Biologija

наука о живим бићима

Biologija (od grčkog βίος = život i λόγος = nauka, znanje) je nauka o životu.[2][3] Biologija obuhvata širok spektar nauka i naučnih disciplina, koje proučavaju živa bića, njihovu strukturu, životne funkcije i manifestacije, ponašanje i ekološke odnose, kao i čitavu biosferu.[4][5][6][7] Biološke nauke se međusobno razlikuju po specifičnoj metodologiji, ili po nivou organizacije i grupama organizama koje su predmet izučavanja. U osnovi savremene biologije leže pet osnovnih aksiomatskih principa, koji opisuju univerzalnost života: ćelijska teorija, evolucija, teorija gena, energija i homeostaza.[8]

Raznovrsnost života je predmet izučavanja biologije[1]

Molekularna biologija, biohemija i molekularna genetika su velikim delom preklapajuće discipline koje proučavaju životne procese na molekulskom i supramolekulskom nivou. Život na nivou pojedinačnih ćelija proučava citologija. Anatomija, histologija i fiziologija proučavaju građu i funkciju organizama na nivou tkiva, organa i organskih sistema.[9][10][11]

Na Zemlji postoji više od 10 miliona različitih vrsta.[12][13][14][15][16][17] Njihova veličina pokriva raspon od onih koje su mikroskopski male pa do organizama veličine plavog kita.

Svi ovi oblici života imaju izvjesne osobine koje ih čine specifičnima i razlikuju od mrtvih materija. Ove osobine su na primer mogućnost reprodukcije, rasta, ali i mogućnost prilagođavanja okolini.

Naziv biologija uredi

 
Lamark

Naziv biologija potiče od grčkih reči βιος (život) i λογος (nauka). Reč je prvi put upotrebio 1800. godine Karl Fridrih Burdah (Karl Friedrich Burdach, 1776—1847) označavajući istraživanja čoveka (antropologiju) kroz uporedne perspektive morfologije i fiziologije.

Terminu biologija su 1802. godine Gotfdrid Treviranus (Gottfried Treviranus, 1776—1837) i Žan-Baptist Lamark (1744—1829) dali širu definiciju i veći značaj. Treviranusove studije, nazvane Biologie (1802—1822) definisale su biologiju kao „nauku o životu“. Lamark je u svojoj Hydrogéologie (1802) definisao biologiju kao disciplinu „terestrične fizike“ koja uključuje „sve što je u vezi sa živim telima“.

Treviranus i Lamark su mislili da su upotrebom novog termina identifikovali novo polje istraživanja, a ne da su samo dali ime starom. Obojica su se protivila preokupiranosti prirodnjaka XVIII veka praksom katalogizacije različitih životinja, biljaka i minerala u prirodi. Nova biologija je trebalo da se bavi fenomenom života, tj. funkcionisanjem živih bića.

Istorija biologije uredi

 
Hukova skica plute pod mikroskopom

Naziv i koncepcija biologije kao nauke su relativno mladi u odnosu na početak ljudske svesti o živom svetu oko njega. Prva formalna ponašanja vezana za izučavanje života i prirode mogu se opisati tradicijama medicine i prirodnjaštva. Ova dva polja ljudskog delovanja postojala su još u Starom Egiptu, Mesopotamiji i Kini, no klasične doprinose njihovom razvoju doneli su Stari Grci i Rimljani.[18] I savremena biologija se velikim delom zasniva na ovim poljima istraživanja – tradicionalnu medicinu čine anatomija i fiziologija; dok su iz prirodnjaštva izrasle brojne specifične oblasti mikrobiologije, botanike i zoologije, ekologija i evoluciona biologija.[19]

U klasičnom periodu civilizacije, najznačajniji „biolozi“ su bili Galen (u polju medicine) i Aristotel i Teofan (kao istraživači logike prirode i raznovrsnosti organizama).[18][19][20] Rad klasičnih mislilaca i „naučnika“ nadograđen je u srednjem veku prvenstveno na teritoriji islamskih država, radovima Avicene, Avenzoara, al-Džahiza, Ibn el Baitara, Ibn el Nafisa i dr.[19][20]

Tokom renesanse i početkom Novog veka, velika geografska otkrića i razvoj filozofije omogućila su u biološkoj misli malu revoluciju[19] – obnavljanjem interesovanja naučnika za empirizam i opisom mnogobrojnih novih vrsta. Na polju medicine (anatomije i fiziologije) istaknuti su eksperimentalni radovi Vezalijusa i Harvija. Otkriće mikroskopa, sa druge strane, omogućilo je istraživanja dotad nepoznatog sveta mikroorganizama, kao i kasnije postavljanje ćelijske teorije.

 
grof Žorž-Luj Leklerk de Bufon

Pravu revoluciju u biološkoj misli donosi 18. vek u liku Linea i Bufona, velikih prirodnjaka različitih stavova[19]. Line je svojim delima klasifikovao dotad poznate vrste organizama i u biologiju uveo binomijalnu nomenklaturu. Bufon[21] je smatrao vrste veštačkim kategorijama, pretpostavljao zajedničko poreklo svih organizama i time započeo modernu evolucionu misao. Početkom 19. veka, biologija je dobila svoje ime,[22] a potom je usledio razvoj njenih značajnijih i glavnih oblasti[19]. Najvažnija imena ovog doba su Lamark, Aleksandar fon Humbolt, Ernst Hekel, Čarls Darvin, Luj Paster.

U moderno doba, početkom 20. veka, biolozi otkrivaju dela Gregora Mendela i začinje se genetika. Razvoj genetike i biohemije omogućio je Votsonu i Kriku da utvrde građu naslednog materijala[23] i započnu eru molekularne biologije. Paralelno, dešavaju se ujedinjavanja genetike sa teorijom evolucije (stvaranje moderne sinteze), kao i sa ekologijom (razvoj populacione biologije).[19]

Kraj prethodnog i početak 21. veka donose nova objedinjena polja istraživanja, kao i sve veći korpus znanja u svim oblastima biologije o svim nivoima organizacije života. Neke od aktuelnih novih oblasti su evo-devo, bioinformatika, genomika, proteomika, molekularna ekologija, konzervaciona biologija.

Biologija kao nauka uredi

 
3D model strukture molekula DNK

Razvoj naučnog metoda od Stare Grčke do danas bio je praćen njegovom implementacijom u naukama. Razvoj samih nauka bio je ograničen mogućnostima koje odgovarajući naučni metod pruža. Od Aristotelovog uočavanja definicije i indukcije kao bitnih obeležja nauke (time i biologije.[24]), do Darvinovog prepoznavanja evolucije kao osnovne biološke koncepcije prošlo je oko 2100 godina. No i sa razvojem savremenog naučnog metoda, biologija je dugo bila deskriptivna, te jedinstvena naučna oblast čije formulacije i teorije o različitim aspektima živih sistema nisu imale širinu i objašnjavalačku snagu drugih nauka[25]

Opisni metod u biologiji uredi

Opisivanje (deskripcija) je najstariji i osnovni metod za naučno otkrivanje prirode. Opisne metode mogu biti neposredne (direktne) i posredne (indirektne). Neposredno posmatranje podrazumeva da biolog svojim čulima proučava objekat ili događaj – opis obuhvata informacije koje su direktno ustanovljene. Iako daje jasne podatke, ovaj metod može biti podložan subjektivnosti, usled individualnih razlika među istraživačima u osetljivosti čula. Posredne metode su one koje pomažu istraživaču da detaljnije ustanovi (posmatra) i opiše objekat ili događaj – mikroskopiranje, bojenje, ultrazvuk, rendgen. Subjektivnost istraživača je minimizirana, a tačnost dobijenih podataka ograničena granicom greške metode.

Komparativni metod u biologiji uredi

 
Lineov sistem klasifikacije biljaka po broju prašnika

Komparativni (uporedni) metod podrazumeva upoređivanje određene karakteristike među grupom organizama (poput oblika prednjih udova kod kičmenjaka, ili karakteristika ponašanja). Komparativni metod je često korišćen u praksi klasifikovanja organizama, kada su organizmi (vrste) koje su sličnije grupisane u zajedničke kategorije. Koristeći se komparativnim metodom, upoređujući broj prašnika i tučkova, Line je dao svoju klasifikaciju biljaka.[26]

Eksperimentalni metod u biologiji uredi

Eksperimentalni (induktivni) metod Fransisa Bejkona može se posmatrati kao svojevrstan uvod u savremeni naučni metod. Uvođenje eksperimenta u biologiju omogućilo je određivanje uzroka određenim pojavama u živom svetu, kao i određenim reakcijama živih organizama na promene u životnoj sredini. Prvi Bejkonov sledbenik bio je lekar Tomas Braun, koji je opovrgao mnoga dotadašnja shvatanja o prirodi[27]

Hipotetičko-deduktivni metod uredi

Savremeni naučni metod (hipotetičko-deduktivni)[28] ima nekoliko osnovnih delova[29], koji se dosledno primenjuju u savremenoj biologiji:

  1. karakterizaciju: empirijsko posmatranje fenomena – prikupljanje činjenica;
  2. postavljanje hipoteza radi objašnjavanja fenomena;
  3. očekivanje: dedukcija zaključaka koji slede iz hipoteza; ovi zaključci se uzimaju za očekivane rezultate eksperimenta osmišljenog da proveri hipotezu;
  4. postavljanje kontrolisanog eksperimenta i očitavanje rezultata; na osnovu rezultata, hipoteza se prihvata ili odbacuje.

Temelji moderne biologije uredi

Ćelijska teorija uredi

 
Ljudske ćelije kancera sa jedrima (specifično njihovom DNK) obojenom plavo. Ćelije u centru i na desnoj strani su u interfazi, tako da su celokupna jedra obeležena. Ćelija na levoj strani prolazi kroz mitozu i stoga je njen DNK kondenzovan.

Ćelijska teorija navodi da je ćelija fundamentalna jedinica života, i da su svi živi organizmi formirani od jedne ili više ćelija ili izlučenih produkata tih ćelija (npr. ljuska, kosa i nokti itd.). Sve ćelije nastaju iz drugih ćelija putem ćelijske deobe. U multićelijskim organizmima, svaka ćelija u telu organizma je ultimatno izvedena iz jedne ćelije u fertilizovanom jajetu. Ćelija se takođe smatra osnovnom jedinicom u mnogim patološkim procesima.[30] Dodatno, fenomen protoka energije se odvija u ćelijama u procesima koji su deo funkcije poznate kao metabolizam. Konačno, ćelije sadrže nasledne informacije (DNK), koja se prenosi sa ćelije na ćeliju tokom ćelijske deobe.

Evolucija uredi

 
Prirodna selekcija populacije za tamnu obojenost.

Centralni organizacioni koncept biologije je da se živa bića menjaju i razvijaju putem evolucije, i da sve poznate žive forme imaju zajedničko poreklo. Teorija evolucije postulira da su svi organizmi na Zemlji, bilo živi ili izumrli, postali od zajedničkog pretka ili iz istog genskog fonda. Za tog zadnjeg univerzalnog zajedničkog pretka svih organizama se veruje da se pojavio pre oko 3,5 milijardi godina.[31] Biolozi generalno smatraju univerzalnost i sveprisutnost genetičkog koda kao definitivni dokaz u prilog teorije univerzalnog zajedničkog nasleđa svih vrsta: bakterija, arhaja, i eukariota (pogledajte: poreklo života).[32]

Upoznat sa naučnim leksikonom od strane Žan-Batist Lamarka 1809. godine,[33] Čarls Darvin je uspostavio ideju evolucije pedeset godina kasnije kao održivi naučni model kad je artikulisao njenu pokretačku silu: prirodnu selekciju.[34][35][36] (Alfred Rasel Voles je priznat kao kopronalazač ovog koncepta pošto je on pomogao u istraživanjima i eksperimentima koncepta evolucije.)[37] Evolucija se danas koristi za objašnjavanje velikih varijacija života prisutnog na Zemlji.

Darvin je teoretisao da su vrste i rase razvijene putem procesa prirodne i veštačke selekcije.[38] Genetički drift je prihvaćen kao dodatni mehanizam evolutivnog razvoja u modernoj sintezi teorije.[39]

Evoluciona istorija vrsta — koja opisuje karakteristike raznih vrsta iz kojih su druge vrste nastale — zajedno sa njihovim genealoškim odnosom prema svim ostalim vrstama je poznata kao filogenija. Mnoštvo različitih pristupa biologiji generiše informacije o philogeniji. Oni obuhvataju upoređivanja DNK sekvenci koja se vrše u okviru molekularne biologije ili genomike, i komparisone fosila ili drugih rekorda o drevnim organizmima u paleontologiji.[40] Biolozi organizuju i analiziraju evolucione odnose putem raznih metoda, uključujući filogenetiku, fenetiku, i kladistiku.

Biolooške nauke i discipline uredi

 
Morske silikatne alge
 
Mikroskopski preparat tkiva

Poznati biolozi uredi

 
Čarls Darvin
 
Karl fon Line

Početke biologije nalazimo kod Aristotela koji je opisao oko 500 životinjskih vrsta, a nakon njega sledi stagnacija sve do 16. veka. U 17. veku izum mikroskopa dovodi do otkrića ćelija i početka citologije, a u 18. veku Karl fon Line opisuje i sistematizuje mnoštvo biljnih i životinjskih vrsta. Svojim radom ujedno osniva naučnu sistematiku vrsta. Nakon njega Žorž Kivje utemeljuje komparativnu anatomiju, a Čarls Darvin postavlja teoriju evolucije.

Galerija slika uredi

Reference uredi

  1. ^ Campbell 2008.
  2. ^ Logos 2017, str. 184 sa napomenom 3. Reč biologija je napravljena spajanjem grčkih reči βίος (život) i λόγος (reč, govor, nauka), a da se označi istraživanje živih bića i životnih procesa.
  3. ^ Janković M. (1973) Biologija. U: Enciklopedijski leksikon Mozaik znanja — Biologija. Interpres: Beograd.}-
  4. ^ Raven & Johanson 1999
  5. ^ Campbell 1996.
  6. ^ Lawrence 1999.
  7. ^ Sofradžija, Šoljan & Hadžiselimović 2004
  8. ^ Vernon 1995, str. 11–18.
  9. ^ King & Stransfield 1998
  10. ^ Alberts 1983
  11. ^ Lincoln & Boxshall 1990
  12. ^ Dasmann 1968.
  13. ^ Wilson, E. O.; Peter, F. M., ur. (1988). Biodiversity. New York: National Academy Press. ISBN 978-0-309-03783-9. 
  14. ^ Global Biodiversity Assessment: Biodiversity - Glossary of terms related to the CBD – UNEP, Annex 6. 1995. ISBN 978-0-521-56481-6. Belgian Clearing-Hous.
  15. ^ Hawksworth 1996
  16. ^ Edward & Wilson 2002
  17. ^ Rashid, Scholes & Ash 2006
  18. ^ a b Magner 2002
  19. ^ a b v g d đ e Mayr 1998
  20. ^ a b Mayr 1982 harvnb greška: više ciljeva (2×): CITEREFMayr1982 (help)
  21. ^ Comte de Buffon, G.L.L. 1749–1788. Histoire naturelle, générale et particulière, Vol 1–36.
  22. ^ Logos 2017, str. 184. sa napomenom 3. Žan Batist Lamark (1744-1829) je uveo u upotrebu reči biologija da njome označi istraživanje živih bića. Reč biologija je napravljena spajanjem grčkih reči βίος (život) i λόγος (reč, govor, nauka).
  23. ^ WATSON JD; CRICK FH (1953). „Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid”. Nature. 171 (4356): 737—738. Bibcode:1953Natur.171..737W. PMID 13054692. S2CID 4253007. doi:10.1038/171737a0. .
  24. ^ Cook 2009.
  25. ^ Tucić 2003
  26. ^ Linnaeus C. 1779. Systema Plantarum.
  27. ^ Browne Th. 1646. Pseudodoxia Epidemica or Enquries into very many received tenets and commonly presumed truths.
  28. ^ Popper 2002.
  29. ^ Godfrey-Smith 2003, str. 236.
  30. ^ Mazzarello, P (1999). „A unifying concept: the history of cell theory”. Nature Cell Biology. 1 (1): E13—E15. PMID 10559875. S2CID 7338204. doi:10.1038/8964. 
  31. ^ De Duve, Christian (2002). Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning. New York: Oxford University Press. str. 44. ISBN 978-0-19-515605-8. 
  32. ^ Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-187-3. OCLC 57311264 57638368 62621622. 
  33. ^ Packard 1901, str. 15
  34. ^ „The Complete Works of Darwin Online – Biography.”. Pristupljeno 15. 12. 2006.  darwin-online.org.uk
  35. ^ Dobzhansky, T. (1973). „Nothing in biology makes sense except in the light of evolution”. The American Biology Teacher. 35 (3): 125—129. JSTOR 4444260. S2CID 207358177. doi:10.2307/4444260. 
  36. ^ 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, ur. (2003). On the origin of species by means of natural selection. Peterborough, Ontario: Broadview. str. 15. ISBN 978-1-55111-337-1. 
  37. ^ [www.researchgate.net/publication/256189525_Alfred_Russel_Wallace „Alfred Russel Wallace (1823–1913): the forgotten co-founder of the Neo-Darwinian theory of biological evolution”] Proverite vrednost parametra |url= (pomoć). 22. 01. 2024. 
  38. ^ Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, John Murray.
  39. ^ Simpson 1967
  40. ^ „Phylogeny”. Bio-medicine.org. 11. 11. 2007. Arhivirano iz originala 04. 10. 2013. g. Pristupljeno 2. 10. 2013. 
  41. ^ Van Dyke, F. (2008). Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications (2nd izd.). Suttgart: Springer Verlag. ISBN 978-1-4020-6890-4. 
  42. ^ Hunter, M. L. (1996). Fundamentals of Conservation Biology. Cambridge, Massachusetts: Blackwell Science Inc. ISBN 978-0-86542-371-8. 
  43. ^ Levin, S. (7. 3. 2013). Encyclopedia of Biodiversity. San Diego: Elsevier Academic Press. ISBN 978-0-12-384719-5. 
  44. ^ Leveque, C.; J. Mounolou (2003). Biodiversity. New York: John Wiley. ISBN 978-0-470-84957-6. 
  45. ^ Margulis, L. Dolan; Delisle, K.; Lyons, C. (1999). Diversity of Life: The Illustrated Guide to the Five Kingdoms. Sudbury: Jones & Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-0862-7. 
  46. ^ „What is biodiversity?". United Nations Environment Programme, World Conservation Monitoring Centre.

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi