زیست‌شناسی: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
بدون خلاصۀ ویرایش
خط ۱۶:
* پایین: [[سوسک جالوت]] و [[سرخس درختی]].
|}
'''زیست شناسیزیست‌شناسی''' یا '''بیولوژی''' از [[علوم طبیعی]] و [[دانش]] مربوط به کاوش دربارهٔ جانداران است. این دانش به بررسی ویژگی‌ها و رفتار [[سازواره]]‌ها، چگونگی پیدایش [[گونه (زیست‌شناسی)|گونه]]‌ها و افراد (کاهش گرایی)، و نیز به بررسی [[تعامل]] جانداران با یکدیگر و محیط پیرامونشان می‌پردازد. (زیست‌شناسی سیستم‌ها) زیست‌شناسی شامل موضوعات گسترده ایست که دارای تقسیم‌بندی بسیاری از مباحث و رشته‌های مختلف است. از جمله مهم‌ترین موضوعات آن عبارت از پنج اصل به هم وابسته است که می‌توان آن‌ها را اساس زیست‌شناسی مدرن نامید:<ref name="avila_biology">{{cite book |author=Avila, Vernon L. |title=Biology: Investigating life on earth |publisher=Jones and Bartlett |location=Boston |year=۱۹۹۵ |pages=۱۱–۱۸|isbn=۰-۸۶۷۲۰-۹۴۲-۹ |oclc= |doi= |accessdate=}}</ref>
# سلول‌ها به عنوان واحد اصلی [[حیات]] هستند. (نظریه یاخته)
# گونه‌های جدید و صفات موروثی، محصول [[فرگشت]] هستند.
خط ۲۳:
# موجودات زنده [[انرژی]] مصرف می‌کنند و آن را به صورت دیگری تبدیل می‌کنند.
 
رشته‌های فرعی زیست‌شناسی به وسیله مقیاسی که در آن موجودات زنده‌ای که قبلاً مطالعه شده‌اند، انواع موجودات زنده مورد مطالعه و روش‌های استفاده شده در مطالعه آنها، تعریف می‌شود: [[بیوشیمی]]، مطالعه شیمی اولیه زندگی؛ [[زیست‌شناسی مولکولی]]، مطالعه فعل و انفعالات پیچیده در میان [[مولکول]]‌های زیستی؛ [[گیاه‌شناسی]]، مطالعه زیست‌شناسی گیاهان؛ [[زیست‌شناسی سلولی]]، بررسی واحدهای ساختمانی همه حیات، [[سلول]]؛ [[فیزیولوژی]]، بررسی عملکردهای فیزیکی و شیمیایی [[بافت (زیست‌شناسی)|بافت‌ها]]، [[اندام]]‌ها و [[دستگاه زیستی]] هر موجود زنده؛ [[زیست‌شناسی فرگشتی]]، بررسی فرایندهایی که [[تنوع زیستی]] را ایجاد می‌کنند؛ و [[بوم شناسیبوم‌شناسی]] بررسی فعل و انفعالات موجودات زنده در محیط خود.<ref>{{cite web|url=http://community.weber.edu/sciencemuseum/pages/life_main.asp |title=Life Science, Weber State Museum of Natural Science |publisher=Community.weber.edu |accessdate=2013-10-02}}</ref>
 
== تاریخچه ==
خط ۴۸:
 
== مبانی زیست‌شناسی مدرن ==
بخش عمده‌ای از زیست‌شناسی مدرن را می‌توان متشکل از پنج اصل به هم وابسته دانست که شامل: نظریه سلولی، تکامل، ژنتیک، هومئوستازی و انرژی است.<ref name="avila_biology" />
 
=== نظریه سلولی ===
خط ۶۸:
نظریه داروین بیان می‌کند که گونه‌ها و نژادها در طول فرایندهای [[انتخاب طبیعی]] و [[انتخاب مصنوعی]] یا [[پرورش انتخابی]] توسعه یافته‌اند.<ref>Darwin, Charles (1859). ''On the Origin of Species'', John Murray.</ref> [[رانش ژن]] به عنوان یک مکانیسم اضافی از توسعه تکاملی در [[سنتز مدرن]] نظریه بیان می‌شود.<ref name = GGS>{{Cite book | last = Simpson | first = George Gaylord | author-link = George Gaylord Simpson | year = 1967 | title = The Meaning of Evolution | publisher = Yale University Press | edition = Second | isbn = 0-300-00952-6}}</ref>
 
تاریخچه فرگشتی گونه‌ها – که ویژگی‌های گونه‌های مختلف را از جایی که آمده‌اند توصیف می‌کند – همراه با رابطه شجره نامه‌شان با دیگر گونه‌ها به عنوان [[تبارزایش]] شناخته می‌شود. با روش‌های گسترده متفاوت زیست‌شناسی، اطلاعاتی دربارهٔ تبارزایش به دست آمده‌است. این اطلاعات عبارتند از مقایسه [[توالی اسید نوکلئیک]] در [[زیست‌شناسی مولکولی]] یا [[ژنومیک]]، و مقایسه [[فسیل]]‌ها یا دیگر موجودات باستانی در [[دیرینه شناسیدیرینه‌شناسی]].<ref>{{cite web|url=http://www.bio-medicine.org/q-more/biology-definition/phylogeny/ |title=Phylogeny|publisher=Bio-medicine.org |date=2007-11-11 |accessdate=2013-10-02}}</ref> زیست‌شناسان روابط فرگشتی را با روش‌های مختلف از جمله [[تبارزایش]]، [[فنوتیک]] و [[شاخه بندی]] سازماندهی و تجزیه و تحلیل می‌کنند. (برای مشاهده خلاصه‌ای از رویدادهای مهم در فرگشت زندگی که در حال حاضر توسط زیست‌شناسان درک شده‌است [[جدول زمانی فرگشتی]] را مطالعه کنید)
 
=== ژنتیک ===
{{main|ژنتیک}}
 
خط ۸۴:
برای حفظ تعادل پویا و انجام مؤثر عملکردهای خاص، یک سیستم باید اختلال را شناسایی و به آن پاسخ دهد. پس از تشخیص یک اختلال، یک سیستم بیولوژیکی به‌طور معمول از طریق [[خودتنظیمی منفی]] به آن پاسخ می‌دهد. به این معنی که با کاهش یا افزایش فعالیت هر اندام یا سیستم، شرایط ثابت می‌شود. به عنوان مثال آزاد شدن [[گلوکاگون]] در زمان کاهش شدید سطح قند.
 
=== انرژی ===
بقای یک موجود زنده بستگی به ورود مداوم [[انرژی]] دارد. واکنش‌های شیمیایی که مسئول این ساختارها و عملکردها هستند انرژی را برای کمک به سلول‌های جدید و حفظ آن‌ها از موادی که به عنوان غذا عمل می‌کنند استخراج می‌کنند. در این فرایند [[مولکول]]‌های [[مواد شیمیایی]] که [[غذا]] را تشکیل می‌دهند نقش دارند؛ اول، آن‌ها حاوی انرژی هستند که می‌توانند مبدل [[واکنش‌های شیمیایی]] باشند؛ دوم، آن‌ها ساختارهای مولکولی جدید را از مولکول‌های زیستی می‌سازند.
 
خط ۱۰۶:
[[ژنتیک]]، علم مربوط به [[ژن]]، [[وراثت]] و گوناگونی [[ارگانیسم]]‌ها است.<ref name=griffiths2000sect60>{{cite book |editor1-first=Anthony J. F. |editor1-last=Griffiths |editor2-first=Jeffrey H. |editor2-last=Miller |editor3-first=David T. |editor3-last=Suzuki |editor4-first=Richard C. |editor4-last=Lewontin |editor5-first=William M.|editor5-last=Gelbart |title=An Introduction to Genetic Analysis |year=2000 |isbn=0-7167-3520-2 |edition=7th |publisher=W. H. Freeman |location=New York |chapterurl=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=iga.section.60 |chapter=Genetics and the Organism: Introduction |author=Anthony J. F. Griffiths&nbsp;...}}</ref><ref name=Hartl_and_Jones>{{Cite book |author=Hartl D, Jones E |title=Genetics: Analysis of Genes and Genomes |edition=6th |publisher=Jones & Bartlett |year=2005 |isbn=0-7637-1511-5}}</ref> ژن‌ها اطلاعات لازم برای سنتز پروتئین‌ها را کد می‌کنند، که به نوبه خود نقش مهمی در [[فنوتیپ]] نهایی ارگانیسم دارند. در تحقیقات جدید، ژنتیک ابزار مهمی در بررسی عملکرد یک ژن خاص یا بررسی فعل و [[انفعالات ژنتیکی]] فراهم می‌کند. در بدن جانداران، اطلاعات ژنتیکی معمولاً در [[کروموزوم]]‌ها حمل می‌شوند، جایی که [[ساختار شیمیایی]] [[دی ان ای|مولکول دی ان ای]] خاص ارائه شده‌است.
 
[[زیست‌شناسی رشد]]، در مورد فرایندهایی که در آن اندام‌ها رشد و توسعه می‌یابند، مطالعه می‌کند. در منشأ [[رویان شناسیرویان‌شناسی]]، زیست‌شناسی رشد مدرن در مورد کنترل ژنتیکی [[رشد یاخته]]، [[دگرگونی یاخته]]، و «[[ریخت زایی]]» و اینکه کدام فرایند به تدریج باعث افزایش [[بافت (زیست‌شناسی)|بافت‌ها]]، [[اندام]]‌ها، و [[کالبدشناسی]] می‌شود، مطالعه می‌کند. [[مدل ارگانیسم]] برای زیست‌شناسی رشد شامل کرم گرد [[سینورابدیتیس الگانس]]،<ref>{{cite journal |author=Brenner, S. | year=1974 |url=http://www.wormbase.org/resources/paper/WBPaper00000031 |title=The genetics of ''Caenorhabditis elegans'' |journal=[[Genetics (journal)|Genetics]] |volume=77 |pages=71–94|pmid=4366476 |issue=1 |pmc=1213120}}</ref> [[مگس سرکه]]،<ref name="Encyclopedia of genetics">{{cite encyclopedia|author=Sang, James H. |editor=Eric C. R. Reeve |encyclopedia=Encyclopedia of genetics |title=Drosophila melanogaster: The Fruit Fly |url=http://books.google.com/?id=JjLWYKqehRsC&pg=PA157|year=2001|publisher=Fitzroy Dearborn Publishers, I |location=USA |page=157 |isbn= 978-1-884964-34-3}}</ref> ماهی گورخری [[گورخرماهی|دانیو رریو]]،<ref>{{cite journal |title=Large scale genetics in a small vertebrate, the zebrafish |journal=Int. J. Dev. Biol. |volume=40 |pages=221–7 |year=1996 |pmid=8735932 |url=http://www.ijdb.ehu.es/web/paper.php?doi=8735932 |author1=Haffter P |author2=Nüsslein-Volhard C |issue=1}}</ref> [[موش خانگی]]،<ref>{{cite journal |author=Keller G |title=Embryonic stem cell differentiation: emergence of a new era in biology and medicine |journal=Genes Dev. |volume=19 |issue=10 |pages=1129–55 |year=2005 |pmid=15905405 |doi=10.1101/gad.1303605}}</ref> و علف هرز [[رشادی گوش موشی]]<ref>{{cite journal |author=Rensink WA, Buell CR |title=Arabidopsis to Rice. Applying Knowledge from a Weed to Enhance Our Understanding of a Crop Species |journal=Plant Physiol. |volume=135 |issue=2 |pages=622–9 |year=2004 |pmid=15208410 |doi=10.1104/pp.104.040170 |pmc=514098}}</ref><ref>{{cite journal |author=Coelho SM, Peters AF, Charrier B, et al. |title=Complex life cycles of multicellular eukaryotes: new approaches based on the use of model organisms |journal=Gene |volume=406 |issue=1–2 |pages=152–70 |year=2007 |pmid=17870254 |doi=10.1016/j.gene.2007.07.025}}</ref> می‌باشند. (یک ارگانیسم مدل، گونه‌ای است که مطالعه گسترده برای درک [[پدیده]] زیستی خاص روی آن انجام می‌شود، با انتظار اینکه این اکتشافات بینشی از ارگانیسم را نسبت به ارگانیسم‌های دیگر ارائه می‌دهد)<ref>{{cite journal |author=Fields S, Johnston M |title=Cell biology. Whither model organism research? |journal=Science |volume=307 |issue=5717 |pages=1885–6 | year=2005 |pmid=15790833 |doi=10.1126/science.1108872}}</ref>
 
=== فیزیولوژی ===
خط ۱۱۳:
فیزیولوژی در مورد فرایندهای مکانیکی، فیزیکی و بیوشیمیایی موجودات زنده و تلاش برای درک این موضوع که چگونه تمام ساختارها به عنوان یک کل عمل می‌کنند، مطالعه می‌کند. موضوع «ساختار به عملکرد» در زیست‌شناسی اساسی است. مطالعات فیزیولوژیکی به‌طور سنتی به [[فیزیولوژی گیاهی]] و [[فیزیولوژی جانوری]] تقسیم شده‌است، اما بعضی از اصول فیزیولوژی بدون توجه به اینکه کدام [[ارگانیسم]] خاص مطالعه می‌شود، جهانی هستند. به عنوان مثال، آنچه که در مورد فیزیولوژی سلول‌های [[مخمر|مخمری]] آموخته شده می‌تواند در مورد سلول‌های انسانی نیز به کار برده شود. زمینه فیزیولوژی جانوری ابزارها و روش‌های [[فیزیولوژی|فیزیولوژی انسانی]] را به گونه‌های غیرانسانی گسترش می‌دهد. فیزیولوژی گیاهی روش‌ها را از هر دو زمینه تحقیقات اقتباس می‌کند.
 
فیزیولوژی چگونگی تعاملات و عملکردهای [[دستگاه عصبی]]، [[دستگاه ایمنی]]، [[دستگاه درون ریز]]، [[دستگاه تنفس]]، و [[دستگاه گردش خون]] را مطالعه می‌کند. مطالعه این دستگاه‌ها با رشته‌های مرتبط پزشکی مثل [[عصب شناسیعصب‌شناسی]] و [[ایمنی شناسیایمنی‌شناسی]] به اشتراک گذاشته شده‌است
 
=== تکاملی ===
[[پژوهش‌های تکاملی]] به اصل و نسب گونه‌ها علاقه‌مند است، و در طول زمان تغییر می‌کند، و شامل دانشمندان بسیاری از رشته‌های طبقه‌بندی می‌باشد. به عنوان مثال، به‌طور کلی شامل دانشمندانی می‌شود که آموزش ویژه‌ای در مورد [[ارگانیسم]]‌های خاص دیده‌اند از جمله [[پستاندارشناسی]]، [[پرنده‌شناسی]]، [[گیاه‌شناسی]]، یا [[خزنده‌شناسی]]، اما از آن ارگانیسم‌ها به عنوان سیستم‌هایی برای پاسخگویی به سوالات اصلی دربارهٔ تکامل استفاده می‌کنند.
 
زیست‌شناسی تکاملی تاحدودی بر اساس [[دیرینه شناسیدیرینه‌شناسی]] می‌باشد، که با استفاده از [[فسیل|سنگواره‌ها]] به پرسش‌هایی در مورد حالت و سرعت تکامل،<ref name=Jablonski>{{cite journal |author=Jablonski D |title=The future of the fossil record |journal=Science |volume=284 |issue=5423 |pages=2114–16 |year=1999 |pmid=10381868 |doi=10.1126/science.284.5423.2114}}</ref> و تا حدی بر تحولاتی در زمینه [[ژنتیک جمعیت]] پاسخ می‌دهد.<ref>[[John H. Gillespie|Gillespie, John H.]] (1998) ''Population Genetics: A Concise Guide'', Johns Hopkins Press. {{ISBN|0-8018-5755-4|en}}.</ref> در سال‌های ۱۹۸۰، [[زیست‌شناسی رشد]]، با حذف اولیه از [[سنتز مدرن]]، از طریق مطالعه [[زیست‌شناسی رشد تکاملی]]، دوباره وارد زیست‌شناسی تکاملی شد.<ref>Vassiliki Betta Smocovitis (1996) ''Unifiying Biology: the evolutionary synthesis and evolutionary biology''. Princeton University Press. ISBN 0-691-03343-9.</ref> رشته‌های مرتبط که اغلب بخشی از زیست‌شناسی تکاملی در نظر گرفته می‌شوند [[تبارزایش]]، [[سامانه‌شناسی]] و [[آرایه‌شناسی]] می‌باشند.
 
=== سامانه‌شناسی ===
{{Main|سامانه شناسیسامانه‌شناسی}}
 
رویداد [[گونه‌زایی]] چندگانه یک ساختار درختی از رابطه بین گونه‌ها ایجاد می‌کند. نقش [[سامانه‌شناسی]] مطالعه این روابط و در نتیجه شباهت‌ها و تفاوت‌های بین گونه‌ها و گروه‌های گونه‌ای است.<ref>{{cite book
خط ۲۱۹:
** [[ویروس‌شناسی]]: مطالعه ویروس‌ها و سایر عوامل شبه‌ویروسی
* [[زیست‌شناسی مولکولی]]: مطالعه زیست‌شناسی و عملکردهای زیستی در سطح مولکولی، جدا از بیوشیمی
* [[قارچ شناسیقارچ‌شناسی]]: مطالعه قارچ‌ها
* [[علوم اعصاب]]: مطالعه دستگاه عصبی، شامل کالبدشناسی، فیزیولوژی و آسیب‌شناسی
* [[زیست‌شناسی جمعیت]]: مطالعه گروه‌هایی از ارگانیسم‌های همنوع، شامل