زیست شناسی

زیست شناسی

صطلاح بیولوژی، (به فرانسوی: Biologie، بیولوژی) (به انگلیسی: Biology، بایالجی) از واژه یونانی βίος- بیوس «به معنی زندگی»، و پسوند λογία- لوژیا به معنی یا «شناسی» یا «مطالعه چیزی»، مشتق شده‌است. این واژه در آلمان در اوایل سال ۱۷۹۱ ممکن است از پسین‌سازی واژه قدیمی‌تر دوزیستان‌شناسی با حذف واژه دوزیستان، به وجود آمده باشد.شکل لاتین این اصطلاح، نخستین بار در ۱۷۳۶ زمانی که کارل لینه، از واژه biologi در کتاب کتاب‌شناسی گیاه‌شناسی (Bibliotheca botanica) خود استفاده کرد، ظاهر شده‌است.اگرچه زیست‌شناسی در قالب مدرن خود پیشرفت‌های بسیاری یافته‌است، [۳] در حالی که مطالعه رسمی پزشکی به بقراط (حدود ۴۶۰ سال پیش از میلاد – حدود ۳۷۰ سال پیش از میلاد) برمی گردد، اما ارسطو (۳۲۲ سال پیش از میلاد – ۳۸۴ پیش از میلاد) گسترده‌ترین سهم را برای توسعه زیست‌شناسی به کار گرفت. نقش برجسته او در تاریخچه جانوران و کارهای دیگری با تکیه بر طبیعت‌گرایی، و فعالیت‌های تجربی دیگری که بر روی علت و معلولی زیستی و تنوع زندگی متمرکز بود، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ثئوفراستوس جانشین ارسطو در لیسه، سلسله کتاب‌هایی در زمینه گیاه‌شناسی نوشت که تا به امروز سالم مانده‌اند و به عنوان مهم‌ترین سهم از دوران باستان و حتی قرون وسطی از علوم گیاهی به‌شمار می‌رود.دانشمندان قرون وسطی در جهان اسلام که دربارهٔ زیست‌شناسی کتاب نوشته‌اند شامل جاحظ (۸۶۹–۷۸۱)، ابوحنیفه دینوری (۸۹۶–۸۲۸) که دربارهٔ گیاه‌شناسی کتاب نوشته‌است[۴] و رازی (۹۲۵–۸۶۵) که دربارهٔ آناتومی و فیزیولوژی کتاب نوشته‌است، می‌باشند. دانش پزشکی با تحقیقات دانشمندان اسلامی دربارهٔ سنت‌های فیلسوف یونانی، به خوبی مطالعه شده‌است، در حالی‌که تاریخ طبیعی، تفکر ارسطو را به‌ویژه در حفظ سلسله‌مراتب ثابت زندگی، به شدت جذب کرده بود.زیست‌شناسی با ساخت میکروسکوپ آنتونی وان لیوون هوک، رشد و پیشرفت سریعی را آغاز کرد. این‌گونه بود که دانشمندان اسپرم، باکتری، مژک‌داران و تنوع زندگی میکروسکوپی را کشف کردند. تحقیقات انجام شده توسط یان سوامردام سبب رسیدن به اطلاعات جدیدی در حشره‌شناسی شد و به گسترش روش‌های اساسی کالبدشکافی میکروسکوپی و رنگ‌آمیزی کمک بسیاری کرده‌است.[۵]پیشرفت در تکنیک‌های میکروسکوپی تأثیر بسیاری در پژوهش‌های زیست‌شناسی داشت. در آغاز سده ۱۹، تعدادی از زیست‌شناسان به اهمیت سلول اشاره کردند. سپس، در ۱۸۳۸، اشلایدن و تئودور شوان ترویج ایده‌های کنونی جهانی را آغاز کردند که شامل این موارد بودند: (۱) واحد اصلی جانداران سلول می‌باشد و (۲) سلول‌های هر جاندار تمام ویژگی‌های زندگی را دارد، اگرچه آن‌ها با این ایده مخالف بودند که (۳) همه سلول‌ها از تقسیم دیگر سلول‌ها به وجود می‌آیند. به لطف کارهای روبرت ریماک و رودولف فیرخو، در ۱۸۶۰ بیشتر زیست‌شناسان همه سه اصلی را که به عنوان نظریه سلول شناخته می‌شد، قبول کردند.[۶][۷]در همین هنگام، طبقه‌بندی جانداران و رده‌بندی آن‌ها عامل تمرکز تاریخ‌دانان طبیعی شد. کارل لینه، طبقه‌بندی اساسی برای جهان طبیعی را در سال ۱۷۳۵ (گونه‌هایی که تا آن زمان شناخته شده بودند) منتشر کرد، و در سال‌های ۱۷۵۰ نام‌های علمی را برای تمام گونه‌های خود معرفی کرد.[۸] ژرژ-لوئی لکرک کنت دو بوفون، جانوران را به عنوان طبقه‌بندی‌های مصنوعی و گونه‌های زنده را به عنوان سازگارپذیر معرفی کرد – حتی پیشنهاد داد که آن‌ها احتمالاً از نسب مشترک هستند. اگرچه او با فرگشت مخالف بود، بوفون یک چهره کلیدی در تاریخچه اندیشه فرگشت بود؛ چرا که کارهایش بعدها بر نظریه‌های فرگشتی لامارک و داروین تأثیر گذاشت.[۹]آغاز جدی اندیشه فرگشتی با آثار ژان-باپتیست لامارک می‌باشد، که برای نخستین بار یک نظریه منسجم از فرگشت را ارائه کرد.[۱۰] او فرض کرد که فرگشت نتیجه فشارهای محیطی بر ویژگی‌های جانوران می‌باشد، به این معنی که هرچه یک عضو بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، پیچیده‌تر و کارآمدتر می‌شود، بنابراین جانور با محیط خود سازگار می‌شود. لامارک اعتقاد داشت که این صفات به دست آمده می‌تواند به فرزندان منتقل شود، و آن‌ها را کامل کرده و توسعه دهد.[۱۱] با این حال، این زیست‌شناس بریتانیایی چارلز داروین بود که روش‌های جغرافیایی زیستی هومبولت، زمین‌شناسی مبتنی بر شکل‌گیری یکتای چارلز لایل، نوشته‌های رشد جمعیت رابرت مالتوس، و تخصص مورفولوژی و مشاهدات طبیعی خود را ترکیب کرد، و با موفقیت نظریه فرگشت بر پایه سازوکار انتخاب طبیعی را ارائه داد. دلایل و شواهد مشابه نیز، آلفرد راسل والاس را به‌طور مستقل به همان نتایج رسانید.[۱۲][۱۳] هرچند که این موضوع باعث بحث فراوان شد (که تا امروز نیز ادامه دارد)، اما نگرهٔ داروین به سرعت از طریق جامعه علمی گسترش یافته و به زودی به یک اصل مرکزی در سرعت توسعه علم زیست‌شناسی تبدیل شد.کشف دلیل فیزیکی روی دادن وراثت با کشف اصول فرگشت و ژنتیک جمعیت هم‌زمان شد. در سال‌های ۱۹۴۰ و اوایل سال‌های ۱۹۵۰، آزمایش‌ها به دی‌ان‌ای به عنوان بخشی از کروموزوم اشاره کردند که واحدهای صفاتی را حمل می‌کنند که به نام ژن شناخته می‌شوند. تمرکز بر روی انواع جدیدی از مدل‌های جانداران مانند ویروس‌ها و باکتری‌ها، همراه با کشف ساختار مارپیچ دو رشته‌ای دی‌ان‌ای در ۱۹۵۳، راه را بر گذار به ژنتیک مولکولی باز کردند. از سال‌های ۱۹۵۰ تا زمان حال، زیست‌شناسی در حوزه مولکولی بسیاری گسترده شده‌است. رمز ژنتیکی توسط هار گوبیند کورانا، رابرت دبلیو. هالی و مارشال وارن نایرنبرگ بعد از درک اینکه دی‌ان‌ای از واحدهایی به نام کودون تشکیل شده‌است، شکسته شد. در نهایت، پروژه ژنوم انسان در سال ۱۹۹۰ با هدف ترسیم نقشه ژنتیکی انسان به‌طور کلی راه‌اندازی شد. این پروژه در اصل در سال ۲۰۰۳ تکمیل شد، و تجزیه و تحلیل بیشتر آن هنوز در حال انتشار است.[۱۴] پروژه ژنوم انسان نخستین تلاش جهانی در ترکیب دانش زیست‌شناسی عملکردی، با تعریف مولکولی برای توضیح چگونگی کارکرد بدن انسان و دیگر جانداران بود.

زیست‌شناسی یا بیولوژی بخشی از علوم هفت‌گانه است که گونه و شیوهٔ زندگی جانداران را بررسی می‌کند. این دانش به بررسی ویژگی‌ها و رفتار جانداران، خاستگاه، فرگشت و چگونگی پیدایش گونه‌ها و افراد (جمعیت)، و نیز به بررسی تعامل جانداران با یکدیگر و محیط پیرامونشان می‌پردازد. (زیست‌شناسی سامانه‌ها) زیست‌شناسی، شامل موضوعات و تقسیم‌بندی‌های گسترده‌ای از بسیاری مباحث و رشته‌های مختلف می‌باشد؛ از جمله مهم‌ترین این مشخصات، چهار ویژگی وابسته به هم شامل موارد زیر است که می‌توان آن‌ها را اساس زیست‌شناسی کهن نامید:[۱]

سلول‌ها (Cells) به عنوان واحد اصلی حیات هستند. (نظریه یاخته)

گونه‌های جدید و صفات موروثی، محصول فرگشت هستند.

ژن‌ها واحد اصلی وراثت هستند.

جانداران محیط داخلی خود را برای حفظ یک وضعیت پایدار و ثابت حفظ می‌کنند.