Биологија

наука о живим бићима

Биологија (од грчког βίος = живот и λόγος = наука, знање) је наука о животу.[2][3] Биологија обухвата широк спектар наука и научних дисциплина, које проучавају жива бића, њихову структуру, животне функције и манифестације, понашање и еколошке односе, као и читаву биосферу.[4][5][6][7] Биолошке науке се међусобно разликују по специфичној методологији, или по нивоу организације и групама организама које су предмет изучавања. У основи савремене биологије леже пет основних аксиоматских принципа, који описују универзалност живота: ћелијска теорија, еволуција, теорија гена, енергија и хомеостаза.[8]

Разноврсност живота је предмет изучавања биологије[1]

Молекуларна биологија, биохемија и молекуларна генетика су великим делом преклапајуће дисциплине које проучавају животне процесе на молекулском и супрамолекулском нивоу. Живот на нивоу појединачних ћелија проучава цитологија. Анатомија, хистологија и физиологија проучавају грађу и функцију организама на нивоу ткива, органа и органских система.[9][10][11]

На Земљи постоји више од 10 милиона различитих врста.[12][13][14][15][16][17] Њихова величина покрива распон од оних које су микроскопски мале па до организама величине плавог кита.

Сви ови облици живота имају извјесне особине које их чине специфичнима и разликују од мртвих материја. Ове особине су на пример могућност репродукције, раста, али и могућност прилагођавања околини.

Назив биологија уреди

 
Ламарк

Назив биологија потиче од грчких речи βιος (живот) и λογος (наука). Реч је први пут употребио 1800. године Карл Фридрих Бурдах (Karl Friedrich Burdach, 1776—1847) означавајући истраживања човека (антропологију) кроз упоредне перспективе морфологије и физиологије.

Термину биологија су 1802. године Готфдрид Тревиранус (Gottfried Treviranus, 1776—1837) и Жан-Баптист Ламарк (1744—1829) дали ширу дефиницију и већи значај. Тревиранусове студије, назване Biologie (1802—1822) дефинисале су биологију као „науку о животу“. Ламарк је у својој Hydrogéologie (1802) дефинисао биологију као дисциплину „терестричне физике“ која укључује „све што је у вези са живим телима“.

Тревиранус и Ламарк су мислили да су употребом новог термина идентификовали ново поље истраживања, а не да су само дали име старом. Обојица су се противила преокупираности природњака XVIII века праксом каталогизације различитих животиња, биљака и минерала у природи. Нова биологија је требало да се бави феноменом живота, тј. функционисањем живих бића.

Историја биологије уреди

 
Хукова скица плуте под микроскопом

Назив и концепција биологије као науке су релативно млади у односу на почетак људске свести о живом свету око њега. Прва формална понашања везана за изучавање живота и природе могу се описати традицијама медицине и природњаштва. Ова два поља људског деловања постојала су још у Старом Египту, Месопотамији и Кини, но класичне доприносе њиховом развоју донели су Стари Грци и Римљани.[18] И савремена биологија се великим делом заснива на овим пољима истраживања – традиционалну медицину чине анатомија и физиологија; док су из природњаштва израсле бројне специфичне области микробиологије, ботанике и зоологије, екологија и еволуциона биологија.[19]

У класичном периоду цивилизације, најзначајнији „биолози“ су били Гален (у пољу медицине) и Аристотел и Теофан (као истраживачи логике природе и разноврсности организама).[18][19][20] Рад класичних мислилаца и „научника“ надограђен је у средњем веку првенствено на територији исламских држава, радовима Авицене, Авензоара, ал-Џахиза, Ибн ел Баитара, Ибн ел Нафиса и др.[19][20]

Током ренесансе и почетком Новог века, велика географска открића и развој филозофије омогућила су у биолошкој мисли малу револуцију[19] – обнављањем интересовања научника за емпиризам и описом многобројних нових врста. На пољу медицине (анатомије и физиологије) истакнути су експериментални радови Везалијуса и Харвија. Откриће микроскопа, са друге стране, омогућило је истраживања дотад непознатог света микроорганизама, као и касније постављање ћелијске теорије.

 
гроф Жорж-Луј Леклерк де Буфон

Праву револуцију у биолошкој мисли доноси 18. век у лику Линеа и Буфона, великих природњака различитих ставова[19]. Лине је својим делима класификовао дотад познате врсте организама и у биологију увео биномијалну номенклатуру. Буфон[21] је сматрао врсте вештачким категоријама, претпостављао заједничко порекло свих организама и тиме започео модерну еволуциону мисао. Почетком 19. века, биологија је добила своје име,[22] а потом је уследио развој њених значајнијих и главних области[19]. Најважнија имена овог доба су Ламарк, Александар фон Хумболт, Ернст Хекел, Чарлс Дарвин, Луј Пастер.

У модерно доба, почетком 20. века, биолози откривају дела Грегора Мендела и зачиње се генетика. Развој генетике и биохемије омогућио је Вотсону и Крику да утврде грађу наследног материјала[23] и започну еру молекуларне биологије. Паралелно, дешавају се уједињавања генетике са теоријом еволуције (стварање модерне синтезе), као и са екологијом (развој популационе биологије).[19]

Крај претходног и почетак 21. века доносе нова обједињена поља истраживања, као и све већи корпус знања у свим областима биологије о свим нивоима организације живота. Неке од актуелних нових области су ево-дево, биоинформатика, геномика, протеомика, молекуларна екологија, конзервациона биологија.

Биологија као наука уреди

 
3Д модел структуре молекула ДНК

Развој научног метода од Старе Грчке до данас био је праћен његовом имплементацијом у наукама. Развој самих наука био је ограничен могућностима које одговарајући научни метод пружа. Од Аристотеловог уочавања дефиниције и индукције као битних обележја науке (тиме и биологије.[24]), до Дарвиновог препознавања еволуције као основне биолошке концепције прошло је око 2100 година. Но и са развојем савременог научног метода, биологија је дуго била дескриптивна, те јединствена научна област чије формулације и теорије о различитим аспектима живих система нису имале ширину и објашњавалачку снагу других наука[25]

Описни метод у биологији уреди

Описивање (дескрипција) је најстарији и основни метод за научно откривање природе. Описне методе могу бити непосредне (директне) и посредне (индиректне). Непосредно посматрање подразумева да биолог својим чулима проучава објекат или догађај – опис обухвата информације које су директно установљене. Иако даје јасне податке, овај метод може бити подложан субјективности, услед индивидуалних разлика међу истраживачима у осетљивости чула. Посредне методе су оне које помажу истраживачу да детаљније установи (посматра) и опише објекат или догађај – микроскопирање, бојење, ултразвук, рендген. Субјективност истраживача је минимизирана, а тачност добијених података ограничена границом грешке методе.

Компаративни метод у биологији уреди

 
Линеов систем класификације биљака по броју прашника

Компаративни (упоредни) метод подразумева упоређивање одређене карактеристике међу групом организама (попут облика предњих удова код кичмењака, или карактеристика понашања). Компаративни метод је често коришћен у пракси класификовања организама, када су организми (врсте) које су сличније груписане у заједничке категорије. Користећи се компаративним методом, упоређујући број прашника и тучкова, Лине је дао своју класификацију биљака.[26]

Експериментални метод у биологији уреди

Експериментални (индуктивни) метод Франсиса Бејкона може се посматрати као својеврстан увод у савремени научни метод. Увођење експеримента у биологију омогућило је одређивање узрока одређеним појавама у живом свету, као и одређеним реакцијама живих организама на промене у животној средини. Први Бејконов следбеник био је лекар Томас Браун, који је оповргао многа дотадашња схватања о природи[27]

Хипотетичко-дедуктивни метод уреди

Савремени научни метод (хипотетичко-дедуктивни)[28] има неколико основних делова[29], који се доследно примењују у савременој биологији:

  1. карактеризацију: емпиријско посматрање феномена – прикупљање чињеница;
  2. постављање хипотеза ради објашњавања феномена;
  3. очекивање: дедукција закључака који следе из хипотеза; ови закључци се узимају за очекиване резултате експеримента осмишљеног да провери хипотезу;
  4. постављање контролисаног експеримента и очитавање резултата; на основу резултата, хипотеза се прихвата или одбацује.

Темељи модерне биологије уреди

Ћелијска теорија уреди

 
Људске ћелије канцера са једрима (специфично њиховом ДНК) обојеном плаво. Ћелије у центру и на десној страни су у интерфази, тако да су целокупна једра обележена. Ћелија на левој страни пролази кроз митозу и стога је њен ДНК кондензован.

Ћелијска теорија наводи да је ћелија фундаментална јединица живота, и да су сви живи организми формирани од једне или више ћелија или излучених продуката тих ћелија (нпр. љуска, коса и нокти итд.). Све ћелије настају из других ћелија путем ћелијске деобе. У мултићелијским организмима, свака ћелија у телу организма је ултиматно изведена из једне ћелије у фертилизованом јајету. Ћелија се такође сматра основном јединицом у многим патолошким процесима.[30] Додатно, феномен протока енергије се одвија у ћелијама у процесима који су део функције познате као метаболизам. Коначно, ћелије садрже наследне информације (ДНК), која се преноси са ћелије на ћелију током ћелијске деобе.

Еволуција уреди

 
Природна селекција популације за тамну обојеност.

Централни организациони концепт биологије је да се жива бића мењају и развијају путем еволуције, и да све познате живе форме имају заједничко порекло. Теорија еволуције постулира да су сви организми на Земљи, било живи или изумрли, постали од заједничког претка или из истог генског фонда. За тог задњег универзалног заједничког претка свих организама се верује да се појавио пре око 3,5 милијарди година.[31] Биолози генерално сматрају универзалност и свеприсутност генетичког кода као дефинитивни доказ у прилог теорије универзалног заједничког наслеђа свих врста: бактерија, архаја, и еукариота (погледајте: порекло живота).[32]

Упознат са научним лексиконом од стране Жан-Батист Ламарка 1809. године,[33] Чарлс Дарвин је успоставио идеју еволуције педесет година касније као одрживи научни модел кад је артикулисао њену покретачку силу: природну селекцију.[34][35][36] (Алфред Расел Волес је признат као копроналазач овог концепта пошто је он помогао у истраживањима и експериментима концепта еволуције.)[37] Еволуција се данас користи за објашњавање великих варијација живота присутног на Земљи.

Дарвин је теоретисао да су врсте и расе развијене путем процеса природне и вештачке селекције.[38] Генетички дрифт је прихваћен као додатни механизам еволутивног развоја у модерној синтези теорије.[39]

Еволуциона историја врста — која описује карактеристике разних врста из којих су друге врсте настале — заједно са њиховим генеалошким односом према свим осталим врстама је позната као филогенија. Мноштво различитих приступа биологији генерише информације о пхилогенији. Они обухватају упоређивања ДНК секвенци која се врше у оквиру молекуларне биологије или геномике, и компарисоне фосила или других рекорда о древним организмима у палеонтологији.[40] Биолози организују и анализирају еволуционе односе путем разних метода, укључујући филогенетику, фенетику, и кладистику.

Биолоoшке науке и дисциплине уреди

 
Морске силикатне алге
 
Микроскопски препарат ткива

Познати биолози уреди

 
Чарлс Дарвин
 
Карл фон Лине

Почетке биологије налазимо код Аристотела који је описао око 500 животињских врста, а након њега следи стагнација све до 16. века. У 17. веку изум микроскопа доводи до открића ћелија и почетка цитологије, а у 18. веку Карл фон Лине описује и систематизује мноштво биљних и животињских врста. Својим радом уједно оснива научну систематику врста. Након њега Жорж Кивје утемељује компаративну анатомију, а Чарлс Дарвин поставља теорију еволуције.

Галерија слика уреди

Референце уреди

  1. ^ Campbell 2008.
  2. ^ Логос 2017, стр. 184 са напоменом 3. Реч биологија је направљена спајањем грчких речи βίος (живот) и λόγος (реч, говор, наука), а да се означи истраживање живих бића и животних процеса.
  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, стр. 11–18.
  9. ^ King & Stransfield 1998
  10. ^ Alberts 1983
  11. ^ Lincoln & Boxshall 1990
  12. ^ Dasmann 1968.
  13. ^ Wilson, E. O.; Peter, F. M., ур. (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. ^ а б Magner 2002
  19. ^ а б в г д ђ е Mayr 1998
  20. ^ а б Mayr 1982 harvnb грешка: више циљева (2×): CITEREFMayr1982 (help)
  21. ^ Comte de Buffon, G.L.L. 1749–1788. Histoire naturelle, générale et particulière, Vol 1–36.
  22. ^ Логос 2017, стр. 184. са напоменом 3. Жан Батист Ламарк (1744-1829) је увео у употребу речи биологија да њоме означи истраживање живих бића. Реч биологија је направљена спајањем грчких речи βίος (живот) и λόγος (реч, говор, наука).
  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, стр. 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. стр. 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, стр. 15
  34. ^ The Complete Works of Darwin Online – Biography. darwin-online.org.uk. Приступљено 2006-12-15
  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, ур. (2003). On the origin of species by means of natural selection. Peterborough, Ontario: Broadview. стр. 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”] Проверите вредност параметра |url= (помоћ). 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. Архивирано из оригинала 04. 10. 2013. г. Приступљено 2. 10. 2013. 
  41. ^ Van Dyke, F. (2008). Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications (2nd изд.). 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.

Литература уреди

Спољашње везе уреди