تعريف علم الأحياء

ما هو علم الأحياء؟

يُعرَّف علم الأحياء في اللغة العربيّة بأنّه علم الحياة أو البيولوجيا ، وأنّه العلم الذي يبحث في الخصائص التي تميّز الإنسان، والحيوانات، والنّباتات عن الجمادات، كالتّغذية، والنموّ، والتّكاثر، وغير ذلك.

اشتُقَّ مفهوم علم الأحياء (بالإنجليزيّة: Biology) من كلمتين يونانيّتَين: (bios)؛ وتعني الحياة، و(logos)؛ وتعني العلم أو الدّراسة، وهو علم يختصّ بدراسة التّركيب الخلوي لجميع أشكال الحياة؛ البسيطة منها كالبكتيريا التي تتكوّن من خليّة واحدة، والمعقّدة التي تتكوّن من عدّة خلايا، كما يهتم بدراسة تصنيف الكائنات الحيّة، وسلوكها، وتطوّرها.

فروع علم الأحياء

يُقسَم علم الأحياء إلى فروع كثيرة، منها:

• علم النّبات (بالإنجليزيّة: Botany).
• الكيمياء الحيويّة (بالإنجليزيّة: Biochemistry).
• البيولوجيا الخلويّة (بالإنجليزيّة: Cellular Biology).
• علم البيئة (بالإنجليزيّة: Ecology).
• علم الأحياء التّطوري (بالإنجليزيّة: Evolutionary Biology).
• علم الوراثة (بالإنجليزيّة: Genetics).
• البيولوجيا الجزيئيّة (بالإنجليزيّة: Molecular Biology).
• علم وظائف الأعضاء (بالإنجليزيّة: Physiology).
• علم الحيوان (بالإنجليزيّة: Zoology).

أساسيّات علم الأحياء

من المفاهيم الأساسيّة التي تتعلّق بعلم الأحياء ما يأتي:

• التّوازن، أو الاستقرار الدّاخلي: (بالإنجليزيّة: Homeostasis) قدرة الكائن الحي على المحافظة على ثبات بيئته الدّاخليّة، وقد توسّع مفهوم التّوازن ليشمل جميع ممستويات الحياة من الخليّة، وحتى النّظام الحيوي.
• نظرية الخليّة: (بالإنجليزيّة: Cell Theory) تنصّ نظرية الخليّة التي وضعها العالم رودلف فيرخوف (Rudolf Virchow) عام 1855م على أنّ أجسام الكائنات الحيّة تتكوّن من خلايا، وأنّ الخلايا الحيّة تنشأ من خلايا حيّة سابقة.
• نظرية الجينات: (بالإنجليزيّة: Gene Theory) تنصّ على أنّ الصّفات الوراثيّة تنتقل من الآباء إلى الأبناء عن طريق انتقال الجينات، علماََ أنّ الجينات هي جزء من الكروموسومات، وتتكوّن من الحمض النّووي الرّايبوزي منقوص الأكسجين (DNA).
• التّطوُّر: (بالإنجليزيّة: Evolution) تفترض نظرية التّطور أنّ جميع الكائنات الحية تنشأ من سلف مشترك، وأنّ الاختلافات التي تظهر بين الكائنات الحية تنتج عن الطّفرات الوراثيّة، كما افترض العالم تشارلز داروين أنّ التّطور يحدث أيضاََ عن طريق الانتخاب الطّبيعي؛ أي أنّ الكائنات الحيّة التي تتمكّن من التّكيف مع بيئتها هي التي تبقى وتورّث صفاتها لأبنائها، بينما تموت الكائنات الحيّة التي لا تتمكّن من التكيّف مع بيئتها.

علاقة علم الأحياء بالعلوم الأخرى

يُعدّ علم الأحياء حلقة وصل بين العلوم الطبيعيّة الأخرى، وفيما يأتي بعض الأمثلة التي توضّح علاقة علم الأحياء بالعلوم الأخرى:

• علم الفيزياء الحيويّة: (بالإنجليزيّة: Biophysics) العلم الذي يستخدم نظريات علم الفيزياء والرّياضيات؛ لتحليل بعض المسائل التي تتعلّق بعلم الاحياء.
• علم الأحياء الفلكيّ: (بالإنجليزيّة: Astrobiology) العلم الذي يربط بين علمَي الأحياء والفلك، ويختّص بدراسة أشكال الحياة خارج كوكب الأرض، وتطوّرها.
• علم الجغرافيا الحيويّة: (بالإنجليزيّة: Biogeography) العلم الذي يبحث في تفسير توزيع الكائنات الحيّة في الأماكن التي تعيش فيها.
• الرياضيات الحيوية: (بالإنجليزيّة: Biomathematics) هي العلم الذي يختصّ بدراسة مواضيع ومظاهر علم الأحياء، باستخدام تقنيات ونماذج رياضيّة.
• الهندسة الحيويّة: (بالإنجليزيّة: Bioengineering) العلم الذي يستخدم مبادئ الهندسة لفهم وتحليل الأنظمة الحيويّة، ويستخدم مبادئ علم الأحياء؛ لتحليل مبادئ علم الهندسة وأنظمتها.
• علم الاجتماع: (بالإنجليزيّة: Sociology) العلم الذي يبحث في دور علم الأحياء في تشكيل البناء الاجتماعيّ للأفراد، وثقافتهم، والعلاقات التي تربط بينهم.

أهمّ علماء الأحياء

تطوّر علم الأحياء بمرور الزّمن، بفضل جهود بعض العلماء ، ومنهم:

• أرسطو (Aristotle): أوّل من أسّس لدراسة علم الحيوان، فدرس الكثير من الحيوانات البحريّة، بالإضافة إلى النباتات.
• ثيوفراستس (Theophrastus): هو أحد تلاميذ أرسطو، وقد أسهم في تطوّر علم الأحياء بنصوصه التي تتعلّق بتركيب النّباتات، ودورة حياتها، واستخداماتها.
• ليوناردو دافنشي (Leonardo da Vinci): مارس دافنشي تشريح جُثَث البشر سرّاََ، وترك لمن خلفه من العلماء رسوماتٍ توضيحيّةً مفصلّةً لتشريح جسم الإنسان.
• لينهارت فوكس (Leonhard Fuchs): عالم نبات ألمانيّ، ألّف واحداً من أقدم الكتب المطبوعة، وهو كتاب يتعلّق بعلم النّبات.
• كارولوس لينيوس (Carolus Linnaeus): هو رائد علم التّصنيف الذي ابتكر نظام التّسمية الثّنائي، وأعطى الكائنات الحيّة أسماء لاتينيّة، وقسّم الكائنات الحيّة إلى مجموعات (أنواع)؛ اعتماداََ على الخصائص المشتركة بينها.
• روبرت هوك (Robert Hooke): هو العالم الذي اكتشف الخليّة عام 1676م أثناء دراسته لعينة من الفلّين باستخدام المجهر المُركّب، واكتشف أنّ أنسجة النباتات تتكوّن من وحدات متكرّرة مستطيلة الشّكل.
• أنطوني فان ليفينهوك (Anton von Leeuwenhoek): هو العالم الذي نشر أوّل رسم لكائن حيّ وحيد الخليّة.
• ثيودور شوان (Theodore Schwann): عالم اكتشف في عام 1839م أنّ أجسام الحيوانات تتكوّن من خلايا.
• تشارلز داروين (Charles Darwin): عالم نشر في عام 1859م كتاباً بعنوان (عن أصل الأنواع)، الذي افترض فيه أنّ جميع الكائنات الحيّة نشأت من سلف مشترك، وأنّ تنوّع الكائنات الحية يعود لقدرتها على التّكيّف مع بيئتها.
• جريجور مندل (Gregor Mendel): أسسّ علم الوراثة، ونشر أبحاثه المتعلقة بانتقال الصّفات الوراثيّة عام 1866م.
• العالمان واطسون وكريك (Watson and Crick): عالمان صمّما نموذجاً يوضّح تركيب الحمض النّووي الرّايبوزي منقوص الأكسجين (DNA).