Informație

Sunt biologia celulară și citologia aceeași știință?


Potrivit Wikipedia, termenii pot fi folosiți în mod interschimbabil, dar, potrivit profesorilor mei de facultate, citologia este exclusiv studiul cromozomilor și identificarea anomaliilor acestora.


Profesorii dvs. folosesc probabil citologia pentru a se referi la citopatologie care nu este strict incorectă, dar este un pic confuză, deoarece citologia are și o semnificație mai largă.

În general, distincția nu este atât de importantă din punct de vedere științific. Biologia este atât de interconectată încât nu poți rămâne strict într-un „tip” de știință, ele sunt doar distincții blânde. Dacă trebuie să înveți un termen pentru un curs, nu are prea mult rost să te certi cu profesorii tăi. Literal, cuvântul „citologie” ar trebui să se refere la studiul celulelor, așa că, în opinia mea, definiția îngustă nu are sens, dar, ca și alte cuvinte, este important să o interpretăm în context.

Din experiența mea personală, am auzit de obicei „biologia celulară” folosită mai degrabă decât „citologia” pentru a însemna în general studiul celulelor. Dacă vă aflați într-o instituție care numește laboratoarele lor de citopatologie „citologie”, nu prea contează dacă există alte semnificații ale cuvântului.


Sunt biologia celulară și citologia aceeași știință? - Biologie

Ce este o celulă?

S-ar putea spune cu ușurință că o celulă este unitatea fundamentală a vieții, cea mai mică unitate capabilă de viață sau unitatea structurală și funcțională necesară vieții. Dar orice ar fi, o celulă este necesară pentru viață. Și așa cum se arată mai sus, o celulă poate fi umplută cu tot felul de structuri, fiecare cu funcția sa specifică. Acest concept va discuta unele dintre proprietățile fundamentale ale celulei, cu lecții care includ structura celulară, transportul în interiorul și în afara celulei, metabolismul energetic și diviziunea și reproducerea celulară.

Din ce esti facut?

Celulele alcătuiesc toate ființele vii, inclusiv propriul corp. Această imagine prezintă un grup tipic de celule. Dar nu toate celulele arată la fel. Celulele pot diferi ca formă și dimensiuni. Iar diferitele forme înseamnă de obicei funcții diferite.

Introducere în celule

A celulă este cea mai mică unitate structurală și funcțională a unui organism. Unele organisme, precum bacteriile, constau dintr-o singură celulă. Organismele mari, ca și oamenii, constau în miliarde de celule. Comparați un om cu o banană. În exterior, arată foarte diferit, dar dacă arăți suficient de aproape, vei vedea că celulele lor sunt de fapt foarte asemănătoare.

Celulele de observare

Majoritatea celulelor sunt atât de mici încât nu le puteți vedea fără ajutorul unui microscop . Abia în 1665 omul de știință englez Robert Hooke a inventat un microscop cu lumină de bază și a observat celulele pentru prima dată. Puteți folosi microscopuri cu lumină în clasă. Puteți folosi un microscop cu lumină pentru a vedea celulele ( Figura mai jos). Dar multe structuri din celulă sunt prea mici pentru a fi văzute cu un microscop cu lumină. Deci, ce faci dacă vrei să vezi structurile mici din interiorul celulelor?

Conturul celulelor de ceapă este vizibil la microscop cu lumină.

În anii 1950, oamenii de știință au dezvoltat microscoape mai puternice. Un microscop cu lumină trimite un fascicul de lumină printr-un specimen sau obiectul pe care îl studiați. Un microscop mai puternic, numit microscop electronic , trece un fascicul de electroni prin specimen. Trimiterea electronilor printr-o celulă ne permite să vedem cele mai mici părți ale sale, chiar și părțile din interiorul celulei ( Figura mai jos). Fără microscopuri electronice, nu am ști cum arăta interiorul unei celule.

Un microscop electronic permite oamenilor de știință să vadă mult mai multe detalii decât un microscop cu lumină, ca și în cazul acestei probe de polen.

Teoria celulei

În 1858, după ce a folosit microscoape mult mai bune decât primul microscop al lui Hooke, Rudolf Virchow a dezvoltat ipoteza că celulele provin doar din alte celule. De exemplu, bacteriile, care sunt organisme unicelulare, se divid în jumătate (după ce cresc unele) pentru a produce bacterii noi. În același mod, corpul tău produce celule noi prin divizarea celulelor pe care le ai deja. În toate cazurile, celulele provin doar din celule care au existat înainte. Această idee a condus la dezvoltarea uneia dintre cele mai importante teorii din biologie, teoria celulei .

  1. Toate organismele sunt compuse din celule.
  2. Celulele sunt vii și unitățile de bază de organizare în toate organismele.
  3. Toate celulele provin din alte celule.

Ca și în cazul altor teorii științifice, multe sute, dacă nu chiar mii, de experimente susțin teoria celulei. De când Virchow a creat teoria, nu au fost identificate niciodată dovezi care să o contrazică.

Celule specializate

Deși celulele au multe dintre aceleași caracteristici și structuri, ele pot fi, de asemenea, foarte diferite ( Figura mai jos). Fiecare celulă din corpul dvs. este concepută pentru o sarcină specifică. Cu alte cuvinte, funcția celulei se bazează parțial pe structura celulei. De exemplu:

  • Celulele roșii din sânge sunt modelate cu un buzunar care captează oxigenul și îl aduce în alte celule ale corpului.
  • Celulele nervoase sunt lungi și strânse pentru a forma o linie de comunicație cu alte celule nervoase, ca un fir. Datorită acestei forme, pot trimite rapid semnale, cum ar fi senzația de atingere a unei sobe fierbinți, către creier.
  • Celulele pielii sunt plate și se potrivesc strâns împreună pentru a vă proteja corpul.

După cum puteți vedea, celulele sunt modelate în moduri care îi ajută să își facă treaba. Organismele pluricelulare (cu mai multe celule) au în corpul lor multe tipuri de celule specializate.

Globule rosii ( stânga ) sunt specializate să transporte oxigen în sânge. Neuroni ( centru ) sunt modelate pentru a conduce impulsurile electrice către multe alte celule nervoase. Aceste celule epidermice ( dreapta ) alcătuiesc „pielea” plantelor. Observați modul în care celulele se potrivesc strâns între ele.

Niveluri de organizare

În timp ce celulele sunt unitățile de bază ale unui organism, grupurile de celule pot îndeplini o muncă împreună. Aceste celule se numesc specializate pentru că au un loc de muncă special. Celulele specializate pot fi organizate în șervețele . De exemplu, celulele ficatului sunt organizate în țesut hepatic. Țesutul hepatic este organizat în continuare într-un organ, ficatul. Organe sunt formate din două sau mai multe țesuturi specializate care lucrează împreună pentru a îndeplini o muncă. Toate organele, de la inima până la ficat, sunt alcătuite dintr-un grup organizat de țesuturi.

Aceste organe fac parte dintr-un sistem mai mare, sisteme de organe . De exemplu, creierul funcționează împreună cu măduva spinării și alți nervi pentru a forma sistemul nervos. Acest sistem de organe trebuie să fie organizat cu alte sisteme de organe, cum ar fi sistemul circulator și sistemul digestiv, pentru ca corpul dumneavoastră să funcționeze. Sistemele de organe lucrează împreună pentru a forma întregul organism. Există multe niveluri de organizare în viețuitoare ( Figura mai jos).


Biologie celulară 2021

Labroots și Comitetul de planificare pentru biologie celulară au plăcerea de a anunța Al 5-lea eveniment virtual anual de biologie celulară, oferind o oportunitate de a discuta descoperirile recente în cercetarea biologică, progresele în tehnici și dezvoltarea instrumentelor în cercetarea celulară.

Evenimentul virtual al biologiei celulare 2021 va continua să creeze o platformă valoroasă pentru a inspira colaborarea globală și interdisciplinară într-un mediu virtual, pentru a studia celulele celulare și a-și descărca proprietățile fiziologice, structura, organele pe care le conțin, interacțiunile de mediu, ciclul de viață, divizarea și moartea, pe la nivel microscopic și molecular.

Evenimentul din acest an include următoarele piese:

  • Biologie celulară de bază
  • Biologie celulară translațională
  • Biologie celulară cantitativă
  • Vezicule extracelulare

Conferința noastră virtuală vă permite să participați într-un cadru global fără deplasări sau costuri pentru dvs. Evenimentul va rămâne deschis timp de 2 ani de la data evenimentului live, iar seminariile web vor fi disponibile pentru vizionare nelimitată la cerere. Această conferință virtuală oferă, de asemenea, o acoperire sporită pentru comunitatea globală de microbiologie, cu un grad ridicat de interacțiune prin transmiterea în flux video și sesiuni de chat.

La fel ca și conferința din 2020, acest eveniment va fi produs pe platforma noastră robustă, permițându-vă să urmăriți, să învățați și să vă conectați perfect pe toate dispozitivele desktop sau mobile. Echipat cu gamificare și sistem de puncte, puteți acum să vă deplasați în jurul întregului eveniment, câștigând puncte pentru șansa de a câștiga unul dintre cele mai populare tricouri Labroots și # 39.



Apel pentru postere & mdash Sesiunile de postere virtuale oferă posibilitatea de a prezenta date unui public global prin intermediul unui poster PDF și a unui rezumat video și de a discuta rezultatele cu colegii interesați prin e-mail. Planificați acum să includeți afișul dvs. în evenimentul virtual de biologie celulară din 2021. Trimiterea este gratuită. Trimiteți rezumatul aici.

Educație continuă
Labroots este aprobat ca furnizor de programe de educație continuă în științele clinice de laborator de către ASCLS P.A.C.E. Programul ®. Participând la acest eveniment, puteți câștiga 1 credit de educație continuă pentru fiecare prezentare pentru maximum 30 de credite.

Utilizare #LRcellbio să urmeze conversația!

Pentru informații despre a deveni sponsor sau expozant, vă rugăm să faceți clic aici.

Sino Biological, Inc. este un lider global în fabricarea de reactivi la prețuri accesibile, de înaltă calitate, inclusiv proteine ​​recombinante, anticorpi și clone de ADNc, toate din interior. Oferim un ghișeu unic pentru cercetători și companii farmaceutice din întreaga lume, ajutându-ne clienții . obțineți cei mai buni reactivi în cantitățile necesare pentru a accelera ritmul descoperirii și a îmbunătăți sănătatea umană.

De mai bine de 30 de ani, GoldBio a fost dedicată cercetătorilor din întreaga lume. Știm că furnizarea de reactivi de calitate oamenilor de știință duce la descoperiri care beneficiază tuturor. De aceea, oferim clienților noștri doar cele mai bune substanțe chimice, testate în laboratoarele GoldBio pentru a asigura . cea mai bună calitate. Înțelegem importanța timpului, precum și a banilor, așa că livrăm majoritatea produselor noastre în aceeași zi. Trimitem produsele noastre cu deplină încredere în succesul dvs. și cu speranța că vor avansa cercetarea și descoperirea, pentru că asta este ceea ce înseamnă această afacere pentru noi - Discovery!

La Luminex, misiunea noastră este de a împuternici laboratoarele să obțină răspunsuri fiabile, în timp util și care să poată fi acționate, îmbunătățind în cele din urmă sănătatea. Oferim o gamă largă de soluții aplicabile pe piețe diverse, inclusiv diagnosticare clinică, descoperire de medicamente farmaceutice, cercetare biomedicală, genomic . și cercetarea proteomică și siguranța alimentară. Accelerăm răspunsurile fiabile în timp ce simplificăm complexitatea și oferim certitudine cu o experiență perfectă.

La Atlas Antibodies avem o misiune foarte clară: să oferim clienților noștri reactivi de cercetare avansată care vizează toate proteinele umane. Proiectul Atlasul Proteinelor Umane (HPA) a lansat prima versiune a unei hărți complete pe bază de țesut a expresiei proteinelor umane folosind anticorpi în . Noiembrie 2014. În strâns parteneriat cu proiectul HPA, continuăm să dezvoltăm anticorpi avansați și reactivi avansați pentru proteomică cantitativă bazată pe spectrometrie de masă (MS). Dintre posibilele 20.000 de gene care codifică proteinele din corpul uman, avem deja peste 18.000 de anticorpi care acoperă 15.000 de produse genetice și alte 19.000 de standarde MS de cuantificare a proteinelor reprezentând 13.000 de ținte proteice.

Thermo Fisher Scientific - liderul mondial în deservirea științei permite oamenilor de știință din viață să exploreze complexitatea biologică și să facă noi descoperiri pentru mulți ani de acum încolo. Thermo Fisher Scientific oferă fluxuri de lucru complete, de la determinarea microscopică crio-electronică structurală a . complexe macromoleculare în stare nativă la reconstrucția 3D a țesuturilor și celulelor. Soluțiile științifice Thermo Fisher ajută la deblocarea misterelor funcției proteice subiacente și a procesului celular, reducând decalajul dintre știința de bază și terapeutica translațională.

PLOS este un editor nonprofit, cu acces deschis, care permite cercetătorilor să accelereze progresul în știință și medicină, conducând o transformare în comunicarea de cercetare. Am depășit granițele de la înființarea noastră în 2001. Jurnalele PLOS au propulsat mișcarea pentru OA . alternative la jurnalele cu abonament. Am creat prima publicație multidisciplinară care include toate cercetările excelente, indiferent de noutate sau impact, și am demonstrat importanța disponibilității datelor deschise. Pe măsură ce Open Science avansează, continuăm să experimentăm pentru a oferi mai multe oportunități, alegeri și context pentru cititori și cercetători.

BioLegend permite descoperirea științei vieții de la cercetare la vindecare, oferind reactivi și instrumente biologice de calitate de clasă mondială la o valoare excepțională, cu servicii pentru clienți foarte apreciate și asistență tehnică. Ghidați de echipa noastră de conducere antreprenorială premiată, noi . au asigurat clienți fideli și parteneri de încredere în instituțiile de cercetare, biotehnologii și companii farmaceutice din lume și # 039. Oamenii de știință dezvoltă în colaborare produse de cercetare și diagnostic de ultimă generație, stabilind BioLegend ca un lider global în imunologie, cercetarea cancerului, neuroștiințe, biologie celulară, proteogenomică, celule stem și alte sectoare emergente. Recunoscută ca una dintre companiile cu cea mai rapidă creștere din știința vieții, BioLegend transformă granițele inovației pentru știința de bază și cercetătorii medicali din întreaga lume. Pentru a afla mai multe, vizitați www.biolegend.com

PENTAPHARM are o tradiție îndelungată ca furnizor inovator și fiabil de ingrediente active pentru industria farmaceutică, de diagnosticare și cosmetică. Rădăcinile noastre ca cercetători, dezvoltatori și producători de produse de ultimă generație ajung până în 1948. PENTAPHARM . are o reputație bine câștigată de a răspunde rapid și eficient la oportunitățile emergente din mediul de afaceri de astăzi și al # 039. Identitatea corporativă puternică a PENTAPHARM'S cuprinde instrumente sofisticate în cercetare și dezvoltare, metodologie și echipamente de producție ecologice, tendințe în dezvoltare în lumea cosmeticelor și procese de management de ultimă generație. Puteți obține produsele noastre prin rețeaua noastră integrată la nivel mondial de distribuitori cu înaltă calificare, care ne plac, vă vor sprijini cu mândrie cu produsele și serviciile noastre.

Scopul nostru este să rezolvăm cele mai dificile probleme din știința vieții prin colaborarea cu comunitatea științifică globală - și prin aceasta, ne propunem să accelerăm accesul la o sănătate mai bună pentru oamenii de pretutindeni.

Pentru a descărca broșura Comitetului de Program aici.

Dr. Daniel Suter a studiat biologia la ETH Zurich din Elveția, obținând o diplomă de licență în științe biologice în 1988. El a efectuat cercetări absolvite cu privire la moleculele de adeziune a celulelor neuronale cu prof. Peter Sonderegger în cadrul Departamentului de Biochimie de la Universitatea din Zurich. . După ce a obținut un doctorat în biochimie în 1995, s-a alăturat laboratorului Prof. Paul Forscher de la Universitatea Yale în calitate de bursier postdoctoral, cu sprijinul Fundației Naționale pentru Știință Elvețiană și al Fundației de Cercetare Roche. În timpul petrecut la Universitatea Yale, Dr. Suter a adus contribuții semnificative la înțelegerea mecanismelor care stau la baza motilității și îndrumării conului neuronal de creștere, folosind tehnici de imagistică cu celule vii cu rezoluție înaltă. De exemplu, el a furnizat primele dovezi experimentale directe care susțin modelul de cuplare substrat-citoschelet în timpul migrației conului de creștere. În 2003, și-a început propriul laborator la Universitatea Purdue ca profesor asistent de științe biologice, continuând să descopere mecanismele celulare și moleculare de bază care controlează mișcările direcționale ale conurilor de creștere neuronală. Programul său independent de cercetare s-a concentrat pe dinamica și mecanica creșterii axonale în timpul dezvoltării și regenerării după leziuni, folosind atât sistemele model Aplysia, cât și peștele zebră. Din 2017, dr. Suter este profesor de Științe Biologice în cadrul Departamentului de Științe Biologice și membru al Institutului Purdue pentru Neuroștiințe Integrative de la Universitatea Purdue.

Sargis Sedrakyan, Ph.D. este un spital pentru copii din Los Angeles și investigator al Institutului de cercetare Saban și profesor asistent de urologie la Universitatea din California de Sud. Dr. Sedrakyan și-a primit diploma de licență în biologie la Brooklyn College, City University . din New York, doctoratul său în celulele stem și medicina regenerativă de la Universitatea din Padova, Italia și a finalizat o pregătire de cercetare postdoctorală în biologie a dezvoltării și medicină regenerativă la Institutul de cercetare Saban, Spitalul pentru copii & # 039s din Los Angeles și Universitatea din California de Sud. Cercetările sale se concentrează pe înțelegerea etiologiei și dezvoltării bolilor renale cronice, cu accent pe rolul funcțional al celulelor endoteliale glomerulare și pe dezvoltarea aplicațiilor pe bază de vezicule extracelulare derivate din celule stem pentru tratarea bolilor renale.

Dr. Laura Perin este profesor asistent la Școala de Medicină Keck, Universitatea din California de Sud. Dr. Perin a obținut o diplomă de master în științe biologice la Universitatea din Padova, Italia în 2000 și un doctorat. în celulele stem și ingineria țesuturilor la Harvard . Școala de Medicină în 2004. Dr. Perin și-a finalizat pregătirea post-doc la Children's & # 039s Hospital Los Angeles / Keck School of Medicine în 2009. Grupul Dr. Perin & # 039 studiază mecanismele care reglează leziunile renale, cu o atenție specifică leziunilor glomerulare. Ea folosește diferite abordări regenerative, inclusiv vezicule extracelulare, tehnologia organ a chip și biologia dezvoltării. Dr. Perin a primit numeroase premii intramurale și extramurale de la diferite organizații, inclusiv Institutul Național de Sănătate și a publicat peste 40 de articole în domeniul regenerării renale.

Matt a intrat în domeniul cercetării în urmă cu peste 20 de ani ca tehnician de animale de laborator la unitatea de cercetare contractuală TSI / Mason. A lucrat la ambele facilități contractuale, cum ar fi TSI și OREAD Biosafety, precum și în industrie la Pharmacia, Pfizer și Sanofi-Aventis. În acea perioadă el . a efectuat o varietate de proceduri chirurgicale, inclusiv implantare de dispozitiv, transplanturi, defecte ortopedice, implanturi oculare și vasculare, chirurgie cardiacă și proceduri cerebrale și spinale. Experiența sa variază de la șoareci și șobolani la primate non-umane și animale. În plus, el deține patru brevete pentru dispozitive și implanturi chirurgicale noi și a pregătit tehnicieni, oameni de știință, medici veterinari și medici în tehnici și proceduri chirurgicale de peste 15 ani. În afara domeniului chirurgical, el a fost director de studiu, ecografist, om de știință în farmacologia siguranței și manager. În prezent, Matt supraveghează o echipă de tehnicieni și chirurgi-tehnicieni de la Genzyme care susțin hub-ul din Boston și efectuează peste 1250 de proceduri chirurgicale pe an. Matt a fost, de asemenea, în consiliul de administrație al Academiei de Cercetări Chirurgice timp de peste zece ani, servind ca președinte al programului pentru trei dintre ei, precum și ca președinte educațional pentru doi. În prezent, el este președintele programului pentru sucursala AALAS din New England.

Dr. Aguilar a obținut titlul de doctor în imunochimie de la Școala de Farmacie și Biochimie, Universitatea din Buenos Aires, Argentina. Dr. Aguilar și-a urmat pregătirea post-doctorală la institutele naționale de sănătate din Bethesda, MD, în laboratorul binecunoscutei celule. . biolog Dr.Juan Bonifacino. În 2005, după o perioadă de cercetător asociat la Universitatea Johns Hopkins (în laboratorul Dr. Beverly Wendland), dr. Aguilar s-a alăturat Facultății Departamentului de Științe Biologice de la Universitatea Purdue. Acolo, grupul său studiază mecanismele care leagă endocitoza și semnalizarea în sănătate și boală. Pentru a-și urmări obiectivele de cercetare, laboratorul Aguilar folosește în mod obișnuit abordări biofizice, biochimice și genetice.


Mitocondrie

The mitocondriunea este centrala electrică a celulei. Energia pe care celula o folosește pentru majoritatea funcțiilor sale este o moleculă mică numită adenozin trifosfat (ATP). Mitocondrianul transformă glucoza și oxigenul în dioxid de carbon, apă și ATP. Acest proces complicat, numit respirație celulară, implică multe enzime. Datorită mitocondriei, celula poate obține de 15 ori mai multă energie din fiecare unitate de zahăr decât ar fi altfel!

În afară de toate celelalte organite, mitocondria are propriul ADN și ribozomi. Codul genetic din ADN-ul mitocondriilor este oarecum diferit de codul standard găsit în nucleul-ADN și, prin urmare, se crede că mitocondriunea a evoluat dintr-o bacterie veche pe care o celulă animală a înghițit-o. După milioane de ani, bacteriile au evoluat în mitocondria de astăzi, cu scopul său principal de a contribui la respirația celulară.

Știați…

Tot ADN-ul din mitocondrie este derivat de la mama ta. Deoarece ADN-ul mitocondrial este moștenit ca o singură unitate de la mama ta, oamenii de știință îl pot folosi pentru a studia istoria evoluției populațiilor. ADN-ul mitocondrial oferă un sprijin puternic că oamenii moderni au venit din Africa. De asemenea, este folosit pentru a argumenta că Homo sapiens iar oamenii de Neanderthal nu erau suficient de înrudiți pentru a se încrucișa. ADN-ul mitocondrial, cu toate acestea, reflectă istoria evoluției doar a femeilor dintr-o populație, astfel încât ar putea fi posibil ca bărbații și neanderthalienii să fie mai strâns legați decât am putea crede.

Vreau să învăț mai multe!

Mitocondriul este alcătuit din două membrane: membrana interioară și exterioară. Membrana exterioară conține pori, în care molecule mici, proteine ​​și ioni pot trece liber, dar molecule mai mari nu pot trece. Reacțiile importante de producere a energiei au loc în matrice și în membrana interioară care o înconjoară. Membrana interioară este pliată pentru a crește suprafața și, prin urmare, crește și capacitatea mitocondriei de a produce ATP.

Mitocondria poate importa atât acizi grași (din grăsimi), cât și piruvat (din zaharuri) din citosol și îl poate descompune în acetil CoA, care este oxidat în matrice prin ciclul acidului citric. Ciclul acidului citric transformă atomii de carbon din acetil CoA în CO2, care este eliberat din celulă ca produs rezidual. Mai important, ciclul generează electroni cu energie mare care sunt transportați de două molecule, NADH și FADH2. Acești electroni cu energie ridicată sunt apoi trecuți de-a lungul lanțului de transport de electroni din membrana interioară până la destinația lor finală, oxigenul. În timpul acestui transport, electronii generează un gradient de protoni peste membrana interioară. Acest gradient de protoni conduce producția de ATP din ADP și fosfat de către enzima membranară ATP sintetaza. (Fapt interesant: Premiul Nobel pentru chimie din 1997 a fost acordat echipei care a descoperit ATP sintaza.)


Biologie

Biologia este grupul de științe preocupat de natura vie. Subiecții studiilor biologice sunt toate manifestările vieții: structura și funcțiile ființelor vii și comunitățile lor naturale distribuția, originea și dezvoltarea și relațiile lor între ele și cu natura neînsuflețită. Sarcina biologiei este de a studia toate legile biologice și de a descoperi esența vieții și manifestările ei pentru a le înțelege și controla. Termenul & ldquobiology & rdquo a fost sugerat independent în 1802 de doi oameni de știință & mdash francezul J. B. Lamarck și germanul G. R. Treviranus. Este folosit uneori într-un sens restrâns, similar conceptelor de ecologie și bionomie.

Principalele metode ale biologiei sunt observația, care permite descrierea comparației unui fenomen biologic, care face posibilă găsirea legilor comune diferitelor fenomene (de exemplu, ale indivizilor unei singure specii, specii diferite sau tuturor viețuitoarelor) experimentarea , în care investigatorul creează artificial o situație care ajută la dezvăluirea proprietăților mai profunde ale obiectelor biologice și a metodei istorice, ceea ce face posibilă discernerea dezvoltării naturii vii pe baza datelor referitoare la lumea organică actuală și la trecut. Este imposibil să trasăm o linie de frontieră rigidă între aceste metode principale de cercetare în biologia modernă. Împărțirea cândva justificată în biologie descriptivă și experimentală și-a pierdut acum valoarea.

Biologia este strâns legată de multe științe și de activitatea practică a omului. Folosește chimia, fizica, matematica și multe științe tehnice și ale pământului (geologie, geografie, geochimie) pentru a descrie și a investiga procesele biologice. Astfel, disciplinele biologice aliate altor științe (biochimie, biofizică etc.) și științe în care biologia este o componentă (de exemplu, știința solului, care include studiul proceselor care au loc în sol sub influența organismelor din sol. și oceanologia și limnologia, care includ studiul vieții în oceane, mări și apă dulce) au apărut.

A doua jumătate a secolului al XX-lea este adesea numită secolul biologiei din cauza avansării biologiei în primele linii ale științelor naturale și din cauza importanței crescute și a rolului relativ al biologiei între celelalte științe, în special ca forță productivă a societății. Biologia are o mare importanță pentru dezvoltarea unui materialist sistematic Weltanschauung pentru demonstrarea originii naturaliste a tuturor creaturilor vii și a omului, cu cele mai înalte forme de activitate rațională specifice acestuia și pentru distrugerea credinței în oportunitatea supranaturală și primordială (teologie și teleologie). Biologia joacă un rol important în înțelegerea omului și a locului său în natură. În cuvintele lui Karl Marx, biologia și teoria evoluției care au apărut din aceasta oferă o bază naturalistico-istorică pentru punctele de vedere materialiste asupra dezvoltării societății. Triumful ideii de evoluție în secolul al XIX-lea a pus capăt credinței științifice și rsquos în creația divină a viețuitoarelor și a omului (creaționism). Biologia arată că procesele vitale se bazează pe fenomene care respectă legile fizicii și chimiei. Acest lucru nu exclude prezența în natura vie a unor regularități biologice neobișnuite care, totuși, nu au nimic în comun cu ideea unei forțe incomprensibile & ldquovital & rdquo (vis vitalis). Astfel, grație progresului biologiei, principalele suporturi ale religioșilor Weltanschauung iar idealismul filosofic se prăbușește. Materialismul dialectic este baza metodologică a biologiei moderne. Chiar și anchetatorii care sunt departe de a afirma materialismul în concepțiile filozofice confirmă prin publicațiile lor cunoașterea teoretică a naturii vii, descoperă în mod obiectiv regularitățile existente și verifică temeinicia dobândirii cunoștințelor prin experiment sau practică, adică dețin în mod spontan puncte de vedere materialiste.

Regularitățile descoperite de biologie sunt o componentă importantă a științei naturale moderne. Ele stau la baza medicinei, științelor agricole, silvicultură, creșterea blănurilor, vânătoare și pescuit. Utilizarea de către om a resurselor lumii organice se bazează pe principii descoperite de biologie. Datele biologice referitoare la organismele fosile sunt importante în geologie. Multe principii biologice sunt folosite în inginerie. Utilizarea energiei atomice și explorarea spațiului a necesitat crearea și dezvoltarea rapidă a radiobiologiei și a biologiei spațiale. Numai pe baza cercetărilor biologice este posibilă rezolvarea uneia dintre cele mai magnifice și urgente sarcini cu care se confruntă omenirea și reconstrucția planificată a biosferei pământului și rsquos pentru a crea condiții de viață optime pentru populația în creștere a planetei.

Sistemul științelor biologice este extraordinar de multinivelat, acesta fiind determinat de manifestările variate ale vieții, precum și de numeroasele forme, metode și scopuri diferite de investigare a obiectelor vii și de studiu al acestora la diferite niveluri de organizare. Toate acestea fac ca orice organizare a științelor biologice să fie arbitrară. Studiul animalelor (zoologie), al plantelor (botanică) și al anatomiei și fiziologiei umane, bazele medicinei și bazele medicamentului au fost printre primii care s-au dezvoltat. Alte diviziuni majore distinse în funcție de obiectele studiate includ microbiologia (știința microorganismelor) și hidrobiologia (știința organismelor care locuiesc într-un mediu de apă [hidrosferă]). Discipline mai restrânse au crescut în biologie. De exemplu, au apărut mamifere (studiul mamiferelor), ornitologie (păsări), herpetologie (reptile și amfibieni), ihtiologie (pești și organisme asemănătoare peștilor), entomologie (insecte), acarologie (căpușe), malacologie (moluște) și protozoologie (protozoari). Algologia (studiul algelor), micologia (ciupercile), lichenologia (lichenii), briologia (mușchii), dendrologia (copacii și arbuștii) și așa mai departe au apărut în botanică. Disciplinele sunt uneori subdivizate și mai mult. Taxonomia animalelor și a plantelor tratează diversitatea organismelor și distribuția acestora pe grupuri. Biologia poate fi împărțită în neontologie, care studiază lumea organică actuală și paleontologia, știința animalelor dispărute (paleozoologia) și a plantelor (paleobotanica).

Disciplinele biologice sunt, de asemenea, clasificate în funcție de proprietățile și manifestările vieții studiate. Forma și structura organismelor sunt studiate de disciplinele morfologice, modul de viață al animalelor și plantelor și interrelațiile acestora cu mediul sunt studiate de ecologie. Studiul diferitelor funcții ale ființelor vii este domeniul fiziologiei animalelor și plantelor. Modelele de ereditate și variabilitate sunt un subiect de cercetare în genetică, iar etologia se ocupă de tiparele comportamentului animal. Legile care guvernează dezvoltarea individuală sunt studiate în embriologie sau&mdash în sensul modern mai larg&mdashbiologia dezvoltării. Teoria evoluției se referă la legile dezvoltării istorice. Fiecare dintre aceste discipline este împărțită în altele mai specializate (de exemplu, morfologia este împărțită în funcțională, comparativă etc.). În același timp, câmpuri diferite pătrund și se fuzionează între ele pentru a forma altele mai complexe, de exemplu, histo-, cito- sau embriofiziologie, citogenetică și genetică evolutivă și ecologică. Anatomia studiază macroscopic structura organelor și a sistemelor acestora. Microstructura țesuturilor este studiată prin histologie, cea a celulelor prin citologie și cea a nucleului celular prin cariologie. În același timp, histologia, citologia și cariologia examinează nu numai structura formațiunilor corespunzătoare, ci și funcțiile și proprietățile biochimice ale acestora.

Este posibil să se distingă disciplinele biologice care sunt asociate cu utilizarea anumitor metode și, de exemplu, biochimia, care studiază principalele procese de viață prin metode chimice (este subdivizată în biochimie animală, biochimie vegetală și așa mai departe) și biofizică, care descoperă rolul fenomenelor fizice în procesele vieții (este subdivizat și în mai multe ramuri). Cercetarea biochimică și biofizică sunt adesea strâns legate între ele (de exemplu, în biochimia radiațiilor) și cu alte discipline biologice (în radiobiologie). De asemenea, este importantă biometria, care se bazează pe prelucrarea matematică a datelor biologice (pentru a descoperi relații care pot scăpa de atenție atunci când sunt descrise fenomene sau procese izolate), planificarea experimentelor și așa mai departe. Biologia teoretică și matematică, utilizând construcții logice și metode matematice, face posibilă stabilirea unor legi biologice mai generale.

Disciplinele care se ocupă cu studiul materiei vii la diferite niveluri ale organizării sale sunt biologia moleculară, care studiază fenomenele vitale la nivel subcelular, citologie și histologie la nivel molecular, care studiază celulele și țesuturile organismelor vii, populația-specia biologie (taxonomie, biogeografie, și aspecte ale populației din genetică și ecologie), care se ocupă cu studiul populațiilor ca elemente constitutive ale unei specii date și biogeocenologie, care studiază cele mai înalte niveluri structurale de organizare a vieții de pe pământ până la biosferă în ansamblu. Atât aspectele teoretice, cât și cele practice ale cercetării sunt importante. Este dificil să trasezi linia de hotar între ele, deoarece orice cercetare teoretică va avea în mod inevitabil (direct sau indirect, într-un anumit moment sau în viitor) consecințe practice. Studiile teoretice deschid calea către descoperiri care pot revoluționa multe domenii de activitate practică. Acestea asigură dezvoltarea cu succes a disciplinelor aplicate, precum microbiologia industrială și biochimia aplicată, protecția plantelor, creșterea plantelor și creșterea animalelor, conservarea naturii și domeniile biomedicale (parazitologie, imunologie etc.). Ramurile biologiei aplicate la rândul lor îmbogățesc teoria cu fapte noi și o prezintă cu probleme care decurg din nevoile societății. Printre disciplinele de importanță practică în creștere rapidă se numără bionica (studiul aplicațiilor tehnice ale fenomenelor biologice), biologia spațială (studiul efectelor biologice ale factorilor spațiali și problemele implicate în explorarea spațiului) și astrobiologia sau exobiologia (studiul extraterestru) viaţă). Mai multe discipline biologice și mdashantropologie, genetică și ecologie umană, genetică medicală și psihologie și mdashare, legate de studiul omului ca produs și obiect al evoluției biologice, sunt strâns asociate cu științele sociale.

Mai multe domenii fundamentale ale biologiei ar trebui menționate în mod special, deoarece acestea investighează legile caracteristice tuturor ființelor vii și constituie baza biologiei generale moderne. Acestea includ citologia (știința unității structurale și funcționale principale a organismului și celula), genetica (știința fenomenelor de reproducere și continuitatea organizării morfologice și fiziologice a formelor vii), biologia dezvoltării (știința ontogeniei), teoria evoluției (știința legilor dezvoltării istorice a lumii organice), precum și biologia fizico-chimică (biochimie și biofizică) și fiziologia, care studiază manifestările funcționale, metabolismul și energia din organismele vii. Este evident din cele de mai sus, departe de lista completă a disciplinelor biologice, că edificiul biologiei moderne este mare și complex și că, împreună cu științele aliate care studiază natura neînsuflețită, este solid legat de domeniile practice.

Biologia modernă își are rădăcinile în antichitate. Civilizațiile antice din Asia de Est și de Sud (China, Japonia și India) s-au dezvoltat independent și nu au exercitat o influență directă asupra științei europene. Biologia modernă își are originea în țările mediteraneene (Egipt antic și Grecia antică). Primele încercări sistematice de a înțelege fenomenele vieții au fost făcute de grecii antici și mai târziu de filozofii și medicii naturali romani (începând cu secolul al VI-lea î.e.n.). Hipocrate, Aristotel și Galen au adus o contribuție majoră la dezvoltarea biologiei. În Evul Mediu, cunoștințele biologice erau colectate în principal în interesul medicinei. Plantele au fost studiate în principal pentru proprietățile lor medicinale. Disecția corpului uman era interzisă, iar anatomia predată conform lui Galen era de fapt anatomia animalelor, a porcilor și a maimuțelor. Aristotel a fost principala autoritate filosofică a bisericii, dar multe dintre scrierile sale au fost ignorate și uneori interzise. Scrierile naturaliștilor antici și ale enciclopediștilor medievali care au scris despre natură s-au răspândit în timpul Renașterii. Descoperirile geografice făcute în timpul călătoriilor în țările mediteraneene și apoi pe țărmurile Africii și în jurul acesteia (1497), descoperirea Americii de Nord (1492) și așa mai departe, au sporit cunoștințele omului și ale lumii vegetale și animale. A ajutat și crearea grădinilor botanice în universități și menajere.

Primele lucrări despre botanică au fost comentarii la scrierile oamenilor de știință antici Teofrast, Dioscoride și Pliniu cel Bătrân. Ierburi originale și liste de plante medicinale cu scurte descrieri și desene au apărut mai târziu. Plantele au fost împărțite în copaci, arbuști și ierburi. Doar botanistul italian A. Cesalpino a încercat (1583) să le clasifice pe baza structurii semințelor, florilor și fructelor. Rudimentele doctrinei metamorfozei, precum și conceptele de gen și specie pot fi văzute în lucrarea Cesalpino & rsquos. Au fost pregătite enciclopedii compilatoare în mai multe volume despre zoologie: Istoria animalelor de către naturalistul elvețian K. Gesner (vol. 1 & ndash5, 1551 & ndash87) și seria de monografii (13 vol., 1599 & ndash1616) de către omul de știință italian U. Aldrovandi. Au apărut descrieri ale animalelor „străine” bazate pe observații în natură și pe vizitele în țări îndepărtate ale savantului francez G. Rondelet, italianului I. Salviani (despre pești și animale acvatice), și mai ales naturalistul francez P. Belon (pești și păsări). și animalele din Orientul Apropiat). Belon a fost primul care a comparat structura păsărilor cu cea a omului, reprezentând scheletele unul lângă altul (1555).

Succesele strălucite ale anatomiei din timpul Renașterii s-au datorat încorporării disecției corpului uman în predare și cercetare. Omul de știință flamand A. Vesalius, în al său Structura corpului uman (1543), a decis să publice fapte care să arate discrepanța dintre observațiile reale și cele librete bazate pe autoritatea lui Galen & rsquos. Respingerea afirmației lui Galen că există pori în peretele inimii care separă ventriculii a arătat slăbiciunea teoriei lui Galen despre fluxul sanguin și a condus la concluzia că există un circuit mai mic de circulație a sângelui în organism. Această concluzie a fost trasă de omul de știință spaniol M. Servetus (1593) și de italianul R. Colombo (1559).

Lucrările anatomiștilor au deschis calea unei mari descoperiri a secolului al XVII-lea&mdashW. Teoria circulației sanguine a lui Harvey (1628), un model de cercetare fiziologică bazat pe măsurători cantitative și pe utilizarea legilor hidraulicei în conformitate cu noua abordare mecanică în curs de dezvoltare în medicină. Cei mai de seamă reprezentanți ai iatromecanicii au fost oamenii de știință italieni S. Sanctorius, care au încercat să verifice în sine aspectul cantitativ al metabolismului la om (1614) și G. Borelli, care s-a străduit să explice toate formele de mișcare a animalelor (1680), inclusiv muscular contracția și digestia, conform legilor mecanicii.Explicațiile sale au întâmpinat dificultăți de netrecut și au intrat în conflict cu iatrochimia, care explica toate procesele vieții pe baza teoriei acțiunii enzimelor (fermentației) care a fost dezvoltată în secolul al XVI-lea de către medicul și chimistul german P. Paracelsus. Această teorie a explicat, de asemenea, generația spontană mult timp asumată și generarea și dezvoltarea realizate aparent prin amestecarea fluidelor seminale în timpul fertilizării. Chiar și Harvey, care a proclamat „orice din ou” (1651) drept principiul principal al reproducerii animalelor, și-a asumat o generație spontană pentru animalele inferioare în care nu au fost găsite ouă. Experimentele omului de știință italian F. Redi (1668), care au arătat că & ldquospontaneea generare & rdquo de larve de muște în carnea putrezită se datorează dezvoltării acestora din urmă din ouăle depuse de muște, încă nu au decis problema în mod concludent.

Invenția microscopului (secolul al XVII-lea) a lărgit și a adâncit oportunitățile pentru studiul viețuitoarelor. O galaxie de microscopi străluciți a descoperit structura celulară și fibroasă a plantelor (omul de știință englez R. Hooke, 1665 italianul M. Malpighi, 1675 & ndash79 și englezul N. Grew, 1671 & ndash82) și lumea organismelor microscopice, eritrocitelor și spermatozoizilor ( omul de știință olandez A. van Leeuwenhoek, 1673 și mai târziu). De asemenea, au studiat structura și dezvoltarea insectelor (Malpighi, 1669 și omul de știință olandez J. Swammerdam, 1669 și ulterior) și fluxul de sânge în capilare (Malpighi, 1661), au găsit ouă în pești și foliculi în ovarele mamiferelor care au fost luate pentru ouă (danezul N. Steno, 1667 și olandezul R. de Graaf, 1672) și au stabilit diferențe sexuale la plante (englezul T. Millington, 1676 și germanul R. Camerarius, 1694). Aceste descoperiri au dus la apariția a două școli eronate în embriologie: oviștii și animaleștii (spermiști), care au negat participarea unuia dintre sexe la fertilizare. Ambii au fost de acord că, de fapt, dezvoltarea adevărată nu are loc, ci mai degrabă că un embrion gata în miniatură al viitorului organism este închis în ou, după unul, sau în spermatozoid, după cealaltă. Teoria epigenezei formulată de Aristotel și Harvey a fost respinsă ca naivă și mecanicistă.

Omul de știință englez J. Ray și omul de știință francez J. de Tournefort au încercat să sistematizeze plantele în sisteme artificiale. Ray, în a lui Istoria plantelor (1686&ndash1704), a descris peste 18.000 de plante grupate în 19 clase Tournefort (1700) le-a aranjat în 22 de clase. Ray a definit conceptul de & ldquospecies & rdquo și, folosind lucrările savantului englez F. Willughby, a clasificat vertebratele în principal pe baza trăsăturilor anatomice și fiziologice (1693).

Secolul optsprezece. Naturalistul suedez C. Linnaeus a sugerat în al său Sistemul Naturii (1735) un sistem atotcuprinzător pentru acea vreme, bazat pe imuabilitatea lumii create primordial. El și-a construit sistemul de plante, pe care le-a numit „ldquosexual”, în funcție de numărul de stamine și alte caracteristici ale florilor. Clasificarea sa a animalelor a fost mai naturală și a ținut cont de trăsăturile lor interne. Linnaeus a distins clasa mamiferelor, în care a inclus corect balenele și omul, pe care i-a atribuit împreună cu maimuțele ordinii primatelor. Linnaeus & rsquo mare contribuție a fost nomenclatura binomială, cu nume duale (pentru gen și specie) pentru fiecare formă de plantă și animal. Sistemul artificial al lui Linnaeus nu a satisfăcut mulți botanisti, care au încercat să găsească un sistem „natural” de plante în conformitate cu asemănarea și „relația” între ele. Botanistul francez B. de Jussieu a realizat-o (1759) numai în plantațiile din grădina regală din Trianon (Versailles), omul de știință francez M. Adanson a încercat să elaboreze un sistem natural de familii de plante (1763), iar botanistul francez AL de Jussieu a finalizat aceste încercări în a sa Genurile de plante aranjate în ordinea lor naturală (1789). Naturalistul francez G. de Buffon a fost ostil tuturor sistemelor, inclusiv celui al lui Linnaeus. A lui Istoria naturala, 36 de volume din care a putut publica (1749 & ndash88), include descrieri nu numai ale animalelor și ale omului, ci și ale mineralelor, precum și o istorie a pământului și a trecutului. Buffon a căutat unitate în structura animalelor, a făcut presupuneri despre lumea animală din trecut și a încercat să explice asemănarea dintre forme similare prin originea lor una de la alta. Astfel, transformismul Buffon & rsquos a fost limitat, dar a fost obligat să îl repudieze sub amenințarea excomunicării din biserică (1751). Ideile Buffon & rsquos cu privire la reproducerea și dezvoltarea organismelor au avut o mare valoare în respingerea doctrinei preformării. Au marcat revenirea la teoria a două fluide seminale care participă la fertilizare (1749). Buffon a încercat, de asemenea, să reînvie vechiul concept de pangeneză, susținând că fluidul seminal conține molecule ldquoorganice și rdquo reprezentând toate părțile corpului. Buffon și un alt om de știință francez, P. de Maupertuis (1744), au explicat dezvoltarea individului prin forțele de atracție și repulsie dintre moleculele organice. Academicianul rus K. F. Vol & rsquof (1759 & ndash68) a contribuit mai mult decât oricine la revigorarea teoriei epigenezei. El a explicat dezvoltarea de către o „forță esențială” care asigură fluxul de sucuri nutritive în embrioni. Vol & rsquof a atribuit proprietăților fizice ale atracției și respingerii acestei forțe prin analogie cu forța gravitațională (1789). Astfel, nu a fost un concept vitalist, ci mai degrabă o reacție particulară la medicina „mecanică”. Susținătorul inițial al acestui punct de vedere a fost medicul și chimistul german Stahl, care și-a pus în contrast teoria animismului (1708) cu conceptul de om-mașină controlat de fluide. În atribuirea controlului proceselor vitale ale corpului la & ldquosoul, & rdquo el a presupus că reacțiile fiziologice sunt legate de factorii neuropsihici. Învățătura sa despre „tonul vital” bazată pe principiul „ldquoiritabilității” (omul de știință englez F. Glisson, 1672) a fost elaborată în învățătura fiziologului german A. von Haller despre iritabilitate (1753). După ce a demonstrat experimental diferența dintre contractilitatea fibrelor musculare și capacitatea nervilor și a creierului de a efectua iritații, Haller le-a atribuit acțiunii a două & ldquoforces & rdquo inerente fibrelor și țesuturilor propriu-zise. După Haller, anatomistul și fiziologul ceh I. Prohaska (1784) a recunoscut prezența unei forțe unice și ldquonerve care asigură percepția excitației și transmiterea acesteia către organele motorii fără participarea creierului. Experimentele senzaționale ale savantului italian L. Galvani au primit aceeași interpretare. Galvani a descoperit & ldquoanimal electric & rdquo (1791), ceea ce a dus la dezvoltarea electrofiziologiei (fiziologul german A. Humboldt, 1797 italianul C. Matteucci, 1840 și germanul DuBois-Reymond, 1848).

Multe au fost realizate în domeniul fiziologiei respiratorii de către omul de știință englez J. Priestley, care a arătat (1771 și ndash78) în experimente pe plante că eliberează un gaz inflamabil și care este esențial pentru respirația animalelor și de francezii A. Lavoisier, P Laplace și A. S & eacuteguin, care au elucidat proprietatea oxigenului în procesele oxidative și rolul său în respirația și producerea căldurii animale (1787 & ndash90). Rolul luminii solare în capacitatea frunzelor verzi de a elibera oxigen prin utilizarea dioxidului de carbon atmosferic a fost stabilit de medicul olandez J. Ingenhousz (1779) și de savantul elvețian J. Senebier (1782) și N. de Saussure (1804). Sfârșitul secolului al XVIII-lea a fost marcat de începutul unor studii ample asupra substanțelor eliberate de la animale și plante. Această lucrare a pus bazele chimiei organice a viitorului (descoperirea ureei, colesterolului, acizilor organici etc.).

Academicianul rus I. Kel & rsquoroiter a dovedit existența sexului la plante și prin lucrarea sa de hibridizare a arătat că atât celulele ovulelor, cât și polenul (1761 și mai târziu) participă la fertilizare și dezvoltare. La sfârșitul secolului italianul L. Spallanzani a efectuat experimente delicate care au infirmat posibilitatea generației spontane.

Ideile de dezvoltare istorică a lumii organice au devenit din ce în ce mai insistente în a doua jumătate a secolului al XVIII-lea. Filosoful german G. W. von Leibniz a proclamat principiul gradației viețuitoarelor și a prezis existența unor forme de tranziție între plante și animale. Descoperirea polipilor de apă dulce de către naturalistul elvețian A. Trembley (1744) a fost considerată o dovadă a unor astfel de & ldquozoofite. structura creaturilor pentru unii (naturalistul elvețian C. Bonnet) și dovezi ale transformării propriu-zise a ființelor vii pentru alții (filosoful francez JB Robinet, 1768 și scriitorul rus AN Radishchev, 1792 & ndash96). În 1749 și 1778, Buffon a avansat o ipoteză îndrăzneață asupra istoriei pământului, pe care a calculat-o ca având o lungime de 80.000 până la 90.000 de ani și împărțită în șapte perioade. Plantele au apărut pe pământ numai în ultimele perioade, fiind urmate de animale și, în cele din urmă, de către om. Buffon și-a asumat transformarea unor forme în altele sub influența climatului, a solului și a nutriției. Maupertuis (1750) a conjecturat că eliminarea formelor neadaptate existenței a jucat un rol în acest proces.

Secol al XIX-lea. „Scara creaturilor” a primit o interpretare evolutivă de către omul de știință francez J. B. de Lamarck, care a schițat în Filosofia Zoologiei (vol. 1 & ndash2,1809) calea de îmbunătățire a ființelor vii de la cel mai jos la cel mai înalt, care se bazează, așa cum credea el, pe o străduință internă spre progres care este inerentă organismelor (principiul gradării). Mediul provoacă abateri de la gradarea & ldquocorrect & rdquo și determină adaptarea speciilor la condițiile de existență fie prin acțiune directă (plante și animale inferioare), fie prin exercițiul și lipsa exercițiului organelor asociate cu o schimbare a obiceiurilor (animale cu un nerv sistem). În ciuda unei înțelegeri a mecanismelor evoluției care a fost, fără îndoială, progresivă pentru timpul său (depășirea creaționismului fundamentarea evoluției viețuitoarelor pe baza unor cauze naturale), teoria Lamarck și rsquos a fost un concept natural-filosofic cu elemente distincte ale idealismului ( căutarea pentru progres, rolul animalelor și eforturile rsquo în schimbări, schimbări invariabil utile și ereditare ale personajelor sub influența directă a condițiilor de mediu etc.).

Teoria Lamarck & rsquos a fost criticată de mulți, inclusiv de omul de știință francez G. Cuvier, fondatorul anatomiei comparative și paleontologiei animalelor. Pentru a explica succesiunea istorică a formelor vii și dispariția multora dintre ele, Cuvier a avansat teoria conform căreia catastrofele trăite de lumea organică au fost cauzate de cataclisme geologice (1825). Biologul francez A. d & rsquoOrbigny (1849), un adept al lui Cuvier, a conferit caracterul creaționist final teoriei catastrofei. Naturalistul francez E. Geoffroy Saint-Hilaire a încercat să fundamenteze doctrina natural-filosofică a & ldquounity a planului structural & rdquo pentru animale, pe care ulterior le-a explicat prin originea lor comună. Potrivit reprezentărilor sale, schimbările evolutive au loc brusc ca urmare a influențelor directe ale mediului. Schimbările experimentate de animale sunt deosebit de accentuate în perioada embrionară. Aceste idei s-au reflectat și în punctele de vedere ale omului de știință rus K. F. Rul & rsquoe, care le-a aprofundat considerabil și a anticipat adevărata lor interpretare evolutivă. Încercarea Saint-Hilaire & rsquos de a fundamenta un singur plan structural pentru animale a provocat critici ascuțite din partea lui Cuvier, care a avansat în opoziție teoria sa a patru tipuri de structuri. Într-o dezbatere publică (1830), Cuvier a câștigat stăpânirea după ce a menținut mult timp conceptele antievoluționare în Franța.

Filosofia naturală, care își are originea în secolul al XVIII-lea, a avut cel mai mare efect asupra biologiei din Germania. Filozofii și naturaliștii germani au susținut, de asemenea, doctrina unității planului structural pentru organisme. De exemplu, J. W. Goethe a menținut existența „ldquoidea a unui organ” și modele ale plantei primare și ale animalului primordial (1782&ndash1817). L. Oken (Ockenfuss) a crezut că structura și dezvoltarea tuturor ființelor vii se bazează pe & ldquobubbles & rdquo sau infuzori (1805). Principiul paralelismului dintre ontogenie și filogenie a fost cel mai fructuos dintre ideile filozofilor naturali germani (K. Kielmeyer, 1793 J. Meckel, 1811). Acest principiu a devenit ulterior punctul de plecare pentru formularea legii biogenezei.

Adevărata confirmare științifică a ideii de dezvoltare a organismelor a fost găsită în studiile embriologice ale academicienilor ruși Kh. I. Pander (1817) și KM Ber (1827) privind broșurile embrionare, în Ber & rsquos fundamentarea principiilor embriologiei comparative (1828 & ndash37) și în crearea de către biologul german T. Schwann (1839) a teoriei celulare aplicabile întreaga lume organică. Teoria unității structurii celulare a tuturor ființelor vii a jucat un rol enorm în dezvoltarea histologiei, embriologiei și fiziologiei celulare. Pe baza acestei teorii, protozoarii au fost considerați organisme unicelulare (de către omul de știință german K. Siebold, 1848) germanul A. von K & oumllliker (1844), rusul NA Varnek (1850) și mai ales germanul R. Remak (1851 & ndash55 ) a dezvoltat embriologia celulară, patologul german R. Virchow a creat „patologia celulară” și a proclamat principiul „orice celulă dintr-o celulă” (1858), iar oamenii de știință germani M. Schultze și E. Brüumlcke au avansat (1861) conceptul de celulă ca și &ldquoelementar. ale căror componente principale sunt protoplasma și un nucleu.

Un mare succes a fost obținut la mijlocul secolului al XIX-lea în chimia fiziologică, în principal datorită lucrărilor germanului J. von Liebig și a francezului JB Bous-singault, care au stabilit caracteristicile nutriției plantelor și diferența dintre aceasta și alimentația animalelor. după formularea principiului ciclului materiei în natură. Liebig a împărțit toate substanțele care alcătuiesc ființele vii în proteine, grăsimi și carbohidrați și a elucidat multe dintre procesele chimice implicate în metabolism, inclusiv formarea grăsimilor din carbohidrați. Omul de știință german F. W & oumlhler a fost primul care a sintetizat substanțe organice și acid oxalic mdash (1824) și uree (1828). Cu toate acestea, atât el, cât și Liebig și-au asumat prezența unei „forțe vitale” drept cauză a fenomenelor vitale. Necesitatea acestei presupuneri a fost împărtășită de fiziologi de frunte ai vremii precum germanul J. M & uumlller și alții. Doar fiziologul francez C. Bernard și germanii K. Ludwig, E. DuBois-Reymond și H. Helmholtz au respins-o. Bernard a elucidat rolul secrețiilor diferitelor glande în digestie (1843 și 1847), a demonstrat sinteza glicogenului în ficat (1848), a fundamentat conceptul de mediu ldquointerior și rdquo al corpului și a formulat principiile principale ale fiziologiei experimentale și ale medicinei. Ludwig, DuBois-Reymond și Helmholtz au dezvoltat principalele metode fiziologice de studiere a sistemului nervos și a organelor senzoriale. Succesorul lor demn în Rusia a fost I. M. Sechenov, care a stabilit inhibarea reflexelor spinale de către centrii cerebrali (1863) și a pus bazele înțelegerii materialiste a activității nervoase superioare (&ldquobrain reflexes&rdquo).

Studiile omului de știință francez L. Pasteur (descoperirea rolului jucat de microorganisme în procesele de fermentație, 1857&ndash64), care au avut implicații majore pentru industria alimentară, agricultură etc., au făcut posibilă respingerea definitivă a doctrinei. de generare spontană de organisme (1860 & ndash64). Mai târziu a demonstrat rolul microorganismelor în bolile infecțioase ale animalelor și ale omului și a elaborat metode de control al rabiei și antraxului prin vaccinări. Natura proceselor de fermentație care au provocat dispute între susținătorii explicațiilor fizico-chimice (Liebig) și microbiologice (Pasteur) a fost în cele din urmă dezvăluită de omul de știință german E. Buchner, care a izolat enzima zimaza din ciupercile de drojdie (1897). Acest lucru a dat naștere unei noi științe și mdashenzimologie. Medicul rus N. I. Lunin a demonstrat (1881) prezența vitaminelor în produsele alimentare pe care le-au numit ulterior vitamine de către omul de știință polonez C. Funk (1912). Sfârșitul secolului al XIX-lea a fost martorul primelor progrese în chimia proteinelor și a acizilor nucleici (realizate de biochimiștii germani F. Miescher, E. Fischer, E. Abderhalden și alții). Observarea de către microbiologul rus S. N. Vinogradskii (1887 & ndash91) a bacteriilor capabile să formeze substanțe organice din cele anorganice prin chemosinteză (descoperită de Vinogradskii) a avut o importanță fundamentală în fundamentarea ciclului de azot, sulf și fier în natură. D. I. Ivanovskii, fondatorul virologiei, a descoperit o nouă formă de organizare a viețuitoarelor&mdashviruses (1892).

Cel mai mare triumf al secolului al XIX-lea a fost teoria evoluției Darwin & rsquos, expusă în a sa Originea speciilor (1859). El a citat un număr mare de fapte din biogeografie, paleontologie, anatomie comparată și embriologie pentru a dovedi evoluția lumii organice. Propunând teoria selecției naturale, el a descoperit și mecanismul evoluției organice și a dat o analiză cauzală a forței motrice în procesul evolutiv. Darwinismul a avut, de asemenea, o importanță filosofică enormă în furnizarea unei soluții materialiste la problema oportunității organice. Predarea lui Darwin și rsquos nu numai că a scos în cele din urmă creaționismul și teleologia din biologie, ci a introdus în gândirea biologică abordarea istorică a tuturor fenomenelor vieții. A contribuit la apariția mai multor ramuri noi ale biologiei și anatomiei comparative (om de știință german K. Gegenbaur), embriologie evolutivă (biologii ruși A. O. Kovalevskii și I.I. Mechnikov) și paleontologie evolutivă (V. O. Kovalevskii). De asemenea, a stat la baza legii biogenetice (oamenii de știință germani F. Müller și E. Haeckel, 1866 și mai târziu) și a mai multor generalizări filogenetice. Doctrina evoluției a stimulat foarte mult zoogeografia și fitogeografia (oamenii de știință englezi P. Sclater și A. Wallace, rușii N. A. Severtsov și A. N. Beketov, germanii A. Griesebach și A. Engler, danezul E. Warming și mulți alții). T. Huxley în Anglia și E.Haeckel în Germania a făcut mult pentru a promova darwinismul. În Rusia, KA Timiriazev și o galaxie de anatomiști comparativi, embriologi și paleontologi (MA Menzbir, VM Shimkevich, AN Severtsov, PP Sushkin, MV Pavlova, AA Borisiak și alții) au contribuit foarte mult la diseminarea și elaborarea teoriei. a evoluției.

Doctrina selecției naturale a câștigat rapid o recunoaștere pe scară largă. Cu toate acestea, incapacitatea de a elucida principiile variabilității și eredității a condus la interpretări divergente ale factorilor evolutivi. La sfârșitul secolului al XIX-lea au apărut diverse școli de neodarwinism, neo-lamarckism și tendințe francă antievoluționiste.

Încercările de a descoperi mecanismele eredității prin speculație (oamenii de știință englezi H. Spencer, 1864 C. Darwin, 1868 și F.Galton, 1875, oamenii de știință germani K. von Nägeli, 1884 și A. Weismann, 1883, olandezul H. ndash92). de Vries, 1889 și mulți alții) nu au avut succes. Doar G. Mendel a reușit să stabilească legile generale ale eredității (1865). Cu toate acestea, munca sa a trecut neobservată și doar succesul în citologie și embriologie a dus la redescoperirea ei (1900) și la evaluarea corectă în secolul al XX-lea. Primul pas în această direcție a fost elucidarea procesului subtil de distribuție a cromozomilor în timpul diviziunii celulare, mitoză (biologul francez A. Schneider, 1873 biologul rus ID Chistiakov, 1874 biologul polonez E. Strasburger, 1875 biologul german W. Flemming, 1882 și alții). Procesele de fertilizare, maturarea gametilor și fenomenul de reducere a cromozomilor au fost clarificate mai întâi la animale (biologul german O. Hertwig, 1875 biologul belgian E. van Beneden, 1875 & ndash84 biologul german T. Boveri, 1887 & ndash88) și apoi în plante (rușii IN Gorozhankin, 1880 & ndash83 și SG Navashin, 1898 și francezul L. Guignard, 1899).

Anii 1880 au fost marcați de marea dezvoltare a embriologiei experimentale, numită inițial mecanica dezvoltării (embriologul german W. Roux, 1883 și mai târziu). Elucidarea rolului factorilor externi și interni în dezvoltare și interacțiunile părților embrionului au dus rapid la dispute teoretice majore și parțial la renașterea vitalismului (biologul german H. Driesch și alții).

Secolul douăzeci. Secolul al XX-lea se caracterizează prin dezvoltarea de noi discipline biologice și o creștere a cercetării în domeniile & ldquoclasic & rdquo, inclusiv cele bazate pe specializarea sau integrarea ulterioară a ramurilor vechi. Genetica, citologia, fiziologia animalelor și plantelor, biochimia, embriologia, teoria evoluției, ecologia, teoria biosferei, microbiologia, virologia, parazitologia și multe alte domenii s-au dezvoltat în mod deosebit intens în secolul al XX-lea.

Punctul de plecare pentru dezvoltarea geneticii a fost mendelismul, care a fost întărit de mai multe generalizări, inclusiv teoria mutației a savantului olandez H. de Vries (1901&ndash03), care, în ciuda multor erori, a jucat un rol important în deschiderea drumului pentru sinteza genetică și teoria evoluției. Conceptele de genă, genotip și fenotip au fost elaborate (omul de știință danez W. Johannsen, 1909) și teoria cromozomială a eredității a fost confirmată (oamenii de știință americani TH Morgan, A. Sturtevant, HJ Muller, C. Bridges și alții). Cauzele modificărilor ereditare&mdashmutations&mdash au devenit o chestiune de o importanță metodologică considerabilă. Dovezile că procesul de mutație este influențat atât de factori fizici, cât și de factori chimici (oamenii de știință ruși GA Nadson și GS Filippov, 1925 VV Saharov, 1932 și alții, în special americanii HJ Muller, 1927 și L. Stadler, 1928) au infirmat concludent. ideile autogenetice ale geneticienilor care au accentuat originea spontană a mutațiilor și au validat solid interpretarea materialistă a mutagenezei.

Natura biochimică a genelor și principiul matricial al reproducerii lor au fost mai întâi postulate pur teoretic în ideea de molecule ldquohereditary & rdquo (N. K. Kol și rsquotsov, 1927 și mai târziu). Ulterior s-a demonstrat cu ajutorul fenomenelor de transducție și transformare în microorganisme că purtătorii informațiilor genetice sunt firele de acid dezoxiribonucleic (ADN) conținute în cromozomi (1944). Aceste descoperiri au pus bazele geneticii moleculare. Elucidarea structurii moleculei de ADN de către americanul J. Watson și englezul F. Crick (1953) și dezvoltarea metodelor de izolare a acesteia de viruși și bacterii au condus la sinteza ADN in vitro din ADN-ul fagilor. ADN-ul sintetizat sa dovedit a fi la fel de infecțios ca ADN-ul fag original (omul de știință american A. Kornberg, 1967).

Introducerea în biologie a metodelor de fizică, chimie, matematică și așa mai departe, precum și progresele realizate în studiul structurii proteinelor, regulilor de sinteza proteinelor și transmiterea și realizarea factorilor ereditari, au lărgit sfera cercetării la nivelul molecular. Au fost elucidate secvența în care aminoacizii sunt dispuși în mai mult de 200 de proteine, structura lor secundară și modul în care șuvițele polipeptidice se încadrează în molecula de proteină. Structura nucleoproteică a cromozomilor a fost demonstrată în cromozomi giganți din Drosophila celulele glandei salivare. Purificarea virusului mozaicului tutunului a făcut posibilă arătarea structurii nucleoproteice a virușilor și fagilor.

Științele care se ocupă de dezvoltarea individuală a organismelor au făcut și ele progrese considerabile. Au fost concepute metode de partenogeneză și androgeneză experimentale. S-au făcut cercetări și asupra determinării dezvoltării părților și organelor embrionului (teoria & ldquogradients & rdquo [omul de știință american C. Child, 1915 și mai târziu] și asupra teoriei & ldquoorganizatorilor & rdquo [the German H. Spemann, 1921 și ulterior]) , iar bazele abordării embriologice comparative în biologia dezvoltării au fost puse de către DP Filatov rus. S-au înregistrat progrese semnificative în controlul regenerării și transplantului de țesuturi și organe, care sunt de mare importanță în chirurgia plastică. Imunologia grupelor sanguine și proprietățile și structura anticorpilor produși ca răspuns la invazia antigenelor au fost studiate în detaliu considerabil.

S-au făcut progrese importante în fiziologia și biochimia animalelor: teoria reflexelor condiționate elaborată de IP Pavlov, dezvoltarea rapidă a neurofiziologiei, studiul fiziologiei și biochimiei contracției musculare și izolarea și studiul aprofundat al enzimelor responsabile de direcția și viteza diferitelor procese de biosinteză și utilizarea lor în sinteza hormonilor (insulina și altele), vitaminelor, enzimelor (de exemplu, ribonucleaza) și a altor substanțe biologic active. S-au făcut progrese în fiziologia plantelor în ceea ce privește înțelegerea chimiei fotosintezei și studierea pigmenților care participă la aceasta, în special clorofila, care a fost sintetizată artificial. S-au făcut progrese în studiul creșterii și dezvoltării plantelor și, de exemplu, mai mulți hormoni de creștere (auxine, gibereline) au fost izolați și parțial sintetizati.

O mare parte din cercetări, inclusiv cercetările efectuate de biologii sovietici, au avut o semnificație teoretică și practică, de exemplu, pentru medicină sau agricultură. Astfel, E. N. Pavlovskii și rsquos predau despre bolile transmisibile și focalitatea naturală lucrările remarcabile ale lui V. A. Dogel & rsquo, V. N. Beklemishev și K. I. Skriabin despre parazitologie și N. I. Vavilov & rsquos legea seriilor omoloage în mutația ereditară și învățătura sa asupra centrelor de origine a plantelor cultivate.

Teoria evoluției a fost, de asemenea, elaborată semnificativ. De exemplu, sinteza darwinismului și geneticii a fost realizată în 1920 și rsquos și 1930 și rsquos. Descoperirea rolului în evoluția populațiilor ca proces de mutație și a dinamicii abundenței și izolării cu selecția ca forță directoare a condus la formularea ideilor evolutive moderne care întăresc, aprofundează și extind darwinismul. Aceste procese au fost analizate teoretic de către omul de știință rus S. S. Chetverikov (1915, 1926), americanul S. Wright (1921 & ndash32) și englezii J. B. S. Haldane (1924 & ndash32) și R. Fisher (1928 & ndash30). Studiul populațiilor naturale a confirmat corectitudinea analizei lor și a dezvăluit natura fundamentală a microevoluției și a proceselor care au loc la nivelul înainte de speciație. Diferențierea nivelurilor microevoluționare și macroevoluționare a condus la teoria factorilor evolutivi (biologul sovietic II Shmal & rsquogauzen și alții), fundamentarea principalelor tipuri de evoluție și selectarea apomorfozelor și a adaptărilor ca tipuri principale (AN Severtsov) și formularea de idei asupra ratelor şi formelor de evoluţie.

S-a obținut un mare succes în studierea obiceiurilor de viață ale organismelor și relația lor cu mediul, adică atât în ​​ecologia indivizilor și a populațiilor, cât și a comunităților complexe (biocenoze și ecosisteme). Au fost elucidate principiile relației dintre condițiile de mediu și distribuția organismelor în spațiu și timp, la fel ca și caracteristicile structurii complexe a populațiilor și a biocenozelor, factorii care determină dinamica populațiilor și alte relații fundamentale. Au fost formulate conceptul de niveluri tropice, lanțuri alimentare, forme vitale, nișe ecologice, productivitate biologică și concepte și idei conexe. Realizările oamenilor de știință sovietici V.I. Vernadskii în dezvoltarea biogeochimiei și a teoriei biosferei (1926) și V. N. Sukachev în crearea biogeocenologiei au fost remarcabili, deoarece ele constituie baza științifică a relațiilor dintre om și habitatul său - biosfera pământului.

Mulți biologi sovietici proeminenți au contribuit la majoritatea tendințelor menționate mai sus și la alte tendințe importante din biologia modernă. Pe lângă cele deja numite, trebuie menționate biochimistele A. N. Bakh, V. S. Gulevich, A. R. Kizel & rsquo, V. I. Palladin, Ia. O. Parnas și DN Prianishnikov fiziologii VM Bekhterev, NE Vvedenskii, LA Orbeli, AF Samoilov și AA Ukhtomskii microbiologii BL Isachenko, VL Omelianskii și VO Tauson botanicii VL Komarov, SP Kostychev și NA Maksimov zoologii LS Berg , NM Knipovich și VM Shimkevich histologii, embriologii și geneticienii SN Davidenkov, MM Zavadovskii, AA Zavarzin, SG Levig, AS Serebrovskii, Iu. A. Filipchenko, N. G. Khlopin și mulți alții care au lăsat în urma lor școli științifice importante.

Cu toate acestea, dezvoltarea biologiei în URSS nu a fost marcată doar de perioade de progrese și descoperiri. În 1936 și 1939 au avut loc o serie de dezbateri clare asupra problemelor metodologice ale biologiei teoretice. În timpul acestor dezbateri, unele principii ale geneticii și darwinismului și principiile selecției bazate pe acestea au fost expuse unor critici ascuțite, subiectiviste. Un grup de oameni de știință (T. D. Lysenko și alții) au apărat puncte de vedere eronate și mecaniciste asupra naturii eredității, speciației, selecției naturale, oportunității organice etc. Aceste opinii au fost proclamate a fi dezvoltarea moștenirii științifice a proeminentului crescător sovietic I. V. Michurin și au fost etichetate ca biologie Michurin și darwinism creativ. După sesiunea din 1948 a Academiei Agricole All-Union V. I. Lenin, problema a devenit deosebit de acută, iar cercetările din mai multe domenii ale biologiei generale s-au oprit complet. Acest lucru a creat un mediu pentru răspândirea faptelor și ipotezelor neconfirmate (doctrina substanței necelulare și ldquoliving, și rdquo intermitent & ldquogeneration & rdquo de specii prin salturi, & ldquotransformation & rdquo de viruși în bacterii și așa mai departe). Discuțiile despre fiziologie (sesiunea combinată a Academiei de Științe și Academia de Științe Medicale din URSS, 1950) și morfologia evoluției (1953) au avut, de asemenea, un efect advers. Toate acestea au împiedicat grav dezvoltarea geneticii, teoriei evoluționiste, citologiei, biologiei moleculare, fiziologiei, morfologiei evolutive, taxonomiei și a altor ramuri ale biologiei în URSS. Situația a fost complet normalizată în octombrie 1964, când au fost luate măsuri pentru restabilirea și promovarea geneticii și a altor discipline (au fost create institutele corespunzătoare, a fost organizată Societatea All-Union a Geneticienilor și Crescătorilor, iar pregătirea specialiștilor în aceste domenii a fost intensificată ). Acest lucru a asigurat participarea activă a biologilor sovietici la creșterea rapidă a științei mondiale, în care biologia formează avangarda, în a doua jumătate a secolului al XX-lea.

Natura vie se caracterizează printr-o coordonare ierarhică complexă a nivelurilor de organizare a structurilor sale. Întreaga lume organică împreună cu mediul înconjurător formează biosfera, care este formată din biogeocenoze sau regiuni cu condiții naturale caracteristice locuite de anumite complexe (biocenoze) de organisme. Biocenozele sunt formate din populații și grupuri de animale sau organisme vegetale dintr-o singură specie care trăiesc pe același teritoriu. Populațiile constau din indivizi, iar organismele multicelulare constau din organe și țesuturi formate din diferite celule. Celulele, la fel ca organismele unicelulare, constau din structuri intracelulare formate din molecule. Fiecare dintre nivelurile de mai sus prezintă modele tipice rezultate din diferite scări ale fenomenelor, principiilor de organizare și interacțiunilor specifice cu nivelurile situate deasupra și dedesubt. Fiecare nivel de organizare a vieții este studiat de ramurile corespunzătoare ale biologiei moderne.

Procesele fizico-chimice care au loc într-un organism viu sunt studiate la nivel molecular prin biochimie, biofizică, biologie moleculară, genetică moleculară, citochimie și multe ramuri ale virologiei și microbiologiei. Cercetările privind sistemele vii de la acest nivel au arătat că acestea constau din compuși organici cu molecule scăzute și ridicate care se găsesc rar în natură neînsuflețită. Cele mai specifice vieții sunt biopolimeri precum proteinele, acizii nucleici și polizaharidele, precum și lipidele (compuși asemănători grăsimilor) și constituenții moleculelor lor (aminoacizi, nucleotide, carbohidrați simpli, acizi grași etc.). Sinteza și reproducerea, descompunerea și transformările reciproce ale acestor compuși în celulă, schimbul asociat de materie, energie și informații și reglarea acestor procese sunt studiate la nivel molecular. Principalele căi ale metabolismului și cea mai importantă caracteristică a acestora este participarea catalizatorilor biologici (enzime proteice), care efectuează anumite reacții chimice într-o manieră extrem de selectivă și au fost deja stabilite. A fost investigată structura unui număr de proteine ​​și a mai multor acizi nucleici, precum și a multor compuși organici simpli. Energia chimică eliberată în timpul oxidării biologice (glicoliză, respirație) s-a dovedit a fi stocată sub formă de compuși bogați în energie (macroergici), în special acizi fosfat de adenozină (ATP și altele), și ulterior utilizate în procese care necesită aflux. de energie (sinteza si transportul diverselor substante, contractia musculara etc.). O realizare majoră a biologiei a fost descoperirea codului genetic. Proprietățile ereditare ale unui organism sunt înregistrate în molecule de acid dezoxiribonucleic (ADN) prin patru tipuri de monomeri-nucleotide care alternează într-o secvență definită. Capacitatea moleculelor de ADN de a se dubla (se copiază singure) asigură replicarea lor în celule și transmiterea ereditară de la părinți la descendenți. Realizarea informațiilor ereditare are loc cu participarea moleculelor de acid ribonucleic (ARN) sintetizate pe moleculele matricei de ADN. ARN-ul este transportat de la cromozomii nucleului la particule intracelulare speciale și mdashribozomi, unde proteina este sintetizată. Astfel, informațiile ereditare codificate în ADN reglează prin intermediul enzimelor proteice atât proteinele structurale, cât și toate proprietățile principale ale celulelor și ale organismului în ansamblu.

Cercetarea biologică la nivel molecular necesită izolarea și studiul tuturor tipurilor de molecule care alcătuiesc celula și elucidarea relațiilor acestora între ele. Pentru a separa macromoleculele, se folosesc diferențele lor de densitate și dimensiune (ultracentrifugarea), sarcini (electroforeză) și proprietăți de adsorbție (cromatografie). Poziția relativă a atomilor în molecule complexe este studiată prin analiza difracției cu raze X. Modalitățile în care substanțele sunt transformate și ratele cu care sunt sintetizate și descompuse sunt studiate prin introducerea de compuși care conțin atomi radioactivi. O altă metodă importantă este crearea de sisteme artificiale de model din componente celulare izolate, în care procesele care funcționează în celulă pot fi reproduse parțial. (Toate procesele biochimice din celulă au loc nu într-un amestec omogen de substanțe, ci în anumite structuri celulare care separă spațial diferitele reacții care apar în același timp.)

În investigarea structurilor celulare constând din molecule alese și orientate în mod specific, biologia se ridică la următorul nivel de organizare a vieții și nivelul celular. La acest nivel citologia, histologia și subdiviziunile acestora (cariologie, citogenetică, cito- și histochimie, citofiziologie și așa mai departe), precum și multe ramuri ale virologiei, microbiologiei și fiziologiei, studiază structura celulelor și a componentelor intracelulare și relațiile dintre celule din diferite țesuturi și organe. O celulă este principala unitate structurală funcțională independentă a unui organism multicelular. Multe organisme (bacterii, alge, ciuperci și protozoare) constau dintr-o singură celulă și, mai precis, sunt acelulare. Proprietățile unei celule sunt determinate de constituenții săi, care îndeplinesc o varietate de funcții. În nucleu se află cromozomii care conțin ADN și, prin urmare, sunt responsabili pentru păstrarea proprietăților ereditare și transmiterea lor către celulele fiice. Metabolismul energetic în celulă și respirația, sinteza ATP și așa mai departe are loc în principal în mitocondrii. Menținerea compoziției chimice a celulei, transportul activ al substanțelor în și din ea, transmiterea excitației nervoase, forma celulei și natura relațiilor dintre celule sunt determinate de structura membranei celulare . O agregare de celule de un singur tip formează un țesut, iar combinația funcțională a mai multor țesuturi alcătuiește un organ. Structura și funcțiile țesuturilor și organelor sunt determinate în principal de proprietățile celulelor specializate.

Cercetările la nivel celular au relevat principalii constituenți ai celulei, structura diferitelor celule și țesuturi și modificările acestora în timpul dezvoltării. Prin utilizarea microscopului cu lumină, care face posibilă vizualizarea detaliilor de ordinul a 1 micron, sunt utilizate diverse tehnici de fixare, pregătirea secțiunilor transparente subțiri, pete și așa mai departe pentru a oferi o gamă mai mare de contrast. Localizarea diferitelor substanțe chimice și enzime în celulă este dezvăluită de reacțiile histochimice de culoare, iar locurile de sinteză a macromoleculelor sunt prezentate prin autoradiografie. Microscopul electronic face posibilă distingerea structurilor la fel de mici ca 5&ndash10 angstroms&mdash, adică la fel de mici ca macromolecule&mdash, deși adesea sunt greu de descris din cauza intervalului de contrast insuficient. Funcțiile componentelor intracelulare sunt studiate izolându-le de celulele distruse (omogenizate) prin precipitare în centrifuge la diferite viteze de rotație. Proprietățile celulare sunt, de asemenea, investigate în condiții de cultivare prelungită în afara organismului. Nucleii pot fi schimbați între celule, iar celulele pot fi îmbinate (hibridizate) prin utilizarea micromanipulatorilor și a tehnicilor microchirurgicale.

Procesele și fenomenele care au loc într-un individ și coordonează funcțiile organelor și sistemelor sale sunt studiate la nivelul organismului integral. Acest nivel este investigat de fiziologie (inclusiv fiziologia activității nervoase superioare), endocrinologie, imunologie, embriologie, morfologie experimentală și multe alte ramuri ale biologiei. Cercetările care vizează descoperirea mecanismelor cauzale de organizare, diferențiere și integrare biologică și realizarea informațiilor genetice în ontogeneză sunt de o valoare deosebită în construirea unei teorii generale a ontogenei. La acest nivel sunt, de asemenea, studiate mecanismul de funcționare a organelor și sistemelor, rolul lor în procesele de viață ale organismului, influența reciprocă a organelor, reglarea nervoasă, endocrină și umorală a funcțiilor lor, comportamentul animal, schimbările adaptative și altele. Funcțiile diferitelor organe sunt interconectate: inima cu plămânii, unii mușchi cu alții și așa mai departe. Această integrare a părților unui organism este în mare măsură determinată de glandele endocrine. De exemplu, pancreasul și suprarenalele reglează acumularea de glicogen în ficat și nivelul zahărului din sânge prin hormonii insulină și epinefrină. Glandele endocrine funcționează împreună prin principiul feedback-ului și anume, o glandă (de exemplu, hipofiza) o stimulează pe alta (cum ar fi tiroida) în același timp în care cea din urmă o inhibă pe prima. Acest sistem ajută la menținerea unei concentrații constante de hormoni și astfel la reglarea tuturor organelor dependente de aceste glande. Un nivel și mai ridicat de integrare este asigurat de sistemul nervos cu diviziunile sale centrale, organele de simț și nervii senzoriali și motorii. Informațiile sunt obținute din toate organele și din mediul extern prin sistemul nervos. Informațiile sunt procesate de sistemul nervos central, care reglează funcționarea organelor și sistemelor și comportamentul corpului.

Printre metodele cele mai frecvent utilizate la acest nivel se numără cele de electrofiziologie, care includ derivarea, amplificarea și înregistrarea potențialelor bioelectrice. Reglarea endocrină este studiată în principal prin metode biochimice (izolarea și purificarea hormonilor, sinteza analogilor acestora, studiul biosintezei și mecanismelor de acțiune ale hormonilor și altele). Cercetările privind activitatea nervoasă superioară la animale și la om includ modelarea (care implică utilizarea tehnicilor cibernetice) și analiza experimentală a comportamentului (prezentarea problemelor, formarea reflexelor condiționate etc.).

La nivel de populație-specie, ramurile corespunzătoare ale biologiei studiază unitatea elementară a procesului evolutiv&mdasha populație, care este agregatul indivizilor unei singure specii care locuiesc pe un anumit teritoriu și mai mult sau mai puțin izolate de agregatele similare învecinate. Un astfel de constituent al unei specii poate exista aproape la infinit în timp și spațiu prin auto-reproducere a indivizilor care fac parte din ea și poate fi transformat prin reproducerea preferențială a diferitelor grupuri de indivizi genetic diferiți. Compoziția unei populații și formele organismelor sale constitutive se schimbă pe parcursul mai multor generații și proces mdasha care duce în cele din urmă la speciație și progres evolutiv. Unitatea unei populații este determinată de capacitatea potențială a tuturor indivizilor ei constitutivi de încrucișare (panmixia), care este de fapt și capacitatea de schimb de material genetic. Reproducerea sexuală caracteristică majorității locuitorilor pământului garantează structura morfologică și genetică comună a tuturor membrilor unei populații precum și posibilitatea creșterii repetate a varietății genetice prin combinarea elementelor ereditare. Izolarea unei populații de celelalte face posibilă existența unei „unități atât de variate” în procesul de evoluție. Chiar și în cazul organismelor care se reproduc asexual (prin reproducere vegetativă, partogeneză sau apomixis), unitatea morfologică și fiziologică a populațiilor este determinată de caracterul comun al structurii lor genetice. Cu toate acestea, conceptul de specie nu se aplică strict organismelor asexuale care se reproduc vegetativ sau prin simpla divizare a organismelor care se reproduc. Studiul compoziției și dinamicii populațiilor este inseparabil legat de abordările moleculare, celulare și organismice. Genetica folosește propriile metode pentru a studia distribuția caracterelor ereditare în populații. Morfologia, fiziologia, ecologia și alte ramuri ale biologiei investighează populațiile prin propriile lor metode. Astfel, o populație și o specie în ansamblu pot servi drept obiecte care trebuie investigate de mai multe ramuri diferite ale biologiei.

La nivel biogeocenotic și biosferic, obiectele de studiu în biogeocenologie, ecologie, biogeochimie și alte ramuri ale biologiei sunt procesele care au loc în biogeocenoze (adesea numite ecosisteme) și unitățile structurale și funcționale elementare ale biosferei. Fiecare populație există într-un mediu definit, unde face parte dintr-o comunitate multispecie sau biocenoză care ocupă un habitat specific sau biotop. Plantele fotosintetizante și bacteriile chimiosintetizante sunt primii producători de materie organică din aceste complexe de componente vii și inerte. Astfel, biogeocenozele sunt &ldquoblocurile&rdquo în care au loc ciclurile de substanță și energie. Aceste cicluri sunt cauzate de procesele de viață ale organismelor și în total alcătuiesc marele ciclu al biosferei. În sens structural și energetic, o biogeocenoză este un sistem deschis, relativ stabil, cu intrări de substanțe și energie și ieșiri care leagă între ele biogeocenozele adiacente. Substanțele sunt schimbate între biogeocenoze în faze gazoase, lichide și solide și, în cuvintele lui V. I. Vernadskii, sub forma particulară a materiei vii (dinamica populațiilor de plante și animale, migrația organismelor și așa mai departe). Din punct de vedere biogeochimic, migrațiile unei substanțe în lanțurile biogeocenozelor pot fi privite ca o serie de procese interconectate de împrăștiere și concentrare a substanței în organisme, soluri, apă și atmosferă.

Studiul productivității biologice a biogeocenozelor (primare sau utilizarea energiei radiației solare prin fotosinteză și secundară, sau utilizarea de către organismele heterotrofe a energiei stocate de organismele autotrofe) a căpătat o importanță practică considerabilă în a doua jumătate a secolului XX. . Nivelul de organizare biogeocenotic (biosferă) trebuie studiat independent, deoarece biogeocenozele sunt mediul în care are loc orice proces vital de pe planeta noastră. La acest nivel se efectuează cercetări cuprinzătoare pentru a studia interrelațiile dintre componentele biotice și abiotice ale biogeocenozelor și pentru a investiga migrațiile materiei vii în biosferă, precum și modurile în care se produc ciclurile energetice și tiparele pe care le urmează. Această abordare amplă face posibilă prognozarea în special a consecințelor activității economice a omului și rsquos-urilor. Acesta este, de asemenea, urmărit în Programul biologic internațional, care a fost conceput pentru a coordona eforturile biologilor din multe țări.

Concentrarea cercetării biologice după nivelurile de organizare a ființelor vii presupune interacțiunea diferitelor ramuri ale biologiei. Acest lucru este extrem de productiv, deoarece îmbogățește științele biologice aliate cu idei și metode noi.

Biologia modernă abundă în probleme importante a căror soluție ar putea avea un efect revoluționant asupra științei naturale în ansamblu și asupra progresului omenirii. Acestea includ multe aspecte ale biologiei moleculare și geneticii fiziologiei și biochimiei mușchilor, glandelor, sistemului nervos și organelor de simț (memorie, excitație, inhibiție și așa mai departe), energia foto-și chimiosintezei și productivitatea comunităților naturale și a biosferei ca un întreg și fundamental probleme filozofice și metodologice (formă și conținut, integritate și oportunitate, progres). Doar câteva dintre aceste aspecte vor fi discutate mai detaliat mai jos.

Structura și funcțiile macromoleculelor. Macromoleculele importante din punct de vedere biologic au de obicei o structură polimerică, adică sunt formate din mulți monomeri similari, dar nu identici. De exemplu, proteinele sunt formate din 20 de tipuri de aminoacizi, acizi nucleici din patru tipuri de nucleotide și polizaharide din monozaharide. Secvența de monomeri din biopolimeri se numește structura lor primară. Stabilirea structurii primare este etapa inițială în studierea structurii macromoleculelor. Structura primară a multor proteine ​​și a mai multor tipuri de ARN a fost deja determinată. Au fost concepute metode pentru determinarea secvenței de nucleotide în lanțuri lungi de ARN și în special ADN și cea mai importantă sarcină a biologiei moleculare. Lanțul biopolimerilor este de obicei sub formă de spirală (structură secundară). Moleculele proteice sunt construite într-un mod specific (structura terțiară) și sunt frecvent combinate în complexe macromoleculare (structura cuaternară). Modul în care structura primară a proteinelor determină structurile secundare și terțiare și modul în care structurile terțiare și cuaternare ale enzimelor proteice determină activitatea lor catalitică și specificitatea acțiunii sunt încă incomplet răspunsuri la întrebări. Moleculele de proteine ​​devin atașate de membrane, unde sunt combinate cu lipide și acizi nucleici în structuri supermoleculare, formând componente intracelulare prin „auto-asamblare”. Metodele de analiză prin difracție cu raze X au fost folosite pentru a stabili structura terțiară a unor proteine ​​(de exemplu. , hemoglobina) și pentru a investiga structura funcțională a multor enzime. Studiul suplimentar al structurii macromoleculelor și o înțelegere a modului în care această structură determină funcțiile lor complexe și variate este una dintre problemele cheie ale biologiei moderne.

Reglarea funcțiilor celulare. Trăsăturile caracteristice ale proceselor care au loc într-un sistem viu sunt coordonarea lor între ele și dependența lor de mecanismele de reglare care mențin sistemul relativ stabil chiar și în condițiile de mediu în schimbare. Procesele intracelulare pot fi reglate prin modificarea setului de proteine ​​enzimatice și structurale și a ratei cu care acestea sunt sintetizate, prin influențarea activității enzimatice și prin modificarea ratei de transport a substanțelor prin celulă și alte membrane biologice. Sinteza proteinelor depinde de sinteza moleculelor de ARN care transmit informații de la gena corespunzătoare (porțiunea de ADN). Astfel, & ldquoinclusion & rdquo a unei gene & mdash începutul sintezei pe ea a unei molecule de ARN & mdashis unul dintre locurile în care sinteza proteinelor este reglementată. De acum, una dintre schemele de reglare a absorbției nutrienților dintr-un mediu (realizată prin includerea și excluderea genelor care provoacă sinteza proteinelor necesare) este cunoscută numai pentru bacterii. Mecanismul molecular de includere a genelor (în special în organismele multicelulare) este obscur, iar elucidarea lui este o sarcină primordială a biologiei moleculare. Se pare că rata sintezei proteinelor poate fi, de asemenea, reglată direct la locul sintezei și ribozomilor mdashin. Un alt sistem de reglementare mai eficient se bazează pe schimbarea activității enzimatice. Acest lucru se realizează prin interacțiunea diferitelor substanțe cu molecula enzimei și prin modificarea reversibilă a structurii sale terțiare. Dacă o enzimă catalizează reacția inițială într-un lanț de conversii chimice și o substanță care îi suprimă activitatea este produsul final al acestui lanț, se stabilește un sistem de feedback care menține constantă concentrația produsului final. Rata proceselor chimice dintr-o celulă poate depinde, de asemenea, de viteza cu care substanțele adecvate intră în celulă, nucleul și mitocondriile sau de viteza cu care sunt excretate. Proprietățile membranelor biologice și ale enzimelor sunt factori determinanți. Mulți cercetători studiază reglarea proceselor intracelulare, deoarece fenomenul nu este clar înțeles.

Dezvoltarea individuală a organismelor. Dintre organismele care se reproduc sexual, viața fiecărui individ începe cu o singură celulă & ou fertilizat mdasha & mdash care se împarte în mod repetat pentru a forma multe alte celule. Fiecare celulă conține un nucleu cu un set complet de cromozomi, adică conține gene responsabile de dezvoltarea tuturor caracterelor și proprietăților organismului. Cu toate acestea, celulele diferă în modul lor de dezvoltare. Aceasta înseamnă că numai acele gene a căror funcție este esențială pentru dezvoltarea unui țesut (organ) dat operează în fiecare celulă în creștere. Elucidarea mecanismului de & ldquoinclusion & rdquo de gene în procesul de diferențiere celulară este un obiectiv de bază al biologiei dezvoltării. Unii dintre factorii care determină o astfel de includere sunt acum cunoscuți (eterogenitatea citoplasmei oului, influența unor țesuturi embrionare asupra altora, acțiunea hormonilor etc.). Proteinele sunt sintetizate sub controlul genelor. Cu toate acestea, proprietățile și caracterele unui organism multicelular nu pot fi reduse la particularitățile proteinelor sale, acestea fiind determinate de diferențierea celulelor care variază în structură și funcții, relații între ele și formarea diferitelor organe și țesuturi. O problemă importantă și încă nerezolvată este mecanismul diferențierii în etapele de la sinteza proteinelor până la apariția proprietăților celulare și mișcările caracteristice ale acestora care duc la formarea organelor. Proteinele membranelor celulare pot juca un rol major în acest proces. Elaborarea unei teorii echilibrate a ontogeniei, care presupune o soluție la problema integrării țesuturilor și organelor diferențiate în organismul integral (adică realizarea eredității), ar revoluționa multe ramuri ale biologiei.

Dezvoltarea istorică a organismelor. Au trecut peste 100 de ani de la Darwin Originea speciilor a fost publicat și o gamă largă de fapte a confirmat corectitudinea fundamentală a teoriei sale a evoluției. Cu toate acestea, multe dintre conceptele sale importante nu au fost încă elaborate. Din punct de vedere genetic genetic, o populație poate fi considerată o unitate elementară a procesului evolutiv, iar o schimbare stabilă a caracteristicilor sale ereditare este un fenomen evolutiv elementar. Această abordare este utilă în identificarea principalilor factori evolutivi (procesul de mutație, izolarea, valuri de populație, selecția naturală) și materialul evolutiv (mutații). Încă nu este clar dacă doar acești factori acționează la nivel macroevoluționar, adică „mai mare decât” speciația&mdashor dacă alți factori și mecanisme încă necunoscute participă la originea unor grupuri mari de organisme (genuri, familii, ordine și așa mai departe). Este posibil ca toate fenomenele macroevolutive să fie reduse la schimbare la nivel intraspecific. La întrebarea factorilor specifici macroevoluției nu se poate răspunde până când nu sunt elucidate mecanismele a ceea ce pare uneori a fi dezvoltarea direcționată a grupurilor. Acest lucru poate depinde de existența & ldquoprohibitions & rdquo impuse de structura și constituția genetică a organismului. De exemplu, schimbarea inițial nefundamentală rezultată din achiziționarea unei măduve spinării de către strămoșii Chordata a determinat ulterior diversele căi de dezvoltare a ramurilor majore ale lumii animale: în primul rând, originea unui schelet intern și a sistemului nervos centralizat, dezvoltarea unui creier cu reflexe condiționate mai importante decât cele necondiționate la vertebrate și în al doilea rând, apariția unui schelet extern și dezvoltarea unui alt tip de sistem nervos cu reflexe necondiționate extrem de complexe predominante la nevertebrate. Studiul „interdicțiilor” și mecanismelor de apariție și dispariție a acestora în cursul evoluției este o sarcină importantă legată de problema „canalizării dezvoltării” și descoperirea tiparelor de evoluție a naturii vii. Conceptul de „dezvoltare progresivă” sau „progres” este acum împărțit în progres morfologic, biologic, de grup, biogeocenotic și nelimitat. Astfel, apariția în biosfera pământului & rsquos a omului și a creaturii mdasha în care, în F. Engels & rsquo expresia grafică, & ldquonature atinge o conștientizare de sine (K. Marx și F. Engels, Soch., Ed. a II-a, voi. 20, p. 357)&mdashi este rezultatul progresului nelimitat. Dezvoltarea socialității în natura vie a fost cauzată de apariția nu numai a societății umane, ci a comunităților de numeroase insecte, moluște cefalopode și anumite mamifere. Stabilirea unor relații complexe între dobândirea de adaptări de caracter fundamental în cursul evoluției (cele aflate pe calea progresului nelimitat) sau de adaptări particulare (care conduc la înflorirea unui grup, dar nu îl eliberează de conexiunile sale cu habitat anterior) și descoperirea legilor care guvernează apariția celor mai perfecte adaptări în unele cazuri sau care au ca rezultat supraviețuirea cu succes a unor organisme relativ primitive în altele sunt câteva dintre obiectivele importante ale cercetării pentru viitorul previzibil.

Problema speciilor și a speciației este o problemă deosebită. O specie este o etapă calitativ unică în dezvoltarea naturii vii și a mdashanului existent, de fapt, agregat de indivizi care au în comun posibilitatea de a se împerechea fructuos și care constituie un sistem genetic & ldquoclosed & rdquo pentru indivizii altor specii.Din acest punct de vedere, speciația este trecerea de la sisteme (populații) deschise genetic la sisteme închise genetic. Multe aspecte ale acestui proces sunt încă obscure, parțial pentru că conceptul de „specie” nu este suficient de definit ca fiind aplicat la diferite grupuri de organisme. Acest lucru afectează în mod inevitabil sistematica și taxonomia și ramurile biologice legate de clasificarea și coordonarea speciilor (de aici și disputele care apar din când în când cu privire la & ldquorealitatea și rdquo-ul unui sistem sau filogenie și așa mai departe). Formulările teoretice ale conceptelor de specie și speciație stimulează căutarea continuă a unor noi abordări și metode care să completeze metodele de clasificare existente (de exemplu, biochimice, genetice și matematice).

Originea vieții. Originea vieții este una dintre problemele importante din punct de vedere metodologic din biologie, care nu este eliminată nici prin presupunerea puțin probabilă că viața a fost adusă pe pământ din alte lumi și nici prin teoria prezenței constante a vieții pe această planetă de-a lungul istoriei sale. Abordarea științifică aici constă în stabilirea condițiilor în care a fost generată viața pe pământ (acest lucru s-a întâmplat cu câteva miliarde de ani în urmă) și încercarea de a simula procese care ar fi putut să aibă loc în acele condiții, reconstituind experimental etapele succesive de la care a apărut viața. Astfel, datele privind starea fizică și chimică a atmosferei și a suprafeței pământului la acel moment au oferit dovezi teoretice și experimentale că hidrocarburi foarte simple și compuși organici mai complecși (aminoacizi și mononucleotide) ar fi putut fi sintetizați, confirmând astfel probabilitatea teoretică a acestora. polimerizare în lanțuri scurte și mdashpeptide și oligonucleotide. Cu toate acestea, următoarea etapă în originea vieții nu a fost încă studiată. Aplicarea conceptului de selecție naturală la structurile organice găsite la granița dintre lucrurile vii și cele nevii a fost importantă pentru teorie. Selecția naturală poate juca un rol constructiv în evoluție doar atunci când este aplicată structurilor care se reproduc singure capabile să stocheze și să reproducă în mod repetat informațiile pe care le conțin. Aceste cerințe sunt satisfăcute doar de acizii nucleici (în principal ADN-ul), în care autocopierea poate avea loc numai dacă sunt observate mai multe condiții (prezența mononucleotidelor, furnizarea de energie și prezența enzimelor pentru a efectua polimerizarea și complementul polinucleotida existentă, duplicând astfel informațiile pe care le conține). Deocamdată nu se știe nimic despre autocopiarea altor compuși chimici și în condiții diferite și mai simple. Prin urmare, principala dificultate cu care se confruntă teorie este că proteinele enzimatice sunt necesare pentru ca acizii nucleici să se dubleze și că acizii nucleici sunt necesari pentru a crea proteine. După ce a apărut sistemul primar de autocopiere, evoluția sa ulterioară a fost mai puțin complexă și aici principiile descoperite de Darwin și principiile care determină evoluția organismelor mai complexe încep să funcționeze. Deoarece mecanismul originii vieții pe pământ este necunoscut, este dificil de evaluat probabilitatea ca viața să provină în condiții extraterestre. Având în vedere datele astronomice referitoare la numeroasele sisteme planetare din univers și probabilitatea destul de mare de apariție a condițiilor compatibile cu viața, mulți oameni de știință consideră de la sine originea multiplă a vieții. Cu toate acestea, există o altă viziune și anume că viața terestră este un fenomen extrem de rar și practic unic în partea vizibilă a galaxiei care ne înconjoară.

Biosfera și omenirea. Creșterea rapidă a populației din pământ și rsquos ridică problema limitelor productivității biologice a biosferei. În 100 & 200 de ani, dacă metodele actuale de agricultură sunt păstrate și populația umană crește în același ritm, aproape jumătate din populație nu va avea suficientă hrană sau apă, sau chiar oxigen pentru a respira. Din acest motiv a fost recunoscută necesitatea organizației într-o perioadă scurtă de timp (două până la trei generații) a (1) protecția strictă a naturii și restricția în limite rezonabile a multor industrii (mai presus de toate distrugerea angro). a pădurilor) și (2) adoptarea unor măsuri ample care vizează creșterea bruscă a productivității biologice a biosferei terestre și intensificarea ciclurilor biologice atât în ​​biogeocenozele naturale, cât și în cele cultivate. O biosferă care funcționează în mod normal nu numai că oferă omului hrană și materie primă organică foarte valoroasă, dar menține și un echilibru între compoziția gazoasă a atmosferei, soluțiile apelor naturale și ciclurile de apă de pe pământ. Astfel, prejudiciul cantitativ și calitativ adus funcționării biosferei de către om reduce atât producția de materie organică, cât și perturbă echilibrul chimic din atmosferă și apele naturale. Viitorul va arăta diferit atunci când oamenii vor deveni conștienți de amploarea pericolului și vor adopta o atitudine rezonabilă față de habitatul lor, biosfera pământului. Puterea științifică și industrială a oamenilor este deja suficient de mare nu numai pentru a distruge biosfera, ci și pentru a efectua lucrări de recuperare, inginerie hidraulică și alte lucruri la orice scară.

Productivitatea biologică primară a pământului este legată de utilizarea energiei solare absorbită în timpul fotosintezei și a energiei obținute prin chimiosinteză de către producătorii primari. Dacă omul ar crește densitatea medie a vegetației (ceea ce este fezabil din punct de vedere tehnic), ar putea crește productivitatea biologică cu un factor de doi până la trei în ceea ce privește aportul de energie în biosferă. Acest lucru se poate realiza dacă, în cursul recuperării și al creșterii densității vegetației, s-au făcut mai multe utilizări ale speciilor de plante verzi cu o cantitate ridicată de fotosinteză. Pentru a introduce specii utile în comunitățile de plante este absolut necesar să se cunoască condițiile care mențin și perturbă echilibrul biogeocenotic. În caz contrar, ar putea exista astfel de catastrofe biologice, cum ar fi explozii de populație periculoase din punct de vedere economic ale unor specii și scăderi ale populației precipitate ale altora. Prin creșterea eficienței activității biogeochimice a biogeocenozelor naturale și cultivate, prin plasarea vânătorii de animale terestre și marine, pescuit, exploatare forestieră și alte activități pe o bază rațională și prin creșterea de noi grupuri de microorganisme, plante și animale dintre vasta rezervație de specii sălbatice, este posibilă creșterea productivității biologice și a productivității biologice a biosferei utile omului cu un factor suplimentar de doi până la trei. Creșterea microorganismelor și plantelor cultivate deschide, de asemenea, posibilități vaste. În viitorul apropiat, când crescătorii vor profita de rezultatele cercetărilor în domeniile în creștere rapidă ale geneticii moleculare moderne și filogeneticii, progresul în aceste domenii va fi stimulat de dezvoltarea și utilizarea evoluției „ldquoexperimentale și rdquo” a plantelor cultivate pe bază de rază lungă de acțiune hibridizare, crearea de forme poliploidice, inducerea mutațiilor artificiale etc.

Tehnologia agricolă trebuie să adopte, de asemenea, noi metode capabile să sporească brusc randamentele (o posibilitate realistă este trecerea de la un sistem de cultură la un sistem de culturi multiple). În cele din urmă, în viitorul foarte apropiat, oamenii vor trebui să învețe să recupereze la etapele finale ale ciclurilor biologice materia organică moleculară mare de tip sapropelic, mai degrabă decât produsele de mică valoare moleculară mică ale mineralizării finale a reziduurilor organice. Toate aceste modalități de creștere a productivității biosferei se află în capacitățile științei și tehnologiei viitorului apropiat și ilustrează clar potențialitățile magnifice ale societății umane în curs de dezvoltare, pe de o parte, și importanța studiilor biologice la scări și direcții foarte diferite pentru viața umană pe pământ pe de altă parte. Niciuna dintre transformările pe care omul trebuie să le realizeze în biosferă nu poate fi realizată fără cunoașterea bogăției principalelor forme și a interacțiunilor acestora. Aceasta presupune necesitatea unui inventar al animalelor, plantelor și microorganismelor din diferite regiuni ale pământului, care este încă departe de a fi complet. În multe grupuri mari de organisme, chiar și compoziția calitativă a speciilor constitutive este necunoscută. Pentru a face un astfel de inventar este nevoie de o revigorare și intensificare intensă a clasificării lucrărilor de teren, a biologiei de teren (botanică, zoologie și microbiologie) și a biogeografiei.

O abordare practică importantă este studierea habitatului omului și rsquos în sens larg și organizarea unor modalități eficiente de gestionare a economiei pe această bază. Abordarea presupune protecția naturii și este urmată în principal de-a lungul liniilor biogeocenologice. Biologi progresiști ​​din întreaga lume și mdashzoologi, botanici, genetici, ecologiști, fiziologi, biochimiști și așa mai departe, atrăși de astfel de cercetări, care sunt destinate să crească productivitatea biologică a pământului și să ofere condiții optime de viață pe planeta noastră pentru creșterea constantă a populației umane . Munca lor este coordonată de Programul Biologic Internațional.

Omul, ca organism heterotrof, este incapabil să utilizeze direct energia solară care ajunge pe pământ. El primește proteinele, grăsimile, carbohidrații și vitaminele de care are nevoie pentru nutriție, în principal de la plante cultivate și animale domestice, folosind & ldquochains lungi & rdquo în unele cazuri și lanțuri scurte în altele, de la autotrofe (în principal plante verzi) la heterotrofe (animale). Cunoașterea legilor geneticii și ameliorării, precum și a fiziologiei speciilor cultivate ajută la îmbunătățirea tehnologiei agricole și zootehniei și la dezvoltarea soiurilor de plante și a raselor de animale mai productive. Nivelul de cunoștințe în domeniile biogeografiei și ecologiei determină posibilitatea și eficacitatea introducerii și adaptării speciilor utile și controlului dăunătorilor culturilor și paraziților animalelor de fermă. Cercetarea biochimică permite o utilizare mai completă a materiei organice de origine vegetală și animală. Fără cooperarea activă a biologilor de toate specialitățile cu muncitori agricoli practicanți, silvicultori, biologi ai faunei sălbatice, crescători de blănuri și alții, este imposibil să se trateze probleme precum dezvoltarea de noi metode de reproducere și teoria eterozei (care asigură o productivitate crescută animalelor și plantelor de fermă) creșterea organismelor cu proprietăți predeterminate îmbunătățirea metodelor biologice de combatere a dăunătorilor și gestionarea științifică a silviculturii, creșterii blănurilor, vânătorii, pescuitului etc. și dimensiunea optimă, locul și timpul de reducere a unei populații prin vânătoare sau pescuit și așa mai departe).

Un alt aspect practic extrem de important al biologiei este utilizarea realizărilor sale în medicină. Progresele și descoperirile în biologie au făcut posibil nivelul actual de medicină. Progresele ulterioare sunt, de asemenea, condiționate de creșterea biologiei. Ideile privind structura macroscopică și microscopică a corpului uman și funcțiile organelor și celulelor sale se bazează în principal pe cercetarea biologică. Medicii și biologii studiază deopotrivă histologia și fiziologia umană, care stau la baza unor domenii medicale precum anatomia patologică și fiziologia patologică. Teoria cauzelor și răspândirii bolilor infecțioase și principiile de control al acestora se bazează pe cercetări microbiologice și virologice. Majoritatea bacteriilor patogene au fost probabil identificate până acum. S-au studiat modalitățile prin care se răspândesc și atacă omul. Au fost concepute metode pentru controlul acestora prin asepsie, antisepsie și chimioterapie. Multe virusuri patogene au fost izolate și investigate, iar mecanismele de reproducere a acestora sunt în studiu. Au fost concepute metode pentru a controla multe dintre ele.

Ideile privind mecanismele imunității, care stă la baza rezistenței organismului la infecții, se bazează, de asemenea, pe cercetările biologice. Structura chimică a anticorpilor a fost studiată, iar mecanismele sintezei lor sunt acum în curs de investigare. Lucrările care se desfășoară cu privire la incompatibilitatea tisulară, principalul obstacol în calea transplantului de organe și țesuturi, sunt de o importanță deosebită pentru medicină. Iradierea X și agenții chimici sunt utilizați pentru a suprima sistemul imunitar al organismului. Va fi posibilă depășirea incompatibilității țesuturilor fără a pune în pericol viața numai atunci când sunt descoperite mecanismele imunității. Acest lucru poate fi realizat doar printr-o abordare biologică largă a problemei. Descoperirea antibioticelor a revoluționat tratamentul bolilor infecțioase, care anterior erau principala cauză a decesului. Utilizarea medicală a substanțelor excretate de microorganisme pentru combaterea reciprocă este cea mai mare contribuție biologică a secolului XX. Producția în masă de antibiotice ieftine a devenit posibilă numai după ce tulpinile extrem de productive de producători de antibiotice au fost crescute prin metode moderne de genetică. Semnificația relativă a bolilor bătrâneții, cardiovasculare, maligne și ereditare, a crescut pe măsură ce durata medie de viață a omului a fost prelungită (în mare parte datorită progreselor medicale). Acest lucru a pus medicina în față cu noi probleme în soluția cărora biologia are un rol major de jucat. De exemplu, multe boli vasculare sunt cauzate de tulburări ale metabolismului grăsimilor și colesterolului care nu au fost încă complet studiate de biochimie și fiziologie. Citologii, embriologii, geneticienii, biochimiștii, imunologii și virologii lucrează ca un front unit pentru a rezolva problema cancerului. Au fost deja înregistrate unele progrese în acest domeniu (chirurgie, radioterapie și chimioterapie). Cu toate acestea, o soluție radicală la problemele creșterii maligne și ale regenerării țesuturilor și organelor este strâns legată de legile generale ale diferențierii celulare.

Rezultatele cercetării biologice sunt folosite nu numai în agricultură și medicină, ci și în domeniile de activitate umane, îndepărtate anterior de biologie. Un bun exemplu în acest sens este utilizarea pe scară largă a microbiologiei în industrie pentru a obține medicamente noi și foarte eficiente și pentru a lucra depozite de minereu folosind microorganisme.

Genetica umană, inclusiv genetica medicală care studiază bolile ereditare, este acum un obiect important al cercetării biomedicale. Bolile cauzate de aberații cromozomiale pot fi acum diagnosticate cu precizie. Analiza genetică poate fi utilizată pentru a detecta mutațiile dăunătoare, care pot fi controlate prin consultații și recomandări de terapie și genetică medicală. Modalități rezonabile de salvare a omenirii de mutații dăunătoare sunt în discuție activă în literatura biologică. O atenție sporită este acordată sănătății mintale a omenirii. Problema nu poate fi rezolvată fără o analiză istorică și biologică naturală aprofundată a originii la animale a celor mai înalte forme de activitate nervoasă care duce la psihic. Faptul că etologia, știința comportamentului, a fost stabilită ca o disciplină biologică separată contribuie semnificativ la soluționarea acestei probleme extrem de importante, care are implicații nu numai teoretice, ci și filozofice și metodologice.

Legătura dintre biologie și agricultură și medicină este responsabilă atât de dezvoltarea lor, cât și de dezvoltarea biologiei. Domeniile de biologie care sunt cele mai promițătoare în ceea ce privește aplicarea practică sunt foarte generos finanțate de societate. În viitor, uniunea biologiei cu agricultura și medicina, pentru care biologia este fundamentul științific, va fi întărită și dezvoltată.

Progresul biologiei în secolul al XX-lea și rolul relativ și absolut lărgit al biologiei între celelalte științe și pentru existența omenirii în ansamblu sunt responsabile pentru aspectul diferit al biologiei față de ceea ce era chiar acum 30 sau 40 de ani. Acumularea de cunoștințe atât în ​​domeniul nou, cât și în cel clasic al biologiei este facilitată de dezvoltarea și utilizarea de noi metode și instrumente. De exemplu, un progres mare a urmat dezvoltării microscopiei electronice, care a făcut posibilă detectarea noilor ultrastructuri la diferite niveluri de organizare a ființelor vii. Noi metode de studii in vivo (culturi de celule, țesuturi și organe, marcarea embrionilor, utilizarea izotopilor radioactivi și așa mai departe) și utilizarea dispozitivelor fizice și chimice care funcționează la viteze mari și parțial sau complet automatizate (ultracentrifuge și ultramicrotoame, micromanipulatorii, electrocardiografii, electroencefalografii, poligrafele, spectrofotometrele, spectrografele de masă și multe altele) sunt utilizate pe scară largă. Numărul de institute biologice, stații biologice, sanctuare și parcuri naționale (care joacă, de asemenea, un rol important pe măsură ce și laboratoarele naturale și rdquo) este în creștere. Au fost create laboratoare în care pot fi studiate efectele oricărei combinații de factori climatici și fizico-chimici (biotroni, fitotroni). Organizațiile de cercetare au acum computere electronice. Noile ramuri ale industriei produc instrumente biologice. Numărul din ce în ce mai mare de institute specializate în biologie și facultăți de biologie ale universităților formează personal înalt calificat pentru diferitele ramuri ale biologiei. Dezvoltarea materială și tehnică a societății poate fi judecată de la nivelul cercetării biologice, deoarece biologia devine o adevărată forță productivă. Acest lucru garantează o biologie înfloritoare în viitor, care va fi marcată fără îndoială de descoperirea de noi legi fundamentale ale naturii vii. Însăși existența omului în biosfera pământului este strâns legată de progresul înregistrat în rezolvarea numeroaselor probleme biologice. Biologia devine baza științifică, rațională a relațiilor dintre om și natură.


Istoria celulei: descoperirea celulei

Descoperită inițial de Robert Hooke în 1665, celula are o istorie bogată și interesantă, care în cele din urmă a lăsat locul multor progrese științifice de astăzi.

Aici sunt enumerate siglele programelor sau partenerilor NG Education care au furnizat sau au contribuit la conținutul acestei pagini. Nivelat de

Deși sunt externe foarte diferite, pe plan intern, un elefant, o floarea-soarelui și o amoeba sunt toate făcute din aceleași blocuri. De la celulele unice care alcătuiesc cele mai elementare organisme până la trilioanele de celule care constituie structura complexă a corpului uman, fiecare ființă vie de pe Pământ este alcătuită din celule. Această idee, parte a teoriei celulare, este unul dintre chiriașii centrali ai biologiei. Teoria celulară afirmă, de asemenea, că celulele sunt unitatea funcțională de bază a organismelor vii și că toate celulele provin din alte celule. Deși aceste cunoștințe sunt fundamentale astăzi, oamenii de știință nu știau întotdeauna despre celule.

Descoperirea celulei nu ar fi fost posibilă dacă nu ar fi fost avansate la microscop. Interesat să afle mai multe despre lumea microscopică, omul de știință Robert Hooke a îmbunătățit designul microscopului compus existent în 1665. Microscopul său a folosit trei lentile și o lumină de scenă, care a iluminat și a mărit exemplarele. Aceste progrese i-au permis lui Hooke să vadă ceva minunat când a pus o bucată de plută la microscop. Hooke și-a detaliat observațiile despre această lume mică și nevăzută anterior în cartea sa, Micrografie. Pentru el, pluta arăta de parcă ar fi fost făcută din pori minusculi, pe care a ajuns să-i numească &ldquocells&rdquo pentru că îi aminteau de chiliile unei mănăstiri.

În observarea celulelor de plută și rsquos, Hooke a remarcat în Micrografie aș putea să-l percep extrem de clar ca fiind tot perforat și poros, la fel ca un pieptene de miere, dar că porii acestuia nu erau obișnuiți, iar acești pori sau celule și iad au fost într-adevăr primii pori microscopici pe care i-am văzut vreodată și, probabil, care au fost văzute vreodată, pentru că nu m-am întâlnit cu niciun scriitor sau persoană, care făcuse vreo mențiune despre ele înainte de acest & hellip & rdquo

Nu cu mult timp după descoperirea lui Hooke & rsquos, omul de știință olandez Antonie van Leeuwenhoek a detectat alte organisme minuscule ascunse, bacterii mdash și protozoare. Nu era surprinzător faptul că van Leeuwenhoek va face o astfel de descoperire. El a fost un maestru producător de microscopuri și a perfecționat designul microscopului simplu (care avea doar un singur obiectiv), permițându-i să mărească un obiect cu aproximativ două sute până la trei sute de ori dimensiunea inițială. Ceea ce a văzut van Leeuwenhoek cu aceste microscoape au fost bacterii și protozoare, dar le-a numit acestor mici creaturi și ldquoanimalcules. & Rdquo

Van Leeuwenhoek a devenit fascinat. A continuat să fie primul care a observat și descris spermatozoizii în 1677. A aruncat chiar o privire la placa dintre dinți sub microscop. Într-o scrisoare adresată Societății Regale, el a scris: „Atunci am văzut cel mai adesea, cu mare mirare, că în chestiunea menționată erau multe animale vii, foarte mici, foarte drăguțe în mișcare”.

În secolul al XIX-lea, biologii au început să privească mai atent atât țesuturile animale, cât și cele vegetale, perfecționând teoria celulară. Oamenii de știință ar putea spune cu ușurință că plantele erau complet alcătuite din celule datorită peretelui lor celular. Cu toate acestea, acest lucru nu a fost atât de evident pentru celulele animale, cărora le lipsește un perete celular. Mulți oameni de știință credeau că animalele erau formate din & ldquoglobule. & Rdquo

Oamenii de știință germani Theodore Schwann și Mattias Schleiden au studiat celulele animalelor și, respectiv, ale plantelor. Acești oameni de știință au identificat diferențele cheie între cele două tipuri de celule și au prezentat ideea că celulele erau unitățile fundamentale atât ale plantelor, cât și ale animalelor.

Cu toate acestea, Schwann și Schleiden au înțeles greșit cum cresc celulele. Schleiden a crezut că celulele au fost & ldquoseeded & rdquo de către nucleu și a crescut de acolo. În mod similar, Schwann a susținut că celulele animale s-au cristalizat și s-au cristalizat din materialul dintre alte celule. În cele din urmă, alți oameni de știință au început să descopere adevărul. O altă piesă a puzzle-ului teoriei celulare a fost identificată de Rudolf Virchow în 1855, care a afirmat că toate celulele sunt generate de celulele existente.

La începutul secolului, atenția a început să se îndrepte spre citogenetică, care avea ca scop legarea studiului celulelor de studiul geneticii. În anii 1880, Walter Sutton și Theodor Boveri au fost responsabili pentru identificarea cromozomului ca centru al eredității și legarea pentru totdeauna dintre genetică și citologie. Descoperirile ulterioare au confirmat și solidificat rolul celulei în ereditate, cum ar fi studiile James Watson și Francis Crick și rsquos privind structura ADN-ului.

Descoperirea celulei a continuat să aibă impact asupra științei o sută de ani mai târziu, odată cu descoperirea celulelor stem, celulele nediferențiate care încă nu s-au dezvoltat în celule mai specializate. Oamenii de știință au început să obțină celule stem embrionare de la șoareci în anii 1980, iar în 1998, James Thomson a izolat celule stem embrionare umane și a dezvoltat linii celulare. Opera sa a fost apoi publicată într-un articol din jurnal Ştiinţă. Ulterior s-a descoperit că țesuturile adulte, de obicei pielea, ar putea fi reprogramate în celule stem și apoi să formeze alte tipuri de celule. Aceste celule sunt cunoscute sub numele de celule stem pluripotente induse. Celulele stem sunt acum utilizate pentru tratarea multor afecțiuni precum Alzheimer și rsquos și bolile de inimă.

Descoperirea celulei a avut un impact mult mai mare asupra științei decât ar fi putut visa Hooke în 1665. Pe lângă faptul că ne-a oferit o înțelegere fundamentală a elementelor de bază ale tuturor organismelor vii, descoperirea celulei a dus la progrese în domeniul medical. tehnologie si tratament. Astăzi, oamenii de știință lucrează la medicamente personalizate, care ne-ar permite să creștem celule stem din propriile noastre celule și apoi să le folosim pentru a înțelege procesele bolii. Toate acestea și multe altele au crescut dintr-o singură observare a celulei într-un dop de plută.

Robert Hook a rafinat designul microscopului compus în jurul anului 1665 și a publicat o carte intitulată Micrografie care ilustrau descoperirile sale folosind instrumentul.


Întrebări cu alegere multiplă pentru citologie (Cytology MCQ) cu cheie de răspuns și explicații

Nivel de bază și avansat Citologie / Biologie celulară Întrebări cu alegere multiplă (MCQ) / Întrebări model cu cheie de răspuns și explicații pentru pregătirea examenelor competitive în biologie / științe ale vieții, cum ar fi CSIR JRF NET Examinarea științelor vieții | Examinarea ICMR JRF | Examenul DBT BET JRF | GATE (XL) Științe ale vieții | GATE (BT) Biotehnologie | Examinare ICAR ARS NET | Examinarea SET și SLET | PERUȚĂ | Examene de admitere la Universitatea PG | TIFR GS-Biologie | GEM | GRE-Biologie | NEET | Examen medical de intrare | Examinări de admitere la cercetare universitară (doctorat) | Olimpiada de Biologie | Examinări PSC | Examinări UPSC etc.

Vă rugăm să nu ezitați să contactați Administrator dacă găsiți greșeli în tasta de răspuns.


Biologia dezvoltării, celula stem a disciplinelor biologice

Biologia dezvoltării (inclusiv embriologia) este propusă ca „celula stem a disciplinelor biologice”. Genetica, biologia celulară, oncologia, imunologia, mecanismele evolutive, neurobiologia și biologia sistemelor fiecare își are strămoșii în biologia dezvoltării. În plus, biologia dezvoltării continuă să avanseze, înflorind mai multe discipline, păstrând în același timp propria identitate. În timp ce disciplinele sale descendente se diferențiază. în științe cu un set restrâns de paradigme, exemple și tehnici, biologia dezvoltării rămâne viguroasă, pluripotentă și relativ nediferențiată. În multe discipline, în special în biologia evoluției și oncologie, perspectiva dezvoltării este reafirmată ca un important program de cercetare.

Citare: Gilbert SF (2017) Biologia dezvoltării, celula stem a disciplinelor biologice. PLoS Biol 15(12): e2003691. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2003691

Publicat: 28 decembrie 2017

Drepturi de autor: © 2017 Scott F. Gilbert. Acesta este un articol cu ​​acces liber distribuit în condițiile Licenței de atribuire Creative Commons, care permite utilizarea, distribuirea și reproducerea fără restricții în orice mediu, cu condiția ca autorul și sursa originale să fie creditate.

Finanțarea: Fundația Națională de Știință https://www.nsf.gov/ (număr de grant IOS-145177). Finanțatorul nu a avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

Interese concurente: În calitate de autor al unui manual de biologie a dezvoltării, recunosc că doresc ca cursurile de biologie a dezvoltării să fie obligatorii pentru toate specialitățile și premedicațiile în biologie.

Abrevieri: iPSC, SMT indusă de celule stem pluripotențiale, teoria mutației somatice

Provenienţă: Comisionat extern peer review

Terminam cina la o conferință despre biologia dezvoltării evolutive, când un student absolvent mi-a cerut să explic câteva comentarii pe care le-am făcut în timpul unei sesiuni de întrebări și răspunsuri. Nu eram de acord cu încrederea unui coleg pe analiza citărilor pentru a prezenta o istorie a biologiei evoluționiste a dezvoltării. Listele de citate sunt documente politice, argumentasem eu. Citările nu dezvăluie dacă o lucrare a influențat autorul sau chiar dacă autorul a citit-o. Mai mult, o istorie a unui nou domeniu ar trebui să explice de ce a apărut câmpul. Ar putea avea chiar un mit, o temă narativă pentru povestea sa de origine.

Studentul a întrebat dacă relatarea mea despre istoria biologiei evoluționiste a dezvoltării are o narațiune subiacentă și, dacă da, care este aceasta. I-am spus ceva de genul: „Da. Dacă îmi analizați relatările, veți descoperi că există o narațiune subiacentă și că narațiunea este „întoarcerea suveranului de drept.” Dezvoltarea a fost văzută inițial ca motorul evoluției, iar principalul mod de a explica evoluția a fost prin embriologie. . De fapt, la sfârșitul anilor 1800, cuvântul „evoluție” ar putea însemna fie dezvoltare filogenetică, fie dezvoltare embriologică. Dar genetica a apărut din embriologie și, în cele din urmă, evoluția a ajuns să fie văzută ca un subset adecvat al geneticii populației. Genetica a deplasat dezvoltarea ca modalitate de a studia evoluția. În narațiunea mea, evo-devo reprezintă întoarcerea biologiei dezvoltării la locul ei de drept drept mijloc de a studia evoluția. ”

Simțind că nu a obținut legătura, am continuat. „Întoarcerea suveranului de drept. Amintește-ți de Errol Flynn Robin Hood, în care călugărul capturat își părăsește dramatic hainele clericale pentru a se dezvălui ca regele Richard, întors în Anglia pentru a corecta nedreptățile lui Ioan?”

Nici aluzia mea datată nu trecea. „Urzeala tronurilor”, Am riscat.

"Da!" a exclamat: „Înțeleg. Evo-Devo și Urzeala tronurilor!”

În timp ce mi-am amintit versiunea mea despre povestea originii biologiei dezvoltării, m-am gândit la o întrebare mai amplă, pe care și alții o notaseră [1]: de ce și cum a fost biologia dezvoltării, cândva un punct central al biologiei, a fost marginalizată în curriculum-ul nostru? Premiile Nobel și alte premii pentru descoperiri în biologia dezvoltării sunt adesea prezentate (chiar și în reviste științifice) ca descoperiri în genetică sau în biologia celulelor stem. Articolele de jurnal care se referă direct la biologia dezvoltării sunt adesea catalogate în „biologie cancerului”, „evoluție” sau „neurobiologie”. Biologia dezvoltării a fost chiar desconsiderată ca fiind „de modă veche” de către experți în domeniu care o fac excelent, dar care preferă să o numească altceva. În cea mai recentă întâlnire a Societății de Biologie a Dezvoltării, președintele societății, Blanche Capel [2], a întrebat în discursul ei prezidențial: „V-ați gândit vreodată, ca mine, că Biologia Dezvoltării nu primește creditul pe care îl merită pentru contribuțiile sale la înțelegerea lumii naturale? ”

După cum ar trebui să fie clar până acum, m-am întrebat într-adevăr de ce biologia dezvoltării a fost trecută cu vederea și mă joc cu o ipoteză pentru a explica de ce. Propun că biologia dezvoltării (și disciplina sa mamă, embriologia) a fost celula stem a disciplinelor biologice. Nu este o disciplină „diferențiată”, ci disciplina pluripotentă care generează discipline precum genetica și imunologia, păstrându-și totuși propria identitate.

(Trebuie remarcat că biologia dezvoltării este o disciplină denumită de două ori. În anii 1950, termenul a fost inventat de Paul Weiss și NJ Berrill pentru a include disciplina mamă, embriologia, precum și studiul celulelor stem adulte și dezvoltarea nonembrionară , cum ar fi înmugurirea și regenerarea. Acesta a fost impulsul jurnalului Biologie de dezvoltare. A fost numit din nou în anii 1970, pentru seria anuală, Subiecte actuale în biologia dezvoltării, unde a fost văzută ca o abordare moleculară a embriologiei. În ambele cazuri, „biologia dezvoltării” a fost privită ca modernizarea și extinderea embriologiei [3].)

Deci, să începem cu teoria celulei. La mijlocul anilor 1800, studiul embrionilor a dat naștere la diferite teorii ale formării celulelor. Schleiden, Schwann și Remak și-au format teoriile celulare pentru a răspunde la întrebarea cum au apărut embrionii multicelulari și, astfel, au dat naștere disciplinei citologie/biologie celulară [4-6]. Teoria celulară de astăzi se bazează în mare parte pe ipoteza din 1862 a lui Robert Remak [7], care a aflat mai întâi că embrionul este construit prin diviziune celulară și că toate celulele corpului sunt descendenți ai zigotului. Dar unde se formează aceste celule? La începutul acestui secol, Eli Metchnikoff și alți embriologi, căutând sursele și rolurile mezodermului (stratul celular mediu al embrionului embrionar), au formulat primele abordări ale imunologiei. Metchnikoff a descoperit că celulele mezodermice ale embrionului de stele de mare au înmugurit din endodermul care produce intestine și sunt capabile de propria lor digestie intracelulară, fagocizând corpurile străine inserate în larve. Descoperirea sa a dus la primele ipoteze ale imunității celulare [8]. Astfel, până în 1900, embriologia a dat naștere deja biologiei celulare și imunologiei.

La scurt timp după aceea, teoria genică a fost construită de embriologi care fuseseră implicați în dezbateri cu privire la ce parte a embrionului - nucleul sau citoplasma - a controlat dezvoltarea. La începutul anilor 1900, embriologii Theodor Boveri și E. B. Wilson credeau că nucleul, în special cromozomii nucleari, purtau instrucțiunile pentru dezvoltarea organismului. În schimb, embriologul Thomas Hunt Morgan (care a scris o monografie despre embriologia oului de broaște) a favorizat citoplasma [9]. Până în 1915, Morgan [10] a obținut din neatenție dovezile că genele cromozomiale erau necesare pentru producerea trăsăturilor moștenite. (Sperase să demonstreze contrariul). Un alt embriolog, William Bateson, a numit mai târziu acest nou domeniu „genetică”, iar Morgan [11] a separat în mod oficial cele două domenii, spunând că genetica a studiat transmiterea trăsăturilor moștenite, în timp ce embriologia a studiat expresia acestora. În timp ce genetica anterioară (faza „sortimentului”) fusese sugerată de crescători precum Mendel, domeniul pe care îl cunoaștem acum ca genetică (studierea trăsăturilor a căror segregare și sortiment poate fi explicată prin localizarea genelor specifice pe cromozomi anumiți) provine din cromozomial studii ale embriologilor precum Morgan și Wilson, completate de discuțiile și analizele teoretice ale embriologului Theodor Boveri și ale studentului absolvent al lui Wilson, Walter Sutton.

Ca student atât la biologie, cât și la religie la facultate, mi-a atras atenția cum creșterea și separarea geneticii de embriologie și desconsiderarea disciplinei părintești de către unii dintre acoliții noii discipline, au ecou retorica supersessionistă a creștinismului în timp ce se separă din iudaism. Chiar mai interesant, unii dintre fondatorii și criticii geneticii timpurii păreau să creadă și ei acest lucru [12]. Morgan a susținut că, în timp ce geneticienii păstrau credința, embriologii „fugiseră după zei falși” [13]. Genetica urma să înlocuiască embriologia. Au existat numeroase motive pentru dominarea geneticii în timpul secolului al XX-lea, dintre care cele mai importante au fost distrugerea laboratoarelor europene continentale în timpul celor două războaie mondiale și teama de mutații cauzate de detonarea și testarea bombelor atomice [14,15 ].

Așa cum engleza a înlocuit limba germană ca limbă a științei, tot așa genetica a înlocuit fiziologia și dezvoltarea, inclusiv teoriile dezvoltării ca motor al evoluției. Teoriile evolutive timpurii, cum ar fi cele ale lui Robert Chambers și ale bunicului lui Charles Darwin, Erasmus, s-au bazat pe dezvoltarea embrionară, în special pe morfologia dezvoltării. Camera este senzațională și se vând pe scară largă Vestigii ale istoriei naturale a creației a fost prima carte „care a legat o viziune de dezvoltare asupra lumii de evoluție” [16]. Folosind principiile de dezvoltare ale lui von Baer, ​​Chambers [17] a susținut că biodiversitatea animală a fost cauzată de modificări ale dezvoltării embrionare. De fapt, Darwin a considerat în mod explicit biodiversitatea plantelor ca fiind bazată pe modificări ale dezvoltării florale [18]. El a remarcat, de asemenea, că selecția naturală nu a putut produce variațiile care au furnizat materia primă pentru selecția naturală [18–20]. Când a fost publicată teoria lui Darwin, contemporanii săi au presupus că dezvoltarea este motorul care a generat variațiile care ar putea fi selectate. Campionul continental al lui Darwin, Ernst Haeckel [21] a făcut din embriologie cheia filogeniei, iar agresivul campion britanic al lui Darwin, Thomas Huxley, i-a scris lui Darwin că diferențele dintre specii ar putea fi urmărite până la modificările dezvoltării. Biologii evoluționari precum Huxley și Herbert Spencer au fost foarte influențați de teoriile de dezvoltare ale embriologului K. E. von Baer [22,23]. Într-adevăr, când Huxley scria [24], cuvântul „evoluție” putea fi folosit atât pentru individ, fie pentru specie.

Această viziune sa schimbat odată cu apariția geneticii. În loc să privească biologia evoluționistă ca fiind studiul macroevoluției, Morgan [11,25,26] ar susține că doar studiul geneticii intraspeciale a fost abordarea „științifică” a evoluției și că orice altceva (embriologie și paleontologie, cu siguranță) a fost „neștiințific” și „filosofic”. El și studenții săi au purtat ziua (cu excepția Rusiei, care considera genetica ca metafizică burgheză și păstrează o viziune embriologică asupra evoluției). În 1959, centenarul volumului lui Darwin, Societatea de Genetică din America a întreprins o campanie de relații publice pentru a promulga mesajul că darwinismul a fost corect, deoarece ar putea fi explicat pe deplin prin genetică. Acest lucru a fost important pentru că i-ar liniști atât pe creaționiștii din America, cât și pe acei oameni de știință care l-au favorizat pe Lysenko, liderul biologiei sovietice, care a îmbrățișat o teorie lamarckiană a eredității dobândite [27]. Embriologia a dat naștere primelor teorii mecaniciste ale evoluției, doar pentru a fi uzurpată de copilul său rebel, genetica. Biologia evolutivă a dezvoltării subliniază acum că apariția de noi fenotipuri are loc în timpul dezvoltării embrionare și că genele de reglare a dezvoltării sunt cruciale pentru evoluție. Biologia evolutivă nu poate explica evoluția doar prin genetică a populației. Cunoașterea dezvoltării este esențială în explicarea originii speciilor. Și aceasta, așa cum i-am explicat studentului absolvent, este întoarcerea suveranului de drept.

Neurobiologia are în mod similar un pedigree embriologic și, la începutul anilor 1900, una dintre cele mai mari preocupări ale sale era dacă axonul era într-adevăr un proces celular care extindea metri în corp. Experimentele inaugurale de cultură tisulară ale lui Ross Granville Harrison [28] au rezolvat problema arătând că soma broască în curs de dezvoltare a extins o neurită enormă. El și alții au demonstrat, de asemenea, rolul semnalizării în completarea formării sinapselor și în medierea indiciilor embrionare care ghidează axonii de la celula originală la ținta sa destinată.Prin aceste studii de dezvoltare neuronală, Harrison a rezolvat problema care îi nedumerise atât de mult pe Ramón y Cajal și pe alții care căutaseră să explice tiparele conexiunilor neuronale din corpul adult [29,30].

În 1859, în același an, Darwin’s Despre Originea Speciilor a fost publicat, volumul clasic al lui Rudolf Virchow, Patologia celulară, s-a bazat pe embriologie pentru a explica patologia. Cancerele, a susținut el, ar trebui studiate ca erori de dezvoltare, deoarece tumorile au apărut „prin aceeași lege, care reglementa dezvoltarea embrionară” [31]. În anii 1920 și 1930, acele legi embrionare începeau să fie explicate prin câmpuri morfogenetice, iar încă din 1935, C. H. Waddington [32] a susținut că cancerele ar putea fi studiate ca tulburări ale câmpurilor morfologice stabilite în embrion. Tumorile au fost văzute ca recapitulări sau stadii trunchiate ale dezvoltării normale, iar oncologia a apărut din munca biologilor de dezvoltare care studiau modul în care reglarea greșită duce la creșterea aberantă. Pe la mijlocul până la sfârșitul secolului al XX-lea, a existat o interacțiune reciprocă fascinantă între cele două discipline, întrucât biologia dezvoltării a oferit mecanisme pentru creșterea cancerului, iar biologia cancerului a devenit o nișă în care biologia dezvoltării putea fi hrănită (adică, obține finanțare) [33 , 34]. Oamenii de știință precum T. Boveri, G. B. Pierce și R. Auerbach au folosit mijloace embriologice pentru a studia tumorile și au folosit tumorile pentru a studia embriologia. Descoperirile în clonare s-au făcut cu ajutorul cancerului pentru a studia reglarea genelor [35].

Cu toate acestea, genetica și-a asumat curând dominația asupra domeniului cercetării cancerului, așa cum a avut-o cu biologia evoluționistă (ale cărei paradigme biologii cancerului le propun adesea pentru propriul domeniu). Documentul fondator al teoriei genetice (mutației somatice) a cancerului pare a fi cel al lui Boveri [36]. Boveri a fost foarte mult un citolog și un embriolog și a legat anomaliile cancerului de acele anomalii de dezvoltare cauzate de polispermie și de eliminarea cromozomilor în timpul dezvoltării nematodelor, observând că astfel de rearanjamente cromozomiale ar putea fi cauza cancerului. (Într-adevăr, așa cum a arătat Wunderlich [37], Boveri pare să nu fie complet conștient de datele lui Morgan pentru gene și nu a folosit deloc termenul „mutație”. Aceasta a fost o adăugare ulterioară, probabil de Morgan). Teoria mutației somatice (SMT) încă mai menține, susținând că cancerul s-a datorat mutațiilor în celula premalignă. Revizuind mecanismele embriologice ale cancerului, Cofre și Abdelhay [38] au scris recent că „embriologii au exprimat cu timiditate” ideea că cancerul poate fi văzut ca modificări ale dezvoltării normale și s-au întâlnit „cu puțin succes în valorificarea discuției despre care cancerul ar putea implica un set de interacțiuni convenționale folosite pentru a construi embrionul în timpul morfogenezei.” Totuși, nu pot vedea articolul lui Barry Pierce [39] „Carcinoma este la embriologie, așa cum mutația este la genetică” ca fiind timid (cere schimbări în programa universitară), nici Carlos Sonnenschein și Ana Soto, fondatorii Teoriei câmpului organizațional al țesuturilor. [40,41], ascund lumina originilor cancerului de dezvoltare sub un bushel. Acest eșec de a câștiga tracțiune pentru o abordare de dezvoltare a cancerului este mai probabil datorită incapacității țintei de a răspunde. Dar lucrurile se pot schimba. Baza pentru SMT orientat pe alele a fost recent pusă la îndoială [39–41], iar relevanța câmpurilor embrionare pentru cancer a fost restabilită [38–44]. S-a văzut că modificările în semnalizarea factorului paracrin atât în ​​celulele țintă, cât și în celulele producătoare inițiază formarea cancerului, iar procesele embrionare, cum ar fi transformarea epitelial-mezenchimală, sunt acum considerate critice în metastază. Cu toate acestea, este fără îndoială că biologia dezvoltării a ajutat la stabilirea oncologiei și a continuat să o ajute la formarea acesteia. Suveranul de drept revine.

După ce a generat biologia celulară, imunologia, genetica, neurobiologia și oncologia, biologia dezvoltării pare să înflorească în continuare noi discipline. Biologia evolutivă a dezvoltării vede evoluția așa cum a făcut-o Huxley, ca modificări ale dezvoltării (mai degrabă decât modificări ale frecvenței alelelor) și se concentrează pe sosirea celui mai potrivit. Biologia dezvoltării ecologice vede mediul ca având un rol instructiv și permisiv în dezvoltarea normală. Biologia sistemelor, care a început cu filozofi orientați embriologic, cum ar fi Woodger și von Bertalanffy [45–47], încearcă să contopească biologia dezvoltării, ecologia și fiziologia într-o știință integratoare a devenirii.

Și alte discipline noi se luptă să-și formeze o identitate separată de disciplina lor mamă de dezvoltare. Biologia celulelor stem are propriile sale întâlniri, propriile reviste și propriile sale societăți profesionale, diferite de cele ale biologiei dezvoltării. Când Irving Weismann, unul dintre fondatorii Societății Internaționale de Cercetare a Celulelor Stem, a devenit președinte al acelei organizații, el a aruncat mănușa biologiei dezvoltării, spunând [48]:

„Suntem un domeniu, o disciplină și o întreagă ramură a științei care aduce idei noi, experimente, concepte și traduceri medicale. Ca orice nou, suntem o amenințare la adresa ordinii stabilite, iar la orice fel de instituție de învățământ și cercetare, pentru a prospera, trebuie să fim recunoscuți ca entități, nu ca diviziuni ale unor entități vechi.”

Dar nu este încă un domeniu cu adevărat independent, deoarece nu a propus încă nimic diferit de biologia dezvoltării. Toate articolele din Rapoarte privind celulele stem sunt lucrări care ar găsi o casă în reviste de biologie a dezvoltării. În prezent, biologia celulelor stem este un mugur politic, mai degrabă decât intelectual, din biologia dezvoltării și oferă servicii importante în crearea accesibilității educaționale bazate pe știință și îndrumări politice, pe care societățile de biologie a dezvoltării nu le-au făcut. Rămâne de văzut dacă devine mai mult decât un aspect medical al biologiei dezvoltării.

Există trei mesaje principale ale acestui eseu. Primul este că biologia dezvoltării nu este o disciplină limitată, specificată - cum ar fi genetica, biologia celulară, imunologia, oncologia, neurobiologia și așa mai departe. Biologia dezvoltării nu se limitează la niciun nivel de organizare (prin aceea că genele, celulele, țesuturile, organele, organismele și ecosistemele pot fi studiate fiecare din punct de vedere al dezvoltării). Poate fi studiat la orice specie, sistem de organ sau biom. Biologia dezvoltării rămâne pluripotentă. Descendenții biologiei dezvoltării – biologia celulară, genetica, imunologia, neurobiologia – sunt mai diferențiați și potența lor mult mai restrânsă. Au limite. Cu siguranță, biologia dezvoltării are propriul set de întrebări, poate cele mai bune întrebări ale oricărei științe - Cum se formează creierul? Cum diferă oasele brațelor de oasele picioarelor și de ce nu le putem regenera așa cum fac salamandrele? Cum își au originea testiculele de obicei la persoanele cu un cromozom Y și ovarele la persoanele cu doi cromozomi X? (Și acestea sunt doar câteva dintre întrebările la oameni) - și se regenerează constant pe măsură ce noi tehnici și ipoteze devin disponibile. Într-adevăr, biologia dezvoltării a fost numită „știință erotetică”, diferind de majoritatea celorlalte științe prin aceea că este condusă de întrebări, nu de teorii [49]. Astfel, biologia dezvoltării este o disciplină a celulelor stem, una care se regenerează, permițând în același timp unora dintre descendenții săi să se dezvolte în propriile lor câmpuri.

Al doilea mesaj este că biologia dezvoltării rămâne o știință generativă vitală. Celulele stem pluripotențiale induse (iPSC) sunt derivate din principiile și descoperirile biologilor dezvoltării, la fel ca și celulele beta-pancreatice umane acum în studiile clinice. Embrioizii neuronali derivați din astfel de celule sunt acum folosiți pentru a studia mecanismele prin care virusul Zika provoacă microcefalie. Structura 3D a cromatinei și remodelarea acesteia în timpul dezvoltării timpurii a mamiferelor devin cunoscute, la fel ca și mecanismele de inactivare a cromozomilor X. Biologia dezvoltării este, de asemenea, extinsă prin identificarea interacțiunilor celulelor derivate din zigot cu cele ale microbilor simbiotici pentru a forma celulele intestinale ale organelor, capilare și celule imune. Descoperim modul în care broasca țestoasă își obține coaja și modul în care aripa de fluture dezvoltă culori structurale. Ne aflăm într-o nouă epocă de aur a biologiei dezvoltării.

Al treilea mesaj al acestui eseu este că, în secolul XXI, multe dintre disciplinele provenite din biologia dezvoltării se întorc la un cadru de dezvoltare, chiar dacă nu o numesc „biologia dezvoltării”. Acest lucru se datorează probabil că biologia dezvoltării a fost întotdeauna o știință despre relații în care contextul este critic [50], iar biologia secolului 21 se concentrează pe relații, proces și context, mai degrabă decât pe entități. Astfel, biologia modernă a ajuns în locul în care biologia dezvoltării a locuit întotdeauna, un loc al interacțiunilor dependente de context. A fi relativ nediferențiat nu înseamnă că biologia dezvoltării este imatură [47,49-51]. Într-adevăr, este o știință care a fost inițiată împreună cu Aristotel și este acum în fruntea teoriilor și metodelor contemporane. Ne putem aștepta ca, chiar dacă biologia dezvoltării nu este menționată pe nume, principiile biologiei dezvoltării devin un cadru care integrează discipline de-a lungul biologiei.


Citologie

Biologie celulara
Biologia structurii, funcției, înmulțirii, patologiei și istoriei celulelor. În limbajul de lucru, „biologia celulară” este preferată „citologiei”, având în vedere potențialul evident de confuzie cu profesioniștii din domeniul sănătății (citologi și citotehnologi) care examinează specimenele de celule pentru a face diagnostice clinice. Cei care studiază astfel de fenomene sunt numiți biologi celulari, nu citologi.

Medspeak
Disciplina formală în care celulele sunt studiate și modificările observate au corelat cu constatările clinice la pacienți.

Patologie
Examenul microscopic al fluidelor corporale pentru depistarea bolilor în citologie, cel mai frecvent specimen este frotiul Papanicolau, o componentă normală a unui examen ginecologic, care este cel mai bun mijloc de detectare a stadiilor precoce și vindecabile ale cancerului colului uterin și, mai demult, cel mai frecvent cauza decesului la femeile cu activitate sexuală și infecții virale, fungice și alte infecții ale tractului genital feminin. Probele de citologie pot fi obținute din diferite fluide (urină, LCR sau spută sau descărcări) în mod specific ca mijloc de detectare a celulelor anormale sau maligne.


Cea mai mică unitate de viață

Celula este considerată ca fiind cea mai mică unitate de viață. Fiecare organism viu este format din una sau mai multe celule. Biologia celulară sau știința celulelor este cunoscută sub numele de citologie. Dar cei doi termeni de biologie celulară și psihologie nu au același sens. Citologia se referă în mod special la studiul structurii și compoziției vânzărilor, în timp ce biologia celulară include studiul atât al vânzărilor structurate, cât și al funcției și al relației dintre acestea.

Deoarece celulele sunt cea mai mică unitate a vieții și cele mai multe dintre ele sunt prea mici pentru a fi văzute cu ochii goi, sunt necesare câteva instrumente și tehnici pentru a le studia structurile. În domeniul citologiei, cel mai important instrument este microscopul.


Diferite tipuri de microscop: -
Un microscop este comparabil cu ochiul uman. Știm că atât ochiul uman, cât și microscopul au sistemele de lentile și în ambele cazuri se formează imagini ale obiectului. Construcția și utilitatea microscopului se bazează pe

principiul obținerii unei imagini mărite a obiectului prin lentile. Microscopul utilizat în studiul biologic, în special studiul celei mai mici unități de viață, celulele sunt în principal de două tipuri, acestea sunt microscop luminos și microscop electronic. Microscopul luminos în laboratorul biologic al școlilor și colegiilor, în timp ce de la microscop pentru cercetare și studii superioare.


Toate organismele vii sunt compostoare de celule pe care le-am numit cea mai mică unitate de viață care provine din celulele preexistente. Un organism poate fi format dintr-o singură celulă sau un număr de mai multe celule. Acele organisme care sunt formate dintr-o singură celulă sunt numite organisme unicelulare. Exemple de astfel de organisme unicelulare sunt bacteriile, Chlamydomonas, Drojdia, Amoeba etc. Numărul vânzărilor în organismul multi-celular poate fi de doar câteva celule până la câteva miliarde de celule. Ca exemplu de astfel de organism multicelular putem spune copacii mari, ființele umane și animalele mari, cum ar fi tigrul, vaca, elefantul etc. Viața fiecărui organism, fie că este vegetală sau animală, începe ca o singură celulă și astfel celula este numită. cea mai mică unitate de viață.


Noi, organismul unicelular Complet, există întregul ciclu de viață ca o singură celulă, în timp ce organismele multi-celulare își încep viața formând doar o singură celulă care, în cursul vieții, împarte mortal numărul de vânzări pentru formarea corpului multi-celular. Astfel, celulele sunt considerate ca unități structurale ale unui corp viu. Fiecare celulă are propria sa funcție și în organismul multi-celular, un număr de tipuri diferite de celule cu funcționalități diferite ies împreună. Deci, activitățile unui astfel de organism sunt suma activităților totale coordonate ale celulelor sale componente. Astfel, celulele nu sunt doar cea mai mică unitate a vieții, ci și unitățile funcționale ale vieții.

Într-un organism multi-celular, anumite celule devin specializate pentru a îndeplini anumite funcții specifice. Celulele care au o origine comună și o funcționalitate specifică similară constituie un țesut. Diferite tipuri de țesuturi formează colectiv un organ și fiecare organ îndeplinește anumite funcții specifice. Un grup de organe care îndeplinesc împreună anumite funcții specifice constituie un sistem de organe, cum ar fi sistemul digestiv, sistemul respirator, sistemul de reproducere etc. Fiecare celulă prezintă toate caracteristicile vieții, cum ar fi respirația, metabolismul, creșterea, reproducerea etc. prin intermediul componentele celulei. Asa ca cea mai mică unitate de viață este celula sau celula este unitatea structurală și funcțională a vieții.
Acum discuția noastră este despre tipurile de celule. Faceți clic pe ► ► Tipuri de celule
Faceți clic aici pentru MCQ


Priveste filmarea: ȘCOALA TV - Biologie - Celula și diviziunea celulară (Ianuarie 2022).