ما هو مادة الاحياء? ببساطة ، هي دراسة الحياة بكل عظمتها. علم الأحياء يتعلق بجميع أشكال الحياة ، من الطحالب الصغيرة جدًا إلى الفيل الكبير جدًا. ولكن كيف نعرف ما إذا كان هناك شيء حي؟ على سبيل المثال ، هل فيروس حي أم ميت؟ للإجابة على هذه الأسئلة ، ابتكر علماء الأحياء مجموعة من المعايير تسمى "خصائص الحياة".
خصائص الحياة
تشمل الكائنات الحية كلا من العالم المرئي للحيوانات والنباتات و الفطريات فضلا عن العالم غير المرئي بكتيريا و الفيروسات. على المستوى الأساسي ، يمكننا أن نقول ذلك أمر الحياة. الكائنات الحية لديها تنظيم معقد للغاية. كلنا على دراية بالأنظمة المعقدة للوحدة الأساسية للحياة زنزانة.
يمكن للحياة أن "تعمل". لا ، هذا لا يعني أن جميع الحيوانات مؤهلة للعمل. هذا يعني أن المخلوقات الحية يمكن أن تستهلك الطاقة من البيئة. يتم تحويل هذه الطاقة ، في شكل طعام ، للحفاظ على عمليات التمثيل الغذائي والبقاء.
الحياة تنمو وتتطور. وهذا يعني أكثر من مجرد النسخ أو الحجم الأكبر. تمتلك الكائنات الحية أيضًا القدرة على إعادة بناء نفسها وإصلاحها عند الإصابة.
يمكن أن تتكاثر الحياة. هل سبق لك أن رأيت الأوساخ تتكاثر؟ لا أعتقد ذلك. لا يمكن أن تأتي الحياة إلا من مخلوقات حية أخرى.
يمكن أن تستجيب الحياة. فكر في آخر مرة قمت فيها بطعن إصبع قدمك عن طريق الخطأ. على الفور تقريبًا ، عانيت من ألم. تتميز الحياة بهذه الاستجابة للمنبهات.
أخيرا، يمكن للحياة أن تتكيف وتستجيب للمطالب التي تفرضها عليه البيئة. هناك ثلاثة أنواع أساسية من التكيفات التي يمكن أن تحدث في الكائنات الحية الأعلى.
- تحدث تغييرات عكسية كاستجابة للتغيرات في البيئة. لنفترض أنك تعيش بالقرب من مستوى سطح البحر وتسافر إلى منطقة جبلية. قد تبدأ في مواجهة صعوبة في التنفس وزيادة في قلب معدل نتيجة للتغير في الارتفاع. تختفي هذه الأعراض عندما تعود إلى مستوى سطح البحر.
- تحدث التغيرات الجسدية نتيجة للتغيرات الطويلة في البيئة. باستخدام المثال السابق ، إذا كنت ستبقى في المنطقة الجبلية لفترة طويلة ، فستلاحظ أن معدل ضربات قلبك سيبدأ في التباطؤ وستبدأ في التنفس بشكل طبيعي. التغييرات الجسدية قابلة للعكس أيضًا.
- النوع الأخير من التكيف يسمى النمط الوراثي (الناجم عن طفرة جينية). تحدث هذه التغييرات داخل التركيبة الجينية للكائن الحي ولا يمكن عكسها. مثال على ذلك هو تطوير مقاومة المبيدات الحشرية بواسطة الحشرات و العناكب.
باختصار ، الحياة منظمة ، "الأعمال" ، تنمو ، تتكاثر ، تستجيب للمنبهات وتتأقلم. تشكل هذه الخصائص أساس دراسة علم الأحياء.
المبادئ الأساسية لعلم الأحياء
يقوم أساس علم الأحياء كما هو موجود اليوم على خمسة مبادئ أساسية. هم نظرية الخلية ، نظرية الجينات ، التطور ، التوازن ، وقوانين الديناميكا الحرارية.
- نظرية الخلية: تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا. الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة.
- نظرية الجينات: السمات موروثة من خلال انتقال الجينات. الجينات تقع على الكروموسومات وتتكون من الحمض النووي.
- تطور: أي تغير جيني في مجتمع موروث عبر عدة أجيال. قد تكون هذه التغييرات صغيرة أو كبيرة ، ملحوظة أو غير ملحوظة.
- التوازن: القدرة على الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة استجابة للتغيرات البيئية.
- الديناميكا الحرارية: الطاقة ثابتة وتحويل الطاقة ليس فعالًا تمامًا.
تخصصات فرعية في علم الأحياء
مجال علم الأحياء واسع النطاق للغاية ويمكن تقسيمه إلى عدة تخصصات. بالمعنى العام ، يتم تصنيف هذه التخصصات بناءً على نوع الكائن الحي الذي تمت دراسته. على سبيل المثال ، يتعامل علم الحيوان مع الدراسات على الحيوانات ، ويتعامل علم النبات مع دراسات النبات ، وعلم الأحياء الدقيقة هو دراسة الكائنات الحية الدقيقة. يمكن تقسيم مجالات الدراسة هذه إلى المزيد من التخصصات الفرعية المتخصصة. بعضها يتضمن التشريح ، بيولوجيا الخلية, علم الوراثةوعلم وظائف الأعضاء.