من خلال هندسة الخلايا

إجابة

2. فيما يلي قائمة بطرق البحث. يتم استخدام جميعها باستثناء اثنين منها في التكنولوجيا الحيوية. ابحث عن طريقتين "تنقطعان" عن السلسلة العامة، واكتب الأرقام التي يشار إليها تحتها.
1) طريقة البلازميدات المؤتلفة
2) التهجين الجسدي

4) التهجين بين الأنواع من النباتات
5) اختبار الشركة المصنعة عن طريق النسل

إجابة

3. يتم استخدام جميع الخصائص الواردة أدناه باستثناء اثنتين لوصف طرق التكنولوجيا الحيوية. حدد خاصيتين "تسقطان" من القائمة العامة، واكتب الأرقام التي يشار إليها تحتها.
1) تجارب على الخلايا المعزولة
2) نقل الجينات من كائن حي إلى آخر
3) نمو الخلايا والأنسجة على الوسائط المغذية
4) الحصول على نباتات متجانسة
5) اختبار الشركة المصنعة عن طريق النسل

إجابة

4. اختر نتيجتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. مساهمة التكنولوجيا الحيوية في الطب
1) استخدام التركيب الكيميائي للحصول على الأدوية
2) تصنيع الأمصال العلاجية المعتمدة على بلازما الدم للحيوانات المحصنة
3) تخليق الهرمونات البشرية في الخلايا البكتيرية
4) دراسة الأنساب البشرية للتعرف على الأمراض الوراثية
5) زراعة سلالات من البكتيريا والفطريات لإنتاج المضادات الحيوية على نطاق صناعي

إجابة

اختر الخيار الصحيح. مع اكتشاف الانقسام الاختزالي، تم تأكيد "فرضية نقاء الأمشاج".
1) الخلوية
2) الجنينية
3) النسيجية
4) الوراثية

إجابة

اختر الخيار الصحيح. ما هي الطريقة التي مكنت من الحصول على مزيج من التبغ والبطاطس؟
1) الطفرات الاصطناعية
2) التهجين في الهجينة
3) تهجين الخلايا الجسدية
4) الاختيار الشامل للذرية

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. تتم دراسة المستوى العضوي لتنظيم الكائنات الحية
1) الكيمياء الحيوية
2) الأنسجة
3) التشكل
4) علم وظائف الأعضاء
5) علم الخلايا

إجابة

ما هي العلوم التي تدرس النظم الحية على مستوى الكائنات الحية؟ اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما.
1) التشريح
2) علم الأحياء الحيوي
3) علم وظائف الأعضاء
4) البيولوجيا الجزيئية
5) التدريس التطوري

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. ما هي العلوم البيولوجية التي تتعامل مع الأشياء المتعلقة بالمستوى العضوي لتنظيم الحياة؟
1) الوراثة
2) الكيمياء الحيوية
3) علم الأحياء
4) علم الخلايا
5) التشريح

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. ما هي العلوم البيولوجية التي تدرس المستويات فوق العضوية لتنظيم الحياة؟
1) البيولوجيا الجزيئية
2) البيئة
3) علم الأحياء الحيوي
4) علم الخلايا
5) الأنسجة

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. ما هي العلوم البيولوجية التي تتعامل مع الأشياء المتعلقة بالمستوى الخلوي لتنظيم الحياة؟
1) علم الخلايا
2) علم الحفريات
3) علم الأجنة
4) الوراثة
5) علم الأحياء الدقيقة

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. ما هي العلوم البيولوجية التي تعمل مع الأشياء المتعلقة بمستوى تنظيم الحياة السكاني؟
1) الوراثة
2) البيئة
3) علم الأجنة
4) التدريس التطوري
5) التشريح

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من أصل خمسة واكتب الأرقام المشار إليها في الجدول. إن موضوعات دراسة أي من العلوم المذكورة أعلاه تقع على المستوى فوق العضوي لتنظيم الأحياء.
1) البيولوجيا الجزيئية
2) البيئة
3) علم الأجنة
4) التصنيف
5) التشريح

إجابة

1. ما هي الأمثلة المتعلقة بالتجربة البيولوجية؟ اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما.
1) النظر إلى خلايا دم الضفدع تحت المجهر
2) تتبع هجرة مدرسة القد
3) دراسة طبيعة النبض بعد المجهود البدني المتنوع
4) البحوث المختبريةآثار نقص الديناميكا على الصحة
5) الوصف علامات خارجيةالنباتات البقولية

إجابة

2. اختر إجابتين صحيحتين من أصل خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. أي مما يلي يمكن تحديده تجريبيا؟
1) توقيت طرح الريش الربيعي في السناجب
2) تأثير الأسمدة على النمو نبات بيتي
3) مواعيد وصول أو مغادرة الطيور المهاجرة
4) ارتفاع النبات المنزلي
5) شروط إنبات البذور

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من أصل خمسة واكتب الأرقام المشار إليها في الجدول. أي من الدراسات العلمية التالية استخدمت المنهج التجريبي؟
1) البحث النباتيةالتندرا
2) دحض نظرية التوليد التلقائي لـ ل. باستور
3) إنشاء نظرية الخلية
4) إنشاء نموذج لجزيء الحمض النووي
5) دراسة عمليات البناء الضوئي

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من أصل خمسة واكتب الأرقام المشار إليها في الجدول. ما هي طرق البحث التي سمحت بتحديد بنية جزيء الحمض النووي؟
1) الفحص المجهري
2) الملاحظة
3) الأشعة السينية
4) الوراثية الخلوية
5) المحاكاة

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من أصل خمسة واكتب الأرقام المشار إليها في الجدول. تُستخدم الطرق لتحديد عدد خلايا الدم الحمراء في دم الإنسان.
1) التهجين
2) القياسات
3) التجربة
4) الاستنساخ
5) الفحص المجهري

إجابة

تحديد تسلسل مراحل تكاثر النبات باستخدام زراعة الأنسجة. اكتب التسلسل المقابل للأرقام.
1) تقسيم الخلايا المعزولة والحصول على كتلة الخلية
2) فصل الخلايا النسيج التعليميالنباتات ووضعها في وسط غذائي
3) زرع نبات شابفي الأرض
4) تمايز الأنسجة والأعضاء
5) علاج الكتلة الخلوية بالهرمونات النباتية لتمايز الخلايا

إجابة

اختر إجابتين صحيحتين من بين خمسة واكتب الأرقام المشار إليها تحتهما. أمثلة على الأساليب العلمية التي توضحها حبكة لوحة الفنان الهولندي ج. ستين "نبض"؟

مادة الاحياء(اليونانية βίοσ (السيرة) - الحياة، όγος (الشعارات) - كلمة؛ العلم) - مجموعة من العلوم حول الحياة البرية، حول الحيوانات التي تعيش على الأرض أو انقرضت بالفعل، ووظائفها، وتطور الأفراد والأجناس، والوراثة، والتقلب ، العلاقات المتبادلة، النظاميات، التوزيع على الأرض، حول العلاقة بين الكائنات الحية والكائنات الحية من الطبيعة غير الحية. يحدد علم الأحياء الأنماط العامة المتأصلة في الحياة بجميع مظاهرها.

تاريخ التكوين والتطور

تم تقديم مصطلح "علم الأحياء" إلى العلم من قبل عالم الأحياء الفرنسي J.-B. لامارك.

لقد عاش الإنسان منذ زمن طويل، منذ عصور ما قبل التاريخ، بجوار الكائنات الحية. وأصبحت أكثر دراية بها عندما بدأت في زراعة النباتات وتدجين الحيوانات. ومع تطور عالم النبات والحيوان، تطورت المعرفة الإنسانية وتعمقت. من الأفكار العميقة وغير الدقيقة حول الطبيعة، تشكلت تدريجيًا معرفة أكثر تحديدًا ودقة. تشهد آثار الثقافات القديمة - الصينية والهندية والعسيرية البابلية والمصرية واليونانية - على حقيقة أنه قبل وقت طويل من بداية عصرنا، تراكمت مواد تجريبية مهمة في مجال علم الأحياء. إلى جانب القضايا العملية المهمة للزراعة والطب، حاول المفكرون الطبيعيون القدماء (هرقليطس، وديموقريطس، وأبقراط، وغيرهم) حل عدد من القضايا البيولوجية العامة، ولا سيما القضايا المتعلقة بأصل الكائنات الحية وتطورها. كانت أعمال أرسطو (384-322 قبل الميلاد) ذات أهمية كبيرة لتطوير علم الأحياء.

المحاولات المنهجية الأولى لفهم الطبيعة الحية قام بها الأطباء والفلاسفة القدماء (أبقراط، أرسطو، ثيوفراستوس، جالينوس). وقد أرسى عملهم، الذي استمر في عصر النهضة، الأساس لعلم النبات وعلم الحيوان، بالإضافة إلى علم التشريح البشري وعلم وظائف الأعضاء (فيزاليوس وآخرون). وفي القرنين السابع عشر والثامن عشر، اخترقت الأساليب التجريبية علم الأحياء. وبناء على القياسات الكمية وتطبيق القوانين الهيدروليكية تم اكتشاف آلية الدورة الدموية (وليام هارفي، 1628). لقد تجاوز اختراع المجهر الحدود عالم معروفالكائنات الحية، عمقت فكرة بنيتها. كان أحد الإنجازات الرئيسية لهذا العصر هو إنشاء نظام تصنيف للنباتات والحيوانات (كارل لينيوس، 1735). وفي الوقت نفسه، سادت النظريات التأملية حول تطور وخصائص الكائنات الحية (الجيل التلقائي، والتكوين المسبق، وما إلى ذلك).

في القرن التاسع عشر، نتيجة للزيادة الحادة في العدد البحوث البيولوجية(أساليب جديدة، رحلات استكشافية إلى المناطق الاستوائية والتي يتعذر الوصول إليها من الأرض، وما إلى ذلك)، وتراكم المعرفة وتمايزها، تم تشكيل العديد من العلوم البيولوجية الخاصة. لذلك، في علم النبات وعلم الحيوان، هناك أقسام تدرس المجموعات المنهجية الفردية، وعلم الأجنة، وعلم الأنسجة، وعلم الأحياء المجهرية، وعلم الحفريات، والجغرافيا الحيوية، وما إلى ذلك. من بين إنجازات علم الأحياء نظرية الخلية (ت. شوان، 1839)، واكتشاف قوانين الوراثة (جريجور مندل، 1865). أدت التعاليم التطورية لتشارلز داروين (1859) إلى تغييرات أساسية في علم الأحياء.

تتميز بيولوجيا القرن العشرين باتجاهين مترابطين. من ناحية، تم تشكيل فكرة حول مستويات مختلفة نوعيا لتنظيم الطبيعة الحية: الجزيئية (البيولوجيا الجزيئية والكيمياء الحيوية وغيرها من العلوم التي تجمع بين مفهوم البيولوجيا الفيزيائية والكيميائية)، الخلوية (بيولوجيا الخلية)، ومستوى الكائنات الحية (علم التشريح، علم وظائف الأعضاء، علم الأجنة)، الأنواع السكانية (البيئة، الجغرافيا الحيوية). ومن ناحية أخرى، أدت الرغبة في المعرفة التركيبية الشاملة للطبيعة الحية إلى تقدم العلوم التي تدرس خصائص معينة للطبيعة الحية على جميع المستويات الهيكلية لتنظيمها (علم الوراثة، والنظاميات، والمذهب التطوري، وما إلى ذلك). ابتداء من الخمسينيات، حققت البيولوجيا الجزيئية نجاحا مذهلا، حيث كشفت عن الأساس الكيميائي للوراثة (بنية الحمض النووي، والشفرة الوراثية، ومبدأ المصفوفة لتوليف البوليمرات الحيوية). كشفت عقيدة المحيط الحيوي (V. I. Vernadsky) عن مدى النشاط الجيوكيميائي للكائنات الحية، وارتباطها الذي لا ينفصل بالطبيعة غير الحية. قيمة عمليةالبحوث والأساليب البيولوجية (بما في ذلك الهندسة الوراثية والتكنولوجيا الحيوية) للطب والزراعة والصناعة والاستخدام الحكيم للموارد الطبيعية والحفاظ على الطبيعة، فضلا عن اختراق أفكار وأساليب العلوم الدقيقة في هذه الدراسات، وعلم الأحياء المتقدم في منتصف القرن العشرين إلى طليعة العلوم الطبيعية.

مهمة علم الأحياء ولمحة عامة عن المشاكل الرئيسية

مهمة علم الأحياء هي دراسة شاملة لمجموع الكائنات الحية، سواء الحديثة أو الأحفورية. رقم الأنواع الحديثةويصل عدد الكائنات الحية إلى حوالي 2 مليون منها أكثر من 1.5 مليون حيوان. تقريبا نفس العدد من الأنواع الأحفورية المعروفة. يدرس علماء الأحياء بنية النباتات والحيوانات، ووظائفها الحيوية، ونمط حياتها، وتوزيعها على الأرض، وتطورها التاريخي وأهميتها، وطرق استخدامها، وما إلى ذلك. تتيح هذه الدراسات استخدام الأشكال المفيدة بشكل متزايد وعقلاني لصالح الإنسان، وتدمير الأشكال الضارة بنجاح متزايد.

إن مسألة التطور التاريخي للعالم العضوي وأصل الإنسان هي من أهم المسائل في علم الأحياء الحديث، وقد وقفت دائما في قلب الصراع بين المادية والمثالية. إن فرع علم الأحياء الذي يتبنى هذه الأسئلة هو الذي شهد ويتعرض لهجمات قوية من القوى الرجعية في علم الأحياء.

أصبح علم الأحياء الآن نظامًا معقدًا من التخصصات العلمية، ولكل منها مهامه الخاصة وأساليبه وأهدافه في الدراسة.

ينقسم عالم الكائنات الحية بأكمله، اعتمادا على درجة علاقتها، إلى مجموعات معينة: الأنواع، الطبقات، السلسلة، العائلات، الأجناس، الأنواع. يتم توزيع الكائنات الحية إلى مجموعات، أو تصنيفها، عن طريق علم اللاهوت النظامي. مؤسس علم اللاهوت النظامي هو K. Linnaeus.

تتم دراسة بنية الكائنات الحية وتغيراتها في التطور الفردي والتاريخي من خلال علم التشكل، وهو أساس تطور العلوم البيولوجية الأخرى. للدراسة الهيكل الداخليتستخدم مورفولوجية الكائنات طريقة الأقسام والأقسام، ولذلك يعرف هذا القسم منه أيضًا بالتشريح. طلب تحليل مقارنسمحت لنا الهياكل الداخلية بإجراء عدد من التعميمات المهمة. بدون التشريح المقارن، من المستحيل حل هذا امر هاممثل تطور العالم العضوي.

دراسة مجهرية لأدق بنية لجسم الكائنات الحية التي لا يمكن للعراة الوصول إليها عين الإنسانينفذ علم الأنسجة - الأنسجة. تم تطوير علم الأنسجة المقارن بالتوازي مع علم التشريح المقارن. أدت الدراسة المجهرية لبنية الخلايا إلى تطور بيولوجيا الخلية - علم البنية، والتركيب الكيميائي، الخصائص الفسيولوجيةوتطوير هذه الوحدة الهيكلية الأساسية للكائنات الحية.

ترتبط العلوم المورفولوجية ارتباطًا وثيقًا بعلم وظائف الأعضاء، الذي يدرس الوظائف الحيوية للكائنات الحية، أي: عمليات نشاطهم الحيوي (الحركة والتغذية والتنفس والدورة الدموية والإفراز ونقل الإثارة العصبية وما إلى ذلك). ترتبط الكيمياء الحيوية ارتباطًا وثيقًا بعلم وظائف الأعضاء، أو الكيمياء الفسيولوجية، التي تبحث في العمليات الكيميائية الكامنة وراء عملية التمثيل الغذائي، وتقوم بإجراء تحليل كيميائي للأنسجة وإفرازات الجسم المختلفة.

تتم دراسة العلاقة والتفاعل بين الكائن الحي والبيئة من خلال علم البيئة. قسمها المهم هو علم الأحياء، الذي يدرس التكاثر الحيوي. الجغرافيا الحيوية، التي تنقسم إلى الجغرافيا النباتية (جغرافيا النباتات) والجغرافيا الحيوانية (جغرافيا الحيوانات)، تستمد من بيانات البيئة وعلم الآثار في استنتاجاتها.

ينقسم التطور الفردي للكائنات الحية (تكوين الكائنات الحية) إلى مرحلتين - الجنينية (الجنينية) وما بعد الجنينية (ما بعد الجنينية). أنماط التطور الجنينييدرس علم الأجنة، والذي ينقسم بشكل طبيعي إلى علم الأجنة النباتية وعلم الأجنة الحيوانية والبشرية. تتم دراسة مسألة الوراثة وتقلب الكائنات الحية عن طريق علم الوراثة.

يغطي مذهب التطور، أو الداروينية، كلا من القوانين العامة لتطور الكائنات الحية والعوامل التاريخية (النشوء والتطور) التنمية الفرديةالحيوانات والنباتات. طرق محددة للتطور التاريخي، والعلاقة بين المجموعات المنهجية المختلفة للكائنات الحية - تتم دراسة سلالاتها عن طريق علم الوراثة. علم الحفريات، الذي يدرس النباتات الأحفورية (علم النباتات القديمة) والحيوانات الأحفورية (علم الحفريات القديمة) وتطورها في جميع العصور الجيولوجية، مهم جدًا للكشف عن العلاقة بين الكائنات الحية. كانت هي التي مكنت، على أساس البيانات الوثائقية - البقايا المتحجرة للكائنات الحية الأحفورية - من إعادة إنشاء صورة حقيقية لتطور العالم العضوي، المراحل المتعاقبة من تطور الحياة على الأرض.

عند تحليل الظواهر البيولوجية المعقدة، من الضروري النظر فيها في اتصال وثيق مع العمليات التي تحدث في الطبيعة غير الحية. ولذلك، يستخدم علم الأحياء على نطاق واسع خدمات الفيزياء والكيمياء والجيولوجيا والعلوم الطبيعية الأخرى. أدت دراسة الأنماط الفيزيائية في الظواهر البيولوجية، وخاصة تأثير المواد المشعة على الكائنات الحية، إلى ظهور فروع جديدة للفيزياء الحيوية - الفيزياء الحيوية والبيولوجيا الإشعاعية.

التخصصات البيولوجية

علم التشريح هو مجموعة مشتركة من أقسام علم الأحياء التي تدرس بنية الكائنات الحية أو أجزائها على مستوى أعلى من المستوى الخلوي.
الطحالب هو علم الطحالب، وهو فرع من علم النبات.
الأنثروبولوجيا هي علم بيولوجي يدرس الطبيعة الجسدية للإنسان وأصله وتطوره.
علم الجراثيم هو فرع من علم الأحياء الدقيقة الذي يدرس بنية البكتيريا وحياتها وخصائصها.
الجغرافيا الحيوية هي علم يدرس أنماط التوزيع الجغرافي للحيوانات والنباتات ومجموعاتها، وكذلك طبيعة الحيوانات والنباتات في المناطق الفردية.
علم الجيولوجيا الحيوية - نظام علمي يدرس بنية وعمل المجمعات ذات الطبيعة الحية وغير الحية في التكاثر الحيوي.
الهندسة الحيوية هي فرع من علم الأحياء والطب يهتم بالتعديل المتعمد للكائنات الحية للتحكم في خصائصها.
المعلوماتية الحيوية هي أحد مجالات علم الأحياء الحسابي الذي يطبق خوارزميات الآلة والأساليب الإحصائية لتحليل مجموعات البيانات البيولوجية الكبيرة.
بيولوجيا المحيطات هو علم، فرع من علم الأحياء وعلم المحيطات يدرس حياة الكائنات البحرية (الكائنات الحية) وتفاعلاتها البيئية.
علم الأحياء التنموي – فرع علم الأحياء الذي يدرس الآليات السببية و القوى الدافعةالتنمية الفردية (التكوين) للكائنات الحيوانية والنباتية.
القياسات الحيوية - مجموعة من الطرق للمعالجة الرياضية للبيانات التي يتم الحصول عليها عن طريق قياس الجسم أو الأعضاء الفردية للكائنات الحية.
الالكترونيات الحيوية - الاستخدام الطرق البيولوجيةوهياكل لتطوير الحلول الهندسية والأساليب التكنولوجية.
علم السيميائية الحيوية هو علم يدرس خصائص العلامات وأنظمة الإشارة (عمليات الإشارة) في الأنظمة الحية.
علم الأحياء الحيوية هو فرع من فروع علم الأحياء الذي يتعامل مع دراسة الكائنات الحية التي تعيش في الكهوف.
الفيزياء الحيوية هي أحد مجالات العلوم التي تدرس الظواهر الفيزيائية والفيزيائية والكيميائية لأصل الحياة وتكوينها وحياتها وتكاثرها على جميع المستويات، من الجزيئات والخلايا والأعضاء والأعضاء والأنسجة، إلى الكائنات الحية والمحيط الحيوي ككل.
الكيمياء الحيوية هي علم التركيب الكيميائي للكائنات الحية ومكوناتها الأجزاء المكونةوالعمليات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية.
الميكانيكا الحيوية هي علم يدرس خصائص الأشياء البيولوجية بناءً على أفكار وأساليب الميكانيكا
علم الأحياء الحيوية هو فرع من فروع علم البيئة يدرس الكائنات الحية الحيوية وأصلها وأصلها وتطورها وبنيتها وتوزيعها في المكان والزمان والعلاقة مع البيئة وفيما بينها كل من الكائنات الحيوية نفسها ومكوناتها الفردية.
علم النبات هو فرع من فروع علم الأحياء الذي يدرس النباتات والفطريات والطحالب.
الجغرافيا النباتية هي علم انتظام التوزيع الجغرافي للنباتات فيما يتعلق بالتضاريس والمناخ والتربة والمكونات الأخرى للمناظر الطبيعية.
البريولوجي هو العلم الذي يدرس النباتات اللاوعائية (الطحالب والحشائش الكبدية)
علم الفيروسات هو مجال العلوم الذي يدرس خصائص الفيروسات في البشر والحيوانات والنباتات والبكتيريا والفطريات
علم الوراثة هو علم الجينات والوراثة والتنوع في الكائنات الحية.
علم الأحياء المائية هو علم بيولوجي معقد يدرس سكان الغلاف المائي.
علم الأنسجة هو أحد فروع علم الأحياء الذي يدرس بنية أنسجة الكائنات الحية.
علم الأشجار هو فرع من فروع علم النبات الذي يدرس النباتات الخشبية(الأشجار والشجيرات والشجيرات).
علم الأحياء التطوري هو أحد فروع علم الأحياء الذي يدرس أصل الأنواع وتغيرها وانفصالها وظهور التنوع البيولوجي.
علم البيئة - أحد فروع علم الأحياء، الذي يستكشف العلاقة بين السلامة الحيوية والاجتماعية وبيئتها.
علم الأجنة هو فرع من علم الأحياء التطوري (تكوين الجنين) الذي يدرس الفترة الجنينية لتكوين الجنين، أي فترة التطور الجنيني. أجنة الأنواع الحيوانية المختلفة، تشريحها وعلم وظائف الأعضاء، أنماط نموها وتطورها ونضوجها، أمراض وتشوهات الأجنة.
علم الغدد الصماء - علم بنية ووظيفة الغدد الصماء (الغدد الصماء)؛ بالمواد المنتجة (الهرمونات) وتأثيرها على جسم الإنسان (أو الحيوان).
علم الحشرات هو التخصص العلمي الذي يدرس الحشرات. في بعض الأحيان يأخذ هذا التعريف معنى أوسع ويتضمن أيضًا دراسة المفصليات الأرضية الأخرى مثل العناكب والعقارب والعث.
علم الأخلاق هو مجال علم الحيوان الذي يدرس سلوك الحيوانات.
علم الحيوان هو النظام البيولوجي الذي يدرس الحيوانات وعلاقاتها مع بيئتها.
علم المناعة هو مجال من العلوم الطبية الحيوية يغطي دراسة جميع جوانب الجهاز المناعي لجميع الكائنات الحية.
علم الأسماك هو علم الأسماك.
بيولوجيا الخلية هي فرع من علم الأحياء يدرس التنظيم الهيكلي والوظيفي للخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة.
بيولوجيا الفضاء هو علم بيولوجي، أو فرع من فروع علم الأحياء، يدرس إمكانية وجود كائنات حية في الفضاء وعلى كواكب أخرى إلى جانب الأرض.
علم الأحياء الغريبة هو علم أشكال الحياة من أصل خارج كوكب الأرض.
علم الفطريات هو علم يدرس الفطريات كمجموعة خاصة من الكائنات الحية التي تشكل مملكة مستقلة للحياة البرية.
علم الأحياء الدقيقة هو فرع من علم الأحياء يهتم بدراسة الكائنات الحية الدقيقة، وخاصة الفيروسات والبكتيريا والفطريات، الطحالب وحيدة الخليةوالأبسط.
البيولوجيا الجزيئية هو مجال العلوم الذي يدرس العمليات البيولوجية على مستوى البوليمرات الحيوية - احماض نوويةوالبروتينات وبنيتها فوق الجزيئية.
مورفولوجيا - شكل وبنية الكائن الحي.
علم الأحياء العصبي هو العلم الذي يدرس بنية الجهاز العصبي وعمله وتطوره وعلم الوراثة والكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء وعلم أمراض الجهاز العصبي.
علم الطيور هو علم الطيور، وهو أحد فروع علم الحيوان.
علم الحفريات هو العلم الذي يدرس الكائنات المنقرضة، ويحاول إعادة بناء مظهرها من البقايا الموجودة.
علم اللاهوت النظامي هو علم تنوع الكائنات الحية، وتتمثل مهمته في وصف وإحضار مختلف الأنواع الموجودة والمنقرضة وتوزيعها.
بيولوجيا الأنظمة - هناك علم متعدد التخصصات للحياة.
البيولوجيا التركيبية هو علم هدفه إنشاء ودراسة النظم البيولوجية التي لم تكن موجودة من قبل.
علم اللاهوت - علم الثدييات، أحد أقسام علم الحيوان
علم الأحياء الرياضي والنظري - العلم الذي يدرس قوانين عمل الكائنات الحية، يحاول وصفها رسميا.
علم السموم هو علم يدرس المواد السامة والسامة والضارة والخطر المحتمل لتأثيرها على الكائنات الحية والنظم البيئية.
فسيولوجيا النبات هو علم يدرس جميع عمليات نشاط ووظائف الكائن النباتي وعلاقتها وارتباطها بالبيئة.
علم وظائف الأعضاء الحيواني والإنساني هو أحد مجالات العلوم التي تدرس آليات وأنماط جميع مظاهر النشاط الحيوي للكائن الحي وأعضائه وأنسجته وخلاياه وتكويناته تحت الحجرية، وذلك باستخدام أساليب ومفاهيم الفيزياء والكيمياء والرياضيات وعلم التحكم الآلي. دراسة وشرح هذه المظاهر.
فسيولوجيا الفطريات هو العلم الذي يدرس العمليات الحياتية للفطريات.
أبحاث علم الأحياء

علم الخلية

قسم من الخلية الحيوانية
علم الخلايا (باليونانية κύτος - "وعاء"، هنا: "خلية" و όγος - "دراسة"، "علم") هو فرع من علم الأحياء يدرس الخلايا الحية، وعضياتها، وبنيتها، ووظيفتها، وعمليات تكاثر الخلايا، والشيخوخة و موت.

علم الوراثة

علم الوراثة (اليونانية Γενητως - من يأتي) هو علم قوانين وآليات الوراثة والتقلب. اعتمادًا على موضوع الدراسة، يتم تصنيف وراثة النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة والبشر وغيرهم، اعتمادًا على الأساليب المستخدمة - علم الوراثة وعلم الوراثة البيئية وغيرها. تلعب أفكار وأساليب علم الوراثة دورًا مهمًا في الطب والزراعة والصناعة الميكروبيولوجية وكذلك في الهندسة الوراثية.

علم الوراثة كعلم ظهر منذ وقت ليس ببعيد! وفي عام 1865، نشر جريجور مندل تقريره "تجارب على الهجينة النباتية"، والذي يعتبر منه بداية علم الوراثة، ولُقّب جريجور مندل بـ "أبو علم الوراثة" لذلك.

علم البيئة

علم البيئة (اليونانية Οικος - المنزل والمسكن والاقتصاد والإسكان والإقامة والوطن و όγος - المفهوم والتدريس والعلوم) هو علم علاقة الكائنات الحية ومجتمعاتها مع بعضها البعض ومع البيئة. تم اقتراح هذا المصطلح لأول مرة من قبل عالم الأحياء الألماني إرنست هيكل في عام 1866 في كتابه المورفولوجيا العامة للكائنات الحية.

التعايش المتبادل بين الأسماك من جنس أمفيبريون التي تعيش بين مخالب شقائق النعمان البحرية الاستوائية. الأسماك الإقليمية محمية من شقائق النعمان الآكلة لشقائق النعمان، وفي المقابل، تحمي مخالب شقائق النعمان اللاذعة سمكة المهرج من الحيوانات المفترسة.
أصبحت البيئة كعلم تحظى بشعبية كبيرة في عصرنا، بسبب التدهور بيئة.

إن أهداف أبحاث علم البيئة هي في الأساس أنظمة فوق مستوى الكائنات الحية الفردية: السكان، والتكاثر الحيوي، والنظم الإيكولوجية، بالإضافة إلى المحيط الحيوي بأكمله. موضوع الدراسة هو تنظيم وعمل هذه الأنظمة.

المهمة الرئيسية لعلم البيئة التطبيقية هي تطوير المبادئ الاستخدام العقلانيالموارد الطبيعية على أساس الأنماط العامة المصاغة لتنظيم الحياة.

تنقسم طرق البحث في علم البيئة إلى طريقة ميدانية وتاريخية وتجريبية وطريقة المقارنة وطريقة النمذجة.

الأساليب الميدانية هي ملاحظات لعمل الكائنات الحية في حياتهم بيئة طبيعيةمقيم.

تتضمن الطرق التجريبية اختلافات في العوامل المختلفة التي تؤثر على الكائنات الحية وفقًا لبرنامج مطور في ظروف معملية ثابتة.

تسمح طرق النمذجة بالتنبؤ بالتطور عمليات مختلفةتفاعلات الأنظمة الحية مع بعضها البعض ومع بيئتها.

تتيح طريقة المقارنة تحديد الأنماط العامة في بنية وحياة الكائنات الحية المختلفة.

يعتمد المنهج التاريخي على بيانات عن العالم العضوي الحديث وماضيه، لمعرفة عمليات تطور الطبيعة الحية.

التصنيف البيولوجي

التصنيف البيولوجي هو مجال علمي تشمل مهامه تطوير مبادئ تصنيف الكائنات الحية والتطبيق العملي لهذه المبادئ في بناء النظام. يشير التصنيف هنا إلى وصف جميع الكائنات الموجودة والمنقرضة ووضعها في النظام.

الأمن الحيوي

السلامة البيولوجية هي الحفاظ على عمل النظم الحية، وسلامتها، ووظائفها البيولوجية، والعلاقات مع الأنظمة الأخرى، ومنع فقدان السلامة البيولوجية على نطاق واسع، والذي قد يحدث نتيجة لإدخال الأنواع في النظم البيئية، والتلوث البيئي (الماء، التربة، الهواء)، الخ. د. ;

العلوم التي تدرس علم الأحياء

علم الأكارولوجيا هو العلم الذي يدرس القراد.

علم التشريح هو فرع من فروع علم الأحياء وبالتحديد علم التشكل الذي يدرس بنية جسم الكائنات الحية وأجزائها على مستوى فوق المستوى الخلوي.

علم الطحالب هو أحد فروع علم الأحياء الذي يدرس الطحالب. في السابق، كانت جميع الطحالب تصنف على أنها نباتات، ولذلك كان علم الطحالب يعتبر فرعًا من فروع علم النبات.

الأنثروبولوجيا هي العلم البيولوجي لأصل وتطور التنظيم المادي للإنسان والأجناس البشرية.

علم العناكب هو العلم الذي يدرس العناكب.

علم البكتيريا (من اليونانية. bakteria - العصا والشعارات - كلمة)، علم الأصغر، غير المرئي للعين المجردة.

الجغرافيا الحيوية هي علم التوزيع الجغرافي للكائنات الحية ومجتمعاتها على الأرض.

المعلوماتية الحيوية - مجموعة من الأساليب والأساليب، بما في ذلك: الأساليب الرياضية للتحليل الحاسوبي في علم الجينوم المقارن (المعلوماتية الحيوية الجينومية).

تتضمن القياسات الحيوية نظامًا للتعرف على الأشخاص بناءً على واحدة أو أكثر من السمات الجسدية أو السلوكية. في مجال تكنولوجيا المعلومات، يتم استخدام البيانات البيومترية كشكل من أشكال إدارة معرف الوصول والتحكم في الوصول.

Bionics (من اليونانية الأخرى βίον - المعيشة) هو علم تطبيقي يتم تطبيقه في الأجهزة التقنيةوأنظمة مبادئ التنظيم والخصائص والوظائف وهياكل الطبيعة الحية، أي أشكال الكائنات الحية في الطبيعة ونظيراتها الصناعية.

علم الأحياء الحيوية، علم الأحياء الكهوف - فرع من علم الأحياء يدرس الكائنات الحية التي تعيش في الكهوف.

الفيزياء الحيوية هي علم العمليات الفيزيائية التي تحدث في الأنظمة البيولوجية ذات مستويات التنظيم المختلفة، وتأثير العوامل الفيزيائية المختلفة على الأشياء البيولوجية. إن الفيزياء الحيوية مدعوة للكشف عن الروابط بين الآليات الفيزيائية التي تكمن وراء تنظيم الكائنات الحية، و السمات البيولوجيةسبل عيشهم.

الكيمياء الحيوية (الكيمياء البيولوجية أو الفسيولوجية) هي علم التركيب الكيميائي للخلايا والكائنات الحية والعمليات الكيميائية التي تكمن وراء نشاطها الحياتي.

علم النبات هو علم النباتات.

الميكانيكا الحيوية هي أحد فروع العلوم الطبيعية التي تدرس، على أساس نماذج وأساليب الميكانيكا، الخواص الميكانيكية للأنسجة الحية، والأعضاء والأنظمة الفردية، أو الكائن الحي ككل، وكذلك الظواهر الميكانيكية التي تحدث فيها.

علم الأحياء الحيوية (من التكاثر الحيوي و ...علم الأحياء)، القسم المركزي من علم البيئة الذي يدرس أنماط حياة الكائنات الحية في التكاثر الحيوي، وتركيبتها السكانية، وتدفقات الطاقة، وتداول المواد.

البريولوجي (باليونانية، من بريون - موس، ولوجوس - كلمة) هو العلم الذي يدرس الطحالب.

علم الفيروسات هو فرع من فروع علم الأحياء الدقيقة الذي يدرس الفيروسات (من الكلمة اللاتينية فيروس - السم).

علم الخوذات هو العلم الذي يدرس الديدان.

علم الوراثة هو علم قوانين الوراثة والتقلب.

Geobotany هو فرع من فروع علم الأحياء عند تقاطع علم النبات والجغرافيا والبيئة. هذا هو علم الغطاء النباتي للأرض، مجمل المجتمعات النباتية (phytocenoses)، تكوينها، هيكلها.

علم الزواحف والبرمائيات. (من الكلمة اليونانية هيربيتون - الزواحف و ... علم الأحياء)، فرع من علم الحيوان يدرس الزواحف والبرمائيات.

علم الأحياء المائية هو علم الحياة والعمليات البيولوجية في الماء، وهو أحد التخصصات البيولوجية.

علم الأنسجة هو أحد فروع علم الأحياء الذي يدرس بنية ونشاط وتطور أنسجة الكائنات الحية.

علم الأشجار" هو فرع من علم النبات، موضوعه النباتات الخشبية: بالإضافة إلى الأشجار، هناك أيضًا شجيرات وشبه شجيرات وشجيرات، فاينز الشجرةوكذلك النباتات الخشبية الزاحفة.

علم الحيوان (من يونانية أخرى ζῷον - حيوان + όγος - تدريس) هو علم بيولوجي يدرس ممثلي مملكة الحيوان. يدرس علم الحيوان علم وظائف الأعضاء، وعلم التشريح، وعلم الأجنة، والبيئة، وتطور الحيوانات.

علم الأسماك (من الكلمة اليونانية ichthýs - الأسماك و... Logia) هو قسم من علم الحيوان الفقاري الذي يدرس الأسماك وبنيتها ووظائف أعضائها وأسلوب حياتها في جميع مراحل التطور وتوزيع الأسماك في الزمان والمكان وخصائصها. النظاميات والتطور.

علم غمدية الأجنحة (من غمدية الأجنحة، الخنافس، واليونانية - ογία، ... علم الأحياء) هو فرع من علم الحشرات الذي يدرس الخنافس (حشرات من رتبة غمدية الأجنحة، اللاتينية. غمدية الأجنحة).

علم الأحياء الغريبة هو مجال فرعي من البيولوجيا التركيبية الذي يدرس إنشاء الأجهزة والأنظمة البيولوجية والتحكم فيها.

علم حرشفيات الأجنحة هو فرع من علم الحشرات يدرس ممثلي رتبة الحشرات حرشفية الأجنحة (الفراشات).

علم الأشنة (من اليونانية χειχήν - الأشنة، الأشنة) - علم الأشنات، قسم من علم النبات.

علم الفطريات (من اليونانية الأخرى μύκης - الفطر) هو فرع من علم الأحياء، علم الفطريات.

علم النمل (من كلمة يونانية أخرى μύρμηξ "النمل" و όγος "التدريس") هو علم يدرس النمل.

علم الحفريات (من كلمة يونانية أخرى παлαιοντονογία) هو علم الكائنات الحية التي كانت موجودة في الماضي الفترات الجيولوجيةوحفظها على شكل بقايا أحفورية، وكذلك آثار نشاطها الحيوي.

علم الحفريات هو مجموعة معقدة من فروع العلوم (علم النبات في المقام الأول) المرتبطة بدراسة حبوب اللقاح والجراثيم.

البيولوجيا الإشعاعية أو البيولوجيا الإشعاعية هو العلم الذي يدرس تأثير الإشعاعات المؤينة وغير المؤينة على الأجسام البيولوجية.

علم اللاهوت النظامي في علم الأحياء هو العلم الذي يصنف الكائنات الحية على أساس تشابهها الخارجي وارتباطها.

علم الإسفنج هو علم الإسفنج.

التصنيف هو دراسة مبادئ وممارسات التصنيف والتنظيم.

علم الأحياء هو فرع من علم الحيوان الذي يدرس الثدييات.

علم السموم هو العلم الذي يدرس المواد السامة (السامة)، والخطر المحتمل لآثارها على الكائنات الحية والنظم البيئية، وآليات العمل السام، وطرق التشخيص.

الفينولوجيا (من الكلمة اليونانية φαινόμενα - الظواهر) هي نظام معرفي ومجموعة من المعلومات حول الظواهر الطبيعية الموسمية وتوقيت ظهورها والأسباب التي تحدد هذه التوقيتات.

علم وظائف الأعضاء (من اليونانية φύσις - الطبيعة و όγος - المعرفة) هو علم جوهر الحياة والحياة في الظروف الطبيعية والمرضية، أي قوانين عمل وتنظيم النظم البيولوجية بمستويات مختلفة من التنظيم.

علم أمراض النبات (فيتو - علم أمراض النبات) هو علم أمراض النبات التي تسببها مسببات الأمراض (الأمراض المعدية) والعوامل البيئية (العوامل الفسيولوجية).

علم الخلايا (باليونانية κύτος "خلية" و όγος - "دراسة"، "علم") هو فرع من علم الأحياء يدرس الخلايا الحية وعضياتها وبنيتها ووظيفتها وعمليات تكاثر الخلايا والشيخوخة والموت.

التطور البيولوجي (من اللاتينية evolutio - "الانتشار") هو عملية طبيعية لتطور الحياة البرية، مصحوبة بتغيير في التركيب الوراثي للسكان، وتشكيل التكيفات.

علم الأجنة هو العلم الذي يدرس تطور الجنين: التطور الجنيني.

علم الغدد الصماء - علم بنية ووظيفة الغدد الصماء (الغدد الصماء)، والمنتجات التي تنتجها (الهرمونات)، وطرق تكوينها وعملها على جسم الحيوانات والبشر؛ وكذلك الأمراض.

علم الحشرات هو فرع من علم الحيوان الذي يدرس الحشرات.

علم الأخلاق هو أحد فروع علم الحيوان الذي يدرس السلوك المحدد وراثيًا (الغرائز) للحيوانات، بما في ذلك البشر.

مادة الاحياء- مجموعة أو نظام من العلوم حول الأنظمة الحية. ومن المهم التأكيد هنا على مفهوم "الأنظمة الحية"، إذ أن الحياة لا توجد بذاتها، بل هي ملك لأنظمة معينة.

تصنيف العلوم- تقسيم العلوم متعدد المراحل والمتفرع باستخدام مراحل مختلفةأقسام من قواعد مختلفة.

إن موضوع علم الأحياء هو جميع مظاهر الحياة وهي:

هيكل ووظائف الكائنات الحية ومجتمعاتها الطبيعية؛

توزيع وأصل وتطوير المخلوقات الجديدة ومجتمعاتها؛

تواصل الكائنات الحية ومجتمعاتها مع بعضها البعض ومع الطبيعة غير الحية.

علم الأحياء هو نظام من العلوم التي يمكن تصنيفها بطرق مختلفة.

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

2. بواسطة الخصائص العامةكائنات حية:

الوراثة (أنماط الوراثة)

الكيمياء الحيوية (تحولات المادة والطاقة)

· البيئة (علاقة الكائنات الحية ومجتمعاتها الطبيعية بالبيئة) وغيرها.

3. حسب مستوى تنظيم المادة الحية الذي تعتبر فيه الأنظمة الحية:

· البيولوجيا الجزيئية؛

· علم الخلية؛

علم الأنسجة ، إلخ.

وهذه التصنيفات بالطبع ليست مطلقة. على سبيل المثال، دراسة الخلايا (علم الخلايا) لا يمكن تصورها حاليا دون دراسة الكيمياء الحيوية للخلية.

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

1. علم الأحياء التقليدي أو الطبيعي. موضوع دراسته 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 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 - يقع علم الأحياء الطبيعي في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. تميزت المرحلة الأولى من علم الأحياء الطبيعي بإنشاء تصنيفات للحيوانات والنباتات. وتشمل هذه التصنيفات المعروفة لـ C. Linnaeus (1707 - 1778)، وهو تنظيم تقليدي لعالم النبات، بالإضافة إلى تصنيف J.-B. لامارك، الذي طبق المنهج التطوري في تصنيف النباتات والحيوانات. لم تفقد البيولوجيا التقليدية أهميتها في الوقت الحاضر. وكدليل على ذلك، يتم الاستشهاد بمكانة علم البيئة بين العلوم البيولوجية، وكذلك في جميع العلوم الطبيعية. وتحتل مكانتها وسلطتها حاليا مكانة عالية للغاية، وهي ترتكز في المقام الأول على مبادئ علم الأحياء التقليدي، حيث تستكشف علاقة الكائنات الحية مع بعضها البعض (العوامل الحيوية) ومع البيئة (العوامل اللاأحيائية).

2. البيولوجيا الوظيفية الكيميائية، مما يعكس 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 أهم الأقسامالبيولوجيا الفيزيائية والكيميائية هي البيولوجيا الجزيئية - 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 الموسومة (المشعة)، وطرق تحليل حيود الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني، وطرق التجزئة (على سبيل المثال، فصل الأحماض الأمينية المختلفة)، واستخدام أجهزة الكمبيوتر، وما إلى ذلك.

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 من خلالها تجميع المعرفة غير المتجانسة والمتخصصة. تقع نظرية داروين في قلب علم الأحياء التطوري الحديث. ومن المثير للاهتمام أيضًا أن داروين تمكن في وقت ما من تحديد مثل هذه الحقائق والأنماط التي لها أهمية عالمية، أي. تنطبق النظرية التي أنشأها على تفسير الظواهر التي تحدث ليس فقط في الطبيعة الحية، ولكن أيضا في الطبيعة غير الحية. في الوقت الحاضر، تم اعتماد النهج التطوري من قبل جميع العلوم الطبيعية. وفي الوقت نفسه، يعد علم الأحياء التطوري مجالًا مستقلاً للمعرفة، وله مشاكله الخاصة وطرق البحث وآفاق التطوير.

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

4. علم الأحياء النظري. الهدف من علم الأحياء النظري هو معرفة المبادئ والقوانين والخصائص الأساسية والعامة التي تكمن وراء المادة الحية. هنا طرحت دراسات مختلفة آراء مختلفة حول مسألة ما ينبغي 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 للعلوم البيولوجية. كان من أوائل العلوم في علم الأحياء علم الحيوانات - علم الحيوان والنباتات - علم النبات، وكذلك علم التشريح البشري وعلم وظائف الأعضاء - أساس الطب. الأقسام الرئيسية الأخرى لعلم الأحياء، التي تتميز بموضوعات الدراسة، هي علم الأحياء الدقيقة - علم الكائنات الحية الدقيقة، وعلم الأحياء المائية - علم الكائنات الحية التي تعيش البيئة المائية، إلخ. وفي علم الأحياء، تشكلت تخصصات أضيق؛ في علم الحيوان - دراسة الثدييات - علم اللاهوت، الطيور - علم الطيور، الزواحف والبرمائيات - علم الزواحف والأسماك والأسماك - علم الأسماك، الحشرات - علم الحشرات، القراد - علم الأكاروس، الرخويات - علم الحيوانات، الأوليات - علم الأوليات؛ في علم النبات - دراسة الطحالب - علم الطحالب، الفطريات - علم الفطريات، الأشنات - علم الأشنات، الطحالب - علم الأحياء، الأشجار والشجيرات - علم الأشجار، إلخ. أحيانًا ما يكون تقسيم التخصصات أعمق من ذلك. تتم دراسة تنوع الكائنات الحية وتوزيعها في مجموعات من خلال نظاميات الحيوانات ونظاميات النباتات. يمكن تقسيم علم الأحياء إلى علم حديثي الولادة، الذي يدرس العالم العضوي الحديث، وعلم الحفريات، وهو علم الحيوانات المنقرضة (علم الحفريات القديمة) والنباتات (علم النباتات القديمة).

جانب آخر من تصنيف التخصصات البيولوجية هو حسب الخصائص والمظاهر المدروسة للأحياء. تتم دراسة شكل وبنية الكائنات الحية من خلال التخصصات المورفولوجية؛ أسلوب حياة الحيوانات والنباتات وعلاقتها بالظروف البيئية - البيئة؛ تعتبر دراسة الوظائف المختلفة للكائنات الحية مجالًا للبحث في فسيولوجيا الحيوان وفسيولوجيا النبات؛ موضوع البحث في علم الوراثة هو أنماط الوراثة والتقلب؛ علم السلوك - أنماط سلوك الحيوان. تتم دراسة أنماط التطور الفردي عن طريق علم الأجنة، أو بالمعنى الحديث الأوسع - علم الأحياء التنموي، أنماط التطور التاريخي - العقيدة التطورية. وينقسم كل من هذه التخصصات إلى عدد من التخصصات الأكثر تحديدا (على سبيل المثال، التشكل - إلى وظيفية، مقارنة، وما إلى ذلك). في الوقت نفسه، تتداخل فروع علم الأحياء المختلفة وتندمج مع تكوين مجموعات معقدة، على سبيل المثال، علم الأنسجة أو الفسيولوجيا الخلوية أو الجنينية، وعلم الوراثة الخلوية، وعلم الوراثة التطوري والإيكولوجي، وما إلى ذلك. يدرس علم التشريح بنية الأعضاء وأنظمتها بشكل مجهري؛ تتم دراسة البنية المجهرية للأنسجة عن طريق علم الأنسجة، والخلايا - عن طريق علم الخلايا، وبنية نواة الخلية - عن طريق علم النواة. في الوقت نفسه، لا يقوم علم الأنسجة وعلم الخلايا وعلم النواة بالتحقيق في بنية الهياكل المقابلة فحسب، بل أيضًا وظائفها وخصائصها البيوكيميائية.

من الممكن التمييز في علم الأحياء بين التخصصات المرتبطة باستخدام معين. طرق البحث، على سبيل المثال الكيمياء الحيوية التي تدرس عمليات الحياة الأساسية بالطرق الكيميائية وتنقسم إلى عدد من الأقسام (الكيمياء الحيوية للحيوانات والنباتات وغيرها)، الفيزياء الحيوية والتي تكشف عن أهمية القوانين الفيزيائية في عمليات الحياة وهي وتنقسم أيضا إلى عدد من الفروع. غالبًا ما تكون مجالات البحث البيوكيميائية والفيزيائية الحيوية متشابكة بشكل وثيق مع بعضها البعض (على سبيل المثال، في الكيمياء الحيوية الإشعاعية) ومع التخصصات البيولوجية الأخرى (على سبيل المثال، في علم الأحياء الإشعاعي). القياسات الحيوية لها أهمية كبيرة، والتي تقوم على المعالجة الرياضيةالبيانات البيولوجية من أجل الكشف عن التبعيات التي تفلت من وصف الظواهر والعمليات الفردية، وتخطيط التجارب، وما إلى ذلك؛ تتيح البيولوجيا النظرية والرياضية، من خلال تطبيق الإنشاءات المنطقية والأساليب الرياضية، وضع قوانين بيولوجية أكثر عمومية.

علم الأحياء هو علم الحياة

علم الأحياء هو علم الحياة، بما في ذلك جميع المعارف المتعلقة بطبيعة الكائنات الحية وبنيتها ووظائفها وسلوكها. لا يتعامل علم الأحياء مع التنوع الكبير في أشكال الكائنات الحية المختلفة فحسب، بل يتعامل أيضًا مع تطورها وتطورها والعلاقات التي تتطور بينها وبين البيئة.

العناصر الهيكلية الرئيسية التي تشكل أجسام الكائنات الحية هي الخلايا. تتم دراسة هيكلها وتكوينها ووظائفها بواسطة علم الخلايا. وهناك علم بيولوجي آخر، وهو علم الأنسجة، يتعامل مع خصائص الأنسجة وبنيتها، أي الأنسجة. مجموعات من الخلايا من نفس النوع تؤدي وظيفة مماثلة في الجسم. تتم دراسة الآليات التي تنتقل من خلالها السمات المميزة لأفراد جيل واحد إلى الأجيال اللاحقة عن طريق علم الوراثة. ويتناول علم التصنيف تصنيف الحيوانات والنباتات وإقامة الروابط العائلية بينها، ويتناول علم الحفريات دراسة البقايا الأحفورية للكائنات الحية. علاقة الكائنات الحية بالبيئة هي موضوع علم البيئة. أحدث البدنية و الطرق الكيميائيةيتيح البحث إجراء دراسة كمية للهياكل الجزيئية والظواهر التي تكمن وراء جميع العمليات البيولوجية. ويسمى هذا الاتجاه، الذي يؤثر على العديد من التخصصات البيولوجية في وقت واحد، بالبيولوجيا الجزيئية.

المفاهيم البيولوجية

حتى بداية القرن العشرين. كان علماء الأحياء مقتنعين بأن جميع الكائنات الحية تختلف اختلافا جوهريا عن غير الحية، وهناك بعض الغموض في هذا الاختلاف. في الوقت الحاضر، وبفضل الكم المتزايد من المعرفة في مجال كيمياء وفيزياء المادة الحية، أصبح من الواضح أنه يمكن تفسير الحياة بالمصطلحات المعتادة للكيمياء والفيزياء. يتم تلخيص المفاهيم الرئيسية لعلم الأحياء الحديث فيما يتعلق بظاهرة الحياة نفسها أدناه.

النشوء الحيوي. جميع الكائنات الحية تأتي فقط من كائنات حية أخرى، ولا توجد استثناءات لهذه القاعدة. ليس من الواضح تمامًا ما إذا كان يمكن اعتبار الفيروسات القابلة للتصفية تحت المجهر حية، ولكن ليس هناك شك في أن ظهورها بأعداد كبيرة في البيئة ممكن فقط بسبب تكاثر تلك الفيروسات التي وصلت بالفعل إلى هناك من قبل. الفيروسات لا تنشأ من مادة غير فيروسية.

نظرية الخلية. إحدى أهم التعميمات الأساسية لعلم الأحياء الحديث هي نظرية الخلية، والتي بموجبها تتكون جميع الكائنات الحية، بما في ذلك النباتات والحيوانات، من خلايا وفضلات الخلايا، ويتم تشكيل خلايا جديدة عن طريق تقسيم الخلايا الموجودة. تظهر كافة الخلايا أيضًا أوجه التشابه في المكونات الرئيسية التركيب الكيميائيوفي التفاعلات الأيضية الرئيسية، ونشاط الكائن الحي بأكمله هو مجموع الأنشطة الفردية للخلايا التي يتكون منها هذا الكائن ونتائج تفاعلها.

الآليات الوراثية والتطور.

تنص النظرية الوراثية على أن سمات الأفراد من كل جيل تنتقل إلى الجيل التالي من خلال وحدات الوراثة التي تسمى الجينات. تتكون جزيئات الحمض النووي المعقدة الكبيرة من أربعة أنواع من الوحدات الفرعية تسمى النيوكليوتيدات ولها بنية حلزونية مزدوجة. يتم تشفير المعلومات الموجودة في كل جين حسب الترتيب المحدد الذي يتم به ترتيب هذه الوحدات الفرعية. وبما أن كل جين يتكون من حوالي 10.000 نيوكليوتيدات مرتبة في تسلسل محدد، فهناك عدد كبير جدًا من مجموعات النيوكليوتيدات، وبالتالي، العديد من التسلسلات المختلفة التي تعد وحدات للمعلومات الوراثية.

تحديد تسلسل تشكيل النيوكليوتيدات جين معين، أصبح الآن ليس ممكنًا فحسب، بل أصبح شائعًا جدًا. علاوة على ذلك، يمكن تصنيع الجين ومن ثم استنساخه، وبالتالي الحصول على ملايين النسخ. إذا كان مرض الإنسان ناجمًا عن طفرة في الجين الذي لا يعمل بشكل صحيح نتيجة لذلك، فيمكن إدخال جين طبيعي مركب إلى الخلية وسيقوم بالوظيفة الضرورية. ويسمى هذا الإجراء العلاج الجيني.

ويهدف مشروع "الجينوم البشري" الطموح إلى معرفة تسلسلات النيوكليوتيدات التي تشكل جميع جينات الجينوم البشري. واحدة من أهم تعميمات علم الأحياء الحديث، والتي تمت صياغتها أحيانًا كقاعدة "جين واحد - إنزيم واحد - تفاعل استقلابي واحد"، تم طرحها في عام 1941 من قبل علماء الوراثة الأمريكيين جي بيدل وإي تاثام. ووفقا لهذه الفرضية، فإن أي تفاعل كيميائي حيوي - سواء في الجسم النامي أو في الكائن الناضج - يتم التحكم فيه بواسطة إنزيم معين، وهذا الإنزيم بدوره يتم التحكم فيه بواسطة جين واحد. تنتقل المعلومات المضمنة في كل جين من جيل إلى آخر بواسطة رمز وراثي خاص، والذي يتم تحديده من خلال التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات. عندما يتم تكوين خلايا جديدة، يتم تكرار كل جين، وفي عملية الانقسام، تتلقى كل خلية من الخلايا الابنة نسخة طبق الأصل من الكود بأكمله. في كل جيل من الخلايا، يتم نسخ الكود الوراثي، مما يجعل من الممكن استخدام المعلومات الوراثية لتنظيم تخليق إنزيمات معينة وبروتينات أخرى موجودة في الخلايا.

في عام 1953، قام عالم الأحياء الأمريكي ج. واتسون وعالم الكيمياء الحيوية البريطاني ف. كريك بصياغة نظرية تشرح كيف توفر بنية جزيء الحمض النووي الخصائص الأساسية للجينات - القدرة على التكرار، ونقل المعلومات، والتحور. وبناء على هذه النظرية، أمكن وضع تنبؤات معينة حول التنظيم الجيني لتخليق البروتين وتأكيدها تجريبيا.

التطور منذ منتصف السبعينات في الهندسة الوراثية، أي. لقد غيرت تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف بشكل كبير طبيعة الأبحاث التي أجريت في مجال علم الوراثة وعلم الأحياء التنموي والتطور. إن تطوير طرق استنساخ الحمض النووي وتفاعل البلمرة المتسلسل يجعل من الممكن الحصول على كمية كافية من المادة الوراثية اللازمة، بما في ذلك الحمض النووي المؤتلف (الهجين). تُستخدم هذه الطرق لتوضيح البنية الدقيقة للجهاز الوراثي والعلاقات بين الجينات ومنتجاتها المحددة، البوليبيبتيدات. ومن خلال إدخال الحمض النووي المؤتلف إلى الخلايا، كان من الممكن الحصول على سلالات بكتيرية قادرة على تصنيع البروتينات المهمة للطب، مثل الأنسولين البشري، وهرمون النمو البشري، والعديد من المركبات الأخرى.

تم إحراز تقدم كبير في دراسة علم الوراثة البشرية. وعلى وجه الخصوص، أجريت دراسات على أمراض وراثية مثل فقر الدم المنجلي والتليف الكيسي. أدت دراسة الخلايا السرطانية إلى اكتشاف الجينات المسرطنة التي تحول الخلايا الطبيعية إلى خلايا خبيثة. الأبحاث التي أجريت على الفيروسات والبكتيريا والخمائر، ذباب الفاكهةوالفئران، يسمح لها بالحصول على معلومات واسعة النطاق بشأن الآليات الجزيئيةالوراثة. الآن يمكن نقل جينات بعض الكائنات الحية إلى خلايا كائنات حية أخرى عالية التطور، مثل الفئران، والتي تسمى بعد هذا الإجراء بالجينات المعدلة وراثيا. ولتنفيذ عملية إدخال الجينات الأجنبية في الجهاز الوراثي للثدييات، تم تطوير عدد من الأساليب الخاصة. أحد أكثر الاكتشافات المذهلة في علم الوراثة هو اكتشاف نوعين من متعددات النيوكليوتيدات التي تشكل الجينات: الإنترونات والإكسونات. يتم تشفير المعلومات الوراثية ونقلها فقط عن طريق الإكسونات، في حين أن وظائف الإنترونات ليست مفهومة بالكامل.

الفيتامينات والإنزيمات المساعدة.

إن اكتشاف هذه المواد، التي ليست أملاح أو بروتينات أو دهون أو كربوهيدرات، ولكنها في نفس الوقت ضرورية للتغذية الجيدة، يعود إلى عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي من أصل بولندي K. Funk. منذ عام 1912، عندما اكتشف فونك الفيتامينات، بدأت أبحاث مكثفة حول دورها في عملية التمثيل الغذائي ومعرفة سبب وجوب وجود فيتامينات معينة في النظام الغذائي لبعض الكائنات الحية، بينما قد لا تكون موجودة في النظام الغذائي لكائنات أخرى. لقد أصبح من الثابت الآن أن المركبات التي نصنفها على أنها فيتامينات ضرورية لعملية التمثيل الغذائي الطبيعي لجميع الكائنات الحية، بما في ذلك البكتيريا والنباتات الخضراء والحيوانات، ومع ذلك، في حين أن بعض الكائنات الحية قادرة على تصنيع هذه المركبات بنفسها، يجب أن تحصل عليها كائنات أخرى في الجسم. الطعام في شكله النهائي. بالنسبة للعديد من الفيتامينات، تم الآن توضيح دورها المحدد في عملية التمثيل الغذائي. وفي جميع الحالات، فإنها تعمل كجزء من جزيء كبير من مادة تسمى الإنزيم المساعد. يعمل الإنزيم المساعد كنوع من الشريك للإنزيم وكركيزة لبعض التفاعلات. داء الفيتامينات، الذي يحدث عندما يكون هناك نقص في فيتامين ما، هو نتيجة لاضطرابات التمثيل الغذائي الناجمة عن نقص الإنزيم المساعد.

الهرمونات. تم اقتراح مصطلح "الهرمون" في عام 1905 من قبل عالم وظائف الأعضاء الإنجليزي إي. ستارلينج، الذي عرفه بأنه "أي مادة تفرزها الخلايا عادة في جزء واحد من الجسم وتحملها الدم إلى أجزاء أخرى من الجسم، حيث تمارس نشاطها". تأثير لصالح الكائن الحي كله ". ويمكن القول أن علم الغدد الصماء (دراسة الهرمونات) بدأ في عام 1849، عندما قام عالم وظائف الأعضاء الألماني أ. بيرتهولد بزراعة الخصيتين من طائر إلى آخر واقترح أن هذه الغدد التناسلية الذكرية تفرز بعض المواد في الدم التي تحدد تطور الخصائص الجنسية الثانوية . تم عزل هذه المادة نفسها - التستوستيرون - في شكلها النقي ووصفت فقط في عام 1935. تنتج الحيوانات (الفقاريات واللافقاريات) والنباتات رقم ضخمهرمونات مختلفة. تتشكل جميع الهرمونات في جزء صغير من الجسم، ثم يتم نقلها إلى أجزاء أخرى منه، حيث تكون موجودة بتركيزات منخفضة جدًا، ولها تأثير تنظيمي وتنسيقي مهم للغاية على نشاط الخلية. وبالتالي، فإن الدور الرئيسي للهرمونات هو التنسيق الكيميائي، مكملاً التنسيق الذي يقوم به الجهاز العصبي.

علم البيئة.

وفقا لأحد أهم المفاهيم العامة لعلم الأحياء الحديث، فإن جميع الكائنات الحية التي تعيش في مكان معين تتفاعل بشكل وثيق مع بعضها البعض ومع البيئة. أنواع معينةلا تتوزع النباتات والحيوانات بشكل عشوائي في الفضاء، بل تشكل مجتمعات مترابطة تتكون من المنتجين والمستهلكين والمتحللين وترتبط ببعض المكونات غير الحية في البيئة. يمكن تحديد هذه المجتمعات وتمييزها بالأنواع السائدة؛ غالبًا ما تكون هذه أنواعًا نباتية توفر الغذاء والمأوى للكائنات الحية الأخرى. تم تصميم علم البيئة للإجابة على الأسئلة - لماذا تشكل أنواع معينة من النباتات والحيوانات مجتمعًا معينًا، وكيف تتفاعل مع بعضها البعض وكيف يؤثر النشاط البشري عليها.

مميزات الكائنات الحية . لا تحتوي الكائنات الحية على أي عنصر كيميائي خاص لا يوجد في الطبيعة الجامدة. على العكس من ذلك، فإن العناصر الأساسية المكونة لها - الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين - منتشرة على نطاق واسع على الأرض. بكميات صغيرة جدًا في تكوين الكائنات الحية، بالإضافة إلى وجود العديد من العناصر الكيميائية الأخرى. يمكن أن تتميز جميع الكائنات الحية، بدرجة أكبر أو أقل، بسمات مثل الحجم وشكل الجسم والتهيج والتنقل، بالإضافة إلى خصائص التمثيل الغذائي والنمو والتكاثر والتكيف. إن قدرة النباتات والحيوانات على التكيف مع بيئتها تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة مع التغيرات التي تحدث في العالم الخارجي. يمكن أن يشمل التكيف تغيرات سريعة جدًا في حالة الجسم، والتي تحددها التهيج الخلوي، وعمليات طويلة جدًا، وهي ظهور الطفرات واختيارها الطبيعي.

الإيقاعات البيولوجية.

العديد من مظاهر النشاط الحيوي للكائنات الحية هي دورية بطبيعتها. هناك، على سبيل المثال، دورات موسمية في ديناميكيات تجمعات بعض الأنواع؛ ومن المعروف أيضًا أن الظواهر الدورية في حياة السكان تتكرر كل عام وكل شهر القمر، كل يوم أو كل مد بحري (أو مد وجزر). العديد من الوظائف البيولوجية لكائن حي واحد هي أيضًا ذات طبيعة دورية، على سبيل المثال، تناوب النوم واليقظة. يبدو أن بعض هذه الدورات على الأقل يتم تنظيمها بواسطة الساعة البيولوجية الداخلية.

أصل الحياة.

تشرح النظريات الحديثة للطفرة، والانتقاء الطبيعي، وديناميكيات السكان كيف تطورت الحيوانات والنباتات الحديثة من أشكال موجودة مسبقًا. لقد تم تناول مسألة الأصل الأصلي للحياة على الأرض من قبل العديد من علماء الأحياء. واعتقد بعضهم أن أشكال الحياة جاءت من الفضاء الخارجي، من كواكب أخرى. يشير مؤيدو وجهة النظر هذه إلى الهياكل الموجودة في النيازك في عامي 1961 و1966، والتي تشبه حفريات الكائنات الحية المجهرية.

تم تطوير نظرية أصل الكائنات الحية الأولى من مادة غير حية من قبل عالم الفسيولوجي الألماني إي. بفلوجر، وعالم الوراثة الإنجليزي ج. هالدين، وعالم الكيمياء الحيوية الروسي أ. آي. أوبارين. هناك عدد من ردود الفعل المعروفة التي يمكن الحصول عليها من خلالها المواد العضويةمن غير العضوية. أظهر الكيميائي الأمريكي إم. كالفين بشكل تجريبي أن الإشعاع عالي الطاقة، مثل الأشعة الكونية أو التفريغ الكهربائي، يمكن أن يعزز تكوين المركبات العضوية من مكونات غير عضوية بسيطة. في عام 1953، اكتشف الكيميائيان الأمريكيان ج. يوري وس. ميلر أن بعض الأحماض الأمينية، مثل الجليسين والألانين، وأكثر من ذلك المواد المعقدةويمكن الحصول عليها من خليط بخار الماء والميثان والأمونيا والهيدروجين، وتمر من خلاله تفريغات كهربائية لمدة أسبوع فقط.

إن النشوء التلقائي للكائنات الحية في البيئة الموجودة على الأرض في الوقت الحاضر أمر مستبعد إلى حد كبير، ولكن من الممكن أن يكون قد حدث في الماضي. الأمر كله يتعلق بالفرق بين الظروف آنذاك والآن. قبل ظهور الحياة على الأرض، يمكن أن تتراكم المركبات العضوية، لأنه أولا، لم تكن هناك قوالب وبكتيريا وغيرها من الكائنات الحية القادرة على استهلاكها، وثانيا، لم تخضع للأكسدة التلقائية، لأنه في الغلاف الجوي لم يكن هناك أكسجين ( أو كان قليلا جدا).

لقد تم الآن تطوير نظريات معقولة تمامًا لشرح كيفية نشوء المواد العضوية نتيجة لتفاعلات كيميائية بسيطة ناجمة عن التفريغ الكهربائي، الأشعة فوق البنفسجيةوغيرها من العوامل الفيزيائية، كيف يمكن لهذه الجزيئات بعد ذلك أن تشكل مرقًا مخففًا في البحر وكيف، نتيجة تفاعلها الطويل، تتشكل بلورات سائلة، ومن ثم تتشكل جزيئات أكثر تعقيدًا تقترب من حجم البروتينات والأحماض النووية.

من الممكن أن تكون هناك عملية مشابهة للانتقاء الطبيعي تعمل بالفعل بين هذه الجزيئات التي لم تكن حية بعد، ولكنها معقدة للغاية بالفعل. يمكن أن يؤدي المزيد من الجمع بين جزيئات البروتين والأحماض النووية إلى ظهور كائنات حية تشبه الفيروسات الموجودة حاليًا، والتي ربما تطورت منها البكتيريا، والتي أدت في النهاية إلى ظهور النباتات والحيوانات. كانت الخطوة الرئيسية الأخرى في التطور المبكر هي تطوير غشاء البروتين الدهني، الذي أحاط بتراكم الجزيئات وسمح لبعض الجزيئات بالتراكم، في حين تم التخلص من البعض الآخر، على العكس من ذلك. كل هذه الحجج قادت العلماء إلى استنتاج مفاده أن ظهور الحياة على كوكبنا ليس فقط حدثا طبيعيا وممكنا تماما، ولكنه أيضا أمر لا مفر منه تقريبا. علاوة على ذلك، فإن عدد المجرات المعروفة بالفعل، وبالتالي الكواكب الموجودة في الكون، كبير جدًا لدرجة أن وجود ظروف مناسبة للحياة في العديد منها يبدو محتملًا جدًا. ومن الممكن أن تكون الحياة على هذه الكواكب موجودة بالفعل. ولكن إذا كانت الحياة ممكنة في مكان ما، فيجب أن تظهر بعد وقت كافٍ وتعطي مجموعة متنوعة من الأشكال. قد تكون بعض هذه الأشكال مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة على الأرض، لكن البعض الآخر قد يكون متشابهًا جدًا.

يمكن اختزال نظرية أصل الحياة في الأطروحات التالية:

• وتتشكل المواد العضوية من مواد غير عضوية نتيجة التعرض للعوامل البيئية الفيزيائية؛
• تتفاعل المواد العضوية مع بعضها البعض، وتشكل مجمعات أكثر وأكثر تعقيدا، والتي تتشكل منها تدريجيا الإنزيمات وأنظمة التكاثر الذاتي التي تشبه الجينات؛
• تصبح الجزيئات المعقدة أكثر تنوعًا وتتحد لتشكل كائنات بدائية تشبه الفيروسات؛
• تتطور الكائنات الشبيهة بالفيروسات تدريجياً وتؤدي إلى ظهور النباتات والحيوانات.