Utilizator:Remigiu/biologie

Biologie (din greacă βιολογία biología, βίος bíos însemnând „viață”) este o știință care se ocupă de viață – studiază organismele vii și interacțiunile între ele și ambianță. Analizează structură, funcții, origini, evoluție, difuzare și creștere a ființelor vii. De asemenea, clasifică și descrie organismele, funcțiile lor și de unde și-au originile. Patru principii de bază ale biologiei moderne sunt: teoria celulară, evoluția, genetica și homeostazia^[1].

Biologia ca domeniu separat al științelor exacte și naturale a fost dezvoltată în secolul XIX când științiști au descoperit că organismele împărtășesc caracteristici fundamentale. Acum, este unul dintre materii standarde de învățamânt în școli și universități pretutindeni, iar peste milion de articole este publicat anual într-o mulțime a revistelor din domeniul biologiei și medicinei^[2].

Majoritatea științelor biologice sunt discipline specializate. De obicei sunt grupate după tipul de organism care se cercetează în cadrul lor: botanică — studiul plantelor, zoologie — studiul animalelor și microbiologie — studiul microorganismelor. Există și alte subdomenii, cum ar fi biochimie — studiul proceselor chimice care au loc în organisme, biologie celulară — studiul celulelor, fiziologie — studiul funcțiunilor de țesuturi, organe și sisteme de organe ale organismului sau ecologie — studiul interacțiunilor între organismele însăși și între ele și ambianță.

Istorie

Deși conceptul biologiei ca domeniului separat de știință a apărut în secolul XIX, științele biologice își au originile din tradițiile medicinei și istoria naturală din Grecia și Roma antică și au fost mai dezvoltate în Evul mediu de vindecători musulmani, spre exemplu Al-Jahiz^[3] Avicenna,^[4] Avenzoar^[5] și Ibn al-Nafis^[6]. În timpul Renașterii și Evului Modern, cugetul biologic a fost revoluționat în Europa datorită interesului restaurat de empirismul și descoperirii multor organisme noi. Andreas Vesalius și William Harvey au fost persoane prominente ale acestei mișcării fiindcă au utilizat experimentări și observări atente cercetând fiziologie. Este important de menționat și naturaliștii cum ar fi Carl Linné sau Georges-Louis Leclerc de Buffon care au început să clasifice organismele și fosilele precum și dezvoltarea și comportarea ființelor vii. Datorită dezvoltării microscopiei a fost descoperită lumea microorganismelor, punând bazele pentru teoria celulară. Importanța crescatoare a teologiei naturale, parțial un răspuns pentru filozofie mecanică, a susținut dezvoltarea rapidă a istoriei naturale^[7]^[8].

Peste secoale XVIII și XIX, științele biologice cum ar fi botanică sau zoologie au devenit din ce în ce mai rapid discipline științifice profesionale. Antoine Lavoisier și alții chimiști și fizicieni au început să conecteze lumea animată și neanimată prin chimie și fizică. Naturaliști–exploratori au cercetat interacțiunile între organismele și ambianța și metode prin care aceste legături depind de geografie — fondând biogeografie, ecologie și etologie. Naturaliștii au început și să nu mai sprijine esențialismul și să considere importanța extincției și caracterul schimbător al speciilor. Teoria celulară a dat o nouă perspectivă asupra bazelor fundamentale ale vieții. Aceste dezvoltări, precum și rezultatele cercetărilor embriologiei și paleontologiei, au fost sintetizate în teoria evoluției prin selecția naturală a lui Charles Darwin. La sfârșitul secolului XIX a fost părasită teoria generației spontanee iar s-a născut teoria microbiană de boală. Totuși, mecanismul ereditării biologice a rămas un misteriu^[9]^[10]^[7].

La începuturile secolului XX, redescoperirea lucrărilor lui Gregor Mendel a adus la dezvoltarea rapidă a geneticii. Domeniile noi au apărut repede ca consecința propunerii structurii ADN de către James Watson și Francis Crick. După apărerea dogmei centrale a biologiei moleculare și spargerea codului genetic, biologia s-a împărțit în mult între biologia organismelor — grupul câmpurilor științifice legate de organisme și grupuri ale organismelor — și biologia moleculară și celulară. În cursul secolului XX, aceste curente au fost răsturnate, biologii moleculari și celulari folosind metode utilizate în biologia organismelor și invers^[11]^[12]^[13]^[14].

Principii fondatoare

Sunt cinci principii fondatoare ale biologiei ^[15]:

teoria celulară — toate organismele vii sunt compuse din cel mai puțin o celulă, care este unitate funcțională cea mai mică. Adițional mecanismele esențiale și chimia toatelor celulele în fiecare organism sunt asemănatoare, iar celulele noi apar doar ca efectul despărțirilor celulare. Teoria celulară se ocupă de explicarea cum apar celule, cum se reproduc, cum se influențează reciproc cu ambianța, din ce sunt compuse și cum funcționează organite celulare.
evoluția — organismele în cadrul populației moștenesc caracteristiciile între generații prin selecția naturală și deriva genetică
teoria genelor — trăsăturile organismului viu sunt codate în DNA, componentul esențial al genelor. Adițional, trăsăturile sunt moștenite de la una generație la o altă prin aceste gene. Toate informațiile curg de la genotipul la fenotipul, o caracteristică fizică sau biochimică a organismului pe care se o poate observa. Deși fenotipul formulat de gena poate adapta la ambianța în care trăiește organismul, această informație nu este retransmisă la genele. Doar prin procesul evoluției genele se schimbă ca răspunsul pentru condițiile ambianței.
homeostazia — procesele fiziologice care permit organismului să mențină ambianța sa internă în ciuda ambianței interne.
energia — trăsătura caracteristică a oricărui organism viu care este esențial pentru viața.

Cercetări

Articol principal: lista disciplinelor biologiei.

Structură

Biologie moleculară este studiul biologiei la nivelul moleculelor. Acest câmp coincide parțial cu alte domenii, cum ar fi genetică și biochimie. Această disciplină se concentrează la înțelegerea interacțiunilor între sistemuri diverse ale celulelor, incluzând o legătură între DNA, RNA și sinteza proteinelor și învățarea cum sunt regulate aceste procese.

Biologie celulară cercetează proprietățile fiziologice ale celulelor precum și comportarea, interacțiunile și ambianța lor. Experimentările se fac atât la nivelul microscopic cât și molecular. Acest domeniu face cercetări pe organisme monocelulare precum și celule specializate în organisme multicelulare cum ar fi oameni.

Ceea ce este fundamental pentru toate științele legate de biologie este de a înțelege din ce sunt compuse și cum funcționează celule. Cunoașterea asemănărilor și diferențelor este în special importantă în biologia celulară și moleculară. Aceste caracteristici fundamentale prevăd temă unificatoare permitând să se folosească principii pricepute din unul tip de celule la celălalt.

Genetică este știința genelor, eredității și varietății ale organismelor. Genele codează informații necesare pentru sinteza proteinelor care joacă un rol important în influențare (dar însă nu determinare completă în multe cazuri) a fenotipului final al organismului. În cercetări moderne, genetică prevede unelte importante în investigarea funcțiunilor ale genelor particulare și analiza interacțiunilor genetice. Organismele țin informația genetică în general în cromozome unde este reprezentată de structura chimică a moleculelor ADN particulare.

Biologie de dezvoltare cercetează procesele după care organisme cresc și dezvolt. Își având originile în embriologie, biologia de dezvoltare modernă studiază și controlul genetic al creșterii celulare, diferențiere, anatomie și morfogeneză — procesul care îi permite țesuturilor și organelor să apară și să dezvolte.

Fiziologie

Articol principal: fiziologie.

Fiziologie studiază procese mecanice, fizice și biochimice ale organismelor vii cu scopul de a înțelege cum toate structurile funcționează ca întregime. Studii fiziologice au fost împărțite tradițional în fiziologia oamenilor, fiziologia plantelor și fiziologia animalelor. Totuși, regulile principale ale fiziologiei sunt aceleași pentru orice organism. Fiziologia animalelor folosește metodele și uneltele fiziologiei oamenilor pentru a cerceta alte animale, iar fiziologia plantelor de împrumută tehnici ale ambelor câmpuri.

Anatomie este un subdomeniu important al fiziologiei și cercetează funcțiunile și interacțiunile ale sitemelor de organe ale animalelor. Acest studiu își are subdiscipline orientate spre medicină, cum ar fi neurologie — studiul sistemului nervos, sau cardiologie — studiul sistemului cardiovascular.

Evoluție

Articol principal: evoluție.

Evoluție se preocupă cu origine și descindență a speciilor și schimbările lor peste timp și include științiști din multe discipline legate de taxonomie. Studiul evoluției în general are nevoie de științiștii specializați în anumite grupuri ale organismelor: mamifere, păsări, plante sau reptile și compară rezultatele cercetărilor făcute de ei. Biologia evoluționară este bazată pe paleontologia, studiul care folosește fosile pentru a răspunde la întrebări legate de mod și timp al evoluției, dar și pe genetica populației și teoria evoluției.

Referințe

^ Campbell, Neil A. (2006). Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-250882-6. OCLC 75299209.
^ King, TJ & Roberts, MBV (1986). Biology: A Functional Approach. Thomas Nelson and Sons. ISBN 978-0174480358. OCLC 20717292.
^ Conway Zirkle (1941), Natural Selection before the "Origin of Species", Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1): 71-123.
^ D. Craig Brater and Walter J. Daly (2000), "Clinical pharmacology in the Middle Ages: Principles that presage the 21st century", Clinical Pharmacology & Therapeutics 67 (5), p. 447-450 [449].
^ Islamic medicine, Hutchinson Encyclopedia.
^ S. A. Al-Dabbagh (1978). "Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation", The Lancet 1, p. 1148.
^ ^a ^b Mayr, E (1985). The Growth of Biological Thought. Belknap Press. ISBN 978-0674364462. OCLC 185404286.
^ Magner, LN (2002). A History of the Life Sciences. TF-CRC. ISBN 978-0824708245. OCLC 50410202 59472935 70724799 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).
^ Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer Associates. ISBN 978-0878931873. OCLC 57311264 57638368 62621622 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).
^ Coleman, W (1978). Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function and Transformation. Cambridge University Press. ISBN 978-0521292931. OCLC 233977360 3360878 59235625 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).
^ Allen, GE (1978). Life Science in the Twentieth Century. Cambridge University Press. ISBN 978-0521292962. OCLC 123208035 16496514 222077989 3344997 43439593 61082591 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).
^ Fruton, JS (1999). Proteins, Enzymes, Genes: The Interplay of Chemistry and Biology. Yale University Press. ISBN 978-0300076080. OCLC 39700430.
^ Morange, M & Cobb, M (2000). A History of Molecular Biology. Harvard University Press. ISBN 978-0674001695. OCLC 43960135.
^ Smocovitis, VB (1996). Unifying Biology. Princeton University Press. ISBN 978-0691033433. OCLC 231696189 34411399 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).
^ Avila, Vernon L. (1995). Biology: Investigating life on earth. Boston: Jones and Bartlett. pp. 11–18. ISBN 0-86720-942-9.

[1] Campbell, Neil A. (2006). Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-250882-6. OCLC 75299209.

[2] King, TJ & Roberts, MBV (1986). Biology: A Functional Approach. Thomas Nelson and Sons. ISBN 978-0174480358. OCLC 20717292.

[3] Conway Zirkle (1941), Natural Selection before the "Origin of Species", Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1): 71-123.

[Brater-449-4] D. Craig Brater and Walter J. Daly (2000), "Clinical pharmacology in the Middle Ages: Principles that presage the 21st century", Clinical Pharmacology & Therapeutics 67 (5), p. 447-450 [449].

[Hutchinson-5] Islamic medicine, Hutchinson Encyclopedia.

[Dabbagh-6] S. A. Al-Dabbagh (1978). "Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation", The Lancet 1, p. 1148.

[Mayr-7] Mayr, E (1985). The Growth of Biological Thought. Belknap Press. ISBN 978-0674364462. OCLC 185404286.

[8] Magner, LN (2002). A History of the Life Sciences. TF-CRC. ISBN 978-0824708245. OCLC 50410202 59472935 70724799 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).

[Futuyma-9] Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer Associates. ISBN 978-0878931873. OCLC 57311264 57638368 62621622 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).

[10] Coleman, W (1978). Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function and Transformation. Cambridge University Press. ISBN 978-0521292931. OCLC 233977360 3360878 59235625 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).

[11] Allen, GE (1978). Life Science in the Twentieth Century. Cambridge University Press. ISBN 978-0521292962. OCLC 123208035 16496514 222077989 3344997 43439593 61082591 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).

[12] Fruton, JS (1999). Proteins, Enzymes, Genes: The Interplay of Chemistry and Biology. Yale University Press. ISBN 978-0300076080. OCLC 39700430.

[13] Morange, M & Cobb, M (2000). A History of Molecular Biology. Harvard University Press. ISBN 978-0674001695. OCLC 43960135.

[14] Smocovitis, VB (1996). Unifying Biology. Princeton University Press. ISBN 978-0691033433. OCLC 231696189 34411399 Verificați valoarea |oclc= (ajutor).

[15] Avila, Vernon L. (1995). Biology: Investigating life on earth. Boston: Jones and Bartlett. pp. 11–18. ISBN 0-86720-942-9.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]