A biológia tudományának nevét 1802-ben Lamarck francia tudós adta. Ekkor még csak elkezdte a fejlődését. És mit tanul a modern biológia?
A biológia szekciói és amit tanulnak
Általános értelemben a biológia a Föld élővilágát vizsgálja. Attól függően, hogy konkrétan milyen modern biológiát tanul, több részre oszlik:
- molekuláris biológia az élő szervezetek molekuláris szintű tanulmányozása;
- biológia szekció, amely élő sejteket tanulmányoz – citológia vagy citogenetika;
- élő szervezetek - morfológia, élettan;
- a bioszférát a populációk és az ökoszisztémák szintjén az ökológia vizsgálja;
- gének, örökletes variabilitás - genetika;
- embriófejlődés - embriológia;
- az evolúcióbiológia és paleobiológia az evolúció elméletével és a legrégebbi organizmusokkal foglalkozik;
- etológia az állatok viselkedését vizsgálja;
- általános biológia - az egész élővilágban közös folyamatok.
Számos tudomány is foglalkozik bizonyos taxonok vizsgálatával. Mi eza biológia ágai és mit tanulnak? Attól függően, hogy az élő szervezetek mely birodalmai tanulmányozzák a biológiát, bakteriológiára, zoológiára és mikológiára osztják. A kisebb taxonómiai egységekkel külön tudományok is foglalkoznak, mint például a rovartan, az ornitológia stb. Ha a biológia a növényeket vizsgálja, akkor ezt a tudományt botanikának hívják. Nézzük meg közelebbről.
Milyen élő szervezetek birodalmait tanulmányozza a biológia?
A jelenleg uralkodó elmélet szerint az élővilág összetett szerkezetű és különböző méretű csoportokra - taxonokra - tagolódik. Az élővilág osztályozásával a biológiához tartozó szisztematika foglalkozik. Ha válaszra van szüksége arra a kérdésre, hogy az élőlények mely birodalmai tanulmányozzák a biológiát, akkor ehhez a tudományhoz kell fordulnia.
A legnagyobb taxon egy birodalom, az élővilág pedig két birodalomból áll – a nem sejtes (más néven a vírusok) és a sejtes birodalomból.
A névből kitűnik, hogy az első taxon tagjai nem érték el a sejtszintű szerveződést. A vírusok csak egy másik, sejtes szervezet - a gazdaszervezet - sejtjeiben képesek szaporodni. A vírusok szerkezete annyira primitív, hogy egyes tudósok nem is tartják őket élőnek.
A sejtes élőlények több szuperbirodalomra oszlanak - eukariótákra (nukleáris) és prokariótákra (pre-nukleáris) Az előbbieknek jól kialakult sejtmagjuk van nukleáris membránnal, az utóbbiaknak nincs. A túlkirályságokat viszont királyságokra osztják.
Az eukarióták birodalma három többsejtű birodalmából – állatokból, növényekből és gombákból – és egy egysejtűek birodalmából – protozoákból – áll. A protozoák birodalma számos heterogén organizmust foglal magában, nagy különbségekkel. Néha a tudósok több csoportra osztják a protozoonokat, a táplálék típusától és egyéb jellemzőiktől függően.
A prokarióták általában a baktériumok és az archaeák birodalmára oszlanak.
Jelenleg a tudósok a vadon élő állatok eltérő felosztását javasolják. A jelek, a genetikai információk és a sejtek szerkezeti különbségei alapján három tartományt különböztetnek meg:
- archaea;
- igazi baktériumok;
- eukarióták, amelyek viszont birodalmakra osztódnak.
Milyen élő szervezetek birodalmait vizsgálja ma a biológia:
Domain vagy archaea királyság
Prokarióta mikroorganizmusok élnek az óceánokban, a talajban, az emberi belekben (az emésztés folyamatában részt vesznek), szélsőséges környezetben, például meleg forrásokban és más helyeken. A prokarióta sejteknek nincs magja és membránszervecskéi. A baktériumokkal ellentétben egyetlen archaeáról sem ismert, hogy élősködő életmódot folytatna; szintén nem tekinthetők patogénnek, bár vannak olyan tanulmányok, amelyek összefüggést mutatnak az archaea és a parodontitis között. Ugyanazon archaea faj minden képviselője azonos genetikai anyaggal rendelkezik, mivel nincs meiózisuk - ivartalanul szaporodnak. Más domainekkel ellentétben ne alakítson vitát. Különleges genomjuk van, amely különbözik az eukariótáktól és a baktériumoktól.
A baktériumok vagy eubaktériumok birodalma (tartománya)
A prokarióták általában egysejtűek, de néha kolóniákat alkotnak (cianobaktériumok, aktinomicéták). Nincs membránba zárt magjuk, ésmembránszervecskék. A baktériumsejt olyan nukleoidot tartalmaz, amely nem formálódik magmá, és genetikai információt tartalmaz. A sejtfal főként mureinból áll, bár egyes baktériumokban ez hiányzik (mikoplazmák). A legtöbb baktérium heterotróf, vagyis szerves anyagokkal táplálkozik. De vannak például autotrófok is, amelyek képesek fotoszintézisre - cianobaktériumok, amelyeket kék-zöld algáknak is neveznek.
Egyes baktériumok hasznosak – a bél mikroflórájában találhatók részt vesznek az emésztésben; egyesek károsak (fertőző betegségek kórokozói). Az emberek régóta használhatják a baktériumokat saját céljaikra: élelmiszerek, gyógyszerek, műtrágyák és így tovább előállítására.
Protozoa Királyság
Az állatokon, növényeken és gombákon kívül minden eukariótát tartalmaz. Ide tartoznak közvetlenül a heterotróf táplálkozású protozoonok, algák, gombaszerű protozoák. A protisták általában egysejtűek, de gyakran képesek kolóniák kialakítására. Általában folyékony vagy nedves környezetben élnek. Az eukarióta sejteknek magja és membránja van. A szaporodás ivaros és ivartalan is. Vannak emberek, állatok és növények protozoon parazitái, amelyek különféle betegségeket (dizentéria, malária és mások) okoznak. Ugyanakkor bizonyos típusú protisták hasznosak, mészkőlerakódásokat képeznek, vagy tározók rendezői funkcióját töltik be.
Gombabirodalom
Eukarióta szervezetek heterotróf táplálkozással. A sejteknek van egy illtöbb mag. A sejtfal kitint tartalmaz. A magasabb rendű növényekkel való szimbiózis és a mikorrhiza kialakulása jellemzi. Spórákkal szaporodnak. A vegetatív fázisban a korlátlan növekedés és mozdulatlanság képessége a gombákat a növényekhez köti. A gomba teste hifákból - hosszú szálakból áll. A gombák hasznosak, mint azok, amelyeket az emberek esznek (az ascomycetes, basinomycetes osztályok). De sokféle gomba parazita vagy kórokozó, amely emberekben, állatokban és növényekben olyan betegségeket okoz, amelyek károsítják az élelmiszereket. Egyes gombafajtákat, például az élesztőt vagy a penicillint az emberek saját céljaikra használnak.
Növénybirodalom
Eukarióták; megkülönböztető jellemzők - a korlátlan növekedés képessége, autotróf táplálkozás (fotoszintézis), rögzített életmód. Cellulóz sejtfal. A szaporodás szexuális. Alacsonyabb és magasabb rendű növények albirodalmaira oszlanak. Az alsóbbrendű növények (algák) a magasabb rendű növényekkel (spóra- és magnövényekkel) ellentétben nem rendelkeznek szervekkel és szövetekkel.
Állatvilág
Eukarióta többsejtű élőlények heterotróf táplálkozással. Jellemzők - korlátozott növekedés, mozgásképesség. A sejtek szöveteket alkotnak; sejtfal hiányzik. A szaporodás ivaros, alacsonyabb csoportokban az ivaros és az ivartalan váltakozása lehetséges. Az állatok idegrendszere eltérő fejlettségű.
