Биология ғылымының атауын 1802 жылы француз ғалымы Ламарк берген. Ол кезде ол әлі де өзінің дамуын бастады. Ал қазіргі биология нені зерттейді?
Биология бөлімдері және олар нені зерттейді
Жалпы мағынада биология жердің тірі әлемін зерттейді. Қазіргі биологияның нақты нені зерттейтініне байланысты ол бірнеше бөлімдерге бөлінеді:
- молекулярлық биология – тірі ағзаларды молекулалық деңгейде зерттейтін ғылым;
- биологияның тірі жасушаларды зерттейтін бөлімі – цитология немесе цитогенетика;
- тірі организмдер - морфология, физиология;
- биосфераны популяциялар мен экожүйелер деңгейінде экология зерттейді;
- гендер, тұқым қуалайтын өзгергіштік - генетика;
- эмбрионның дамуы - эмбриология;
- эволюциялық биология және палеобиология эволюция теориясымен және ең көне организмдермен айналысады;
- этология жануарлардың мінез-құлқын зерттейді;
- жалпы биология - бүкіл тірі әлемге ортақ процестер.
Сондай-ақ кейбір таксондарды зерттеумен айналысатын көптеген ғылымдар бар. Бұл небиологияның салалары және олар нені зерттейді? Биологияны тірі ағзалардың қандай патшалықтары зерттейтініне байланысты бактериология, зоология, микология болып бөлінеді. Кіші таксономиялық бірліктерді жеке ғылымдар да зерттейді, мысалы, энтомология, орнитология және т.б. Биология өсімдіктерді зерттейтін болса, онда ғылым ботаника деп аталады. Толығырақ қарастырайық.
Биология тірі ағзалардың қандай патшалықтарын зерттейді?
Қазіргі уақытта кең тараған теория бойынша тірі дүние күрделі құрылымға ие және әртүрлі өлшемдегі топтарға – таксондарға бөлінеді. Тірі дүниенің жіктелуімен биологияның бір бөлігі болып табылатын систематика айналысады. Биологияны тірі ағзалардың қай патшалықтары зерттейді деген сұраққа жауап қажет болса, осы ғылымға жүгіну керек.
Ең үлкен таксон империя болып табылады, ал тірі әлем екі империядан тұрады - жасушалық емес (басқа атауы - вирустар) және ұялы.
Атынан-ақ бірінші таксон мүшелерінің ұйымдасудың жасушалық деңгейіне жете алмағаны көрініп тұр. Вирустар тек басқа, жасушалық, организмнің жасушаларында - иесінде көбейе алады. Вирустардың құрылымы соншалықты қарапайым, кейбір ғалымдар оларды тірі деп санамайды.
Жасушалық организмдер бірнеше суперпатшалықтарға бөлінеді – эукариоттар (ядролық) және прокариоттар (ядроға дейінгі). Біріншісінде ядролық қабықшасы бар жақсы қалыптасқан жасуша ядросы бар, екіншісінде ол жоқ. Өз кезегінде, артық патшалықтар патшалықтарға бөлінеді.
Эукариоттар патшалығы үш көп жасушалы – жануарлар, өсімдіктер және саңырауқұлақтар патшалығынан және бір жасушалы – қарапайымдылардың бір патшалығынан тұрады. Қарапайымдылар патшалығына үлкен айырмашылықтары бар көптеген гетерогенді организмдер кіреді. Кейде ғалымдар қарапайымдыларды тағам түріне және басқа ерекшеліктеріне қарай бірнеше топқа бөледі.
Прокариоттар әдетте бактериялар мен архейлер патшалығына бөлінеді.
Қазір ғалымдар жабайы табиғатты басқаша бөлуді ұсынып отыр. Белгілерге, генетикалық ақпаратқа және жасушалардың құрылымындағы айырмашылықтарға байланысты үш домен бөлінеді:
- архей;
- нағыз бактерия;
- эукариоттар, өз кезегінде патшалықтарға бөлінеді.
Қазір биология тірі ағзалардың қандай патшалықтарын зерттейді:
Домен немесе архей патшалығы
Прокариоттық микроорганизмдер мұхиттарда, топырақта, адам ішектерінде (ас қорыту процесіне қатысады), ыстық бұлақтар сияқты экстремалды орталарда және басқа жерлерде өмір сүреді. Прокариот жасушаларында ядро мен мембраналық органеллалар болмайды. Бактериялардан айырмашылығы, ешқандай археялар паразиттік өмір салтын жүргізетіні белгілі емес; Архея мен периодонтит арасындағы байланысты көрсететін зерттеулер бар болса да, оларды патогенді деп санауға болмайды. Архейлердің бір түрінің барлық өкілдерінің генетикалық материалы бірдей, өйткені оларда мейоз жоқ - олар жыныссыз көбейеді. Басқа домендерден айырмашылығы дау жасамаңыз. Олардың эукариоттар мен бактериялардан ерекшеленетін бірегей геномы бар.
Бактериялар немесе эубактериялар патшалығы (домені)
Прокариоттар әдетте бір клеткалы, бірақ кейде колониялар түзеді (цианобактериялар, актиномицеттер). Олардың қабықшамен қоршалған ядросы жоқ жәнемембраналық органоидтар. Бактерия жасушасында ядроға ұқсамайтын және генетикалық ақпараты бар нуклеоид болады. Жасуша қабырғасы негізінен муреиннен тұрады, бірақ кейбір бактерияларда ол жетіспейді (микоплазмалар). Бактериялардың көпшілігі гетеротрофты болып табылады, яғни олар органикалық заттармен қоректенеді. Бірақ фотосинтезге қабілетті автотрофтар да бар - цианобактериялар, оларды көк-жасыл балдырлар деп те атайды.
Кейбір бактериялар пайдалы – ішек микрофлорасының құрамындағы ас қорытуға қатысады; кейбіреулері зиянды (жұқпалы аурулардың қоздырғыштары). Адамдар ұзақ уақыт бойы бактерияларды өз мақсаттары үшін пайдалана алды: азық-түлік, дәрі-дәрмектер, тыңайтқыштар және т.б. үшін.
Қарапайымдар патшалығы
Жануарлардан, өсімдіктерден және саңырауқұлақтардан басқа барлық эукариоттарды қамтиды. Бұған қоректенуінің гетеротрофты түрі бар тікелей қарапайымдылар, балдырлар, саңырауқұлақ тәрізді қарапайымдылар жатады. Әдетте протистер бір жасушалы, бірақ көбінесе колониялар құруға қабілетті. Олар әдетте сұйық немесе ылғалды ортада өмір сүреді. Эукариоттық жасушаларда ядро мен мембраналар болады. Көбею жыныстық және жыныссыз болып табылады. Әртүрлі ауруларды (дизентерия, безгек және т.б.) тудыратын адам, жануарлар және өсімдіктердің қарапайым паразиттері бар. Сонымен қатар, әктас шөгінділерін құрайтын немесе су қоймаларының реттілігі қызметін атқаратын протистердің кейбір түрлері пайдалы.
Саңырауқұлақтар патшалығы
Қоректенуінің гетеротрофты түрі бар эукариоттық организмдер. Жасушаларда бір немесебірнеше ядролар. Жасуша қабырғасында хитин бар. Жоғары сатыдағы өсімдіктермен симбиозбен және микоризаның түзілуімен сипатталады. Олар споралар арқылы көбейеді. Вегетативті фазадағы шексіз өсу және қозғалмау қабілеті өсімдіктерге қатысты саңырауқұлақтар жасайды. Саңырауқұлақтың денесі гифалардан – ұзын жіптерден тұрады. Саңырауқұлақтар пайдалы, мысалы, адамдар жейтіндер (аскомицеттер, базиномицеттер бөлімдері). Бірақ саңырауқұлақтардың көптеген түрлері адамда, жануарларда және өсімдіктерде азық-түлікке зиян келтіретін ауруларды тудыратын паразиттер немесе қоздырғыштар болып табылады. Саңырауқұлақтардың кейбір түрлерін, мысалы, ашытқы немесе пенициллинді адамдар өз мақсаттары үшін пайдаланады.
Өсімдіктер патшалығы
Эукариоттар; ерекше белгілері – шексіз өсу қабілеті, тамақтанудың автотрофты түрі (фотосинтез), бекітілген өмір салты. Целлюлоза жасуша қабырғасы. Көбею жыныстық. Олар төменгі және жоғары өсімдіктердің қосалқы патшалығына бөлінеді. Төменгі сатыдағы өсімдіктерде (балдырлар), жоғары сатыдағы өсімдіктерден (споралы және тұқымды өсімдіктер) айырмашылығы, мүшелері мен ұлпалары болмайды.
Жануарлар патшалығы
Қоректенуінің гетеротрофты түрі бар эукариотты көп жасушалы организмдер. Ерекшеліктері – шектелген өсу, қозғалу мүмкіндігі. Жасушалар ұлпаларды құрайды; жасуша қабырғасы жоқ. Көбеюі жыныстық, төменгі топтарда жыныстық және жыныссыздардың алмасуы мүмкін. Жануарлардың жүйке жүйесі әртүрлі даму дәрежесіне ие.
