Biyoloji nedir? Modern biyolojinin temel ilkeleri
Biyoloji, ister bitki, ister hayvan veya mikroorganizma olsun, canlı olan veya bir zamanlar canlı olan her şeyin incelenmesidir.
Biyoloji, yaşamın incelenmesidir. “Biyoloji” kelimesi Yunanca “bios” (yaşam anlamına gelir) ve “logos” (“çalışma” anlamına gelir) kelimelerinden türetilmiştir. Genel olarak biyologlar canlı organizmaların yapısını, işlevini, büyümesini, kökenini, evrimini ve dağılımını inceler.
Encyclopedia Britannica’ya göre biyoloji, canlıların nasıl çalıştığını ve nasıl işlediğini ve farklı düzeylerde nasıl etkileşimde bulunduğunu anlamamıza yardımcı olduğu için önemlidir. Biyolojideki gelişmeler, bilim insanlarının hastalıklar için daha iyi ilaçlar ve tedaviler geliştirme, değişen bir çevrenin bitkileri ve hayvanları nasıl etkileyebileceğini anlama, artan insan nüfusu için yeterli yiyecek üretme ve yeni yiyecek yemenin veya egzersiz rejimine bağlı kalmanın nasıl olabileceğini tahmin etme gibi şeyler yapmasına yardımcı oldu vücudumuzu etkiler.
Modern biyolojinin temel ilkeleri
” Managing Science ” kitabına göre (Springer New York, 2010), dört ilke modern biyolojiyi birleştirir:
- Hücre teorisi, tüm canlıların hücre adı verilen temel birimlerden oluştuğu ve tüm hücrelerin önceden var olan hücrelerden geldiği ilkesidir.
- Gen teorisi, tüm canlıların DNA’ya, hücrelerin yapılarını ve işlevlerini kodlayan ve yavrulara geçen moleküllere sahip olduğu ilkesidir .
- Homeostaz, tüm canlıların, organizmaların çevrelerinde hayatta kalmalarını sağlayan bir denge durumunu sürdürmeleri ilkesidir.
- Evrim, tüm canlıların, çevrelerinde daha iyi hayatta kalmalarını sağlayacak özelliklere sahip olacak şekilde nasıl değişebileceklerini tanımlayan ilkedir. Bu özellikler, organizmanın genlerinde doğal seçilim adı verilen bir işlemle “seçilen” rastgele mutasyonlardan kaynaklanır. Doğal seçilim sırasında, çevresi için daha uygun özelliklere sahip olan organizmalar daha yüksek hayatta kalma oranlarına sahiptir ve bu özellikleri yavrularına aktarır.
Biyolojinin birçok dalı
Yalnızca dört birleştirici ilke olmasına rağmen, biyoloji birçok disipline ve alt disipline ayrılmış geniş bir konu yelpazesini kapsar.
Yüksek düzeyde, farklı biyoloji alanlarının her biri, ” Blackie’nin Biyoloji Sözlüğü ” ne göre (S Chand, 2014) tek bir organizma türünün incelenmesi olarak düşünülebilir. Örneğin, zooloji hayvanlar üzerinde yapılan çalışmadır, botanik bitkilerin incelenmesidir ve mikrobiyoloji mikroorganizmaların incelenmesidir.
Bu daha geniş alanlarda, birçok biyolog belirli bir konuyu veya sorunu araştırmada uzmanlaşmıştır. Örneğin, bir bilim insanı belirli bir balık türünün davranışını inceleyebilirken, başka bir bilim adamı davranışın arkasındaki nörolojik ve kimyasal mekanizmaları araştırabilir.
Biyolojinin çok sayıda dalı ve alt disiplini vardır, ancak işte biyoloji şemsiyesi altına giren daha geniş alanların bazılarının kısa bir listesi:
- Biyokimya: Biyokimya Derneği’ne göre canlılarda meydana gelen veya canlılarla ilgili olan kimyasal süreçlerin incelenmesi . Örneğin, farmakoloji, Biochemistry dergisinde 2010 yılında yapılan bir incelemede açıklandığı gibi, ilaçların vücuttaki kimyasallarla nasıl etkileşime girdiğini incelemeye odaklanan bir tür biyokimya araştırmasıdır.
- Ekoloji: Organizmaların çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğinin incelenmesi. Örneğin, bir çevrebilimci, bal arısı davranışının yakınlarda yaşayan insanlardan nasıl etkilendiğini inceleyebilir.
- Genetik: Kalıtım çalışması. Genetikçiler, genlerin ebeveynler tarafından yavrularına nasıl aktarıldığını ve kişiden kişiye nasıl değiştiğini inceler. Örneğin, Nature Reviews Genetics dergisinde yayınlanan bir 2019 incelemesinde bildirildiği üzere, bilim adamları insan ömrünü etkileyen birkaç gen ve genetik mutasyon tespit ettiler.
- Fizyoloji: Canlıların nasıl çalıştığının incelenmesi. Herhangi bir canlı organizma için geçerlidir Fizyoloji, uygun “yaşam destek fonksiyonları ve canlı organizmaların veya bunların parçalarının süreçleri ile fırsatlar,” Doğada. Fizyologlar, belirli bir organın nasıl çalıştığı, işlevinin ne olduğu ve dış uyaranlardan nasıl etkilendiği gibi biyolojik süreçleri anlamaya çalışırlar. Örneğin, fizyologlar müzik dinlemenin insan vücudunda daha yavaş veya daha hızlı kalp atış hızı gibi fiziksel değişikliklere nasıl neden olabileceğini araştırdılar.
Biyolojinin multidisipliner doğası
Biyoloji genellikle matematik, mühendislik ve sosyal bilimler dahil olmak üzere diğer çalışma alanlarıyla birlikte araştırılır. İşte birkaç örnek:
- NASA’ya göre astrobiyoloji, dünya dışı yaşam arayışı da dahil olmak üzere evrendeki yaşamın evriminin incelenmesidir . Bu alan biyoloji prensiplerini astronomi ile birleştirir.
- George Mason Üniversitesi’ne göre biyoarkeologlar, iskelet kalıntılarını incelemek ve insanların geçmişte nasıl yaşadıkları hakkında fikir edinmek için arkeolojik teknikler kullanan biyologlardır .
- Biyomühendislik, California Berkeley Üniversitesi’ne göre mühendislik ilkelerinin biyolojiye uygulanmasıdır ve bunun tersi de geçerlidir . Örneğin, bir biyomühendis , insan vücudunu daha hızlı ve daha yüksek çözünürlükte tarayan gelişmiş bir MRI gibi vücudun içini daha iyi görüntüleyen yeni bir tıbbi teknoloji geliştirebilir veya yapay organlar oluşturmak için biyolojik bilgiyi uygulayabilir.
- Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ne göre biyoteknoloji, ürünleri geliştirmek için biyolojik sistemleri kullanmayı içerir . Örneğin, Rusya’daki biyoteknologlar, araştırmacıların Biyoteknoloji ve Sürdürülebilir Tarım 2006 ve Ötesi dergisinde yayınlanan 2007 çalışmalarında tanımladıkları, daha lezzetli ve hastalığa daha dirençli bir çileği genetik olarak tasarladılar.
- Biophysical Society’ye göre biyofizik , biyolojik sistemlerin nasıl çalıştığını anlamak için fizik prensiplerini kullanır. Örneğin biyofizikçiler, protein yapısında değişikliklere yol açan genetik mutasyonların protein evrimini nasıl etkilediğini inceleyebilirler.
Biyologlar ne yapar?
Amerikan Biyolojik Bilimler Enstitüsü’ne göre biyologlar araştırma, sağlık hizmetleri, çevre koruma ve sanat dahil birçok farklı alanda çalışabilirler . İşte birkaç örnek:
- Araştırma: Biyologlar pek çok ortamda araştırma yapabilirler. Örneğin mikrobiyologlar, bakteri kültürlerini laboratuar ortamında inceleyebilirler. Diğer biyologlar, doğal ortamlarında hayvanları veya bitkileri gözlemledikleri alan araştırması yapabilirler. Pek çok biyolog laboratuvarda ve sahada çalışabilir – örneğin, bilim adamları sahadan toprak veya su örnekleri toplayabilir ve Kuzey Carolina Üniversitesi’nin Toprak ve Su Laboratuvarı gibi laboratuvarda daha ayrıntılı analiz edebilirler.
- Sağlık: Biyoloji okuyan kişiler, ister doktor ister hemşire olarak çalışsın, yeni ilaçlar ve aşılar geliştirmek için bir ilaç şirketine katılabilir, tıbbi tedavilerin etkinliğini araştırabilir veya hasta hayvanların tedavisine yardımcı olmak için veteriner hekim olabilirler. Biyolojik Bilimler Amerikan Enstitüsü.
- Koruma: Biyologlar, doğal dünyayı gelecek için nasıl koruyacaklarını ve koruyacaklarını inceleyerek ve belirleyerek çevrenin korunmasına yönelik çabalara yardımcı olabilirler. Örneğin, ABD Balık ve Yaban Hayatı Servisi’ne göre biyologlar, halkı bir hayvanın doğal yaşam alanını korumanın önemi konusunda eğitmeye yardımcı olabilir ve nesli tükenmekte olan türlerin düşüşünü durdurmak için nesli tükenmekte olan türlerin kurtarılmasına yardımcı olabilir.
- Sanat: Aynı zamanda sanat geçmişine sahip olan biyologlar, karmaşık biyolojik bilgileri çok çeşitli izleyicilere iletecek görseller oluşturmak için hem teknik bilgiye hem de sanatsal beceriye sahiptir. Tıp İllüstratörleri Derneği’ne göre, bir illüstratörün arka plan araştırması yapabileceği, uzmanlarla işbirliği yapabileceği ve bir vücut parçasının doğru bir görselini oluşturmak için tıbbi bir prosedürü gözlemleyebileceği tıbbi illüstrasyon bunun bir örneğidir.