ما الذي يتبادر لذهنك عند سماعك بمصطلح علم الأحياء؟ نبات؟ حيوان؟ إنسان؟ أم كائن دقيق لا يُرى بالعين المجردة؟ لكن الحقيقة أن علم الأحياء فضاء واسع يشمل كل هذه الكائنات وأكثر، في هذه المقالة سنتعرف على ما يسعنا ذكره من هذا الفضاء.
علم الأحياء هو العلم الذي يتعامل مع جميع الكائنات الحية نباتات كانت أو حيوانات أو كائنات حية دقيقة، ويتفرع هذا العلم لعدة فروع سنتحدث عنها لاحقاً في هذا المقال.
يشتق اسم علم الأحياء "biology" من الكلمة اليونانية "bias" بمعنى الحياة، وكلمة "Logos" بمعنى الدراسة.
أهمية دراسة علم الأحياء
يساعد علم الأحياء في التعرف على كيفية عمل الكائنات الحية وكيفية تفاعلها مع البيئة المحيطة بها، بما في ذلك الإنسان. أدى التوسع الهائل في علم الأحياء إلى تطور الكثير من العلوم، مثلاً تطورت الأدوية بسبب تطور المعرفة بعلم الأحياء، بالتالي أصبح هناك تقدم واضح في الطب وعلاج الأمراض.
لم يقتصر هذا الأثر الإيجابي على الإنسان فقط، بل شمل جميع الكائنات الحية، فأصبح الإنسان يعلم كيف تؤثر البيئة على الكائنات الحية الأخرى كالنباتات والحيوانات وغيرها، مما أدى إلى تزايد الإنتاج والحصول على ما يكفي من الغذاء، كما ساهم في كتابة الأبحاث المختصة في علم البيئة وأيضا حماية التنوع البيولوجي في الأرض وتشكيل المستقبل.
ما هي مبادئ علم الأحياء الاساسية؟
- نظرية الخلية:
هي النظرية التي توضح أن جميع الكائنات الحية تتكون من وحدات أساسية تسمى الخلايا، ويمكن أن تتكون الكائنات الحية من خلية واحدة أو اكثر وجميع الخلايا تأتي من خلايا سابقة لها.
- نظرية الجينات:
هي النظرية التي توضح دور الجينات في تحديد صفات الكائن الحي، والجينات هي عبارة عن المادة الوراثية (DNA) التي تنتقل من جيل إلى آخر، أي من الآباء إلى أبنائهم.
- التوازن:
هو المبدأ القائل بأن جميع الكائنات الحية تحافظ على حالة من التوازن تمكنها من البقاء على قيد الحياة في بيئتها.
- التطور:
هو المبدأ الذي يصف كيف يمكن أن تتغير جميع الكائنات الحية لتكون لها سمات تُمكنها من البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في بيئاتها، تنتج هذه السمات أو الصفات من طفرات تحدث في جينات الكائن الحي، يحدث ذلك من خلال عملية تسمى الانتقاء الطبيعي، على سبيل المثال تكتسب البكتيريا سمات جديدة من خلال الطفرات لتُنتج بكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية.
ما هي أبرز أقسام علم الأحياء؟
قُسِّم علم الأحياء إلى عدة فروع بهدف تسهيل دراسته، رغم أن جميع هذه الفروع تستند إلى المبادئ الأساسية، وتشمل الفروع:
- علم الحيوان (بالإنجليزية: Zoology):
فرع من فروع علم الأحياء الذي يدرس كل ما له علاقة بالحيوانات وحياتهم، يدرس أيضاً علاقة الحيوانات ببعضها البعض وعلاقتها بالبيئة المحيطة.
- علم النبات (بالإنجليزية: Botany):
فرع من فروع علم الأحياء الذي يهتم بدراسة النباتات، بما في ذلك بُنيتها وخصائصها وعملياتها الكيميائية الحيوية، كما تشمل أيضاً تصنيف النباتات ودراسة أمراضها وتفاعلها مع البيئة.
- علم الأحياء الدقيقة (بالإنجليزية: Microbiology):
هو العلم الذي يدرس الكائنات الحية الدقيقة، مثل: البكتيريا، والفيروسات، والفطريات، والطحالب وغيرها، وينحدر من هذا العلم العديد من الأفرع.
- علم الفيروسات (بالإنجليزية: Virology):
يعتبر هذا العلم فرع من فروع علم الأحياء الدقيقة، هو العلم الذي يهتم بدراسة الفيروسات وكل ما يتعلق بها.
- علم البكتيريا أو الجراثيم (بالإنجليزية: Bacteriology):
يُعتبر هذا العلم أيضاً فرع من فروع علم الأحياء الدقيقة، وهو الذي يهتم بدراسة البكتيريا وأشكالها وغيرهم.
- علم التشكيل (بالإنجليزية: Morphology):
هو العلم الذي يهتم بدراسة شكل وتركيب الكائنات الحية أو جزء منها.
- علم وظائف الأعضاء (بالإنجليزية: Physiology):
هو العلم الذي يهتم بدراسة وظائف الكائنات الحية، وكيفية عمل الأنسجة والخلايا المكونة لها.
- علم الكيمياء الحيوية (بالإنجليزية: Biochemistry):
أو كما سُمي علم الحياة وهو العلم الذي يهتم بدراسة التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية أو تتعلق بها والتغيرات التي تمر بها أثناء دورة حياتها.
- علم البيئة (بالإنجليزية: Ecology):
هو العلم الذي يهتم بدراسة علاقة الكائنات الحية بالبيئة المحيطة بها.
إذاً ما هي وظيفة علماء البيئة؟ يدرس علماء البيئة أثر البيئة المحيطة على الكائنات الحية، مثل دراسة أثر تواجد الإنسان بالبيئة المحيطة من خلايا النحل على سلوكها. تؤدي المعرفة بعلم البيئة إلى فهم الإنسان البيئة المحيطة به، بالتالي إدراة الموارد الطبيعية وحماية صحة الإنسان.
- علم الوراثة (بالإنجليزية: Genetic):
العلم الذي يهتم بدراسة الوراثة والجينات وتباين الأفراد، حيث يدرس علماء الوراثة كيف تنتقل الجينات من الآباء إلى الأبناء، وكيف تختلف من شخص لآخر، وكيف تحدث الطفرات الجينية والأمراض الوراثية.
- علم بيولوجيا الخلية (بالإنجليزية: Cell biology):
فرع من فروع علم الأحياء الذي يدرس الخلية وبُنيتها، و خصائصها، ومكوناتها، و العضيات الموجودة بداخلها، وتفاعلها مع البيئة المحيطة بها، و دورة حياتها، وانقساماتها، وموتها.
- علم الأحياء الجزيئي (بالإنجليزية: Molecular biology):
هو العلم الذي يهتم بدراسة جزيئات الكائنات الحية وتشكيلها على المستوى الجزيئي، يهتم هذا العلم بشكل خاص بالأحماض النووية (DNA و RNA) والبروتينات، وكيف تتفاعل هذه الجزيئات داخل الخلايا.
- علم الخلايا (بالإنجليزية: Cytology):
هو العلم الذي يهتم بدراسة بنية الخلايا، بما في ذلك النواة والعضيات الأخرى في الخلية، مثل: الميتوكوندريا و جهاز جولجي والبلاستيدات.
- علم الأنسجة (بالإنجليزية: Histology أو physiology):
هو العلم الذي يهتم بدراسة تركيب وتكوين الأنسجة سواء كانت نباتية أم حيوانية، ويتم ذلك عن طريق قص الأنسجة لشرائح رقيقة جداً وشفافة تقريباً وفحصها عن طريق المجهر الضوئي.
- علم التشريح (بالإنجليزية: Anatomy):
العلم الذي يهتم بدراسة الهياكل الجسدية للكائنات الحية، ينقسم علم التشريح لنوعين: التشريح الإجمالي ما يسمى بالانجليزية Gross Anatomy، و التشريح المجهري ما يسمى بالإنجليزية Microscopic anatomy
يهتم التشريح الإجمالي بهياكل الجسم الكبيرة والتي لا أجهزة مكبرة لفحصها، بينما التشريح المجهري يهتم بدراسة هياكل الجسم الصغيرة التي تحتاج المجهر لرؤيتها
- علم التصنيف (بالإنجليزية: Taxonomy):
هو العلم الذي يهتم بتسمية ووصف وتصنيف الكائنات الحية، ويشمل جميع النباتات والحيوانات والكائنات الدقيقة في العالم، حيثُ يستخدم علماء التصنيف الملاحظات الشكلية والسلوكية لتحديد ووصف وترتيب الأنواع في التصنيف.
ماذا يعمل خريجو تخصص الأحياء؟
لا شك أن خريجي الأحياء يمكنهم شغل مجموعة واسعة من الوظائف، فلا غنى عنهم في المجال الطبي، ولا في الزراعة، والبحوث العلمية، ولا يمكن إكتمال المدارس بدون معلم لشرح مادة الأحياء وفي الجامعات كذلك.
يمكنهم العمل أيضاً في إدارة البيئة والمحافظة عليها، ولا تتوقف مجالات العمل إلى هنا، بل تمتد أيضاً لتصل إلى الطب الشرعي وغيرها من المجالات الأخرى.
في الختام هل اقتنعت عزيزي القارئ أن علم الأحياء فضاء واسع مليئ بالاكتشافات وأنه بوابة لفهم الحياة بمختلف أشكالها ومستوياتها.