Biyoloji
(yun. bios, hayat ve logos söz’den, fr. biologie). Canlıları inceleyen bilim. Biyoloji bugün yaşayan canlılarla sadece fosilleri bulunan eski çağlarda yaşamış canlı varlıkları inceler.
(yun. bios, hayat ve logos söz’den, fr. biologie). Canlıları inceleyen bilim. Biyoloji bugün yaşayan canlılarla sadece fosilleri bulunan eski çağlarda yaşamış canlı varlıkları inceler. Biyolojinin; botanik, zooloji ve tıp gibi birçok dalı eskidir. Ancak, bunları tek bir kategori altında toplayan "biyoloji", ancak 19. yüzyılda ortaya çıkmıştır. Bu bilmin gelişmesiyle, bilimadamları, bütün yaşayan varlıkların, ortak bazı özellikler taşıdıklarını anlamışlardır. Bu nedenle de varlıkların bir bütün içerisinde incelenmesinin yararlarını kavramışlardır. Biyoloji, günümüzde, en önemli bilim dallarından biridir: Tüm yeryüzündeki biyoloji ve tıp dergilerde, yıllık bir milyon makaleden fazla yayımlanmaktadır. Aynı zamanda, biyoloji, yeryüzündeki tüm okullarda öğretilen ana derslerden biridir.
Biyoloji, bu kadar fazla konuyu kendi kapsamı altında topladığı için birçok dallara bölünmüştür. Organizma türüne göre bu bilimdalını bölen yöntem; bitkileri inceleyen botanik, hayvanları inceleyen zooloji ve son olarak da mikroorganizmaları inceleyen mikrobiyolojiyi ana dallar olarak alır. Bazı bölme yöntemleri ise, incelenen organizmaların derecesine göre bu ayrımı yapmaktadır: Bu sistem; hayatın temel kimyasını inceleyen moleküler biyolojiyi, hayatın temel yapı taşları olan hücreleri inceleyen hücre biyolojisini, organizmaların iç organlarının çalışmasını inceleyen fizyolojiyi, organizmaların dış görünüşlerini inceleyen morfolojiyi ve organizmaların birbirleri ve çevreyle ilişkilerini inceleyen ekolojiyi, biyolojinin anaimesi, Yunanca hayat anlamına gelen βίος (bios)'la, 'incelemesi' anlamına gelen λόγος (logos)'un, birleşmesiyle oluşmuştur. Göründüğü kadarıyla kelime, günümüzde kullanılan anlamıyla ilk defa, Gottfried Reinhold Treviranus'un Biologie oder Philosophie der lebenden Natur'unda (Biyoloji ya da yaşayan Doğanın Felsefesi) (1802) ve Jean-Baptiste Lamarck'ın Hydrogéologie'sinde (Hidroloji) (1802) kullanılmıştır. Kelimenin kendisi ise 1800'de Karl Friedrich Burdach'a atfedilse de, kelime Michael Christoph Hanov'un 1766'da basılan Üçüncü Cilt'inde, Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia başlığıyla yer bulmuştur.
Tarihçe
«Biyoloji» sözü oldukça yeniyse de biyoloji bilimi çok eskidir. Genel olarak Ortaçağ ile birbirinden ayrılan bir eski biyoloji ve bir modern biyoloji vardır.
Eski biyolojinin beşiği Yunanistan’dır. Üç büyük adam eski biyolojiye ün kazandırdı: Hippocrates’in yazdığı tıp ansiklopedisinin etkisi XVII. yy.a kadar sürdü (hekimler her zaman biyolojinin öncüleri oldular); Aristoteles, bir filozof ve tabiat bilgini olarak anatomi, canlıların gelişimi ve botanik hakkında kitaplar yayınladı; hekim Galenos ise fizyoloji alanında deneysel metodun yaratıcısıdır. Roma, biyoloji alanında ikinci derecede bir rol oynadı. Bu alanda çalışan ihtiyar Plinius, özellikle bir derlemeciydi. Lucrecius ise De Natura Rerum'unda Epikuros’tan esinlendi.
Yunan - Roma medeniyetinin çöküşüyle İlmi araştırma durdu. Ancak XVII. yy .da Rönesans ile yeniden başladı. Rönesans, Eskiçağ biliminin uyanışını ifade eder. İlmi araştırma Rönesans’a kadar Şam’da, Bağdat’ta, İspanya’da, Cordoba’da yapıldı. XVII. yy.da yapılan araştırmalar, iskolastiğin etkisinden kurtulmuş olmakla beraber, Eskiçağ otoritelerine, özellikle Aristoteles felsefesine bağlı kaldı.
İtalya üniversitelerinde başlayan ilmi Rönesans, oradan Fransa’ya, Hollanda’ya, Almanya’ya, İngiltere’ye geçti. O çağda, biyolojide üç alan göze çarpar: Anatomi (Michel Servet, Harvey, Pecquet tarafından büyük ve küçük kan dolaşımı, akkan dolaşımı ortaya çıkarıldı), botanik (Monpellier okulu, Kral bahçesinin kuruluşu, 1626), Zooloji (Belon ve Rodelet). Seramikçi Bemard Palissy, jeoloji ve paleontoloji alanında öncü oldu. Bütün bu çalışmalar XVII. yy. sonunda ve özellikle XVIII. yy.da yapılan Bilimsel araştırmalar için başlangıç ve hareket noktası oldu. Descartes (Metot Hakkında Konuşma, 1636), eskilerin otoritesine kesin darbeyi vurdu. XVII. yy. ortalarında aletlerin (büyüteç, mikroskop) ve yeni tekniklerin (özellikle şırınganın) kullanılışı problemlerin olumlu yolda incelenmesini kolaylaştırdı. Malpighi (1627 - 1694) mikroskobik anatomiyi, Leeuwenhook (1632 - 1723) protozoolojiyi ve bakteriyolojiyi kurdu. Fizyolojinin ve etolojinin kurucusu olan Reaumur (1683 - 1757),XVIII.yy.ın en büyük biyoloji bilginlerinden biridir.
Canlıların üremesi ve gelişimi hakkında yapılan araştırmalar XVIII: yy.da başladı (Redi, Spallanzani de Graaf, Wolff, Bonnet). Gözlenen çeşitli olaylar, ancak XIX. yy.da gametlerin gerçek önemi öğrenildikten sonra anlaşıldı. Modern kimyanın kurucusu Lavoisier (1743 - 1794) aynı zamanda genel fizyolojinin öncülerinden biridir. Solunumun bir yakıt sağlama işi olduğunu, hayvansal ısının sindirim, solunum ve terlemeyle ilişkisi bulunduğunu Lavoisier ispat etti. XVIII. yy.daki çalışmaların tamamını belirtmek için sistematik alanında yapılan araştırmaları da bunlara eklemek gerekir. Bilindiği gibi Linne’nin Systema Natura'sının 10. baskısında, hayvan ve bitki sınıflandırmasının ilk örneği yer almaktadır. XVIII. yy.da modern biyolojinin ortaya çıktığı görülür. XIX. yy. da biyoloji hızla gelişti, çeşitli olaylar ve düşünce akımlan ortaya kondu. Bilimsel araştırma dört büyük alanda gelişti. Morfoloji, fizyoloji, kalıtım ve genetik, evrim. Morfolojinin kurucuları Lamarck (1744 -1829), Cuvier (1769-1832) ve E. Geoffroy Saint-Hilaire’dir (1772-1844). Biyolojinin bu dalı çabucak dallara ayrıldı: sitoloji, protistoloji, zooloji ve oseonografi, fonistik, botanik ve floristik, paleontoloji, doğal ve deneysel embriyoloji, döllenme, bakteriyoloji, filtreden geçen virüslerin incelenmesi.
Fizyoloji, morfolojiye, kimyaya ve fiziğe paralel olarak gelişebildi. Cl. Bemard, Deneysel Tıp İncelemesine Giriş adlı eseriyle
XIX.yy.ın en büyük fizyoloji bilgini olduğunu ispat etti. Genel fizyolojinin yanı sıra, diyastazların, enzimlerin, vitaminlerin ve hormonların tanınmasıyla, kimyasal fizyoloji de bir gelişme gösterdi. Böylece biyolojik kimya ve endokrinoloji doğmuş oldu. Kalıtım olayı üzerinde duruldu, fakat mekanizması uzun süre anlaşılmadı. Kalıtımın matematik denecek ölçüde kesinlikle ortaya konuşu, 1865’ten itibaren gerçekleştirildi. Fakat Mendel’in çalışmaları ancak 1900’e doğru önem kazandı. Böylece De Vries, Correns, von Tschermak, Bateson, Cuenot, Castle ve Morgan’ın da çalışmalarıyla bir kalıtım bilimi kuruldu. Morgan, Mendel kanunlarını hücreye uygulayarak kalıtıma ilişkin kromozom teorisini ortaya koydu. Biyolojik kuralların tümü evrim olayını ortaya çıkardı. Arka arkaya ileri sürülen yeni kuramlar (Lamark’çılık, Darvin’cilik, değişinimcilik [mutasyonizm], yeni Darvin’cilik, karma nazariye) evrimi açıklamaya çalıştı. Bu kuramların kusurları çetin eleştirmelerle ortaya kondu, ama her biri yeni bir açıklama getirdiği için hiç biri tamamen çürütülemedi.
Biyolojinin bölümleri
En geniş anlamıyle biyoloji veya en doğru deyimiyle biyolojik bilimler canlı varlıkları inceler ve öteki doğal bilimlerle sıkı ilişkiler kurar (bugün yeryüzünde 350 000’den fazla bitki, bir milyondan fazla hayvan türü tespit edilmiş durumdadır) ve öteki bilimlerle de ilgilenir. Biyoloji, zooloji ve botanik olarak iki büyük bölüme ayrılır. Bunlar da birçok kollara ayrılır: morfoloji, anatomi, sitoloji, histoloji, embriyoloji, fizyoloji, endokrinoloji, patoloji, ekoloji, etoloji, paleontoloji, sistematik, zootekni,tarım.
Fakat dar anlamda biyoloji veya daha doğru bir deyimle genel biyoloji, yalnız organik hayatın temel problemlerini ele alır. Bunlar, canlı varlığın oluşu, türlerin evrimi, hayatın doğuşu, özellikle canlı varlıkların üreme ve büyüme problemleridir.
Bu anlamda biyoloji hücreyi inceleyen hücre biyolojisini başlangıç olarak alır. Hücrenin genel özelliklerini, protoplazmayı ve morfolojik yapısını, paraplazmayı, hücre fizyolojisini (hücresel alışveriş ve metabolizma) hücre solunumunu, hücre hareketlerini ve hücre çoğalmasını inceler.
Canlı varlık, çoğu kere bir yumurtadan başlayarak meydana gelir. Bu yumurtanın kaynağı nedir? Yapısı nasıldır? Nasıl gelişir? Bu sorulara verilecek cevaplar normal eşeysel üremeye ilişkin bütün kavramları (yumurtanın doğuşu, spermanın doğuşu, döllenme, embriyoloji, cinsiyet) kapsar. Eşeysel üreme, bazen özel biçimler gösterir (partenogenez, androgenez, ginogenez, plopoit). Genel üreme şekli eşeysel üreme olmakla beraber eşeysiz üreme şekilleri de az değildir (ikiye bölünerek üreme, tomurcuklanarak üreme, çelikle üreme, sporlanarak üreme). Canlı varlıkların birçoğu arka arkaya eşeysel üreme ve eşeysiz üreme evresi geçirir. Üreme problemleri, organ aşılama, organ yitirme ve yenileme gibi özel durumlarla da ilişkilidir...
Türlerin evrimi çok geniş bir bölümdür. Bu bölüm, evrim olayını, onun çeşitli kanıtlarını, evrimin kural ve etkenlerini (çeşitlenme, değişinim, kalıtım, doğal elenme), çevreye uyumu, türleşme mekanizması ve evreleriyle türlerin meydana gelişini, evrimi açıklayan teorileri (Lamark’çılık, Darvin’cilik, yeni Lamark’çılık, yeni Darvin’cilik, değişinimcilik, karma nazariye) ve bunların eleştirilerini içine alır. Ve nihayet, bizzat hayatın doğuşu, az çok geçerli varsayımlarla açıklanmaya çalışılan sorulardan biridir. Bilgilerimizin bugünkü durumunda bu sorunun henüz bir çözüme kavuşmamış olduğunu ve genel felsefe alanında kaldığını kabul etmek gerekir.
Biyoloji yöntemleri
Biyolojiye has araştırma yöntemlerine gelince bunlar her bilgi dalında (sitoloji, embriyoloji, kalıtım) kullanılan yöntemlerle benzerlik göstermekle beraber deneye özel bir yer vermektedir. Ayrıca, deneysel yöntemin denetleme yolu olarak istatistik yönteme de yer ayırmak gerekir. Bir olayı doğuran nedenlerin karmaşıklığı arttığı zaman baş vurulacak yegane yöntem odur. İstatistik yöntem, kalabalık nedenler arasında bir dereceleme yaparken tüme varımları ve tahminleri kolaylaştıran önemli ilişkileri ortaya çıkarır. İstatistik gözlemler çeşitli diyagramlar ve tekerrür poligonları haline getirilir.
İstatistik sonuçlardan genel kanunlar çıkarılmak istendiği zaman ister istemez ihtimal kavramı işe karışır. Mendel’in kalıtım kanunları büyük sayılar kanunu türündendir. Bütün bir bireyler dizisinde, iki karakterin aynı anda incelenmesi, eğer karakterler nitesel (kalitatif) ise benzerlik düsüncesine, nicesel (kantitatif) ise bağıntı düşüncesine ulaşılır. Bunlar, katsayı ve ilişkilerle belirlenmiş olur. Biyolojinin gelişmesi ile tekniğin ilerlemesi arasında çok sıkı ilişki vardır. Faz kontrastlı mikroskobun, sonra floresanslı mikroskobun ve daha sonra elektronik mikroskobun ortaya çıkışı yeni birer çağ açmıştır, özellikle elektronik mikroskop hücrenin çeşitli unsurlarının yeni yapısal görüntülerini meydana çıkarmaktadır.