ชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์

ชีววิทยา(จากภาษากรีก. bios- ชีวิต, โลโก้- คำศัพท์วิทยาศาสตร์) เป็นวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนเกี่ยวกับสัตว์ป่า

หัวข้อของชีววิทยาคือปรากฏการณ์ทั้งหมดของชีวิต: โครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต ความหลากหลาย ต้นกำเนิดและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต รวมถึงการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม งานหลักของชีววิทยาในฐานะวิทยาศาสตร์คือการตีความปรากฏการณ์ทั้งหมดของธรรมชาติที่มีชีวิตตามพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ โดยคำนึงถึงว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีคุณสมบัติที่แตกต่างจากส่วนประกอบโดยพื้นฐาน

คำว่า "ชีววิทยา" พบได้ในผลงานของนักกายวิภาคศาสตร์ชาวเยอรมัน T. Roose (1779) และ K. F. Burdach (1800) แต่จนถึงปี 1802 มีการใช้อย่างอิสระโดย J. B. Lamarck และ G. R. Treviranus เพื่ออ้างถึงวิทยาศาสตร์ ที่ศึกษาสิ่งมีชีวิต

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ

ในปัจจุบัน ชีววิทยารวมถึงวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งที่สามารถจัดระบบได้ตามเกณฑ์ต่อไปนี้: ตามหัวข้อและวิธีการวิจัยที่มีอยู่และตามระดับการศึกษาขององค์กรของธรรมชาติที่มีชีวิต ตามหัวข้อของการศึกษา วิทยาศาสตร์ชีวภาพแบ่งออกเป็น แบคทีเรียวิทยา พฤกษศาสตร์ ไวรัสวิทยา สัตววิทยา เชื้อราวิทยา

พฤกษศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาพืชและพืชคลุมโลกอย่างครอบคลุม สัตววิทยา- สาขาชีววิทยา ศาสตร์แห่งความหลากหลาย โครงสร้าง ชีวิต การกระจายและความสัมพันธ์ของสัตว์กับสิ่งแวดล้อม ต้นกำเนิดและการพัฒนา แบคทีเรียวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาโครงสร้างและกิจกรรมที่สำคัญของแบคทีเรียตลอดจนบทบาทในธรรมชาติ ไวรัสวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาไวรัส วัตถุหลักของเห็ดราคือเชื้อราโครงสร้างและคุณสมบัติของชีวิต ไลเคนวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาไลเคน แบคทีเรียวิทยา ไวรัสวิทยา และบางแง่มุมของเชื้อราวิทยามักถูกมองว่าเป็นส่วนหนึ่งของจุลชีววิทยา ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของชีววิทยา วิทยาศาสตร์ของจุลินทรีย์ (แบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อราด้วยกล้องจุลทรรศน์) Systematics หรืออนุกรมวิธานเป็นวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่อธิบายและจำแนกออกเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตและสูญพันธุ์ทั้งหมด

ในทางกลับกัน วิทยาศาสตร์ทางชีววิทยาที่ระบุไว้แต่ละรายการจะถูกแบ่งออกเป็นชีวเคมี สัณฐานวิทยา กายวิภาคศาสตร์ สรีรวิทยา เอ็มบริโอวิทยา พันธุศาสตร์ และอนุกรมวิธาน (ของพืช สัตว์ หรือจุลินทรีย์) ชีวเคมีเป็นศาสตร์ของ องค์ประกอบทางเคมีสิ่งมีชีวิต กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตและกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต สัณฐานวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษารูปร่างและโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตตลอดจนรูปแบบการพัฒนา ในความหมายกว้างๆ จะรวมถึงเซลล์วิทยา กายวิภาคศาสตร์ จุลชีววิทยา และเอ็มบริโอวิทยา แยกแยะลักษณะทางสัณฐานวิทยาของสัตว์และพืช กายวิภาคศาสตร์- นี่คือสาขาของชีววิทยา (อย่างแม่นยำมากขึ้น สัณฐานวิทยา) วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้างภายในและรูปร่างของอวัยวะแต่ละระบบและร่างกายโดยรวม. กายวิภาคของพืชถือเป็นส่วนหนึ่งของพฤกษศาสตร์ กายวิภาคของสัตว์ถือเป็นส่วนหนึ่งของสัตววิทยา และกายวิภาคของมนุษย์เป็นศาสตร์ที่แยกจากกัน สรีรวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษากระบวนการของกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์ ระบบ อวัยวะ เนื้อเยื่อ และเซลล์ของพวกมัน มีสรีรวิทยาของพืช สัตว์ และมนุษย์ คัพภวิทยา (ชีววิทยาการพัฒนา)- สาขาชีววิทยาวิทยาศาสตร์ของ การพัฒนาบุคคลสิ่งมีชีวิตรวมทั้งการพัฒนาของตัวอ่อน

วัตถุ พันธุศาสตร์คือแบบแผนของกรรมพันธุ์และความแปรปรวน ปัจจุบันเป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่มีการพัฒนาแบบไดนามิกมากที่สุด

ตามระดับการจัดโครงสร้างธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตที่ศึกษา ชีววิทยาระดับโมเลกุล เซลล์วิทยา มิญญวิทยา อวัยวะ ชีววิทยาของสิ่งมีชีวิต และระบบเหนือออร์แกนิกมีความโดดเด่น อณูชีววิทยาเป็นหนึ่งในสาขาที่อายุน้อยที่สุดของชีววิทยา ซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโดยเฉพาะการจัดระเบียบข้อมูลทางพันธุกรรมและการสังเคราะห์โปรตีน เซลล์วิทยาหรือชีววิทยาของเซลล์เป็นวิทยาศาสตร์ชีวภาพ วัตถุประสงค์ของการศึกษาคือเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งเซลล์เดียวและหลายเซลล์ มิญชวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพ ส่วนหนึ่งของสัณฐานวิทยา วัตถุที่เป็นโครงสร้างของเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ สาขาออร์แกนวิทยารวมถึงสัณฐานวิทยากายวิภาคและสรีรวิทยาของอวัยวะต่าง ๆ และระบบของพวกมัน

ชีววิทยาของสิ่งมีชีวิต รวมถึงวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต เช่น จริยธรรมศาสตร์แห่งพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต

ชีววิทยาของระบบเหนือสิ่งมีชีวิตแบ่งออกเป็นชีวภูมิศาสตร์และนิเวศวิทยา การศึกษาการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต ชีวภูมิศาสตร์, ในทางตรงกันข้าม นิเวศวิทยา- การจัดระเบียบและการทำงานของระบบเหนือสิ่งมีชีวิตในระดับต่างๆ: ประชากร biocenoses (ชุมชน) biogeocenoses (ระบบนิเวศ) และ biosphere

ตามวิธีการวิจัยที่แพร่หลาย เราสามารถอธิบายได้เฉพาะ (เช่น สัณฐานวิทยา) การทดลอง (เช่น สรีรวิทยา) และชีววิทยาเชิงทฤษฎี

การระบุและคำอธิบายความสม่ำเสมอของโครงสร้าง การทำงาน และการพัฒนาของสัตว์ป่าบน ระดับต่างๆองค์กรคืองาน ชีววิทยาทั่วไป . ซึ่งรวมถึงชีวเคมี อณูชีววิทยา เซลล์วิทยา เอ็มบริโอ พันธุศาสตร์ นิเวศวิทยา วิทยาศาสตร์วิวัฒนาการ และมานุษยวิทยา ลัทธิวิวัฒนาการศึกษาเหตุผล แรงผลักดันกลไกและรูปแบบทั่วไปของวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ส่วนหนึ่งคือ ซากดึกดำบรรพ์- วิทยาศาสตร์ เรื่องที่เป็นซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต มานุษยวิทยา- ส่วนหนึ่งของชีววิทยาทั่วไป ศาสตร์แห่งการกำเนิดและการพัฒนาของมนุษย์ในฐานะสปีชีส์ทางชีววิทยา ตลอดจนความหลากหลายของประชากรของมนุษย์สมัยใหม่และรูปแบบของปฏิสัมพันธ์

ด้านชีววิทยาประยุกต์ได้รับมอบหมายในสาขาเทคโนโลยีชีวภาพ การผสมพันธุ์ และวิทยาศาสตร์ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วอื่นๆ เทคโนโลยีชีวภาพเรียกว่า วิทยาศาสตร์ชีวภาพซึ่งศึกษาการใช้สิ่งมีชีวิตและกระบวนการทางชีววิทยาในการผลิต มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอาหาร (การอบ การทำชีส การต้มเบียร์ ฯลฯ) และอุตสาหกรรมยา (การได้รับยาปฏิชีวนะ วิตามิน) สำหรับการบำบัดน้ำ ฯลฯ การคัดเลือก- ศาสตร์แห่งวิธีการสร้างสายพันธุ์สัตว์เลี้ยง พันธุ์พืชที่ปลูก และสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ด้วย จำเป็นต่อบุคคลคุณสมบัติ. การคัดเลือกยังเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงสิ่งมีชีวิตซึ่งดำเนินการโดยมนุษย์ตามความต้องการของเขา

ความก้าวหน้าของชีววิทยามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและวิทยาศาสตร์ที่แน่นอนอื่นๆ เช่น ฟิสิกส์ เคมี คณิตศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ เป็นต้น ตัวอย่างเช่น กล้องจุลทรรศน์ อัลตราซาวนด์ (อัลตราซาวนด์) เอกซเรย์ และกระบวนการอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในระบบสิ่งมีชีวิตจะเป็น เป็นไปไม่ได้โดยไม่ต้องใช้วิธีการทางเคมีและทางกายภาพ การใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์ช่วยให้สามารถระบุการมีอยู่ของการเชื่อมต่อปกติระหว่างวัตถุหรือปรากฏการณ์ เพื่อยืนยันความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์ที่ได้รับ และในอีกทางหนึ่ง เพื่อสร้างแบบจำลองปรากฏการณ์หรือกระบวนการ เมื่อเร็วๆ นี้ วิธีการทางคอมพิวเตอร์ เช่น การสร้างแบบจำลอง มีความสำคัญมากขึ้นในด้านชีววิทยา ที่จุดตัดของชีววิทยาและวิทยาศาสตร์อื่นๆ มีวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ เกิดขึ้นมากมาย เช่น ชีวฟิสิกส์ ชีวเคมี ไบโอนิค เป็นต้น

ความสำเร็จทางชีววิทยา

เหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดในสาขาชีววิทยาที่มีอิทธิพลต่อการพัฒนาต่อไปทั้งหมด ได้แก่ การสร้างโครงสร้างโมเลกุลของ DNA และบทบาทในการส่งข้อมูลในสิ่งมีชีวิต (F. Crick, J. Watson, M. วิลกินส์); ถอดรหัสรหัสพันธุกรรม (R. Holly, H. G. Koran, M. Nirenberg); การค้นพบโครงสร้างของยีนและการควบคุมทางพันธุกรรมของการสังเคราะห์โปรตีน (A. M. Lvov, F. Jacob, J. L. Monod และอื่น ๆ ); การกำหนดทฤษฎีเซลล์ (M. Schleiden, T. Schwann, R. Virchow, K. Baer); การศึกษารูปแบบของพันธุกรรมและความแปรปรวน (G. Mendel, H. de Vries, T. Morgan และอื่น ๆ ); การกำหนดหลักการของระบบสมัยใหม่ (C. Linnaeus), ทฤษฎีวิวัฒนาการ (C. Darwin) และหลักคำสอนของชีวมณฑล (V. I. Vernadsky)

ความสำคัญของการค้นพบในทศวรรษที่ผ่านมายังไม่ได้รับการประเมิน อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จที่สำคัญที่สุดของชีววิทยาได้รับการยอมรับว่าเป็น: การถอดรหัสจีโนมของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ การกำหนดกลไกในการควบคุมการไหลของข้อมูลทางพันธุกรรมในเซลล์ และสิ่งมีชีวิตที่กำลังพัฒนา กลไกในการควบคุมการแบ่งเซลล์และความตาย การโคลนสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และการค้นพบเชื้อโรค " โรควัวบ้า (พรีออน)

งานในโครงการ "จีโนมมนุษย์" ซึ่งดำเนินการพร้อมกันในหลายประเทศและแล้วเสร็จในต้นศตวรรษนี้ ทำให้เราเข้าใจว่าบุคคลมียีนประมาณ 25-30,000 ยีน แต่ข้อมูลจาก DNA ส่วนใหญ่ของเรา ไม่เคยอ่าน เนื่องจากมีส่วนจำนวนมากและคุณลักษณะการเข้ารหัสยีนที่สูญเสียความสำคัญสำหรับมนุษย์ (หาง ขนตามร่างกาย ฯลฯ) นอกจากนี้ ยีนจำนวนหนึ่งที่รับผิดชอบในการพัฒนาโรคทางพันธุกรรม เช่นเดียวกับยีนเป้าหมายของยา ได้รับการถอดรหัสแล้ว อย่างไรก็ตาม การใช้งานจริงผลลัพธ์ที่ได้รับระหว่างการใช้งานโปรแกรมนี้จะถูกเลื่อนออกไปจนกว่าจีโนมของคนจำนวนมากจะถูกถอดรหัสและจากนั้นจะเห็นได้ชัดว่าความแตกต่างของพวกเขาคืออะไร เป้าหมายเหล่านี้กำหนดไว้สำหรับห้องปฏิบัติการชั้นนำหลายแห่งทั่วโลกที่ทำงานเกี่ยวกับการดำเนินการตามโปรแกรม ENCODE

การวิจัยทางชีววิทยาเป็นรากฐานของการแพทย์ ร้านขายยา และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการเกษตร ป่าไม้ อุตสาหกรรมอาหาร และสาขาอื่นๆ ของกิจกรรมของมนุษย์

เป็นที่ทราบกันดีว่ามีเพียง "การปฏิวัติเขียว" ของปี 1950 เท่านั้นที่ทำให้สามารถแก้ปัญหาได้บางส่วนในการจัดหาอาหารให้ประชากรโลกที่เติบโตอย่างรวดเร็วและการเลี้ยงสัตว์ด้วยอาหารสัตว์ผ่านการแนะนำพันธุ์พืชใหม่และขั้นสูง เทคโนโลยีสำหรับการเพาะปลูก เนื่องจากความจริงที่ว่าคุณสมบัติทางโปรแกรมทางพันธุกรรมของพืชผลทางการเกษตรเกือบจะหมดลงแล้ว การแก้ปัญหาเพิ่มเติมของปัญหาอาหารเกี่ยวข้องกับการนำสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมไปสู่การผลิตอย่างแพร่หลาย

การผลิตผลิตภัณฑ์อาหารหลายชนิด เช่น ชีส โยเกิร์ต ไส้กรอก ผลิตภัณฑ์เบเกอรี่ ฯลฯ ก็เป็นไปไม่ได้เช่นกัน หากปราศจากแบคทีเรียและเชื้อรา ซึ่งเป็นเรื่องของเทคโนโลยีชีวภาพ

ความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของเชื้อโรค กระบวนการของการเกิดโรคต่างๆ กลไกของภูมิคุ้มกัน กฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนทำให้สามารถลดอัตราการตายลงอย่างมากและกำจัดโรคต่างๆ เช่น ไข้ทรพิษได้อย่างสมบูรณ์ ด้วยความช่วยเหลือจากความสำเร็จล่าสุดของวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ปัญหาการสืบพันธุ์ของมนุษย์ก็ได้รับการแก้ไขเช่นกัน

ยาแผนปัจจุบันส่วนสำคัญผลิตขึ้นจากวัตถุดิบจากธรรมชาติ และด้วยความสำเร็จของพันธุวิศวกรรม เช่น อินซูลิน ซึ่งจำเป็นมากสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ส่วนใหญ่สังเคราะห์โดยแบคทีเรียที่ถ่ายโอนสารที่เกี่ยวข้อง ยีน.

การศึกษาทางชีววิทยาเพื่อการอนุรักษ์มีความสำคัญไม่น้อยไปกว่ากัน สิ่งแวดล้อมและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต การคุกคามของการสูญพันธุ์ทำให้เกิดคำถามถึงการดำรงอยู่ของมนุษย์

สิ่งสำคัญที่สุดในบรรดาความสำเร็จของชีววิทยาคือความจริงที่ว่าพวกมันรองรับการสร้างโครงข่ายประสาทเทียมและรหัสพันธุกรรมในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ และยังใช้กันอย่างแพร่หลายในสถาปัตยกรรมและอุตสาหกรรมอื่นๆ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าศตวรรษที่ 21 เป็นศตวรรษแห่งชีววิทยา

วิธีการให้ความรู้เกี่ยวกับสัตว์ป่า

เช่นเดียวกับวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ชีววิทยามีคลังแสงของวิธีการ นอกจากวิธีการทางวิทยาศาสตร์ของการรับรู้ซึ่งใช้ในด้านอื่น ๆ วิธีการเช่นประวัติศาสตร์การพรรณนาเชิงเปรียบเทียบ ฯลฯ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านชีววิทยา

วิธีการทางวิทยาศาสตร์ของการรับรู้รวมถึงการสังเกต การกำหนดสมมติฐาน การทดลอง การสร้างแบบจำลอง การวิเคราะห์ผลลัพธ์ และการได้มาซึ่งรูปแบบทั่วไป

การสังเกต- นี่คือการรับรู้โดยเจตนาของวัตถุและปรากฏการณ์ด้วยความช่วยเหลือของอวัยวะรับความรู้สึกหรือเครื่องมือเนื่องจากงานของกิจกรรม เงื่อนไขหลักสำหรับการสังเกตทางวิทยาศาสตร์คือความเที่ยงธรรม กล่าวคือ ความเป็นไปได้ในการตรวจสอบข้อมูลที่ได้จากการสังเกตซ้ำๆ หรือการใช้วิธีการวิจัยอื่นๆ เช่น การทดลอง ข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกต เรียกว่า ข้อมูล. พวกเขาสามารถเป็นเหมือน คุณภาพ(บรรยายกลิ่น รส สี รูปร่าง เป็นต้น) และ เชิงปริมาณและข้อมูลเชิงปริมาณมีความถูกต้องมากกว่าข้อมูลเชิงคุณภาพ

จากข้อมูลการสังเกต เรากำหนด สมมติฐาน- การตัดสินสมมุติฐานเกี่ยวกับการเชื่อมต่อของปรากฏการณ์เป็นประจำ สมมติฐานได้รับการทดสอบในชุดการทดลอง การทดลองเรียกว่าประสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์ การสังเกตปรากฏการณ์ภายใต้การศึกษาภายใต้สภาวะควบคุม เพื่อให้สามารถระบุลักษณะของวัตถุหรือปรากฏการณ์นี้ รูปแบบการทดลองสูงสุดคือ การสร้างแบบจำลอง- ศึกษาปรากฏการณ์ กระบวนการ หรือระบบของวัตถุใดๆ โดยการสร้างและศึกษาแบบจำลอง โดยพื้นฐานแล้ว นี่เป็นหนึ่งในหมวดหมู่หลักของทฤษฎีความรู้: วิธีการใดๆ ขึ้นอยู่กับแนวคิดของการสร้างแบบจำลอง การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทั้งภาคทฤษฎีและภาคทดลอง

ผลของการทดลองและการจำลองจะต้องได้รับการวิเคราะห์อย่างละเอียดถี่ถ้วน การวิเคราะห์เรียกว่าวิธีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์โดยแยกวัตถุออกเป็นส่วนประกอบหรือแยกส่วนทางจิตของวัตถุโดยนามธรรมเชิงตรรกะ การวิเคราะห์เชื่อมโยงกับการสังเคราะห์อย่างแยกไม่ออก สังเคราะห์- นี่เป็นวิธีการศึกษาเรื่องความสมบูรณ์ในความสามัคคีและการเชื่อมต่อระหว่างกันของส่วนต่างๆ จากการวิเคราะห์และการสังเคราะห์ สมมติฐานการวิจัยที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดกลายเป็น สมมติฐานการทำงานและหากมันสามารถต้านทานความพยายามที่จะหักล้างมันและยังประสบความสำเร็จในการทำนายข้อเท็จจริงและความสัมพันธ์ที่ไม่ได้อธิบายก่อนหน้านี้ มันจะกลายเป็นทฤษฎีได้

ภายใต้ ทฤษฎีเข้าใจรูปแบบของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ให้มุมมองแบบองค์รวมของรูปแบบและการเชื่อมโยงที่สำคัญของความเป็นจริง ทิศทางทั่วไปของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์คือการบรรลุความสามารถในการคาดการณ์ที่สูงขึ้น หากไม่มีข้อเท็จจริงใดเปลี่ยนทฤษฎีได้ และความคลาดเคลื่อนจากปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นปกติและคาดเดาได้ ก็สามารถยกระดับขึ้นสู่อันดับได้ กฎ- ความสัมพันธ์ที่จำเป็น จำเป็น มั่นคง และเกิดขึ้นซ้ำๆ ระหว่างปรากฏการณ์ในธรรมชาติ

เมื่อองค์ความรู้เพิ่มขึ้นและวิธีการวิจัยดีขึ้น สมมติฐานและทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับสามารถถูกท้าทาย แก้ไข และแม้กระทั่งปฏิเสธ เนื่องจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์เองก็มีพลวัตในธรรมชาติและอยู่ภายใต้การคิดใหม่เชิงวิพากษ์อย่างต่อเนื่อง

วิธีการทางประวัติศาสตร์เผยให้เห็นรูปแบบการปรากฏตัวและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต การก่อตัวของโครงสร้างและหน้าที่ของพวกมัน ในบางกรณีวิธีนี้ ชีวิตใหม่รับสมมติฐานและทฤษฎีที่ก่อนหน้านี้ถือว่าเป็นเท็จ ตัวอย่างเช่น มันเกิดขึ้นกับสมมติฐานของ Charles Darwin เกี่ยวกับธรรมชาติของการส่งสัญญาณผ่านโรงงานเพื่อตอบสนองต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อม

วิธีการอธิบายเปรียบเทียบจัดให้มีการวิเคราะห์ทางกายวิภาคและสัณฐานวิทยาของวัตถุที่ศึกษา มันรองรับการจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิตการระบุรูปแบบของการเกิดขึ้นและการพัฒนารูปแบบต่าง ๆ ของชีวิต

การตรวจสอบ- นี่คือระบบของมาตรการสำหรับการติดตาม ประเมิน และคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในสถานะของวัตถุที่กำลังศึกษา โดยเฉพาะชีวมณฑล

การสังเกตการณ์และการทดลองมักต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ เช่น กล้องจุลทรรศน์ เครื่องหมุนเหวี่ยง เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ ฯลฯ

กล้องจุลทรรศน์ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านสัตววิทยา พฤกษศาสตร์ กายวิภาคของมนุษย์ มิญญวิทยา เซลล์วิทยา พันธุศาสตร์ เอ็มบริโอวิทยา ซากดึกดำบรรพ์ นิเวศวิทยา และสาขาชีววิทยาอื่นๆ ช่วยให้คุณศึกษาโครงสร้างที่ดีของวัตถุโดยใช้แสง อิเล็กตรอน เอ็กซ์เรย์ และกล้องจุลทรรศน์ประเภทอื่นๆ

อุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง. กล้องจุลทรรศน์แสงประกอบด้วยชิ้นส่วนทางแสงและกลไก ส่วนแรกประกอบด้วยเลนส์ตา วัตถุประสงค์ และกระจก และส่วนที่สองประกอบด้วยท่อ ขาตั้งกล้อง ฐาน เวที และสกรู

กำลังขยายทั้งหมดของกล้องจุลทรรศน์ถูกกำหนดโดยสูตร:

กำลังขยายเลนส์ $×$ กำลังขยายช่องมองภาพ $-$ กำลังขยายด้วยกล้องจุลทรรศน์

ตัวอย่างเช่น หากเลนส์ขยายวัตถุขึ้น 8$ และเลนส์ใกล้ตาขึ้น $7$ แสดงว่ากำลังขยายรวมของกล้องจุลทรรศน์คือ 56$

การหมุนเหวี่ยงที่แตกต่างกัน, หรือ การแยกส่วนช่วยให้คุณสามารถแยกอนุภาคตามขนาดและความหนาแน่นภายใต้อิทธิพลของ แรงเหวี่ยงซึ่งใช้อย่างแข็งขันในการศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลและเซลล์ทางชีววิทยา

คลังแสงของวิธีการทางชีววิทยาได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและในปัจจุบันแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะครอบคลุมทั้งหมด ดังนั้นวิธีการบางอย่างที่ใช้ในศาสตร์ทางชีววิทยาแต่ละอย่างจะถูกกล่าวถึงต่อไป

บทบาทของชีววิทยาในการสร้างภาพวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลก

ในขั้นตอนของการก่อตัว ชีววิทยายังไม่ได้แยกจากวิทยาศาสตร์ธรรมชาติอื่น ๆ และถูก จำกัด เฉพาะการสังเกตศึกษาคำอธิบายและการแบ่งประเภทตัวแทนของสัตว์และ ดอกไม้กล่าวคือเป็นวิทยาศาสตร์เชิงพรรณนา อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้ป้องกันนักธรรมชาติวิทยาโบราณ Hippocrates (c. 460-377 BC), Aristotle (384-322 BC) และ Theophrastus (ชื่อจริง Tirtamu, 372-287 BC) e.) มีส่วนสำคัญในการพัฒนา แนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของมนุษย์และสัตว์ ตลอดจนความหลากหลายทางชีวภาพของสัตว์และพืช จึงเป็นการวางรากฐานของกายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา สัตววิทยา และพฤกษศาสตร์ของมนุษย์

ความรู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตและการจัดระบบของข้อเท็จจริงที่สะสมไว้ก่อนหน้านี้ซึ่งเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 16-18 ส่งผลให้มีการตั้งชื่อระบบเลขฐานสองและการสร้างอนุกรมวิธานที่สอดคล้องกันของพืช (C. Linnaeus) และสัตว์ (J. B. Lamarck) .

คำอธิบายของสปีชีส์จำนวนมากที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่คล้ายคลึงกัน เช่นเดียวกับการค้นพบซากดึกดำบรรพ์ กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสปีชีส์และเส้นทางของการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ โลกอินทรีย์. ดังนั้นการทดลองของ F. Redi, L. Spallanzani และ L. Pasteur ในศตวรรษที่ 17-19 ได้หักล้างสมมติฐานของการเกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติที่อริสโตเติลเสนอและมีอยู่ในยุคกลาง และทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีวเคมีโดย A.I. Oparin และ J. Haldane ได้รับการยืนยันอย่างยอดเยี่ยมโดย S. Miller และ G. Urey ทำให้สามารถตอบคำถามเรื่องต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดได้

หากกระบวนการของการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตจากองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิตและวิวัฒนาการในตัวเองไม่ทำให้เกิดความสงสัยอีกต่อไป กลไก วิธีการ และทิศทางของการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ของโลกอินทรีย์ก็ยังไม่กระจ่างชัด เนื่องจากไม่มีทั้งสองอย่าง ทฤษฎีการแข่งขันหลักของวิวัฒนาการ (ทฤษฎีสังเคราะห์ของวิวัฒนาการที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของทฤษฎีของ Ch. Darwin และทฤษฎีของ J. B. Lamarck) ยังคงไม่สามารถให้หลักฐานที่ละเอียดถี่ถ้วน

การใช้กล้องจุลทรรศน์และวิธีการอื่น ๆ ของวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง อันเนื่องมาจากความก้าวหน้าในด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติอื่นๆ ตลอดจนการแนะนำการทดลอง ทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน T. Schwann และ M. Schleiden สามารถกำหนดทฤษฎีเซลล์ใน ศตวรรษที่ 19 เสริมด้วย R. Virchow และ K. Baer ในเวลาต่อมา มันกลายเป็นลักษณะทั่วไปที่สำคัญที่สุดในชีววิทยาซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญของแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับความสามัคคีของโลกอินทรีย์

การค้นพบรูปแบบการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมโดยพระเช็ก G. Mendel ทำหน้าที่เป็นแรงผลักดันสำหรับการพัฒนาทางชีววิทยาอย่างรวดเร็วต่อไปในศตวรรษที่ XX-XXI และไม่เพียง แต่นำไปสู่การค้นพบผู้ให้บริการทางพันธุกรรมสากล - DNA แต่ยังรวมถึงรหัสพันธุกรรม ตลอดจนกลไกพื้นฐานสำหรับการควบคุม การอ่าน และความแปรปรวนของข้อมูลทางพันธุกรรม

การพัฒนาความคิดเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมทำให้เกิดวิทยาศาสตร์เช่นนิเวศวิทยาและการกำหนด หลักคำสอนของชีวมณฑลเป็นระบบดาวเคราะห์หลายองค์ประกอบที่ซับซ้อนของคอมเพล็กซ์ทางชีววิทยาขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อถึงกัน เช่นเดียวกับกระบวนการทางเคมีและธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นบนโลก (V. I. Vernadsky) ซึ่งท้ายที่สุดก็ช่วยลดระดับได้เล็กน้อย ผลเสียกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์

ดังนั้น ชีววิทยาจึงมีบทบาทสำคัญในการสร้างภาพวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลก

ระดับองค์กรและวิวัฒนาการ ระดับหลักของการจัดระเบียบของธรรมชาติที่มีชีวิต: เซลล์, สิ่งมีชีวิต, สายพันธุ์ประชากร, biogeocenotic, biospheric ระบบชีวภาพ. ลักษณะทั่วไปของระบบชีวภาพ: โครงสร้างเซลล์ องค์ประกอบทางเคมี เมแทบอลิซึมและการแปลงพลังงาน สภาวะสมดุล ความหงุดหงิด การเคลื่อนไหว การเจริญเติบโตและการพัฒนา การสืบพันธุ์ วิวัฒนาการ

การจัดระดับและวิวัฒนาการ

ธรรมชาติที่มีชีวิตไม่ใช่การก่อตัวที่เป็นเนื้อเดียวกัน คล้ายกับคริสตัล มันถูกแสดงโดยวัตถุที่เป็นส่วนประกอบมากมายนับไม่ถ้วน (ตอนนี้มีการอธิบายสิ่งมีชีวิตประมาณ 2 ล้านสปีชีส์เพียงอย่างเดียว) ในเวลาเดียวกัน ความหลากหลายนี้ไม่ใช่หลักฐานของความโกลาหลที่ครอบงำอยู่ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีโครงสร้างเซลล์ สิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์เดียวกันก่อตัวเป็นประชากร ประชากรทั้งหมดที่อาศัยอยู่บนพื้นดินหรือแหล่งน้ำเดียวกันก่อให้เกิดชุมชน และมีปฏิสัมพันธ์กับ ร่างของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตก่อตัวเป็น biogeocenoses ซึ่งจะสร้าง biosphere

ดังนั้นธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตจึงเป็นระบบ ส่วนประกอบที่สามารถจัดเรียงตามลำดับที่เข้มงวด: จากต่ำสุดไปสูงสุด หลักการขององค์กรนี้ทำให้สามารถแยกแยะบุคคลได้ ระดับและให้มุมมองที่ครอบคลุมของชีวิตในฐานะ a ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ. ในแต่ละระดับขององค์กร มีการกำหนดหน่วยพื้นฐานและปรากฏการณ์เบื้องต้น เนื่องจาก หน่วยประถมศึกษาพิจารณาโครงสร้างหรือวัตถุที่การเปลี่ยนแปลงมีส่วนสนับสนุนเฉพาะในระดับที่สอดคล้องกับกระบวนการอนุรักษ์และพัฒนาชีวิตในขณะที่การเปลี่ยนแปลงนี้เอง ปรากฏการณ์เบื้องต้น

การก่อตัวของโครงสร้างหลายระดับดังกล่าวไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในทันที - นี่เป็นผลมาจากการพัฒนาทางประวัติศาสตร์เป็นเวลาหลายพันล้านปีซึ่งในระหว่างนั้นรูปแบบชีวิตมีความซับซ้อนมากขึ้น: จากคอมเพล็กซ์ของโมเลกุลอินทรีย์สู่เซลล์จากเซลล์สู่สิ่งมีชีวิต ฯลฯ เมื่อเกิดขึ้นแล้ว โครงสร้างนี้คงดำรงอยู่เนื่องจากระบบระเบียบที่ซับซ้อนและยังคงพัฒนาต่อไป และในแต่ละระดับของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต การเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการที่สอดคล้องกันก็เกิดขึ้น

ระดับหลักของการจัดองค์กรของสัตว์ป่า: เซลล์, สิ่งมีชีวิต, พันธุ์ประชากร, biogeocenotic, biospheric

ปัจจุบันมีการจัดองค์กรของสิ่งมีชีวิตหลายระดับ: เซลล์ สิ่งมีชีวิต สายพันธุ์ประชากร biogeocenotic และ biospheric

ระดับเซลล์

แม้ว่าการสำแดงของคุณสมบัติบางอย่างของสิ่งมีชีวิตนั้นเกิดจากการทำงานร่วมกันของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยา (โปรตีน กรดนิวคลีอิก พอลิแซ็กคาไรด์ เป็นต้น) อย่างไรก็ตาม หน่วยของโครงสร้าง หน้าที่ และการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตนั้นเป็นเซลล์ที่มีความสามารถ เพื่อดำเนินการและจับคู่กระบวนการของการสำนึกและการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมด้วยการเผาผลาญและการแปลงพลังงานจึงมั่นใจได้ว่าการทำงานขององค์กรในระดับที่สูงขึ้น หน่วยพื้นฐานของระดับเซลล์ขององค์กรคือเซลล์และปรากฏการณ์เบื้องต้นคือปฏิกิริยาของการเผาผลาญของเซลล์

ระดับสิ่งมีชีวิต

สิ่งมีชีวิตเป็นระบบที่สมบูรณ์สามารถดำรงอยู่ได้โดยอิสระ ตามจำนวนเซลล์ที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นเซลล์เดียวและหลายเซลล์ ระดับเซลล์ของการจัดระเบียบในสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว (อะมีบาทั่วไป ยูกลีนาสีเขียว ฯลฯ) เกิดขึ้นพร้อมกับระดับของสิ่งมีชีวิต มีช่วงเวลาหนึ่งในประวัติศาสตร์ของโลกที่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดถูกแสดงโดยรูปแบบเซลล์เดียวเท่านั้น แต่พวกมันทำให้แน่ใจในการทำงานของทั้ง biogeocenoses และ biosphere ในภาพรวม สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อและอวัยวะรวมกัน ซึ่งจะมีโครงสร้างเซลล์ด้วย อวัยวะและเนื้อเยื่อถูกปรับให้ทำหน้าที่บางอย่าง หน่วยพื้นฐานของระดับนี้เป็นรายบุคคลในการพัฒนาส่วนบุคคลหรือการสร้างเนื้องอกดังนั้นจึงเรียกว่าระดับสิ่งมีชีวิต พันธุกรรม. ปรากฏการณ์เบื้องต้นของระดับนี้คือการเปลี่ยนแปลงในร่างกายในการพัฒนาตนเอง

ระดับพันธุ์ประชากร

ประชากร- นี่คือกลุ่มบุคคลในสายพันธุ์เดียวกัน ผสมพันธุ์กันอย่างอิสระและอาศัยอยู่แยกจากกลุ่มบุคคลอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน

ในประชากรมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมอย่างเสรีและการส่งต่อไปยังลูกหลาน ประชากรเป็นหน่วยพื้นฐานของระดับพันธุ์ประชากร และปรากฏการณ์เบื้องต้นในกรณีนี้คือการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการ เช่น การกลายพันธุ์และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ระดับชีวภาพชีวภาพ

Biogeocenosisเป็นชุมชนประวัติศาสตร์ของประชากร ประเภทต่างๆสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและสิ่งแวดล้อมผ่านการแลกเปลี่ยนสสารและพลังงาน

Biogeocenoses เป็นระบบพื้นฐานที่มีการดำเนินการวัฏจักรวัสดุและพลังงานเนื่องจากกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต Biogeocenoses เองเป็นหน่วยพื้นฐานของระดับที่กำหนดในขณะที่ปรากฏการณ์เบื้องต้นคือการไหลของพลังงานและการไหลเวียนของสารในนั้น Biogeocenoses ประกอบขึ้นเป็นชีวมณฑลและกำหนดกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในนั้น

ระดับชีวภาพ

ชีวมณฑล- เปลือกโลกที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่และเปลี่ยนแปลงโดยพวกมัน

ชีวมณฑลเป็นที่สุด ระดับสูงการจัดระเบียบชีวิตบนโลกใบนี้ เปลือกนี้ครอบคลุมส่วนล่างของชั้นบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และ ชั้นบนธรณีภาค ชีวมณฑลก็เหมือนกับระบบชีวภาพอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นแบบไดนามิกและเปลี่ยนแปลงอย่างแข็งขันโดยสิ่งมีชีวิต ตัวมันเองเป็นหน่วยพื้นฐานของระดับชีวทรงกลมและเป็นปรากฏการณ์เบื้องต้นพวกเขาพิจารณากระบวนการไหลเวียนของสารและพลังงานที่เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของสิ่งมีชีวิต

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วแต่ละระดับของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิตมีส่วนทำให้เกิดกระบวนการวิวัฒนาการเดียว: เซลล์ไม่เพียง แต่สร้างข้อมูลทางพันธุกรรมโดยธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงอีกด้วยซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของสัญญาณและคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต ซึ่งจะขึ้นอยู่กับการกระทำของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในระดับพันธุ์ประชากร ฯลฯ

ระบบชีวภาพ

วัตถุชีวภาพที่มีระดับความซับซ้อนต่างกัน (เซลล์ สิ่งมีชีวิต ประชากรและสปีชีส์ biogeocenoses และ biosphere เอง) ในปัจจุบันถือเป็น ระบบชีวภาพ

ระบบคือความสามัคคีของส่วนประกอบโครงสร้าง ซึ่งการทำงานร่วมกันทำให้เกิดคุณสมบัติใหม่เมื่อเปรียบเทียบกับการผสมผสานทางกล สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยอวัยวะ อวัยวะประกอบด้วยเนื้อเยื่อ และเนื้อเยื่อประกอบเป็นเซลล์

ลักษณะเฉพาะของระบบชีวภาพคือความสมบูรณ์ ระดับหลักการขององค์กร ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น และความเปิดกว้าง ความสมบูรณ์ของระบบชีวภาพส่วนใหญ่เกิดขึ้นได้จากการควบคุมตนเอง โดยทำงานบนหลักการป้อนกลับ

ถึง ระบบเปิดรวมถึงระบบระหว่างที่และสิ่งแวดล้อมมีการแลกเปลี่ยนสาร พลังงาน และข้อมูล เช่น พืชในกระบวนการสังเคราะห์แสงจะดักจับแสงแดดและดูดซับน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ปล่อยออกซิเจน

ลักษณะทั่วไปของระบบชีวภาพ: โครงสร้างเซลล์ องค์ประกอบทางเคมี เมแทบอลิซึมและการแปลงพลังงาน สภาวะสมดุล ความหงุดหงิด การเคลื่อนไหว การเจริญเติบโตและการพัฒนา การสืบพันธุ์ วิวัฒนาการ

ระบบชีวภาพแตกต่างจากร่างกายของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตตามชุดของคุณสมบัติและคุณสมบัติ ซึ่งองค์ประกอบหลักคือ โครงสร้างเซลล์ องค์ประกอบทางเคมี เมแทบอลิซึมและการแปลงพลังงาน สภาวะสมดุล ความหงุดหงิด การเคลื่อนไหว การเติบโตและการพัฒนา การสืบพันธุ์และวิวัฒนาการ

หน่วยโครงสร้างและหน้าที่พื้นฐานของสิ่งมีชีวิตคือเซลล์ แม้แต่ไวรัสที่เป็นของสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์ก็ไม่สามารถจำลองตัวเองภายนอกเซลล์ได้

โครงสร้างเซลล์มีสองประเภท: โปรคาริโอตและ ยูคาริโอต. เซลล์โปรคาริโอตไม่มีนิวเคลียสที่ก่อตัวขึ้นข้อมูลทางพันธุกรรมของพวกมันกระจุกตัวอยู่ในไซโตพลาสซึม แบคทีเรียจัดเป็นโปรคาริโอตเป็นหลัก ข้อมูลทางพันธุกรรมในเซลล์ยูคาริโอตจะถูกเก็บไว้ในโครงสร้างพิเศษ - นิวเคลียส ยูคาริโอตเป็นพืช สัตว์ และเชื้อรา หากในสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวอาการทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตมีอยู่ในเซลล์จากนั้นในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จะเกิดความเชี่ยวชาญพิเศษของเซลล์

ไม่พบในสิ่งมีชีวิต องค์ประกอบทางเคมีซึ่งไม่มีอยู่ในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต แต่ความเข้มข้นของพวกมันแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในกรณีแรกและครั้งที่สอง ธาตุต่างๆ เช่น คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน มีอิทธิพลเหนือธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ สารประกอบอินทรีย์ในขณะที่ธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตนั้นส่วนใหญ่มีลักษณะที่ไม่ อินทรียฺวัตถุ. สารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญที่สุดคือกรดนิวคลีอิกและโปรตีนที่ให้การทำงานของการสืบพันธุ์ด้วยตนเองและการบำรุงรักษาตนเอง แต่ไม่มีสารใดที่เป็นพาหะของชีวิต เนื่องจากพวกมันไม่สามารถจำลองตัวเองได้ทั้งแบบเดี่ยวและแบบกลุ่ม - สิ่งนี้ต้องการความซับซ้อนของโมเลกุลและโครงสร้างซึ่งเป็นเซลล์

ระบบชีวิตทั้งหมด รวมทั้งเซลล์และสิ่งมีชีวิต เป็นระบบเปิด อย่างไรก็ตาม ต่างจากธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต ซึ่งสารส่วนใหญ่ถูกถ่ายโอนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งหรือสถานะของการเปลี่ยนแปลงการรวมกลุ่ม สิ่งมีชีวิตมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสารที่บริโภคและการใช้พลังงาน การเผาผลาญและการแปลงพลังงานเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ เช่น โภชนาการ การหายใจ และการขับถ่าย

ภายใต้ โภชนาการมักจะเข้าใจการเข้าสู่ร่างกาย การย่อยอาหารและการดูดซึมของสารที่จำเป็นสำหรับการเติมพลังงานสำรองและสร้างร่างกาย ตามโหมดของโภชนาการ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดแบ่งออกเป็น autotrophsและ heterotrophs.

ออโตโทรฟเหล่านี้เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์

Heterotrophs- เป็นสิ่งมีชีวิตที่บริโภคสารอินทรีย์สำเร็จรูปเป็นอาหาร Autotrophs แบ่งออกเป็น photoautotrophs และ chemoautotrophs Photoautotrophsใช้พลังงานในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ แสงแดด. กระบวนการแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานพันธะเคมีในสารประกอบอินทรีย์เรียกว่า การสังเคราะห์ด้วยแสง. Photoautotrophs ประกอบด้วยพืชส่วนใหญ่และแบคทีเรียบางชนิด (เช่น ไซยาโนแบคทีเรีย) โดยทั่วไปแล้ว การสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ใช่กระบวนการที่มีประสิทธิผลมากนัก อันเป็นผลมาจากการที่พืชส่วนใหญ่ถูกบังคับให้ดำเนินชีวิตแบบผูกมัด Chemoautotrophsสกัดพลังงานเพื่อสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์จากสารประกอบอนินทรีย์ กระบวนการนี้เรียกว่า การสังเคราะห์ทางเคมี. คีโมออโตโทรฟทั่วไปคือแบคทีเรียบางชนิด รวมทั้งแบคทีเรียกำมะถันและแบคทีเรียธาตุเหล็ก

สิ่งมีชีวิตที่เหลือ - สัตว์ เชื้อรา และแบคทีเรียส่วนใหญ่ - เป็นเฮเทอโรโทรฟ

การหายใจเป็นกระบวนการแยกสารอินทรีย์ออกเป็นสารที่ง่ายกว่า ซึ่งพลังงานที่จำเป็นต่อการรักษากิจกรรมสำคัญของสิ่งมีชีวิตจะถูกปล่อยออกมา

แยกแยะ การหายใจแบบแอโรบิกต้องใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจนดำเนินการโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของออกซิเจน สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เป็นแอโรบิก แม้ว่าจะพบแอโรบิกในแบคทีเรีย เชื้อรา และสัตว์ด้วย ในระหว่างการหายใจด้วยออกซิเจน สารอินทรีย์ที่ซับซ้อนสามารถแตกตัวเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ได้

การขับถ่ายมักจะเข้าใจว่าเป็นการกำจัดผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญและส่วนเกินออกจากร่างกาย สารต่างๆ(น้ำ เกลือ ฯลฯ) ที่ได้รับพร้อมกับอาหารหรือก่อตัวขึ้นในนั้น กระบวนการขับถ่ายมีความเข้มข้นเป็นพิเศษในสัตว์ ในขณะที่พืชมีความประหยัดอย่างมาก

ด้วยการเผาผลาญและพลังงาน ความสัมพันธ์ของร่างกายกับสิ่งแวดล้อมจึงมั่นใจได้และรักษาสภาวะสมดุล

สภาวะสมดุล- นี่คือความสามารถของระบบชีวภาพในการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงและรักษาความคงตัวสัมพัทธ์ขององค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างและคุณสมบัติตลอดจนความคงตัวของการทำงานในสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปเรียกว่าการปรับตัว

ความหงุดหงิด- เป็นสมบัติสากลของสิ่งมีชีวิตเพื่อตอบสนองต่ออิทธิพลภายนอกและภายใน ซึ่งเป็นรากฐานของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อมและการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยาของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพภายนอกประกอบด้วย ตัวอย่างเช่น ในการหมุนใบมีดไปทางแสง ในขณะที่สัตว์ส่วนใหญ่มีรูปแบบที่ซับซ้อนกว่าซึ่งมีลักษณะสะท้อนกลับ

การเคลื่อนไหวเป็นคุณสมบัติสำคัญของระบบชีวภาพ มันแสดงออกไม่เพียง แต่ในรูปแบบของการเคลื่อนไหวของร่างกายและส่วนต่าง ๆ ในอวกาศเช่นในการตอบสนองต่อการระคายเคือง แต่ยังอยู่ในกระบวนการของการเติบโตและการพัฒนา

สิ่งมีชีวิตใหม่ที่ปรากฏจากการสืบพันธุ์ไม่ได้รับลักษณะสำเร็จรูปจากพ่อแม่ แต่โปรแกรมทางพันธุกรรมบางอย่างความเป็นไปได้ในการพัฒนาลักษณะบางอย่าง ข้อมูลทางพันธุกรรมนี้เกิดขึ้นในระหว่างการพัฒนาบุคคล ตามกฎแล้วการพัฒนาส่วนบุคคลจะแสดงในการเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพในร่างกาย การเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณในร่างกายเรียกว่าการเติบโต พวกมันแสดงออกเช่นในรูปแบบของการเพิ่มมวลและมิติเชิงเส้นของสิ่งมีชีวิตซึ่งขึ้นอยู่กับการสืบพันธุ์ของโมเลกุล เซลล์ และโครงสร้างทางชีววิทยาอื่น ๆ

การพัฒนาของสิ่งมีชีวิต- นี่คือลักษณะที่ปรากฏของความแตกต่างเชิงคุณภาพในโครงสร้าง ความซับซ้อนของฟังก์ชัน ฯลฯ ซึ่งขึ้นอยู่กับความแตกต่างของเซลล์

การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตสามารถดำเนินต่อไปตลอดชีวิตหรือสิ้นสุดในบางช่วงของมัน ในกรณีแรกพูดถึง ไม่ จำกัด, หรือ การเติบโตแบบเปิด. เป็นลักษณะเฉพาะของพืชและเชื้อรา ในกรณีที่สอง เรากำลังเผชิญกับ ถูก จำกัดหรือการเจริญเติบโตแบบปิดในสัตว์และแบคทีเรีย

ระยะเวลาของการดำรงอยู่ของเซลล์ สิ่งมีชีวิต สปีชีส์ และระบบทางชีววิทยาอื่น ๆ แต่ละเซลล์นั้นมีเวลาจำกัด สาเหตุหลักมาจากอิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการสืบพันธุ์อย่างต่อเนื่องของระบบเหล่านี้ การสืบพันธุ์ของเซลล์และสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับกระบวนการของการจำลองตัวเองของโมเลกุลดีเอ็นเอ การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตทำให้แน่ใจถึงการมีอยู่ของสายพันธุ์ และการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่อาศัยอยู่บนโลกทำให้แน่ใจถึงการมีอยู่ของชีวมณฑล

กรรมพันธุ์เรียกว่าถ่ายทอดลักษณะความเป็นบิดามารดามาหลายชั่วอายุคน

อย่างไรก็ตาม หากเครื่องหมายถูกเก็บรักษาไว้ในระหว่างการสืบพันธุ์ การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปจะเป็นไปไม่ได้ ในเรื่องนี้ สมบัติที่ตรงกันข้ามกับกรรมพันธุ์ปรากฏว่า- ความแปรปรวน.

ความแปรปรวน- นี่คือความเป็นไปได้ที่จะได้รับคุณสมบัติและคุณสมบัติใหม่ในช่วงชีวิตซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงวิวัฒนาการและการอยู่รอดของสายพันธุ์ที่เหมาะสมที่สุด

วิวัฒนาการเป็นกระบวนการที่ย้อนกลับไม่ได้ของการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ของสิ่งมีชีวิต

มันขึ้นอยู่กับ การสืบพันธุ์แบบก้าวหน้า ความแปรปรวนทางพันธุกรรม การดิ้นรนเพื่อการดำรงอยู่และ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ . การกระทำของปัจจัยเหล่านี้นำไปสู่รูปแบบชีวิตที่หลากหลายปรับให้เข้ากับ เงื่อนไขต่างๆที่อยู่อาศัย. วิวัฒนาการที่ก้าวหน้าได้ผ่านชุดของขั้นตอนต่างๆ ได้แก่ รูปแบบก่อนเซลล์ สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ จนถึงมนุษย์

พันธุศาสตร์งานของมัน พันธุกรรมและความแปรปรวนเป็นคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต วิธีการทางพันธุศาสตร์ แนวคิดและสัญลักษณ์ทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน ทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับยีนและจีโนม

พันธุศาสตร์ หน้าที่ของมัน

ความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและชีววิทยาของเซลล์ในศตวรรษที่ 18-19 ทำให้นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งคาดเดาเกี่ยวกับการมีอยู่ของปัจจัยทางพันธุกรรมบางอย่างที่กำหนด ตัวอย่างเช่น การพัฒนาของโรคทางพันธุกรรม แต่สมมติฐานเหล่านี้ไม่ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานที่เหมาะสม แม้แต่ทฤษฎีของ pangenesis ภายในเซลล์ที่กำหนดโดย H. de Vries ในปี 1889 ซึ่งสันนิษฐานว่ามี "pangens" บางอย่างในนิวเคลียสของเซลล์ที่กำหนดความโน้มเอียงทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตและการปล่อยสู่โปรโตพลาสซึมของเฉพาะผู้ที่กำหนดเซลล์ ชนิดไม่สามารถเปลี่ยนสถานการณ์ได้เช่นเดียวกับทฤษฎีของ "พลาสซึมของเชื้อโรค" โดย A. Weisman ตามลักษณะที่ได้รับในกระบวนการของการสร้างยีนจะไม่ได้รับการถ่ายทอด

เฉพาะผลงานของนักวิจัยชาวเช็ก G. Mendel (1822-1884) เท่านั้นที่กลายเป็นรากฐานของพันธุศาสตร์สมัยใหม่ อย่างไรก็ตามแม้ว่างานของเขาจะถูกอ้างถึงในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ แต่ผู้ร่วมสมัยก็ไม่สนใจพวกเขา และมีเพียงการค้นพบรูปแบบการสืบทอดอิสระโดยนักวิทยาศาสตร์สามคนในคราวเดียว - E. Chermak, K. Correns และ H. de Vries - บังคับให้ชุมชนวิทยาศาสตร์หันไปหาต้นกำเนิดของพันธุกรรม

พันธุศาสตร์เป็นศาสตร์ที่ศึกษากฎของกรรมพันธุ์ ความแปรปรวน และวิธีการจัดการ

พันธุศาสตร์ในขั้นตอนปัจจุบันเป็นการศึกษาลักษณะเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของสารพันธุกรรม การวิเคราะห์โครงสร้างและการทำงานของจีโนไทป์ การถอดรหัสโครงสร้างที่ดีของยีน และวิธีการควบคุมการทำงานของยีน การค้นหายีนที่ ทำให้เกิดการพัฒนาของโรคกรรมพันธุ์ของมนุษย์และวิธีการ "แก้ไข" การสร้างยารุ่นใหม่โดยวัคซีน DNA ชนิดการสร้างสิ่งมีชีวิตที่มีคุณสมบัติใหม่โดยใช้เครื่องมือทางพันธุศาสตร์และเซลล์ที่สามารถผลิตมนุษย์ที่จำเป็น ยาและอาหาร รวมถึงการถอดรหัสจีโนมมนุษย์อย่างสมบูรณ์

พันธุกรรมและความแปรปรวน - คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต

กรรมพันธุ์- คือความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการถ่ายทอดลักษณะและคุณสมบัติของมันมาหลายชั่วอายุคน

ความแปรปรวน- คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตที่จะได้รับลักษณะใหม่ในช่วงชีวิต

ป้าย- สิ่งเหล่านี้คือลักษณะทางสัณฐานวิทยา สรีรวิทยา ชีวเคมี และลักษณะอื่นๆ ของสิ่งมีชีวิต ซึ่งบางส่วนแตกต่างจากลักษณะอื่นๆ เช่น สีตา คุณสมบัติพวกเขายังเรียกคุณสมบัติการทำงานใด ๆ ของสิ่งมีชีวิตซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติโครงสร้างบางอย่างหรือกลุ่มของคุณสมบัติพื้นฐาน

สิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งออกเป็น คุณภาพและ เชิงปริมาณ. สัญญาณเชิงคุณภาพมีอาการที่แตกต่างกันสองหรือสามอย่างซึ่งเรียกว่า คุณสมบัติทางเลือกตัวอย่างเช่น ตาสีฟ้าและสีน้ำตาล ในขณะที่ดวงตาในเชิงปริมาณ (ผลผลิตนมของวัว ผลผลิตข้าวสาลี) ไม่มีความแตกต่างที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน

สารพาหะสำคัญของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมคือ DNA การถ่ายทอดทางพันธุกรรมในยูคาริโอตมีสองประเภท: จีโนไทป์และ ไซโตพลาสซึม. พาหะของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมมีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในนิวเคลียสและต่อไปเราจะพูดถึงเรื่องนี้และพาหะของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของไซโตพลาสซึมคือโมเลกุลดีเอ็นเอแบบวงกลมที่อยู่ในไมโตคอนเดรียและพลาสมิด การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของไซโตพลาสซึมส่วนใหญ่จะถูกส่งผ่านไปยังไข่ ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่า มารดา

ในไมโตคอนเดรียของเซลล์มนุษย์ไม่ใช่ จำนวนมากของยีน แต่การเปลี่ยนแปลงอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต เช่น นำไปสู่การพัฒนาของอาการตาบอดหรือการเคลื่อนไหวที่ลดลงทีละน้อย Plastids มีบทบาทสำคัญในชีวิตพืช ดังนั้นในบางส่วนของใบอาจมีเซลล์ที่ปราศจากคลอโรฟิลล์อยู่ ซึ่งทำให้ผลผลิตพืชลดลงในอีกด้านหนึ่ง และในทางกลับกัน สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันดังกล่าวมีคุณค่าในการทำสวนตกแต่ง ตัวอย่างดังกล่าวมีการทำซ้ำเป็นหลัก แบบไม่อาศัยเพศเนื่องจากในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศมักได้รับพืชสีเขียวธรรมดา

วิธีการทางพันธุกรรม

1. วิธีการผสมพันธุ์หรือวิธีการข้ามประกอบด้วยการคัดเลือกผู้ปกครองและการวิเคราะห์ลูกหลาน ในเวลาเดียวกัน จีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตจะถูกตัดสินโดยการแสดงออกทางฟีโนไทป์ของยีนในลูกหลานที่ได้รับจากรูปแบบการผสมข้ามพันธุ์ นี่เป็นวิธีการทางพันธุศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดซึ่ง G. Mendel นำมาใช้อย่างเต็มที่เป็นครั้งแรกร่วมกับ วิธีการทางสถิติ. วิธีนี้ใช้ไม่ได้กับพันธุกรรมของมนุษย์ด้วยเหตุผลทางจริยธรรม

2. วิธีไซโตเจเนติกส์ขึ้นอยู่กับการศึกษาคาริโอไทป์: จำนวน รูปร่าง และขนาดของโครโมโซมของร่างกาย การศึกษาคุณลักษณะเหล่านี้ทำให้สามารถระบุพัฒนาการทางพยาธิสภาพต่างๆ ได้

3. วิธีทางชีวเคมีทำให้สามารถระบุเนื้อหาของสารต่างๆ ในร่างกายได้ โดยเฉพาะส่วนที่เกินหรือขาด รวมถึงกิจกรรมของเอนไซม์จำนวนหนึ่ง

4. วิธีการทางอณูพันธุศาสตร์มีวัตถุประสงค์เพื่อระบุความผันแปรในโครงสร้างและถอดรหัสลำดับนิวคลีโอไทด์หลักของส่วนดีเอ็นเอที่ศึกษา สิ่งเหล่านี้ช่วยให้คุณระบุยีนสำหรับโรคทางพันธุกรรมได้แม้ในตัวอ่อน สร้างความเป็นพ่อ ฯลฯ

5. วิธีการทางสถิติประชากรช่วยให้คุณกำหนดองค์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากร ความถี่ ยีนบางตัวและจีโนไทป์ ภาระทางพันธุกรรม ตลอดจนโครงร่างแนวโน้มการพัฒนาของประชากร

6. วิธีการผสมพันธุ์ของเซลล์โซมาติกในวัฒนธรรมช่วยให้คุณสามารถกำหนดตำแหน่งของยีนบางตัวในโครโมโซมเมื่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ รวมกันเช่นหนูและแฮมสเตอร์หนูและมนุษย์เป็นต้น

แนวคิดและสัญลักษณ์ทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน

ยีน- นี่คือส่วนหนึ่งของโมเลกุลดีเอ็นเอหรือโครโมโซมที่มีข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะหรือคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต

ยีนบางตัวสามารถมีอิทธิพลต่อการแสดงลักษณะหลายอย่างพร้อมกัน ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่า pleiotropy. ตัวอย่างเช่นยีนที่กำหนดการพัฒนาของโรคทางพันธุกรรม arachnodactyly (นิ้วแมงมุม) ก็ทำให้เกิดความโค้งของเลนส์ซึ่งเป็นพยาธิสภาพของอวัยวะภายในจำนวนมาก

ยีนแต่ละตัวอยู่ในตำแหน่งที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในโครโมโซม - โลคัส. เนื่องจากในเซลล์ร่างกายของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตส่วนใหญ่ โครโมโซมจะถูกจับคู่ (คล้ายคลึงกัน) โครโมโซมที่จับคู่แต่ละโครโมโซมจึงมีสำเนาของยีนหนึ่งชุดที่รับผิดชอบต่อลักษณะเฉพาะ ยีนดังกล่าวเรียกว่า อัลลีลิก.

ยีนอัลลีลิกส่วนใหญ่มักมีอยู่ในสองเวอร์ชัน - เด่นและด้อย ที่เด่นเรียกว่าอัลลีลที่แสดงออกโดยไม่คำนึงว่ายีนตัวใดอยู่บนโครโมโซมอื่น และยับยั้งการพัฒนาของลักษณะที่เข้ารหัสโดยยีนด้อย อัลลีลที่โดดเด่นมักระบุด้วยอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ของอักษรละติน (A, B, C เป็นต้น) ในขณะที่อัลลีลแบบถอยจะแสดงด้วยอักษรตัวพิมพ์เล็ก (a, b, c เป็นต้น) ถอยอัลลีลสามารถแสดงออกได้ก็ต่อเมื่อพวกมันครอบครองตำแหน่งบนโครโมโซมคู่ทั้งคู่

สิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลเหมือนกันทั้งสองโครโมโซมเรียกว่า โฮโมไซกัสสำหรับยีนนั้นหรือ โฮโมไซกัส(AA, aa, AABB, aabb เป็นต้น) และสิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซมคล้ายคลึงกัน แบบต่างๆยีน - เด่นและด้อย - เรียกว่า heterozygousสำหรับยีนนั้นหรือ heterozygous(Aa, AaBb เป็นต้น).

ยีนจำนวนหนึ่งสามารถมีตัวแปรโครงสร้างได้ตั้งแต่ 3 แบบขึ้นไป ตัวอย่างเช่น กลุ่มเลือดตามระบบ AB0 จะถูกเข้ารหัสโดยอัลลีลสามตัว - I A, I B, i ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่า อัลลีลหลายตัวอย่างไรก็ตาม แม้ในกรณีนี้ โครโมโซมแต่ละคู่จากคู่นั้นมีอัลลีลเพียงตัวเดียว นั่นคือ ยีนทั้งสามแบบในสิ่งมีชีวิตเดียวไม่สามารถแสดงได้

จีโนม- ชุดของยีนที่มีลักษณะเฉพาะของชุดโครโมโซมเดี่ยว

จีโนไทป์- ชุดของยีนที่มีลักษณะเฉพาะของชุดโครโมโซมแบบดิพลอยด์

ฟีโนไทป์- ชุดของสัญญาณและคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของจีโนไทป์และสิ่งแวดล้อม

เนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีความแตกต่างกันในหลายลักษณะ จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างรูปแบบของการสืบทอดโดยการวิเคราะห์ลักษณะตั้งแต่สองลักษณะขึ้นไปในลูกหลานเท่านั้น การข้ามซึ่งพิจารณาการสืบทอดและดำเนินการบัญชีเชิงปริมาณที่ถูกต้องของลูกหลานสำหรับลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่เรียกว่า โมโนไฮบริดม. ในสองคู่ - ไดไฮบริดตามสัญญาณเพิ่มเติม - ลูกผสม.

ตามฟีโนไทป์ของแต่ละบุคคล เป็นไปไม่ได้เสมอที่จะสร้างจีโนไทป์ของมัน เนื่องจากทั้งสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮโมไซกัสสำหรับยีนเด่น (AA) และเฮเทอโรไซกัส (Aa) จะมีการรวมตัวของอัลลีลที่โดดเด่นในฟีโนไทป์ ดังนั้นเพื่อตรวจสอบจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตด้วยการปฏิสนธิข้าม วิเคราะห์ข้าม- การข้ามซึ่งสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเด่นถูกข้ามด้วยยีนด้อยแบบ homozygous ในกรณีนี้ สิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮโมไซกัสสำหรับยีนเด่นจะไม่ทำให้เกิดการแตกแยกในลูกหลาน ในขณะที่ในลูกหลานของบุคคลต่างเพศจะสังเกตได้จำนวนบุคคลที่มีลักษณะเด่นและด้อยเท่ากันในจำนวนเท่ากัน

อนุสัญญาต่อไปนี้มักใช้ในการเขียนโครงร่างแบบไขว้:

R (จาก lat. พ่อแม่- ผู้ปกครอง) - สิ่งมีชีวิตของผู้ปกครอง;

$♀$ (สัญลักษณ์เล่นแร่แปรธาตุของวีนัส - กระจกเงาพร้อมที่จับ) - มารดา;

$♂$ (สัญลักษณ์เล่นแร่แปรธาตุของดาวอังคาร - โล่และหอก) - บุคคลของบิดา;

$×$ - เครื่องหมายกากบาท;

F 1, F 2, F 3, ฯลฯ - ลูกผสมของรุ่นแรก, สอง, สามและรุ่นต่อ ๆ ไป;

F a - ลูกหลานจากการวิเคราะห์กากบาท

ทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

ผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์ G. Mendel รวมถึงผู้ติดตามที่ใกล้ชิดที่สุดของเขาไม่มีความคิดเกี่ยวกับพื้นฐานทางวัตถุของความโน้มเอียงทางพันธุกรรมหรือยีน อย่างไรก็ตาม ในปี ค.ศ. 1902–1903 นักชีววิทยาชาวเยอรมัน T. Boveri และนักศึกษาชาวอเมริกัน W. Setton ได้เสนอแนะอย่างอิสระว่าพฤติกรรมของโครโมโซมระหว่างการเจริญเติบโตของเซลล์และการปฏิสนธิทำให้สามารถอธิบายการแยกตัวของปัจจัยทางพันธุกรรมตาม Mendel กล่าวคือใน ความคิดเห็นของพวกเขายีนจะต้องอยู่บนโครโมโซม สมมติฐานเหล่านี้ได้กลายเป็นรากฐานที่สำคัญของทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

ในปี 1906 นักพันธุศาสตร์ชาวอังกฤษ W. Batson และ R. Pennet ค้นพบการละเมิด Mendelian แยกเมื่อข้ามถั่วหวานและ L. Doncaster เพื่อนร่วมชาติของพวกเขาในการทดลองกับผีเสื้อมอดมะยม ค้นพบมรดกที่เชื่อมโยงกับเพศ ผลของการทดลองเหล่านี้ขัดแย้งอย่างชัดเจนกับการทดลองของ Mendelian แต่เมื่อถึงเวลานั้น เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าจำนวนคุณลักษณะที่รู้จักสำหรับวัตถุทดลองมีมากกว่าจำนวนโครโมโซมมาก และสิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าแต่ละโครโมโซมมียีนมากกว่าหนึ่งยีน และ ยีนของโครโมโซมหนึ่งโครโมโซมได้รับการถ่ายทอดร่วมกัน

ในปีพ.ศ. 2453 การทดลองของกลุ่มของที. มอร์แกนได้เริ่มต้นขึ้นกับวัตถุทดลองใหม่ นั่นคือ แมลงหวี่แมลงหวี่ ผลของการทดลองเหล่านี้ทำให้ในช่วงกลางทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 20 สามารถกำหนดบทบัญญัติหลักของทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม เพื่อกำหนดลำดับการจัดเรียงของยีนในโครโมโซมและระยะห่างระหว่างพวกมัน กล่าวคือ รวบรวม แผนที่โครโมโซมแรก

บทบัญญัติหลักของทฤษฎีโครโมโซมของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม:

1. ยีนตั้งอยู่บนโครโมโซม ยีนบนโครโมโซมเดียวกันนั้นสืบทอดมารวมกันหรือเชื่อมโยงกันและเรียกว่า กลุ่มคลัตช์. จำนวนกลุ่มเชื่อมโยงเป็นตัวเลขเท่ากับชุดโครโมโซมเดี่ยว
2. ยีนแต่ละตัวมีตำแหน่งที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในโครโมโซม - โลคัส
3. ยีนถูกจัดเรียงเป็นเส้นตรงบนโครโมโซม
4. การหยุดชะงักของการเชื่อมโยงยีนเกิดขึ้นจากการข้ามผ่านเท่านั้น
5. ระยะห่างระหว่างยีนบนโครโมโซมเป็นสัดส่วนกับเปอร์เซ็นต์ของการข้ามระหว่างยีน
6. การถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบอิสระมีลักษณะเฉพาะสำหรับยีนของโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกันเท่านั้น

แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับยีนและจีโนม

ในช่วงต้นทศวรรษ 40 ของศตวรรษที่ 20 J. Beadle และ E. Tatum วิเคราะห์ผลการศึกษาทางพันธุกรรมที่ดำเนินการกับเชื้อรา neurospore ได้ข้อสรุปว่ายีนแต่ละตัวควบคุมการสังเคราะห์ของเอนไซม์และกำหนดหลักการ "ยีนหนึ่งตัว - หนึ่งเอนไซม์" .

อย่างไรก็ตามในปี 2504 F. Jacob, J. L. Monod และ A. Lvov สามารถถอดรหัสโครงสร้างของยีน Escherichia coli และศึกษากฎระเบียบของกิจกรรมได้ สำหรับการค้นพบนี้ พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 2508

ในระหว่างการศึกษานอกเหนือจากยีนโครงสร้างที่ควบคุมการพัฒนาของลักษณะเฉพาะ พวกเขาสามารถระบุยีนที่ควบคุมได้ ซึ่งหน้าที่หลักคือการแสดงออกของลักษณะที่เข้ารหัสโดยยีนอื่น ๆ

โครงสร้างของยีนโปรคาริโอตยีนโครงสร้างของโปรคาริโอตมีโครงสร้างที่ซับซ้อน เนื่องจากมีขอบเขตการควบคุมและลำดับการเข้ารหัส ภูมิภาคที่บังคับใช้ ได้แก่ โปรโมเตอร์ ผู้ปฏิบัติงาน และผู้ยุติ โปรโมเตอร์เรียกว่าภูมิภาคของยีนที่แนบเอ็นไซม์ RNA polymerase ซึ่งทำให้แน่ใจในการสังเคราะห์ mRNA ระหว่างการถอดรหัส กับ โอเปอเรเตอร์ซึ่งอยู่ระหว่างโปรโมเตอร์และลำดับโครงสร้างสามารถผูก โปรตีนอัดฉีดซึ่งไม่อนุญาตให้ RNA polymerase เริ่มอ่านข้อมูลทางพันธุกรรมจากลำดับการเข้ารหัส และมีเพียงการลบออกเท่านั้นที่อนุญาตให้เริ่มการถอดรหัสได้ โครงสร้างของตัวยับยั้งมักจะเข้ารหัสในยีนควบคุมที่อยู่ในส่วนอื่นของโครโมโซม การอ่านข้อมูลสิ้นสุดที่ส่วนของยีนที่เรียกว่า เทอร์มิเนเตอร์.

ลำดับการเข้ารหัสยีนโครงสร้างประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีนที่สอดคล้องกัน ลำดับการเข้ารหัสในโปรคาริโอตเรียกว่า ซิสโทรนอมและชุดของการเข้ารหัสและขอบเขตการควบคุมของยีนโปรคาริโอต - โอเปร่า. โดยทั่วไป โปรคาริโอตซึ่งรวมถึง E. coli มียีนจำนวนน้อยตั้งอยู่บนโครโมโซมวงแหวนเดียว

ไซโตพลาสซึมของโปรคาริโอตอาจมีโมเลกุล DNA แบบวงกลมหรือเปิดขนาดเล็กเพิ่มเติมที่เรียกว่าพลาสมิด พลาสมิดสามารถรวมเข้ากับโครโมโซมและถ่ายโอนจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้ พวกเขาสามารถนำเสนอข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะทางเพศ การก่อโรค และการดื้อยาปฏิชีวนะ

โครงสร้างของยีนยูคาริโอตซึ่งแตกต่างจากโปรคาริโอต ยีนยูคาริโอตไม่มีโครงสร้างโอเปอรอน เนื่องจากไม่มีโอเปอเรเตอร์ และยีนโครงสร้างแต่ละตัวจะมาพร้อมกับโปรโมเตอร์และเทอร์มิเนเตอร์เท่านั้น นอกจากนี้ บริเวณที่สำคัญของยีนยูคาริโอต ( exons) สลับกับไม่มีนัยสำคัญ ( อินตรอน) ซึ่งแปลงเป็น mRNA อย่างสมบูรณ์แล้วตัดตอนในช่วงการเจริญเติบโต บทบาททางชีวภาพของอินตรอนคือการลดโอกาสในการกลายพันธุ์ในพื้นที่ที่สำคัญ การควบคุมยีนยูคาริโอตมีความซับซ้อนมากกว่าที่อธิบายไว้สำหรับโปรคาริโอต

จีโนมมนุษย์ ในแต่ละเซลล์ของมนุษย์ มี DNA ประมาณ 2 ม. ในโครโมโซม 46 โครโมโซม ซึ่งอัดแน่นเป็นเกลียวคู่ ซึ่งประกอบด้วยคู่นิวคลีโอไทด์ประมาณ 3.2 $ × 10 ดอลลาร์ 9 คู่ ซึ่งให้ชุดค่าผสมที่ไม่ซ้ำกันประมาณ 10 1900000000 ค่าที่เป็นไปได้ ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ทราบตำแหน่งของยีนมนุษย์ประมาณ 1,500 ยีน แต่จำนวนรวมของพวกมันอยู่ที่ประมาณ 100,000 เนื่องจากมีเพียงโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์เท่านั้นที่มีประมาณ 10,000 โดยไม่ต้องพูดถึงจำนวนโปรตีนต่างๆ ที่มีอยู่ในเซลล์ .

ในปี พ.ศ. 2531 ได้มีการเปิดตัวโครงการระดับนานาชาติ "จีโนมมนุษย์" ซึ่ง จุดเริ่มต้นของXXIศตวรรษสิ้นสุดลงด้วยการถอดรหัสลำดับนิวคลีโอไทด์อย่างสมบูรณ์ เขาทำให้มันเป็นไปได้ที่จะเข้าใจว่าคนสองคนที่แตกต่างกันมีลำดับนิวคลีโอไทด์ที่คล้ายกัน 99.9% และมีเพียง 0.1% ที่เหลือเท่านั้นที่กำหนดบุคลิกลักษณะของเรา โดยรวมแล้วมีการค้นพบยีนโครงสร้างประมาณ 30–40,000 ยีน แต่จากนั้นก็ลดจำนวนลงเหลือ 25–30,000 ยีน ในบรรดายีนเหล่านี้ ไม่เพียงมียีนที่มีลักษณะเฉพาะแต่ยังทำซ้ำหลายแสนครั้งอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ยีนเหล่านี้เข้ารหัสโปรตีนจำนวนมากขึ้น เช่น โปรตีนป้องกันนับหมื่น - อิมมูโนโกลบูลิน

97% ของจีโนมของเราคือ "ขยะ" ทางพันธุกรรมที่มีอยู่เพียงเพราะมันสามารถสืบพันธุ์ได้ดี (RNA ที่คัดลอกมาจากภูมิภาคเหล่านี้จะไม่ออกจากนิวเคลียส) ตัวอย่างเช่น ในบรรดายีนของเรานั้น ไม่ได้มีเพียงยีน "มนุษย์" เท่านั้น แต่ยังมียีน 60% ที่คล้ายกับยีนของแมลงวันผลไม้ และยีนของเรามากถึง 99% เกี่ยวข้องกับชิมแปนซี

ควบคู่ไปกับการถอดรหัสของจีโนม การทำแผนที่โครโมโซมก็เกิดขึ้นด้วย ซึ่งไม่เพียงแต่จะตรวจจับได้เท่านั้น แต่ยังระบุตำแหน่งของยีนบางตัวที่รับผิดชอบในการพัฒนาโรคทางพันธุกรรมเช่นเดียวกับเป้าหมายของยา ยีน

การถอดรหัสจีโนมมนุษย์ยังไม่มีผลโดยตรง เนื่องจากเราได้รับคำแนะนำในการรวบรวมสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเช่นบุคคล แต่ยังไม่ได้เรียนรู้วิธีสร้างหรือแก้ไขข้อผิดพลาดอย่างน้อย อย่างไรก็ตาม ยุคของการแพทย์ระดับโมเลกุลกำลังใกล้เข้ามาแล้ว ทั่วโลกมีการพัฒนาสิ่งที่เรียกว่าการเตรียมยีนที่สามารถบล็อก กำจัด หรือแม้แต่แทนที่ยีนทางพยาธิวิทยาในคนที่มีชีวิต ไม่ใช่แค่ในไข่ที่ปฏิสนธิเท่านั้น

เราไม่ควรลืมว่าในเซลล์ยูคาริโอต DNA นั้นไม่เพียงมีอยู่ในนิวเคลียสเท่านั้น แต่ยังอยู่ในไมโตคอนเดรียและพลาสมิดด้วย ต่างจากจีโนมนิวเคลียร์ การจัดระเบียบของยีนไมโตคอนเดรียและพลาสติดมีความเหมือนกันมากกับการจัดระเบียบของจีโนมโปรคาริโอต แม้ว่าออร์แกเนลล์เหล่านี้จะมีข้อมูลการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเซลล์น้อยกว่า 1% และไม่ได้เข้ารหัสชุดโปรตีนทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการทำงานของพวกมันเอง แต่ก็สามารถส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติบางอย่างของร่างกายอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นความแตกต่างในพืชคลอโรฟิตัม ไม้เลื้อย และอื่นๆ จึงสืบทอดมาจากลูกหลานจำนวนเล็กน้อยที่ไม่มีนัยสำคัญ แม้ว่าจะมีการข้ามพืชที่แตกต่างกันสองต้นก็ตาม นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า plastids และ mitochondria ส่วนใหญ่ถูกส่งผ่านไซโตพลาสซึมของไข่ดังนั้นการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนี้จึงเรียกว่ามารดาหรือไซโตพลาสซึมซึ่งตรงกันข้ามกับจีโนไทป์ซึ่งมีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในนิวเคลียส

"ความหมายของชีววิทยาในชีวิตคืออะไร" ข้อความโดยสรุปในบทความนี้จะเปิดเผยแง่บวกทั้งหมดของพื้นที่นี้และความเป็นไปได้ในการใช้งานในอนาคต

Posts: ความหมายของชีววิทยา

ชีววิทยาเป็นระบบวิทยาศาสตร์ที่ศึกษา สัตว์ป่า. ประกอบด้วยวิทยาศาสตร์มากมาย อย่างแรกคือพฤกษศาสตร์และสัตววิทยา สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อกว่า 2,000 ปีที่แล้ว เมื่อเวลาผ่านไป มีหลายทิศทาง ซึ่งคุณจะคุ้นเคยในภายหลัง

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมเฉพาะของตนเอง เป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติที่สัตว์มีปฏิสัมพันธ์ด้วย มีสิ่งมีชีวิตจำนวนมากอยู่รอบตัวคน: เชื้อรา แบคทีเรีย สัตว์และพืช และแต่ละกลุ่มศึกษาโดยแยกวิทยาศาสตร์ทางชีววิทยา

แยกจากกัน ชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ที่ผ่านการวิจัยได้รับการออกแบบเพื่อโน้มน้าวมนุษยชาติให้มีทัศนคติที่ระมัดระวังต่อธรรมชาติและปฏิบัติตามกฎหมาย นี่คือศาสตร์แห่งอนาคต ดังนั้นบทบาทของชีววิทยาในอนาคตจึงเป็นเรื่องยากที่จะประเมินความเป็นจริง เพราะมันศึกษาชีวิตและการแสดงออกทั้งหมดของมันในทุกรายละเอียด ชีววิทยาสมัยใหม่ผสมผสานแนวคิดต่างๆ เช่น ทฤษฎีเซลล์ วิวัฒนาการ พันธุศาสตร์ พลังงาน และสภาวะสมดุล

ทุกวันนี้ วิทยาศาสตร์ใหม่ๆ ได้แยกออกจากชีววิทยา ซึ่งมีบทบาทสำคัญไม่เพียงแต่สำหรับมนุษยชาติในปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในอนาคตด้วย ได้แก่ พันธุกรรม พฤกษศาสตร์ สัตววิทยา จุลชีววิทยา สัณฐานวิทยา สรีรวิทยา และไวรัสวิทยา สิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนของความรู้พื้นฐานอันล้ำค่าที่สะสมมานานหลายปีโดยอารยธรรม

การใช้ความรู้ทางชีววิทยาในชีวิตประจำวัน

ทุกวันนี้ มนุษยชาติประสบปัญหาอย่างฉับพลันในการปกป้องสุขภาพ การจัดหาอาหาร การอนุรักษ์ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลก และระบบนิเวศน์ ตัวอย่างเช่น ชีววิทยาใน ชีวิตประจำวันช่วยชีวิตคนมากมายด้วยการพัฒนายาปฏิชีวนะ วิทยาศาสตร์ยังช่วยให้มนุษย์มีอาหาร - นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างพืชที่ให้ผลผลิตสูง สัตว์สายพันธุ์ใหม่ นักชีววิทยาศึกษาดินและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อรักษาและเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ จากเชื้อราและแบคทีเรีย ผู้คนได้เรียนรู้ที่จะกินคีเฟอร์ ชีส และโยเกิร์ต

วิทยาศาสตร์ชีวภาพเป็นรากฐานที่แข็งแกร่งในด้านสังคมวิทยา การแพทย์ และนิเวศวิทยา เธอได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องด้วยความรู้ นี่คือคุณค่าของมัน ต้องขอบคุณชีววิทยา ผู้คนได้เรียนรู้ที่จะรักษาแบคทีเรียและ โรคไวรัส. งานวิจัยไม่ได้ไร้ประโยชน์: แหล่งที่มาของโรคร้ายเช่นไทฟอยด์ อหิวาตกโรค ไข้ทรพิษและแอนแทรกซ์หายไปจากโลก

บทบาทของชีววิทยามีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง วันนี้ จีโนมมนุษย์ถูกถอดรหัส และในอนาคต การค้นพบที่ยิ่งใหญ่กว่ารอเราอยู่ ซึ่งจะช่วยทิศทางเช่น เทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งไม่เพียงแต่สร้างยาที่ปลอดภัยเท่านั้น แต่ยังเพิ่มคุณภาพชีวิตด้วย

การปฏิบัติตามกฎหมายทางชีววิทยาและการใช้เทคโนโลยีชีวภาพจะช่วยให้ชาวโลกทุกคนอยู่ร่วมกันได้อย่างปลอดภัย ในอนาคต ชีววิทยาจะเปลี่ยนเป็นพลังที่แท้จริงที่เอื้อต่อความเจริญรุ่งเรืองของโลกและความสามัคคีระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ

เราหวังว่าข้อความในหัวข้อ "ความหมายของชีววิทยา" จะช่วยให้คุณเตรียมตัวสำหรับบทเรียนและคุณได้เรียนรู้ความหมายของ ความรู้ทางชีววิทยาสำหรับผู้ชายในอนาคต และคุณสามารถเพิ่มเรื่องราวเกี่ยวกับความหมายของชีววิทยาผ่านแบบฟอร์มความคิดเห็นด้านล่าง

กลุ่มที่ 1 ชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ วิธีการทางชีววิทยา

บทบาทของชีววิทยาในการสร้างภาพวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลก ในกิจกรรมภาคปฏิบัติของผู้คน

ชีววิทยา(จากภาษากรีก. bios- ชีวิต, โลโก้- คำศัพท์วิทยาศาสตร์) เป็นวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนเกี่ยวกับสัตว์ป่า

หัวข้อของชีววิทยาคือปรากฏการณ์ทั้งหมดของชีวิต: โครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต ความหลากหลาย ต้นกำเนิดและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต รวมถึงการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม งานหลักของชีววิทยาในฐานะวิทยาศาสตร์คือการตีความปรากฏการณ์ทั้งหมดของธรรมชาติที่มีชีวิตตามพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ โดยคำนึงถึงว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีคุณสมบัติที่แตกต่างจากส่วนประกอบโดยพื้นฐาน

คำว่า "ชีววิทยา" พบได้ในผลงานของนักกายวิภาคศาสตร์ชาวเยอรมัน T. Roose (1779) และ K.-F. Burdakh (1800) แต่จนถึงปี 1802 J.-B. Lamarck และ G.-R. Treviranus หมายถึงวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาสิ่งมีชีวิต

ชีววิทยา ศึกษาทุกแง่มุมของชีวิต โดยเฉพาะโครงสร้าง การทำงาน การเติบโต กำเนิด วิวัฒนาการ และการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตบนโลก จำแนกและอธิบายสิ่งมีชีวิต ต้นกำเนิดของสายพันธุ์ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันและกับสิ่งแวดล้อม

หัวใจของชีววิทยาสมัยใหม่คือ 5 หลักการพื้นฐาน:ทฤษฎีเซลล์ วิวัฒนาการ พันธุกรรม สภาวะสมดุลและพลังงาน

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ

ในปัจจุบัน ชีววิทยามีวิทยาศาตร์จำนวนหนึ่งที่สามารถจัดระบบได้ตามเกณฑ์ต่อไปนี้: เรื่องและโดดเด่น วิธีการการวิจัยและการศึกษา ระดับองค์กรของสัตว์ป่า.

ตามรายวิชาที่เรียนวิทยาศาสตร์ชีวภาพแบ่งออกเป็น แบคทีเรียวิทยา พฤกษศาสตร์ ไวรัสวิทยา สัตววิทยา เชื้อราวิทยา

พฤกษศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาพืชและพืชคลุมโลกอย่างครอบคลุม

สัตววิทยา- สาขาชีววิทยา ศาสตร์แห่งความหลากหลาย โครงสร้าง ชีวิต การกระจายและความสัมพันธ์ของสัตว์กับสิ่งแวดล้อม ต้นกำเนิดและการพัฒนา

แบคทีเรียวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาโครงสร้างและกิจกรรมที่สำคัญของแบคทีเรียตลอดจนบทบาทในธรรมชาติ

ไวรัสวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาไวรัส วัตถุหลัก เห็ดราได้แก่ เห็ด โครงสร้างและลักษณะสำคัญของกิจกรรมที่สำคัญ

ไลเคนวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาไลเคน

แบคทีเรียวิทยา ไวรัสวิทยา และบางแง่มุมของเชื้อราวิทยามักถูกพิจารณาอยู่ภายใน จุลชีววิทยา- สาขาชีววิทยา วิทยาศาสตร์จุลินทรีย์ (แบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อราด้วยกล้องจุลทรรศน์)

ซิสเต็มศาสตร์หรือ อนุกรมวิธาน- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่อธิบายและจำแนกสิ่งมีชีวิตและสูญพันธุ์ทั้งหมดออกเป็นกลุ่มๆ

ในทางกลับกัน วิทยาศาสตร์ทางชีววิทยาที่ระบุไว้แต่ละรายการจะถูกแบ่งออกเป็นชีวเคมี สัณฐานวิทยา กายวิภาคศาสตร์ สรีรวิทยา เอ็มบริโอวิทยา พันธุศาสตร์ และอนุกรมวิธาน (ของพืช สัตว์ หรือจุลินทรีย์)

ชีวเคมี- นี่คือศาสตร์ขององค์ประกอบทางเคมีของสิ่งมีชีวิต กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตและพื้นฐานของกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต

สัณฐานวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษารูปร่างและโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตตลอดจนรูปแบบการพัฒนา ในความหมายกว้างๆ จะรวมถึงเซลล์วิทยา กายวิภาคศาสตร์ จุลชีววิทยา และเอ็มบริโอวิทยา แยกแยะลักษณะทางสัณฐานวิทยาของสัตว์และพืช

กายวิภาคศาสตร์- นี่คือสาขาของชีววิทยา (อย่างแม่นยำมากขึ้น สัณฐานวิทยา) วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้างภายในและรูปร่างของอวัยวะแต่ละระบบและร่างกายโดยรวม. กายวิภาคของพืชถือเป็นส่วนหนึ่งของพฤกษศาสตร์ กายวิภาคของสัตว์ถือเป็นส่วนหนึ่งของสัตววิทยา และกายวิภาคของมนุษย์เป็นศาสตร์ที่แยกจากกัน

สรีรวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษากระบวนการของกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์ ระบบ อวัยวะ เนื้อเยื่อ และเซลล์ของพวกมัน มีสรีรวิทยาของพืช สัตว์ และมนุษย์

คัพภวิทยา (ชีววิทยาการพัฒนา)- สาขาชีววิทยา, วิทยาศาสตร์ของการพัฒนาบุคคลของสิ่งมีชีวิต, รวมถึงการพัฒนาของตัวอ่อน.

วัตถุ พันธุศาสตร์คือแบบแผนของกรรมพันธุ์และความแปรปรวน ปัจจุบันเป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่มีการพัฒนาแบบไดนามิกมากที่สุด

ตามระดับการศึกษาการจัดองค์กรของธรรมชาติที่มีชีวิตพวกเขาแยกความแตกต่างทางอณูชีววิทยา เซลล์วิทยา จุลกายวิภาคศาสตร์ อวัยวะ ชีววิทยาของสิ่งมีชีวิต และระบบเหนือสิ่งมีชีวิต

อณูชีววิทยาเป็นหนึ่งในสาขาที่อายุน้อยที่สุดของชีววิทยา ซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโดยเฉพาะการจัดระเบียบข้อมูลทางพันธุกรรมและการสังเคราะห์โปรตีน

เซลล์วิทยาหรือ เซลล์ชีววิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพวัตถุประสงค์ของการศึกษาคือเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวและหลายเซลล์

มิญชวิทยา- วิทยาศาสตร์ชีวภาพ ส่วนหนึ่งของสัณฐานวิทยา วัตถุที่เป็นโครงสร้างของเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์

สู่ทรงกลม อวัยวะรวมถึงสัณฐานวิทยา กายวิภาคศาสตร์ และสรีรวิทยาของอวัยวะต่างๆ และระบบของอวัยวะต่างๆ

ชีววิทยาของสิ่งมีชีวิต รวมถึงวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต เช่น จริยธรรมศาสตร์แห่งพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต

ชีววิทยาของระบบเหนือสิ่งมีชีวิตแบ่งออกเป็นชีวภูมิศาสตร์และนิเวศวิทยา การศึกษาการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต ชีวภูมิศาสตร์ในทางตรงกันข้าม นิเวศวิทยา- การจัดระเบียบและการทำงานของระบบเหนือสิ่งมีชีวิตในระดับต่างๆ: ประชากร biocenoses (ชุมชน) biogeocenoses (ระบบนิเวศ) และ biosphere

ตามวิธีการวิจัยที่มีอยู่ทั่วไปสามารถแยกความแตกต่างเชิงพรรณนา (เช่น สัณฐานวิทยา) เชิงทดลอง (เช่น สรีรวิทยา) และชีววิทยาเชิงทฤษฎี

การเปิดเผยและอธิบายความสม่ำเสมอของโครงสร้าง การทำงาน และการพัฒนาธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตในระดับต่างๆ ขององค์กร เป็นหน้าที่ ชีววิทยาทั่วไปซึ่งรวมถึงชีวเคมี อณูชีววิทยา เซลล์วิทยา เอ็มบริโอ พันธุศาสตร์ นิเวศวิทยา วิทยาศาสตร์วิวัฒนาการ และมานุษยวิทยา

ลัทธิวิวัฒนาการศึกษาสาเหตุ แรงขับเคลื่อน กลไก และรูปแบบทั่วไปของวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ส่วนหนึ่งคือ ซากดึกดำบรรพ์- วิทยาศาสตร์ เรื่องที่เป็นซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต

มานุษยวิทยา- ส่วนหนึ่งของชีววิทยาทั่วไป ศาสตร์แห่งการกำเนิดและการพัฒนาของมนุษย์ในฐานะสปีชีส์ทางชีววิทยา ตลอดจนความหลากหลายของประชากรของมนุษย์สมัยใหม่และรูปแบบของปฏิสัมพันธ์

ด้านชีววิทยาประยุกต์ได้รับมอบหมายในสาขาเทคโนโลยีชีวภาพ การผสมพันธุ์ และวิทยาศาสตร์ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วอื่นๆ

เทคโนโลยีชีวภาพเรียกว่าวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาการใช้สิ่งมีชีวิตและกระบวนการทางชีววิทยาในการผลิต มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอาหาร (การอบ การทำชีส การต้มเบียร์ ฯลฯ) และอุตสาหกรรมยา (การได้รับยาปฏิชีวนะ วิตามิน) สำหรับการบำบัดน้ำ ฯลฯ

การคัดเลือก- ศาสตร์แห่งวิธีการสร้างสายพันธุ์ของสัตว์เลี้ยง พันธุ์พืชที่ปลูก และสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับบุคคล การคัดเลือกยังเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงสิ่งมีชีวิตซึ่งดำเนินการโดยมนุษย์ตามความต้องการของเขา

ความก้าวหน้าของชีววิทยามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความสำเร็จของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและวิทยาศาสตร์ที่แน่นอนอื่นๆ เช่น ฟิสิกส์ เคมี คณิตศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ เป็นต้น ตัวอย่างเช่น กล้องจุลทรรศน์ อัลตราซาวนด์ (อัลตราซาวนด์) เอกซเรย์ และกระบวนการอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในระบบสิ่งมีชีวิตจะเป็น เป็นไปไม่ได้โดยไม่ต้องใช้วิธีการทางเคมีและทางกายภาพ การใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์ช่วยให้สามารถระบุการมีอยู่ของการเชื่อมต่อปกติระหว่างวัตถุหรือปรากฏการณ์ เพื่อยืนยันความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์ที่ได้รับ และในอีกทางหนึ่ง เพื่อสร้างแบบจำลองปรากฏการณ์หรือกระบวนการ เมื่อเร็วๆ นี้ วิธีการทางคอมพิวเตอร์ เช่น การสร้างแบบจำลอง มีความสำคัญมากขึ้นในด้านชีววิทยา ที่จุดตัดของชีววิทยาและวิทยาศาสตร์อื่นๆ มีวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ เกิดขึ้นมากมาย เช่น ชีวฟิสิกส์ ชีวเคมี ไบโอนิค เป็นต้น

บทบาทของชีววิทยาในการสร้างภาพวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลก

ในขั้นตอนของการก่อตัว ชีววิทยายังไม่ได้แยกจากวิทยาศาสตร์ธรรมชาติอื่น ๆ และถูก จำกัด เฉพาะการสังเกตการศึกษาคำอธิบายและการจำแนกประเภทของตัวแทนของโลกสัตว์และพืชนั่นคือมันเป็นวิทยาศาสตร์เชิงพรรณนา อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่ได้ป้องกันนักธรรมชาติวิทยาโบราณ Hippocrates (c. 460-377 BC), Aristotle (384-322 BC) และ Theophrastus (ชื่อจริง Tirtham, 372-287 BC) e.) มีส่วนสำคัญในการพัฒนา แนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของมนุษย์และสัตว์ ตลอดจนความหลากหลายทางชีวภาพของสัตว์และพืช จึงเป็นการวางรากฐานของกายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา สัตววิทยา และพฤกษศาสตร์ของมนุษย์

ความรู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับสัตว์ป่าและการจัดระบบของข้อเท็จจริงที่สะสมไว้ก่อนหน้านี้ซึ่งเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 16-18 ส่งผลให้มีการตั้งชื่อระบบเลขฐานสองและการสร้างอนุกรมวิธานที่เชื่อมโยงกันของพืช (C. Linnaeus) และสัตว์ (J.-B) . ลามาร์ค).

คำอธิบายของสปีชีส์จำนวนมากที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่คล้ายคลึงกัน เช่นเดียวกับการค้นพบซากดึกดำบรรพ์ กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับที่มาของสปีชีส์และเส้นทางของการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ของโลกอินทรีย์ ดังนั้นการทดลองของ F. Redi, L. Spallanzani และ L. Pasteur ในศตวรรษที่ 17-19 ได้หักล้างสมมติฐานของการเกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติที่อริสโตเติลเสนอและมีอยู่ในยุคกลาง และทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีวเคมีโดย A. I. Oparin และ J. Haldane ได้รับการยืนยันอย่างยอดเยี่ยมจาก S Miller และ G. Urey ทำให้สามารถตอบคำถามเรื่องต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดได้

หากกระบวนการของการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตจากองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิตและวิวัฒนาการในตัวเองไม่ก่อให้เกิดความสงสัยอีกต่อไป กลไก วิธีการและทิศทางของการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ของโลกอินทรีย์ก็ยังไม่กระจ่างชัดนัก เนื่องจากไม่มี สองทฤษฎีการแข่งขันหลักของวิวัฒนาการ (วิวัฒนาการของทฤษฎีสังเคราะห์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของทฤษฎีของ C. Darwin และทฤษฎีของ J.-B. Lamarck) ยังคงไม่สามารถให้หลักฐานที่ละเอียดถี่ถ้วน

การใช้กล้องจุลทรรศน์และวิธีการอื่น ๆ ของวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง อันเนื่องมาจากความก้าวหน้าในด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติอื่นๆ ตลอดจนการแนะนำการทดลอง ทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน T. Schwann และ M. Schleiden สามารถกำหนดทฤษฎีเซลล์ใน ศตวรรษที่ 19 เสริมด้วย R. Virchow และ K. Baer ในเวลาต่อมา มันกลายเป็นลักษณะทั่วไปที่สำคัญที่สุดในชีววิทยาซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญของแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับความสามัคคีของโลกอินทรีย์

การค้นพบรูปแบบการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมโดยพระภิกษุเช็ก G. Mendel เป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาทางชีววิทยาอย่างรวดเร็วต่อไปใน XX-XXI ศตวรรษและไม่เพียงนำไปสู่การค้นพบพาหะแห่งการถ่ายทอดทางพันธุกรรม - DNA เท่านั้น แต่ยังรวมถึงรหัสพันธุกรรมตลอดจนกลไกพื้นฐานของการควบคุม การอ่าน และความแปรปรวนของข้อมูลทางพันธุกรรม

การพัฒนาความคิดเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมทำให้เกิดวิทยาศาสตร์เช่น นิเวศวิทยา,และถ้อยคำ หลักคำสอนของชีวมณฑลเป็นระบบดาวเคราะห์ที่มีหลายองค์ประกอบที่ซับซ้อนของสารเชิงซ้อนทางชีววิทยาขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อถึงกัน เช่นเดียวกับกระบวนการทางเคมีและธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นบนโลก (V.I. Vernadsky) ซึ่งท้ายที่สุดก็ช่วยลดผลกระทบด้านลบของกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ได้ในระดับเล็กน้อย

ดังนั้น ชีววิทยาจึงมีบทบาทสำคัญในการสร้างภาพวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลก

ชีววิทยาเป็นระบบของวิทยาศาสตร์ซึ่งวัตถุของการศึกษาคือสิ่งมีชีวิตและการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม

บทบาทของชีววิทยาใน สังคมสมัยใหม่และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการแพทย์เป็นสิ่งล้ำค่า ทุกครั้งที่เรานึกถึงคำถามที่ว่าบทบาทของชีววิทยาในสังคมยุคใหม่คืออะไร เราจำได้ว่าต้องขอบคุณความกล้าหาญของนักชีววิทยาทางการแพทย์ที่ศูนย์กลางของโรคระบาดร้ายแรงได้หายไปจากโลก: กาฬโรค อหิวาตกโรค ไข้ไทฟอยด์ แอนแทรกซ์ ไข้ทรพิษและอื่น ๆ ไม่น้อยโรคที่คุกคามชีวิต เราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าบทบาทของชีววิทยาในสังคมสมัยใหม่มีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงชีวิตสมัยใหม่โดยปราศจากการคัดเลือก การวิจัยทางพันธุกรรม การผลิตผลิตภัณฑ์อาหารใหม่ ตลอดจนแหล่งพลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ความสำคัญหลักของชีววิทยาคือมันเป็นรากฐานและพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับวิทยาศาสตร์ที่มีแนวโน้มว่าจะมีแนวโน้มมากมาย เช่น พันธุวิศวกรรมและไบโอนิค เธอเป็นเจ้าของการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ - การถอดรหัสจีโนมมนุษย์ ทิศทางเช่นเทคโนโลยีชีวภาพยังถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของความรู้ที่รวมอยู่ในชีววิทยา

สถานการณ์ทางนิเวศวิทยาที่ไม่เสถียรบนโลกจำเป็นต้องคิดใหม่เกี่ยวกับกิจกรรมการผลิต และความสำคัญของชีววิทยาในชีวิตมนุษย์กำลังเคลื่อนไปสู่ระดับใหม่ ทุกปีเราพบเห็นภัยพิบัติขนาดใหญ่ สาเหตุหลายประการเกิดจากการเติบโตของประชากรโลก การใช้แหล่งพลังงานอย่างไม่สมเหตุผล ตลอดจนความขัดแย้งทางเศรษฐกิจและสังคมที่มีอยู่ในสังคมสมัยใหม่ ปัจจุบันแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการดำรงอยู่ของอารยธรรมต่อไปเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีความสามัคคีในสภาพแวดล้อม เฉพาะการปฏิบัติตามกฎหมายทางชีววิทยา เช่นเดียวกับการใช้เทคโนโลยีชีวภาพแบบก้าวหน้าอย่างแพร่หลายโดยอาศัยการคิดเชิงนิเวศน์เท่านั้น ที่จะรับประกันการอยู่ร่วมกันอย่างปลอดภัยตามธรรมชาติสำหรับผู้อยู่อาศัยทั้งหมดในโลกโดยไม่มีข้อยกเว้น

บทบาทของชีววิทยาในสังคมยุคใหม่ได้กลายมาเป็นพลังที่แท้จริง ด้วยความรู้ของเธอ ความเจริญรุ่งเรืองของโลกของเราจึงเป็นไปได้ นั่นคือเหตุผลที่คำตอบสำหรับคำถามที่ว่าบทบาทของชีววิทยาในสังคมสมัยใหม่คืออะไร - นี่คือกุญแจสำคัญในการสร้างความสามัคคีระหว่างธรรมชาติกับมนุษย์

ชีววิทยาในสังคมยุคใหม่

สำเร็จโดย นศ. 10 “เอ”

Ivanova Veronika

ชีววิทยา (ชีวประวัติกรีก - ชีวิต โลโก้ - การสอน วิทยาศาสตร์) - วิทยาศาสตร์ของสัตว์ป่า คำว่า "ชีววิทยา" ถูกเสนอครั้งแรกในปี 1802 โดยนักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศส เจ.บี. ลามาร์ค และเป็นอิสระโดยนักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน G. R. Treviranus

หลักคำสอนเรื่องสัตว์ป่าเป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรมมนุษย์ บทบาทของชีววิทยามีความสำคัญในการกำหนดโลกทัศน์ ในการตระหนักรู้ของมนุษย์เกี่ยวกับบทบาทของเขาในโลกรอบตัวเขา การศึกษาชีววิทยาก่อให้เกิดความคิดทางวิทยาศาสตร์ของแต่ละคนและช่วยในการทำความเข้าใจโลกรอบตัวเรา การพัฒนาทางชีววิทยามีเงื่อนไขทั้งจากผลประโยชน์ของการปฏิบัติและความต้องการของคนในสังคมทั้งหมด (ปัญหาด้านการแพทย์ งานของการสืบพันธุ์ทางการเกษตร ฯลฯ)

หัวข้อของการวิจัยทางชีววิทยาคือความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ ต้นกำเนิด วิวัฒนาการ การกระจาย โครงสร้าง การทำงานและการพัฒนาส่วนบุคคล ความสัมพันธ์ระหว่างกันและกันและกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตรอบตัวพวกมัน ชีววิทยาพิจารณารูปแบบทั่วไปและเฉพาะที่มีอยู่ในชีวิตในทุกอาการและคุณสมบัติ (การเผาผลาญ, การสืบพันธุ์, การถ่ายทอดทางพันธุกรรม, ความแปรปรวน, การปรับตัว, การเติบโต, การพัฒนา, ความหงุดหงิด, การเคลื่อนไหว ฯลฯ )

ชีววิทยาแบ่งออกเป็นวิทยาศาสตร์อิสระจำนวนหนึ่งและทิศทางขึ้นอยู่กับวัตถุที่ศึกษา ระดับของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต วิธีการวิจัย และการใช้ความรู้ทางชีววิทยาในทางปฏิบัติ

ชีววิทยาของกลุ่มอย่างเป็นระบบมีส่วนร่วมใน: ไวรัสวิทยา - วิทยาศาสตร์ของไวรัส, จุลชีววิทยา, เห็ดรา - วิทยาศาสตร์ของเชื้อรา, พฤกษศาสตร์ - วิทยาศาสตร์ของพืช, สัตววิทยา - วิทยาศาสตร์ของสัตว์, มานุษยวิทยา - วิทยาศาสตร์ของมนุษย์ แต่ละสาขาวิชาเหล่านี้แบ่งออกเป็นพื้นที่แคบๆ ตามวัตถุประสงค์ของการวิจัย ตัวอย่างเช่นในสัตววิทยามีวิทยาศาสตร์เช่นกีฏวิทยา - วิทยาศาสตร์ของแมลง ichthyology - เกี่ยวกับปลา วิทยาวิทยา - เกี่ยวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมวิทยาวิทยา - เกี่ยวกับนก myrmecology - เกี่ยวกับมด lepidopterology - เกี่ยวกับผีเสื้อ protistology - วิทยาศาสตร์ของโปรโตซัว ฯลฯ . ในพฤกษศาสตร์มีความโดดเด่น: algology - วิทยาศาสตร์ของสาหร่าย, bryology - เกี่ยวกับมอส, dendrology - เกี่ยวกับไม้ยืนต้น ฯลฯ นอกจากนี้วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาแง่มุมบางอย่างของชีวิตสัตว์และพืชมีความโดดเด่นในด้านสัตววิทยาและพฤกษศาสตร์: โครงสร้าง (สัณฐานวิทยา, กายวิภาคศาสตร์ จุลกายวิภาค ฯลฯ ) การพัฒนา (เอ็มบริโอ วิวัฒนาการ ฯลฯ) กิจกรรมที่สำคัญ (สรีรวิทยาและชีวเคมีของสัตว์และพืช) การกระจาย (สัตววิทยาและพฤกษศาสตร์) การจำแนกออกเป็นกลุ่ม (อนุกรมวิธานของพืชและสัตว์) เป็นต้น - วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาจุลินทรีย์

ตามโครงสร้างคุณสมบัติและอาการของสิ่งมีชีวิตแต่ละบุคคลควรแยกแยะ: กายวิภาคศาสตร์, สัณฐานวิทยา (ในความหมายที่แคบ) - เกี่ยวกับโครงสร้างภายนอก, สรีรวิทยา - เกี่ยวกับชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและส่วนต่างๆ, พันธุศาสตร์ - ศาสตร์แห่งกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนของสิ่งมีชีวิตและวิธีการจัดการพวกมัน วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตแยกจากกัน: ชีววิทยาของการพัฒนาบุคคลของสิ่งมีชีวิต ทฤษฎีวิวัฒนาการ (ชุดความรู้เกี่ยวกับ พัฒนาการทางประวัติศาสตร์สัตว์ป่า); ซากดึกดำบรรพ์ซึ่งศึกษาประวัติศาสตร์ของชีวิตจากซากของสิ่งมีชีวิต - ศาสตร์แห่งโครงสร้างภายใน

ต่อไปนี้มีส่วนร่วมในการศึกษาชีวิตส่วนรวมและชุมชนของสิ่งมีชีวิต: ethology - วิทยาศาสตร์ของพฤติกรรมสัตว์ นิเวศวิทยา (ในความหมายทั่วไป) - ศาสตร์แห่งความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ และชุมชนที่พวกมันสร้างขึ้นระหว่างตัวเองกับสิ่งแวดล้อม . ในบรรดาส่วนของนิเวศวิทยานั้น biocenology ถือเป็นวิทยาศาสตร์ของชุมชนของสิ่งมีชีวิตชีววิทยาประชากร - สาขาวิชาความรู้ที่ศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของประชากร ฯลฯ

ตามวิธีการวิจัย ชีวเคมีมักจะมีความโดดเด่น ซึ่งศึกษาสารเคมีที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต โครงสร้าง การกระจาย การเปลี่ยนแปลง และหน้าที่ ชีวฟิสิกส์ - วิทยาศาสตร์ของปรากฏการณ์ทางกายภาพและฟิสิกส์เคมีในสิ่งมีชีวิต Biometrics ซึ่งเป็นหนึ่งในสาขาที่สำคัญที่สุดของชีววิทยาเกี่ยวข้องกับการวางแผนการทดลองทางชีววิทยาเชิงปริมาณและการประมวลผลผลลัพธ์ด้วยวิธีการทางสถิติทางคณิตศาสตร์

ขึ้นอยู่กับพื้นที่ของกิจกรรมการปฏิบัติของมนุษย์ที่ใช้ความรู้ทางชีววิทยามีสาขาวิชาเช่นเทคโนโลยีชีวภาพ - ชุดของวิธีการทางอุตสาหกรรมที่ทำให้สามารถใช้สิ่งมีชีวิตและชิ้นส่วนของพวกมันที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์โฟม (ยาปฏิชีวนะ, วิตามิน, ฮอร์โมน, ฯลฯ ) ) เพื่อปกป้องพืชจากศัตรูพืชและโรคเพื่อต่อสู้กับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมในโรงบำบัดน้ำเสีย agrobiology - ความรู้ที่ซับซ้อนเกี่ยวกับการเพาะปลูกพืชผล การคัดเลือก - ศาสตร์แห่งวิธีการสร้างพันธุ์พืช, สายพันธุ์สัตว์, สายพันธุ์ของจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับบุคคล นอกจากนี้ยังมีการเลี้ยงสัตว์ สัตวแพทยศาสตร์ ชีววิทยาการแพทย์ พยาธิวิทยา ชีววิทยาการอนุรักษ์ธรรมชาติ

ขึ้นอยู่กับพื้นที่ของกิจกรรมการปฏิบัติของมนุษย์ที่ใช้ความรู้ทางชีววิทยามีสาขาวิชาเช่นเทคโนโลยีชีวภาพ - ชุดของวิธีการทางอุตสาหกรรมที่ทำให้สามารถใช้สิ่งมีชีวิตและชิ้นส่วนของพวกมันที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์โฟม (ยาปฏิชีวนะ, วิตามิน, ฮอร์โมน, ฯลฯ ) ) เพื่อปกป้องพืชจากศัตรูพืชและโรคเพื่อต่อสู้กับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมในโรงบำบัดน้ำเสีย agrobiology - ความรู้ที่ซับซ้อนเกี่ยวกับการเพาะปลูกพืชผล การคัดเลือก - ศาสตร์แห่งวิธีการสร้างพันธุ์พืช, สายพันธุ์สัตว์, สายพันธุ์ของจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับบุคคล นอกจากนี้ยังมีการเลี้ยงสัตว์ สัตวแพทยศาสตร์ ชีววิทยาการแพทย์ พยาธิวิทยา ชีววิทยาการอนุรักษ์ธรรมชาติ

โดยธรรมชาติแล้ว การจำแนกประเภทของวิทยาศาสตร์ทางชีววิทยาดังกล่าวเป็นส่วนใหญ่โดยพลการและไม่ได้ให้แนวคิดเกี่ยวกับความหลากหลายของสาขาวิชาทางชีววิทยา

ความสำเร็จทางทฤษฎีของชีววิทยามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์ เป็นความสำเร็จและการค้นพบทางชีววิทยาที่กำหนดระดับวิทยาศาสตร์การแพทย์สมัยใหม่ ดังนั้นข้อมูลทางพันธุศาสตร์จึงทำให้สามารถพัฒนาวิธีการวินิจฉัย การรักษา และการป้องกันโรคทางพันธุกรรมของมนุษย์ในระยะเริ่มต้นได้ การคัดเลือกจุลินทรีย์ทำให้ได้รับเอ็นไซม์ วิตามิน ฮอร์โมน ที่จำเป็นสำหรับการรักษาโรคต่างๆ การพัฒนาพันธุวิศวกรรมเปิดโอกาสกว้างสำหรับการผลิตทางชีววิทยา สารออกฤทธิ์และยารักษาโรค ตัวอย่างเช่น โดยใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรม ได้ยีนของฮอร์โมนอินซูลิน จากนั้นจึงรวมเข้ากับจีโนมของ Escherichia coli Escherichia coli สายพันธุ์นี้สามารถสังเคราะห์อินซูลินของมนุษย์ได้ ซึ่งใช้รักษาโรคเบาหวาน Somatotropin (ฮอร์โมนการเจริญเติบโต) และฮอร์โมนอื่น ๆ ของมนุษย์, อินเตอร์เฟอรอน, การเตรียมภูมิคุ้มกันและวัคซีนในปัจจุบันมีการผลิตในลักษณะเดียวกัน

การทดลองในสัตว์ทดลองจำลองกระบวนการทางพยาธิวิทยาหลายอย่าง ซึ่งทำให้สามารถเข้าใจสาระสำคัญของโรคนั้นๆ เพื่อสร้างหลักการในการฟื้นฟูเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะที่เสียหาย และเพื่อกำหนดกลยุทธ์ในการรักษาและป้องกันที่เหมาะสมที่สุด ความก้าวหน้าทางภูมิคุ้มกันวิทยาทำให้สามารถปลูกถ่ายอวัยวะสำคัญ วินิจฉัยโรคต่างๆ และลดระดับโรคติดเชื้อได้

กฎหมายทางชีววิทยาทั่วไปถูกนำมาใช้ในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ในหลายภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ การเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรโลก การลดลงอย่างต่อเนื่องในดินแดนที่ถูกครอบครองโดยการผลิตทางการเกษตร ได้นำไปสู่ปัญหาระดับโลกของเวลาของเรา - การผลิตอาหาร ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยวิทยาศาสตร์ เช่น การปลูกพืชและการเลี้ยงสัตว์ โดยอาศัยความสำเร็จของพันธุกรรมและการคัดเลือก ด้วยความรู้เกี่ยวกับกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างพันธุ์พืชที่ปลูกและสายพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงที่ให้ผลผลิตสูงซึ่งจะทำให้การผลิตทางการเกษตรอย่างเข้มข้นและตอบสนองความต้องการของประชากรโลกในด้านทรัพยากรอาหาร .

การใช้หลักการจัดระเบียบสิ่งมีชีวิต (ไบโอนิค) ในอุตสาหกรรม วิศวกรรมเครื่องกล และการต่อเรือ นำมาซึ่งปัจจุบันและจะให้ผลทางเศรษฐกิจที่สำคัญในอนาคต

ความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การสร้างและการใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อชีวมณฑล (บางครั้งไม่สามารถแก้ไขได้) มลพิษของสิ่งแวดล้อมด้วยของเสียจากอุตสาหกรรมทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับการอยู่รอด และบ่อยครั้งที่สัตว์และพืชหลายชนิดสูญพันธุ์ ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นทำให้ทุกชีวิตบนโลกตกอยู่ในความเสี่ยง งานในการอนุรักษ์สิ่งมีชีวิตและฟื้นฟูประชากรในที่อยู่อาศัยตามธรรมชาตินั้นได้รับการแก้ไขโดยนักชีววิทยาทั่วโลก

นิเวศวิทยาช่วยแก้ปัญหาสำคัญในยุคของเรา เช่น การปกป้องสิ่งแวดล้อม การใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีเหตุผล มีการระบุและกำจัดผลกระทบด้านลบของผลกระทบของมนุษย์ต่อธรรมชาติ (มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจากสารอันตรายจำนวนมาก) คำจำกัดความของระบอบการปกครองสำหรับการใช้ชีวมณฑลอย่างมีเหตุผล งานเร่งด่วนของนิเวศวิทยาคือการรับรองความปลอดภัยของชีวมณฑลและความสามารถของธรรมชาติในการสืบพันธุ์

มนุษย์อยู่ไม่ได้ถ้าไม่มีสัตว์ป่า ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องรักษาให้อยู่ใน "สภาพการทำงาน" น่าเสียดายที่มันไม่ง่ายเลยที่จะทำ จากการสำรวจพื้นผิวโลกโดยมนุษย์ การพัฒนาเกษตรกรรม อุตสาหกรรม การตัดไม้ทำลายป่า มลภาวะในทวีปและมหาสมุทร พืช เชื้อรา และสัตว์จำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ หายไปจากพื้นโลก สิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้วไม่สามารถฟื้นฟูได้ เป็นผลผลิตของวิวัฒนาการนับล้านปีและมีแหล่งยีนที่เป็นเอกลักษณ์ ในประเทศของเรา สัตว์มีกระดูกสันหลังหนึ่งสายพันธุ์จะหายไปในระยะเวลาเฉลี่ย 3.5 ปี จะเปลี่ยนแนวโน้มนี้และกลับสู่เส้นทางที่มีเหตุผลทางวิวัฒนาการของการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องใน "ผลรวมของชีวิต" ทั้งหมดได้อย่างไรและไม่ใช่การลดลง? ปัญหานี้เกี่ยวข้องกับมวลมนุษยชาติ แต่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะแก้ปัญหาโดยปราศจากการทำงานของนักชีววิทยา