علم الاحياء وتشعباته

تعريف علم الاحياء

علم الاحياء او البيولوجيا او ما يسمى بالانكليزية Biology هو احد العلوم الطبيعية والذي يهتم بدراسة الحياة بشكل عام وبتفاصيلها بشكل خاص. بالاضافة الى دراسة الكائنات الحية وكل ما يتعلق بها من وظائفها ونموها وتوزيعها وتصنيفها وتطورها.

علم الاحياء هو علم حديث، على الرغم من ان ما يحتويه يدل على الحياة منذ العصور القديمة. يهتم علم الاحياء بالاساسيات، فالخلية هي الوحدة الاساسية في حياتنا والتطور هو احد اهم مبادئها. حيث ان الحياة هي في تطور وتغير مستمرين. ويتم تصنيف الجينات وعلم الوراثة من أهم المواضيع في علم الاحياء حيث يعتبر الجين هو الوحدة الاساسية في العمليات الوراثية واعتماد الكائنات الحية على الطاقة لبقائها على قيد الحياة. كما يسمى هذا العلم باسم العلوم الحياتية، ومن الجدير بذكره ان كل المتفرعات من علم الاحياء ترتبط ببعضها البعض ارتباطا وثيقا فلا يمكن التعرض لاحدها دون تناول الاخر او امتلاك خلفبة علمية عنها.

علم الأحياء هو علم طبيعي يُعنى بدراسة الحياة والكائنات الحية، ومن المفهوم أيضاً في علم الأحياء في الوقت الحاضر أنّ جميع الكائنات الحيّة تبقى على قيد الحياة عن طريق استهلاك وتحويل الطاقة، ومن خلال تنظيم البيئة الداخلية للحفاظ على حالةٍ مُستقرةٍ وحيويّة. ينقسم علم الأحياء إلى فروع حسب نطاق الكائنات الحيَّة التي تدرسها، وأنواع الكائنات الحيَّة المدروسة، والأساليب المُستخدمة في دراستها. فتدرس الكيمياء الحيوية العمليات الكيميائية المُتعلقة بالكائنات الحيَّة، ويدرس علم الأحياء الجزيئي التفاعلات المُعقدة التي تحصل بين الجُزيئات البيولوجية، ويُعنى علم النبات بدراسة حياة النباتات المُختلفة، ويدرس علم الأحياء الخلوي الخلية التي تُعدّ الوحدة البنائية الأساسية للحياة، ويدرس علم وظائف الأعضاء الوظائف الفيزيائية والكيميائية لأنسجة وأعضاء وأجهزة الكائن الحي، بينما يدرس علم الأحياء التطوري العمليات التي أدّت إلى تنوّع الحياة، ويُعنى علم البيئة بالبحث في كيفيّة تفاعل الكائنات الحيَّة مع بيئتها.

أنواع علوم الاحياء

يتالف علم الاحياء من الكثير من الفروع والتخصصات نظهر منها ما يلي:

الكيمياء الحيوية Biochemistry تدرس الكيمياء الحيوية جميع العمليات الكيميائية المتعلقة بالكائنات الحية.
علم النباتات-Botany هو العلم الذي يدرس النباتات والهندسة الزراعية.
علم الاحياء الجزئي Molecular Biology يدرس علم الاحياء الجزيئي التفاعلات المعقدة التي تحدث بين الجزئيات الحيوية او البيولوجية.
علم البيئة- Ecology هو العلم الذي يدرس كيفية تفاعل الكائنات ال حية مع البيئة المحيطة بها.
علم الاحياء الخلوي Cellular Biology هو العلم الذي يدرس الخلية والتي تعد الوحدة البنائية الاساسية للكائنات الحية.
علم وظائف الاعضاء Physiology: يدرس أعضاء الكائنات الحية ووظائفها.
علم الاحياء التطوري Evolutionary Biology هو العلم المعني بدراسة التطورات والتغيرات التي تحدث في الاوقات المختلفة بالاضافة الى العمليات التي ادت الى تنوع الحياة.
علم الحيوانات zoology يدرس هذا العلم الحيوانات وسلوكياتها.
علم الوراثة Genetics يدرس هذا العلم كل ما يتعلق بالوراثة والجينات.
يختص كل فرع بموضوع معين، الا ان هذه المواضيع متشابكة مع بعضها البعض الى حد بيعيد، حيث يصعب دراسة تخصص علم الحيوان دون امتلاك خلفية جيدة في علم الاحياء التطوري والفسيولوجي وعلم البيئة مثلا كما لا يمكن دراسة تخصص علم الاحياء دون التعرض للكيمياء الحيوية والجزيئية.

ابرز علوم الاحياء

الخلية
تنص نظرية الخلية على أنّ الخليَّة هي وحدة الحياة الأساسيَّة، وأنّ جميع الكائنات الحيَّة تتكون من خلية واحدة أو أكثر أو من مواد تُفرز من تلك الخلايا مثل الهياكل الخارجية. تنشأ جميع الخلايا من خلايا أخرى بوساطة عملية الانقسام الخلوي ، حيث يعود أصل كل خلية في جسم الكائن الحي متعدد الخلايا من خلية واحدة في البيضة المُخصبة. وكذلك تُعد الخليَّة الوحدة الأساسية في العديد من العمليات المرضية. ويتمّ انتقال الطاقة في الخلايا بوساطة عمليات تُشكّل جُزءاً من عملية التمثيل الغذائي. وأخيراً فإنّ الخلايا تحتوي على المعلومات الوراثية (DNA) التي يتم تمريرها من خلية إلى أخرى أثناء انقسام الخلية.

علم الوراثة:

يرث كل طفل جينات من الأبوين البيولوجيين له، والتي تعبّر عن صفات معينة. بعض هذه الصفات قد تكون جسدية مثل لون الشع، العين، والبشرة.. إلخ. على الجانب الآخر، قد تحمل هذه الجينات خطر انتقال أمراض معيّنة من الأبوين إلى النسل.
توجد المعلومات الجينية بداخل النواة في كل خلية حيّة بجسم الإنسان. جزء منها يعود للاب والجزء الاخر يعود للام.
توجد الجينات داخل الكروموسومات. يمتلك البشر 23 زوجًا من هذه المكوّنات التي تشبه الخيوط الصغيرة في أنوية خلاياهم. يأتي 23 كروموسومًا من الأمّ بينما يأتي 23 كروموسومًا آخرين من الأب.
تمتلك النساء 46 كروموسومًا (44 أوتوزومًا بالإضافة إلى نسختين من الكروموسوم X) في خلايا جسمهن. يمتلكن 22 كروموسومًا بالإضافة إلى كروموسوم X في خلايا البويضات.
يمتلك الرجال 46 كروموسومًا (44 أوتوزومًا بالإضافة إلى كروموسوم Y وكروموسوم X) في خلايا جسمهم، ويمتلكون 22 أوتوزومًا بالإضافة إلى كروموسوم X أو Y في حيواناتهم المنوية.

علم الطاقة
يعتمد بقاء الكائن الحي على استمرار إمداده بالطاقة . ويتم الحصول على هذه الطاقة من المواد التي تُشكّل غذاء بوساطة تفاعلات كيميائية ، وتُستغل هذه الطاقة في المُساعدة في تشكيل خلايا جديدة والمُحافظة عليها. تلعب جُزيئات المواد الكيميائية التي تُشكل غذاء الكائن الحي دورين خلال هذه العملية: الأول أنها تُشكل مصدراً للطاقة التي يحتاجها الجسم، والثاني هو تكوين تراكيب جزيئية تتألف من جزيئات حيويَّة.

تُعرف الكائنات الحيَّة التي تقوم بإنتاج الطاقة في النظام البيئي بالكائنات المُنتجة أو ذاتية التغذية،تُشكل الشمس مصدر الطاقة الأساسي لجميع الكائنات ذاتية التغذية تقريباً،[حيث تستخدم الطاقة الشمسية في عملية تُعرف بعملية البناء الضوئي لتحويل المواد الخام إلى جزيئات عضوية.

بواسطة: Mona Fakhro