علم الأحياء

صنف فرعي من	علوم طبيعية
يمتهنه	عالم أحياء
فروع	فهم الأحياء التطوري، الكيمياء الحيوية، فهم البيئة، فهم الوراثة، فهم النبات، فهم الحيوان، فهم وظائف الأعضاء، فهم الأحياء الخلوي، فهم الأحياء الجزيئي
المواضيع	حياة، كائن حي
التاريخ	تاريخ فهم الأحياء

فهم الأحياء هوفهم طبيعي يُعنى بدراسة الحياة والكائنات الحية، بما في ذلك هياكلها ووظائفها ونموها وتطورها وتوزيعها وتصنيفها. الأحياء الحديثة هي ميدانٌ واسعٌ يتألف من الكثير من الفروع والمجالات الفرعيَّة، لكنها تتضمن بعض المفاهيم العامّة الموحدة التي تربط بين فروعها المُختلفة وتسير عليها جميع الدراسات والبحوث. يُنظر إلى الخلية في فهم الأحياء عموماً باعتبارها وحدة الحياة الأساسية، والجين باعتباره وحدة التوريث الأساسية، والتطور باعتباره المُحرّك الذي يولد الأنواع الجديدة. ومن المفهوم أيضاً في فهم الأحياء في الوقت الحاضر أنّ جميع الكائنات الحيّة تظل على قيد الحياة عن طريق استهلاك وتحويل الطاقة، ومن خلال تنظيم البيئة الداخلية للحفاظ على حالةٍ مُستقرةٍ وحيويّة.

ينقسم فهم الأحياء إلى فروع حسب نطاق الكائنات الحيَّة التي تدرسها، وأنواع الكائنات الحيَّة المدروسة، والأساليب المُستخدمة في دراستها. فتدرس الكيمياء الحيوية العمليات الكيميائية المُتعلقة بالكائنات الحيَّة، ويدرس فهم الأحياء الجزيئي التفاعلات المُعقدة التي تحصل بين الجُزيئات البيولوجية، ويُعنى فهم النبات بدراسة حياة النباتات المُختلفة، ويدرس فهم الأحياء الخلوي الخلية التي تُعدّ الوحدة البنائية الأساسية للحياة، ويدرس فهم وظائف الأعضاء الوظائف الفيزيائية والكيميائية لأنسجة وأعضاء وأجهزة الكائن الحي، بينما يفهم فهم الأحياء التطوري العمليات التي أدّت إلى تنوّع الحياة، ويُعنى فهم البيئة بالبحث في كيفيّة تفاعل الكائنات الحيَّة مع بيئتها.

التسمية

يُشتق مُصطلح فهم الأحياء اللاتيني (Biologia) من اليونانية (bios تعني حياة وlogia تعني دراسة أوفهم). ظهر هذا المُصطلح للمرة الأولى عام 1736 عندما استخدمه كارلوس لينيوس في أحد خطه، وتبع ذلك ترجمته للألمانية (Biologie) عام 1771 في ترجمةٍ لعمل لينيوس. ولج هذا المُصطلح حيِّز الاستخدام الحديث في أطروحةٍ من ستة مُجلدات من تأليف العالم الألماني غوتفريد راينولد تريفيرانوس، الذي نطق: "سيكون موضوع أبحاثنا هوأشكال الحياة ومظاهرها المُختلفة، والظروف والقوانين التي تحدث بموجبها هذه الظواهر، والأمور والأسباب التي أثرت فيها. وسنُشير إلى الفهم الذي يهتم بهذه الأمور باسم فهم الأحياء (biologie) أومبدأ الحياة (Lebenslehre)".

التاريخ

على الرغم من ظهور فهم الأحياء بشكله الحالي حديثاً نسبيّاً، إلا حتى العلوم التي تتضمنها الأحياء أوتتعلق فيها كانت تُدرس منذ العصور القديمة. فقد كانت الفلسفة الطبيعية تُدرس في بلاد الرافدين ومصر وشبه القارة الهندية والصين. بَيْد أنّ أصول علوم الأحياء الحديثة ومنهجها في دراسة الطبيعة تعود إلى اليونان القديمة. فكان أبقراط بمثابة مؤسس فهم الطب، بالإضافة إلى مُساهمة أرسطوالكبيرة في تطوير فهم الأحياء، حيث كان لخطه التي أظهر فيها ميوله للطبيعة أهميةٌ خاصةٌ مثل كتاب "تاريخ الحيوانات"، تبع ذلك أعمالٌ أكثر تجريبية ركّزت على السببية البيولوجية وتنوع الحياة. خط ثيوفراستوس بعد ذلك سلسلة من الخط في فهم النبات اعتُبرت الأهم من نوعها في هذا الفهم في العصور القديمة حتى العصور الوسطى.

أسهم الفهماء المسلمون كذلك إسهاماتٍ مُهمّةٍ في فهم الأحياء، مثل الجاحظ، وأبوحنيفة الدينوري الذي خط في علوم النباتات،وأبوبكر الرازي الذي خط في فهم التشريح وفهم وظائف الأعضاء. كما أولى المسلمون الطب اهتماماً خاصاً، فترجموا علوم اليونانيين وأضافوا إليها الكثير. أمّا إسهاماتهم في التاريخ الطبيعي فكانت مُعتمدةً بشكلٍ كبيرٍ على الفكر الأرسطي.

شجرة الحياة لإرنست هيكل (1879)

قفز فهم الأحياء قفزةً كبيرةً عندما قام أنطوني فان ليفينهوك بتطوير المجهر، حيث أدى ذلك إلى اكتشاف الحيوانات المنوية والبكتيريا ومُختلف الكائنات المجهرية. كما لعب العالم الهولندي جان سوامردام دوراً محورياً في تطوير فهم الحشرات وساعد في إرساء التقنيات الأساسية في الترشيح والتلوين المجهري. كما كان للتقدم في الدراسات المهاجرية أثرٌ عميقٌ في تفكير الأحيائيين، فأشار عددٌ من فهماء الأحياء إلى الأهمية المركزية للخلية منذ مطلع القرن التاسع عشر. وفي عام 1838 بدأ العالمان شوان وشلايدن في تعزيز فكرة أنّ الوحدة الأساسية في الكائنات الحيَّة هي الخليَّة، وأنّ الخلايا مُنفردةً تملك خصائص الحياة، لكنهما عارضا فكرة أنّ جميع الخلايا تنتج من انقسام خلايا أخرى. لكن بفضل أعمال روبرت ريماك ورودولف فيرشواتجه الفهماء إلى قبول المبادئ الثلاثة السابقة بحلول عقد الستينيّات من القرن التاسع عشر، وهوما عُرف فيما بعد بنظرية الخلية.

وفي الوقت ذاته كانت أهمية فهم التصنيف في تزايدٍ مُستمرٍ وباتت موضع هجريز المؤرخين الطبيعيين. نشر لينيوس عام 1735 منهاجاً في مبادئ التصنيف للعالم الطبيعي، وما زالت بعض المبادئ التي اتى بها قيد الاستخدام مُنذ ذلك الحين. ثم أطلق لينيوس في مُنتصف القرن الثامن عشر أسماءً فهميَّةً على جميع الأنواع. وفي القرن ذاته ظهر العالم الفرنسي جورج دي بوفون الذي أشار إلى إمكانيّة وجود سلف مشهجر، وبالرغم من أنّه كان مُعارضاً لنظرية التطور، إلا أنه في الحقيقة كان شخصيةً محوريةً في تاريخ الفكر التطوري، حيث أثرت أعماله على النظريات التطورية التي اتى بها كُلٌ من جان باتيست لامارك وتشارلز داروين.

كانت بداية الأخذ بنظرية التطور على محمل الجد بعد صدور أعمال لامارك، الذي كان أول من قدّم نظريةً مُتماسكةً في التطور. افترض لامارك أنّ التطور كان نتيجةً للضغوط البيئية على خصائص الحيوانات، أي أنه حدثا ازداد استخدام العضووالاعتماد عليه بات هذا العضوأكثر كفاءةً وتعقيداً، وبذلك يتمكّن الحيوان من التكيف مع بيئته. افترض لامارك أنّ هذه الصفات المُكتسبة يُمكن حتى تنتقل عبر النَّسل، وبالتالي تتطور وتُصبح أكثر كمالاً. ظهر بعد ذلك العالم البريطاني تشارلز داروين الذي جمع بين النهج البيوجغرافي لألكسندر فون هومبولت، والنهج الجيولوجي المُنتظم الذي اتبعه تشارلز لايل، ونهج كتابات توماس مالتوس حول النموالسكاني، بالإضافة إلى خبرته الخاصة ومُلاحظاته للطبيعة، ليؤسس بذلك نظرية تطوريَّةً أكثر نجاحاً تستند إلى الانتقاء الطبيعي، وهي النتيجة نفسها التي توصل إليها ألفرد راسل والاس بشكل مُستقل بعد اتباعه ذات المنطق والأدلة. وعلى الرغم من أنّ هذا النظرية ما زالت موضعاً للجدل حتى الوقت الحاضر، إلا أنها سرعان ما انتشرت في الأوساط الفهمية وباتت جزءاً مُهمّاً من فهم الأحياء الحديث.

أشارت التجارب التي أجريت في مُنتصف القرن العشرين إلى كون الدي إذا إيه مُكوّنٌ من كروموسومات تحمل الوحدات الحاملة للسمات، والتي عُرفت فيما بعد باسم الجينات. مثّل هجريز الفهماء على إيجاد أنواع جديدة من الكائنات الحيَّة الدقيقة مثل الفيروسات والبكتيريا، وكذلك اكتشاف الهيكل الحلزوني المُزدوج للمادة الوراثية عام 1953، مثّل الفترة الانتنطقية لعصر فهم الوراثة الجزيئي. وبات فهم الأحياء مُمتداً في المجال الجُزيئي بشكلٍ واسع مُنذ الخمسينيّات وحتى الوقت الحاضر. تبع ذلك إطلاق مشروع الجينوم البشري عام 1990 بهدف فهم الجينوم البشري بشكلٍ كامل. اكتمل هذا المشروع مبدئيّاً عام 2003، وما زالت تُنشر التحاليل المُتعلقة به حتى الوقت الحاضر. شكّل مشروع الجينوم البشري المستوى الأولى في عولمة ودمج المعارف البشرية المُتراكمة في فهم الأحياء للتوصل إلى تعريف وظيفي جُزيئي للجسم البشري وأجسام الكائنات الحيَّة الأخرى.

أسس فهم الأحياء الحديث

نظرية الخلية

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

التطور

الانتقاء الطبيعي للبشرة الداكنة لمجموعة سكانية.

التطور هوأحد مفاهيم فهم الأحياء الحديث، ويعني أنّ الحياة تتغير وتتطور، وأنّ أشكال الحياة المعروفة كافة تنحدر من سلف مشهجر. حيث تفترض نظرية التطور أنّ جميع الكائنات الحيَّة على وجه الأرض سواءً كانت حيَّةً أومُنقرضةً قد انحدرت من أصل مُشهجر أوتجميعة جينية أولية. يُعتقد أنّ آخر سلف مُشهجر لجميع الكائنات الحيَّة كان قد ظهر قبل حوالي 3.5 مليار عام. ويرى الفهماء الداعمون لهذه النظرية أنّ تشارك الكائنات الحيَّة في الشفرة الجينية يُشكّل دليلاً حاسماً لصالح نظريتهم، بينما يرى المُعارضون لها عدم صحة العبارة وبالتالي فإنها لا تُشكل دليلاً داعماً للتطور.

أُدخل مُصطلح التطور إلى المعجم الفهمي بوساطة العالم الفرنسي جان باتيست لامارك عام 1809، أما البداية العملية للنظرية فكانت على يد تشارلز داروين بعد ذلك بخمسين عاماً لتُصبح نموذجاً فهمياً عملياً، ويُعزى ذلك إلى توضيحه القوة أوالآلية الدافعة للتطور، وهي الانتقاء الطبيعي (كما يُعد ألفرد راسل والاس مُساهماً في اكتشاف هذا المفهوم، بالإضافة إلى مُساهمته بالأبحاث والتجارب المُتعلقة بالتطور). نطق داروين في نظريته إنّ الأنواع والسلالات تتطور خلال عمليات الانتقاء الطبيعي والانتقاء الاصطناعي، بالإضافة إلى الانحراف الوراثي الذي شكّل آليةً تطوريةً أخرى في توليفة النظرية الحديثة.

يُطلق اسم فهم الوراثة العرقي على التاريخ التطوري للأنواع الذي يصف خصائص الأنواع المُختلفة من الأصل الذي انحدرت منه، بالإضافة إلى علاقة النَّسب بين النوع والأنواع الأخرى. هناك الكثير من الوسائل المُستخدمة في توليد المعلومات حول فهم الوراثة العرقي. إحدى هذه الوسائل هي مُقارنة تسلسلات الدي إذا إيه التي تتبع مجال فهم الأحياء الجزيئي أوفهم الجينوم. وسيلةٌ أخرى هي مُقارنة المستحاثات أوما نملك من معلومات عن الكائنات القديمة في فهم الأحياء القديمة.

فهم الوراثة

مربع بانيت يُظهر نواتج تلقيح نبتتي بازيلاء تحملان ألّيلين مُختلفين. يُشير B إلى لون الزهرة البنفسجي، بينما يُشير b إلى اللون الأبيض.

الجين هوالوحدة الأساسية للوراثة في جميع الكائنات الحيَّة ويُشكّل المنطقة التي تؤثر على شكل أووظيفة الكائن الحي من المادة الوراثية. حيث أنّ جميع الكائنات الحيَّة من البكتيريا إلى الحيوانات تتشارك في نفس الآليات الأساسية المُتمثلة في نسخ وترجمة الدنا إلى بروتينات. تقوم الخلايا بنسخ جين الدنا إلى جين الرنا ثم يترجم الرايبوسوم الرنا إلى بروتين، وهوعبارةٌ عن سلسلة من الأحماض الأمينية. تتشارك مُعظم الكائنات الحيَّة في رمز الترجمة من الرنا إلى الأحماض الأمينية، ولكنها قد تكون مُختلفةً قليلاً في بعضها الآخر.

تكون الكروموسومات عادةً خطية الشكل في حقيقيات النوى ودائرية الشكل في بدائيات النوى. والكروموسوم هوهجريبٌ مُنظمٌ يتألف من الدنا والهستونات. وتُشكّل مجموعة الكرموسومات الموجودة في الخلية، بالإضافة إلى أية معلومات وراثية أخرى موجودة في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء أوأي مكان آخر، تُشكل مُجتمعةً ما يُعهد باسم الجينوم. توجد المعلومات الوراثية في حقيقيات النوى في نواة الخلية، بالإضافة إلى كميات أخرى صغيرة موجودة في الميتوكندريا والبلاستيدات الخضراء. أما في بدائيات النوى فتكون المادة الوراثية موجودةً في جسم غير مُنتظم الشكل يقع في السيتوبلازم يُسمّى بالنيوكليود. تكون معلومات الجينوم الوراثية موجودةً في الجينات، ويُسمّى مجموع هذه المعلومات في الكائن الحي بالنمط الجيني.

الاستتباب

الاستتباب هوقدرةُ النظام المفتوح على تنظيم بيئته الداخلية للحفاظ على ظروف مُستقرة عن طريق تحقيق توازن ديناميكي. وهوخاصيةٌ تظهر في جميع الكائنات الحيَّة سواءً كانت وحيدة الخلية أومُتعددة الخلايا.

يجب على النظام حتىقد يكون قادراً على الكشف عن الاضطرابات والرد عليها بشكل مُناسب للحفاظ على توازنه الديناميكي وأداء وظائفه بشكل فعّال. حيث يقوم النظام الحيوي عادةً بالاستجابة على الاضطرابات بعد كشفها من خلال الارتجاع السلبي، ممّا يُتيح له القدرة على الحفاظ على ظروف مُستقرة من خلال تخفيض أوزيادة نشاط أحد الأعضاء أوالأجهزة. ومن الأمثلة على ذلك انخفاض الغلوكاغون عندما تكون مُستويات السكر مُنخفضةً جداً.

الطاقة

نظرة مبدئية على دورة الطاقة في الإنسان.

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

تُعهد الكائنات الحيَّة التي تقوم بإنتاج الطاقة في النظام البيئي بالكائنات المُنتجة أوذاتية التغذية. تُشكل الشمس مصدر الطاقة الأساسي لجميع الكائنات ذاتية التغذية تقريباً، حيث تستخدم الطاقة الشمسية في عملية تُعهد بعملية البناء الضوئي لتحويل المواد الخام إلى جزيئات عضوية مثل ثلاثي فوسفات الأدينوسين (ATP) يُمكن تحطيم روابطها لإطلاق الطاقة. بَيْد أنّ بعض الكائنات تعتمد كلياً على مصادر أخرى للطاقة غير الشمس مثل الميثان وأيونات الكبريت.

تُستغل بعض الطاقة في إنتاج الكتلة الحيوية لاستمرار الحياة وتوفير القدرة على النمو، بَيْد أنّ مُعظم الطاقة المُتبقيَّة تُفقد على شكل حرارة أوفضلات جُزيئية. أبرز عمليات تحويل الطاقة الموجودة في المواد الكيميائية إلى طاقة مُفيدة للكائن الحي هي عملية التمثيل الضوئي وكذلك التنفس الخلوي.

الدراسات والبحوث

الهجريبية

مُخطط لخلية حيوانية يُظهر عضياتها وتراكيبها المُختلفة.

يختص فهم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المُستوى الجُزيئي، ويتداخل هذا الفرع مع فروع أحيائيَّة أخرى، خصوصاً مع فهم الوراثة والكيمياء الحيوية. تهتم الأحياء الجزيئية بصورة رئيسية بالتفاعلات بين النظم المُختلفة في الخلية، بما في ذلك العلاقات المُتبادلة بين الدنا والرنا وفهم كيف من الممكن أن يتم تنظيم هذه التفاعلات.

يدرس فهم الأحياء الخلوي الخصائص الهجريبية والفسيولوجية للخلايا، بما في ذلك سلوكها وتفاعلاتها وبيئتها. تتم هذه الدراسة على الصعيدين المجهري والجزيئي في الكائنات وحيدة الخلية مثل البكتيريا، وكذلك في الخلايا المُتخصصة في الكائنات عديدة الخلايا مثل البشر. فهم بنية ووظيفة الخلايا هوأمرٌ أساسيٌّ في جميع العلوم الأحيائيَّة، ويهتم فهم الأحياء الجزيئي بشكل خاص في أوجه الشَّبه والاختلاف بين أنواع الخلايا. بينما يهتم فهم التشريح بدراسة التراكيب على مستوى أكبر مثل الأعضاء والأجهزة.

يدرس فهم الوراثة الجينات والتوريث والتنوّع في الكائنات الحيَّة. تقوم الجينات بفك تشفير المعلومات اللازمة لتصنيع البروتينات، التي بدورها تلعب دوراً محورياً في التأثير على النمط الظاهري النهائي للكائن الحي. يوفر فهم الوراثة الحديث أدواتٍ مُهمةٍ لفهم وظيفة جين مُعيَّن. تُحمل المعلومات الوراثية بشكل عام على الكروموسومات، حيث يتم تمثيلها في الهجريب الكيميائي لجزيئات دنا مُعيَّنة.

يختص فهم الأحياء التطوري بدراسة عملية نموالكائنات الحيَّة وتطورها. تدرس الأحياء التطورية الحديثة التحكم الجيني في تكاثر الخلايا، والتمايز الخلوي، و"التخلق"، وهي العملية التي تؤدي تدريجياً إلى نشوء الأنسجة والأعضاء. ومن المُصطلحات المُتعلقة بالأحياء التطورية هوالنموذج الحي الذي يُشير إلى الأنواع التي يتم دراستها بشكل مُكثف بغرض فهم ظاهرة بيولوجية مُعيَّنة، أي مُحاولة تعميم المعلومات المُكتشفة عن الكائن القابع تحت الدراسة على الكائنات الأخرى. ومن هذه النماذج الحيَّة الربداء الرشيقة،وسمكة زيبرا،وفأر المنازل، وغيرها.

الوظيفة

يدرس فهم وظائف الأعضاء العمليات الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية الحيوية للكائنات الحيَّة من خلال مُحاولة فهم كيفيَّة عمل تراكيب الجسم المُختلفة. تُقسم الدراسات المُتعلقة بهذا الفرع عادةً إلى فرعين ثانويين يختص أحدهما بالنباتات والآخر بالحيوانات، لكنّ بعض مبادئه تكون مُشهجرةً بين جميع الكائنات الحيَّة. فما يدرسه فهم وظائف الأعضاء على خلايا الخميرة مثلاً ينطبق أيضاً على الخلايا البشريَّة. تستمد الدراسات التي تجري على الحيوانات في هذا المجال أدواتها وأساليبها من تلك التي تُجرى على البشر، بينما تستمد الدراسات المُجرية على النباتات أساليبها من كلا المجاليْن السابقيْن.

تسلسل المراتب الثماني الرئيسية للتصنيف الحيوي. المنزلات التصنيفية الفرعية لا تظهر في الشكل.

يدرس فهم وظائف الأعضاء على سبيل المثال كيفيَّة عمل الجهاز العصبي، والمناعي، والغدد الصماء، والتنفسي، والدوراني وترابطها مع بعضها البعض. يتشارك فهم وظائف الأعضاء في دراسته لأجهزة الجسم مع فروع أخرى ذات علاقة بالطب مثل فهم الأعصاب وفهم المناعة.

التطورية

تهتم الدراسات التطورية بأصول الأنواع، بالإضافة إلى تغيُّرها عبر الزمن، ويقوم بهذه الدراسات فهماء من فروع أحيائيَّة تصنيفيَّة مُختلفة. حيثقد يكون لدى هؤلاء الفهماء عادةً خبرةٌ في كائنات مُعيَّنة، مثل المُختصين في فهم الثدييات وفهم الطيور، وفهم النبات، وفهم الزواحف والبرمائيات، لكنهم يستخدمون معهدتهم لهذه الكائنات في الإجابة على الأسئلة العامة حول التطور.

ترتكز الأحياء التطورية جُزئياً على فهم الأحياء القديمة الذي يستخدم سجلات الأحافير للإجابة على الأسئلة المُتعلقة بوضع التطور ووتيرته، وكذلك على التطورات الحاصلة في المناطق مثل الوراثيات السكانية. كما أنّ هناك فروع أخرى ذات علاقة بالأحياء التطورية مثل فهم الوراثة العرقي، وفهم النظاميات الحيوية، وفهم التصنيف.

التنظيمية

يؤدي حدوث ما يُعهد بالانتواع إلى تكوين شجرة من العلاقات بين الأنواع. يتمثل دور النظاميات في دراسة هذه العلاقات من حيث الاختلافات والتشابهات فيما بينها، فهماً بأنّ النظاميات كانت مجالاً خصباً للدراسات قبل فترة طويلة من نشوء الفكر التطوري.

عادةً ما يتم تقسيم الكائنات الحيَّة إلى خمس ممالك: البدائيات، والطلائعيات، والفطريات، والنباتات، والحيوانات. بَيْد أنّ الكثير من الفهماء باتوا ينظرون إلى هذا التقسيم على أنّه تقسيمٌ عفا عليه الزمن. أمّا التصانيف البديلة الحديثة فإنها غالباً ما تبتدئ بثلاثة نطاقات: العتائق، والبكتيريا، وحقيقيات النوى (التي تضم الطلائعيات والفطريات والنباتات والحيوانات). تُعبر هذه النطاقات عن امتلاك الخلايا للأنوية من عدمه، بالإضافة إلى الاختلافات في الهجريب الكيميائي للجزيئات الحيوية الأساسية مثل الريبوسومات. وعلاوةً على ذلك تُقسم جميع مملكة إلى أقسام تُقسم بدورها إلى أقسام أخرى بترتيبٍ مُعيَّن حتى يتم تصنيف جميع نوع على حدة. والترتيب هو: نطاق، مملكة، شعبة، طائفة، رتبة، فصيلة، جنس، نوع.

وبالإضافة إلى هذه الفئات فإنّ هناك الطفيليات إجبارية الوجود داخل الخلايا التي تُصنف على أنها "على حافة الحياة" من حيث النشاط الأيضي، أي أنّ الكثير من الفهماء لا يصنفونها على أنها كائنات حيَّة نظراً لافتقارها لواحدة أوأكثر من الوظائف الأساسية أوالخصائص التي يتميز بها أي كائن حي. تُقسم هذه الطفيليات إلى فيروسات، وأشباه فيروسات، وبريونات، وتوابع.

البيئية

تتعايش سمكة المهرج مع شقائق نعمان البحر، حيث تندس السمكة بين لوامس شقائق النعمان السامة التي تحميها من أعدائها ولا تؤثر فيها، وفي الوقت ذاته تحمي السمكة الشقائق من الأسماك التي تحاول افتراسه.

يدرس فهم البيئة توزيع ووفرة الكائنات الحيَّة، وتفاعل هذه الكائنات مع بيئتها. يُمكن اعتبار موطن الكائن الحي على أنه العوامل اللاحيوية المحلية مثل المناخ، بالإضافة إلى الكائنات الحيَّة الأخرى والعوامل الحيوية التي تُشاركه بيئته. يصعب دراسة هذه الأنظمة البيولوجية بسبب التباين الكبير في التفاعلات التي يُمكن حتى تُجرى بين الكائنات الحيَّة المُختلفة، وحتى الكائنات الدقيقة. فالبكتيريا المجهرية على سبيل المثال تستجيب لبيئتها بقدر ما يستجيب الأسد الباحث عن طعامه في السافانا الأفريقية. يختلف سلوك الكائنات الحيَّة من حالةٍ إلى أخرى، فقد يحدث سلوكاً تعاونياً أوتنافسياً أوتطفلياً أوتعايشياً. وتصبح الأمور أكثر تعقيداً عندما يتفاعل نوعين أوأكثر في نظام بيئي.

يُدرس فهم البيئة على مُستويات عديدة مُختلفة، من الأفراد إلى الجماعات إلى الأنظمة البيئية والغلاف الحيوي. يُستخدم مُصطلح فهم الأحياء التجمعي عادةً لنفس الدلالة التي يُشير إليها فهم البيئة التجمعي، بَيْد أنّ فهم الأحياء التجمعي أكثر استخداماً عندماقد يكون مجال الدراسة مُتعلقاً بالأمراض، أوالفيروسات، أوالميكروبات، في حين أنّ فهم البيئة التجمعي أكثر شيوعاً عندما تكون النباتات والحيوانات محور الدراسة. ويندرج تحت فهم البيئة الكثير من المجالات الفرعية.

تدرس الإيثولوجيا أوفهم السلوك الحيواني سلوك الحيوانات المُختلفة (لا سيما الحيوانات الاجتماعية مثل الرئيسيات والكلبيات)، ويُعد في بعض الأحيان فرعاً من فروع فهم الحيوان. يهتم فهماء السلوك الحيواني بوجه خاص بتطور السلوك ومفهوم السلوك من وجهة نظر نظرية الانتقاء الطبيعي. أي أنّ تشارلز داروين بطريقة أوبأخرى كان أول عالم سلوك حيواني، حيث ألهم كتابه "التعبير عن العواطف عند الإنسان والحيوانات" الكثير من فهماء السلوك الحيواني فيما بعد.

أما فهم الجغرافيا الحيوية فيدرس التوزيع المكاني للكائنات الحيَّة على الأرض مُتضمناً في دراسته الكثير من المواضيع مثل الصفائح التكتونية، وتغير المناخ، وهجرة الحيوانات.

فروع فهم الأحياء

رسم تشريحي لعضلات الحصان من مصر يرجع للقرن الخامس عشر الميلادي.

هذه هي أبرز فروع فهم الأحياء الأساسية:

فهم الزراعة الذي يفهم إنتاج المحاصيل الزراعية وتربية المواشي، مع الهجريز على التطبيقات العملية.
فهم التشريح الذي يفهم الشكل والوظيفة في الكائنات الحيَّة سواءً كانت نباتات أوحيوانات، ويدرس البشر على وجه التحديد.
- فهم الأنسجة الذي يفهم الخلايا والأنسجة، وهوفرع مجهري لفهم التشريح.
فهم الأحياء الفلكي الذي يفهم التطور والتوزيع ومُستقبل الحياة على الكون.
الكيمياء الحيوية التي تدرس التفاعلات الكيميائية اللازمة لنشوء الحياة وبقائها واستمرارها، وعادةً ماقد يكون الهجريز على المُستوى الخلوي.
الهندسة الحيوية، وهي دراسة الأحياء بوسائل هندسية مع الهجريز على الفهم التطبيقية وخصوصاً تلك المُتعلقة بالتكنولوجيا الحيوية.
الجغرافيا الحيوية، وهي دراسة توزيع الأنواع مكانياً وزمانياً.
المعلوماتية الحيوية المُتمثلة في استخدام تكنولوجيا المعلومات لدراسة وجمع وتخزين البيانات الجينومية وغيرها من البيانات البيولوجية.
فهم الأحياء الرياضي، وهوالدراسة الكمية أوالرياضية للعمليات البيولوجية، مع الهجريز على النمذجة.
الميكانيكا الحيوية، غالباً ما تُعد فرعاً من فروع الطب، وهي دراسة ميكانيكا الكائنات الحيَّة مع الهجريز على الاستخدامات التطبيقية.
فهم الصيدلة، وهودراسة تحضير واستخدام وآثار العقاقير والأدوية الصناعية.
الفيزياء الحيوية، وهي دراسة العمليات البيولوجية من وجهة نظر فيزيائية من خلال تطبيق النظريات والأساليب المُستخدمة في العلوم الفيزيائية.
التقانة الحيوية، وهي تطبيق المعلومات المتعلقة بالمنظومات الحية بهدف استعمال هذه المنظومات أومكوناتها في الأغراض الصناعية.
فهم النبات الذي يختص بدراسة النباتات بمُختلف أنواعها.
فهم الأحياء الخلوي الذي يفهم الخلية كوحدة كاملة، وكذلك يفهم التفاعلات الجزيئية والكيميائية التي تحدث داخل الخلية الحيَّة.
فهم حفظ الأحياء الذي يفهم كيفية حفظ وحماية واستعادة البيئة الطبيعية، والأنظمة البيئية الطبيعية، والغطاء النباتي، والحياة البرية.
فهم الحياة التقريسي، وهوالفهم الذي يفهم تأثير درجات الحرارة المُنخفضة على الكائنات الحيَّة.
فهم الأحياء النمائي، وهوالفهم الذي يختص بدراسة العملية التي ينموويتشكل ويتطور بها الكائن الحي في مراحل نموه.
- فهم الأجنة الذي يفهم مراحل نموالجنين مُنذ الإخصاب وحتى الولادة.
فهم البيئة، وهوالفهم الذي يفهم تفاعلات الكائنات الحيَّة مع بعضها البعض ومع العناصر غير الحيَّة في بيئتها.
- فهم البيئة التجمعي الذي يفهم تحركات تجمعات الأنواع وكيفية تفاعل هذه التجمعات مع بيئتها.
فهم الوبائيات الذي يُشكل عنصراً رئيسياً في مجال البحوث الصحية العامة، حيث يفهم العوامل التي تؤثر على صحة السكان.
فهم الأحياء التطوري الذي يفهم أصل الأنواع على مر الزمن.
فهم الوراثة الذي يهتم بدراسة الجينات والوراثة.
- فهم الوراثة اللاجيني هوالفهم الذي يفهم التغيرات الوراثية في التعبير الجيني أوالنمط الظاهري الخلوي، والتي تنتج عن آليات أخرى غير التغيرات التي تحدث في تسلسل الدنا.
- فهم الوراثيات السكانية الذي يفهم تغيرات تكرار مُختلف صيغ الجينات مع مرور الوقت في تجمعات لكائنات حيَّة.

جنين إنساني عمره 8-تسعة أسابيع.

فهم الدم هوالفهم الذي يفهم الدم والأعضاء التي يتكون فيها والأمراض المتنوعة التي تصيبه.
فهم المسطحات المائية الداخلية هوالفهم الذي يفهم هذه المسطحات حيوياً وكيميائياً وفيزيائياً وجيولوجياً.
فهم الأحياء البحرية هوالفهم الذي يفهم الأنظمة البيئية في المُحيطات، وكذلك يفهم النباتات والحيوانات والكائنات الحيَّة الأخرى التي تعيش في المُسطحات المائية.
فهم الأحياء الدقيقة هوالفهم الذي يفهم الكائنات الحيَّة المجهرية وتفاعلها مع الكائنات الحيَّة الأخرى.
- فهم الطفيليات الذي يفهم الطفيليات والتطفل.
- فهم الفيروسات، وهوالفهم المُختص بدراسة الفيروسات والأجسام الشبيهة بالفيروسات.
فهم الأحياء الجزيئي الذي يفهم الأحياء والوظائف البيولوجية على المُستوى الجزيئي، ويتداخل في بعض مجالاته مع الكيمياء الحيوية.
فهم الفطريات الذي يفهم الفطريات بأنواعها المُختلفة.
فهم الأعصاب، وهودراسة الجهاز العصبي بما في ذلك تشريحه ووظائفه وأمراضه.
فهم الأحياء القديمة الذي يفهم المستحاثات، وفي بعض الأحيان يفهم الأدلة الجغرافية على الحياة ما قبل التاريخ.
فهم الأمراض الذي يفهم الأمراض وأسبابها وطبيعتها وتطورها.
فهم وظائف الأعضاء هوالفهم الذي يفهم أداء الكائنات الحيَّة وأعضائها وأجزائها.
فهم أمراض النبات الذي يفهم أمراض النباتات المُختلفة سواءً كان مُسببها كائنٌ مُعدٍ أوعوامل بيئية.
فهم النفس الحيوي الذي يفهم الأسس البيولوجية في فهم النفس.
فهم الاجتماع الحيوي الذي يفهم الأسس البيولوجية في فهم الاجتماع
فهم الحيوان هوالفهم الذي يُعنى بدراسة الحيوانات بما في ذلك تصنيفها، ووظائف أعضائها، ونموها، وسلوكها. ويتفرع فهم الحيوان إلى فروع عديدة، منها: فهم السلوك الحيواني، وفهم الحشرات، وفهم الزواحف والبرمائيات، وفهم الأسماك، وفهم الثدييات، وفهم الطيور.

خط

Alberts, Bruce (2002). Molecular Biology of the Cell (الطبعة الرابعة). Garland. ISBN .
Begon, Michael (2005). Ecology: From Individuals to Ecosystems (الطبعة الرابعة). Blackwell Publishing Limited. ISBN .
Campbell, Neil (2004). Biology (الطبعة السابعة). Benjamin-Cummings Publishing Company. ISBN . OCLC 71890442.
Colinvaux, Paul (1979). Why Big Fierce Animals are Rare: An Ecologist's Perspective (الطبعة المنقحة). Princeton University Press. ISBN .
Hoagland, Mahlon (2001). The Way Life Works (الطبعة المُعادة). Jones and Bartlett Publishers inc. ISBN .
Janovy, John Jr. (2004). On Becoming a Biologist (الطبعة الثانية). Bison Books. ISBN .
Johnson, George B. (2005). Biology, Visualizing Life. Holt, Rinehart, and Winston. ISBN . OCLC 36306648.
Tobin, Allan; Dusheck, Jennie (2005). Asking About Life (الطبعة الثالثة). Belmont, CA: Wadsworth. ISBN .

انظر أيضاً

ابحث عن فهم الأحياء في ويكاموس.

في كومنز صور وملفات عن: فهم الأحياء

خصائص الكائنات الحية
وليام باتسون
تعدد الأشكال (توضيح)
وظيفة (فهم الأحياء)
تاريخ الحيوانات (كتاب)

المراجع

^ Based on definition from: "Aquarena Wetlands Project glossary of terms". Texas State University at San Marcos. مؤرشف من الأصل في 08 يونيو2004.
^ "Life Science, Weber State Museum of Natural Science". Community.weber.edu. مؤرشف من الأصل في أربعة فبراير 2015. اطلع عليه بتاريخ 02 أكتوبر 2013.
^ "Who coined the term biology?". Info.com. مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 03 يونيو2012.
^ "biology". Online Etymology Dictionary. مؤرشف من الأصل في 13 يوليو2017.
^ Richards, Robert J. (2002). . University of Chicago Press. ISBN . مؤرشف من الأصل في 03 مارس 2020.
^ Magner, Lois N. (2002). . CRC Press. ISBN . مؤرشف من الأصل في 25 أكتوبر 2019.
^ Theophrastus نسخة محفوظة 01 ديسمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Morelon, Régis; Rashed, Roshdi (1996). . 3. Routledge. صفحة 815. ISBN . CS1 maint: ref=harv (link)
^ Magner, Lois N. (2002). . CRC Press. صفحات 133–144. ISBN . مؤرشف من الأصل في 25 أكتوبر 2019.
^ Sapp, Jan (2003) Genesis: The Evolution of Biology, Ch. 7. Oxford University Press: New York. ISBN 0-19-515618-8
^ Coleman, William (1977) Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function, and Transformation, Ch. 2. Cambridge University Press: New York. ISBN 0-521-29293-X
^ Mayr, The Growth of Biological Thought, chapter 4
^ Mayr, The Growth of Biological Thought, chapter 7
^ Gould, Stephen Jay. The Structure of Evolutionary Theory. The Belknap Press of Harvard University Press: Cambridge, 2002. ISBN 0-674-00613-5. p. 187.
^ Lamarck (1914)
^ Mayr, The Growth of Biological Thought, chapter 10: "Darwin's evidence for evolution and common descent"; and chapter 11: "The causation of evolution: natural selection"
^ Larson, Edward J. (2006). "Ch. 3". . Random House Publishing Group. ISBN . مؤرشف من الأصل في 25 أكتوبر 2019.
^ Noble, Ivan (2003-04-14). "BBC NEWS | Science/Nature | Human genome finally complete". BBC News. مؤرشف من الأصل في 11 مارس 2018. اطلع عليه بتاريخ 22 يوليو2006.
^ Mazzarello, P (1999). "A unifying concept: the history of cell theory". Nature Cell Biology. 1 (1): E13–E15. doi:10.1038/8964. PMID 10559875. CS1 maint: ref=harv (link)
^ De Duve, Christian (2002). Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning. New York: Oxford University Press. صفحة 44. ISBN .
^ Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer Associates. ISBN .
^ Reply To Kenneth Miller On The Genetic Code نسخة محفوظة 26 فبراير 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Packard, Alpheus Spring (1901). Lamarck, the founder of Evolution: his life and work with translations of his writings on organic evolution. New York: Longmans, Green. ISBN .
^ The Complete Works of Darwin Online – Biography. darwin-online.org.uk. Retrieved on 2006-12-15 نسخة محفوظة 04 يناير 2018 على مسقط واي باك مشين.
^ Dobzhansky, T. (1973). "Nothing in biology makes sense except in the light of evolution" (PDF). The American Biology Teacher. 35 (3): 125–129. مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 ديسمبر 2018.
^ As Darwinian scholar Joseph Carroll of the University of Missouri–St. Louis puts it in his introduction to a modern reprint of Darwin's work: "The Origin of Species has special claims on our attention. It is one of the two or three most significant works of all time—one of those works that fundamentally and permanently alter our vision of the world ... It is argued with a singularly rigorous consistency but it is also eloquent, imaginatively evocative, and rhetorically compelling." Carroll, Joseph, المحرر (2003). On the origin of species by means of natural selection. Peterborough, Ontario: Broadview. صفحة 15. ISBN .
^ Shermer p. 149.
^ Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, John Murray.
^ Simpson, George Gaylord (1967). The Meaning of Evolution (الطبعة Second). Yale University Press. ISBN .
^ "Phylogeny". Bio-medicine.org. 2007-11-11. مؤرشف من الأصل في 19 نوفمبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 02 أكتوبر 2013.
^ Thanbichler M, Wang S, Shapiro L (2005). "The bacterial nucleoid: a highly organized and dynamic structure". J Cell Biochem. 96 (3): 506–21. doi:10.1002/jcb.20519. PMID 15988757. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ "Genotype definition – Medical Dictionary definitions". Medterms.com. 2012-03-19. مؤرشف من الأصل في 23 يناير 2014. اطلع عليه بتاريخ 02 أكتوبر 2013.
^ Rodolfo, Kelvin (2000-01-03) What is homeostasis? Scientific American. نسخة محفوظة 03 ديسمبر 2013 على مسقط واي باك مشين.
^ Bryant, D.A. and Frigaard, N.-U. (2006). "Prokaryotic photosynthesis and phototrophy illuminated". Trends Microbiol. 14 (11): 488–96. doi:10.1016/j.tim.2006.09.001. PMID 16997562. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Smith, A. L. (1997). Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. صفحة 508. ISBN . Photosynthesis – the synthesis by organisms of organic chemical compounds, esp. carbohydrates, from carbon dioxide using energy obtained from light rather than the oxidation of chemical compounds.
^ Edwards, Katrina. Microbiology of a Sediment Pond and the Underlying Young, Cold, Hydrologically Active Ridge Flank. Woods Hole Oceanographic Institution.
^ Campbell, Neil A. and Reece, Jane B (2001). "6". Biology. Benjamin Cummings. ISBN . صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Bartsch, John and Colvard, Mary P. (2009) The Living Environment. New York State Prentice Hall. ISBN 0-13-361202-3.
^ "Molecular Biology – Definition". biology-online.org. مؤرشف من الأصل في 13 يونيو2019. اطلع عليه بتاريخ 02 أكتوبر 2013.
^ Gray, Henry (1918) "Anatomy of the Human Body". 20th edition. نسخة محفوظة 28 نوفمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Anthony J. F. Griffiths ... (2000). "Genetics and the Organism: Introduction". In Griffiths, Anthony J. F.; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.; Gelbart, William M. (المحررون). An Introduction to Genetic Analysis (الطبعة 7th). New York: W. H. Freeman. ISBN .
^ Hartl D, Jones E (2005). Genetics: Analysis of Genes and Genomes (الطبعة 6th). Jones & Bartlett. ISBN .
^ Fields S, Johnston M (2005). "Cell biology. Whither model organism research?". Science. 307 (5717): 1885–6. doi:10.1126/science.1108872. PMID 15790833.
^ Brenner, S. (1974). ". Genetics. 77 (1): 71–94. PMC 1213120. PMID 4366476. مؤرشف من الأصل في 03 يناير 2020. نسخة محفوظة 30 سبتمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Haffter P; Nüsslein-Volhard C (1996). "Large scale genetics in a small vertebrate, the zebrafish". Int. J. Dev. Biol. 40 (1): 221–7. PMID 8735932. مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2019.
^ Keller G (2005). "Embryonic stem cell differentiation: emergence of a new era in biology and medicine". Genes Dev. 19 (10): 1129–55. doi:10.1101/gad.1303605. PMID 15905405.
^ Rensink WA, Buell CR (2004). "Arabidopsis to Rice. Applying Knowledge from a Weed to Enhance Our Understanding of a Crop Species". Plant Physiol. 135 (2): 622–9. doi:10.1104/pp.104.040170. PMC 514098. PMID 15208410.
^ Coelho SM, Peters AF, Charrier B; et al. (2007). "Complex life cycles of multicellular eukaryotes: new approaches based on the use of model organisms". Gene. 406 (1–2): 152–70. doi:10.1016/j.gene.2007.07.025. PMID 17870254. Explicit use of et al. in: |المؤلف= (مساعدة)صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Sang, James H. (2001). "Drosophila melanogaster: The Fruit Fly". In Eric C. R. Reeve (المحرر). Encyclopedia of genetics. USA: Fitzroy Dearborn Publishers, I. صفحة 157. ISBN . مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2020.
^ Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (الطبعة 12th ed.). Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier. صفحة 3. ISBN . صيانة CS1: نص إضافي (link)
^ Jablonski D (1999). "The future of the fossil record". Science. 284 (5423): 2114–16. doi:10.1126/science.284.5423.2114. PMID 10381868.
^ Gillespie, John H. (1998) Population Genetics: A Concise Guide, Johns Hopkins Press. ISBN 0-8018-5755-4.
^ Neill, Campbell (1996). Biology; Fourth edition. The Benjamin/Cummings Publishing Company. صفحة G-21 (Glossary). ISBN .
^ Douglas, Futuyma (1998). Evolutionary Biology; Third edition. Sinauer Associates. صفحة 88. ISBN .
^ Margulis, L; Schwartz, KV (1997). Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth (الطبعة 3rd). WH Freeman & Co. ISBN .
↑ Woese C, Kandler O, Wheelis M (1990). "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya". Proc Natl Acad Sci USA. 87 (12): 4576–9. Bibcode:1990PNAS...87.4576W. doi:10.1073/pnas.87.12.4576. PMC 54159. PMID 2112744. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Rybicki EP (1990). "The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics". S Aft J Sci. 86: 182–186. مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2019.
^ Begon, M.; Townsend, C. R.; Harper, J. L. (2006). Ecology: From individuals to ecosystems. (4th ed.). Blackwell. ISBN .
^ . New York: Marshall Cavendish. 2004. صفحة 238. ISBN . مؤرشف من الأصل في 03 مارس 2020.
^ Black, J (2002). "Darwin in the world of emotions". Journal of the Royal Society of Medicine. 95 (6): 311–3. doi:10.1258/jrsm.95.6.311. PMC 1279921. PMID 12042386.
^ "Branches of Biology". Biology-online.org. مؤرشف من الأصل في 17 سبتمبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 02 أكتوبر 2013.
^ "Biology on". Bellaonline.com. مؤرشف من الأصل في 29 سبتمبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 02 أكتوبر 2013.