علم الأحياء هو علم طبيعي يدرس الحياة والكائنات الحية ، بما في ذلك هيكلها ووظيفتها وتطورها وتفاعلاتها وتطورها وتوزيعها وتصنيفها. نطاق المجال واسع وينقسم إلى عدة تخصصات متخصصة ، مثل علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء وعلم السلوك وعلم الوراثة وغيرها الكثير. تشترك جميع الكائنات الحية في بعض السمات الرئيسية ، بما في ذلك التنظيم الخلوي ، والمواد الوراثية الوراثية والقدرة على التكيف / التطور ، والتمثيل الغذائي لتنظيم احتياجات الطاقة ، والقدرة على التفاعل مع البيئة ، والحفاظ على التوازن ، والتكاثر ، والقدرة على النمو والتغيير.

تعقيد الحياة

على الرغم من تعقيدها ، إلا أن الحياة منظمة ومنظمة. تنص نظرية الخلية في علم الأحياء على أن جميع الكائنات الحية تتكون من خلية واحدة أو أكثر. الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة ، وتنشأ جميع الخلايا من خلايا موجودة سابقا. حتى الكائنات وحيدة الخلية ، مثل البكتيريا ، لها هياكل تسمح لها بأداء وظائف أساسية ، مثل التفاعل مع البيئة وإجراء تفاعلات كيميائية تحافظ على الحياة أو التمثيل الغذائي. في الكائنات متعددة الخلايا ، تعمل الخلايا معا لتكوين الأنسجة والأعضاء وأنظمة الأعضاء والكائنات الحية بأكملها. يمكن أن يمتد هذا التنظيم الهرمي إلى السكان والمجتمعات والنظم البيئية والمحيط الحيوي.

علم الوراثة والتكيف

تنتقل المادة الوراثية للكائن الحي ، "المخططات" البيولوجية المشفرة في الحمض النووي الخاص به ، إلى نسله. على مدار عدة أجيال ، تتشكل المادة الوراثية من خلال البيئة الحيوية (الحية) وغير الحيوية (غير الحية). هذه العملية تسمى التكيف. نسل الآباء المتكيفين جيدا لديهم احتمالية عالية للبقاء على قيد الحياة في ظروف مشابهة لتلك التي عاش فيها آباؤهم. الانتقاء الطبيعي هو العملية التي تزيد فيها السمات الموروثة من البقاء والتكاثر. الانتقاء الطبيعي هو الآلية المركزية للتطور. على سبيل المثال ، تعيش بعض فئران الكنغر في مناطق حارة وجافة مع القليل من الأمطار. لتجنب الحرارة الشديدة والحفاظ على المياه ، فإنها تختبئ في التربة حيث يكون الجو أكثر برودة وتقلل من معدل الأيض لإبطاء التبخر. وبهذه الطريقة ، فإن علم الوراثة لفأر الكنغر - الذي يشفر هذا السلوك ويتناقل عبر الأجيال - يمكن من البقاء على قيد الحياة في مثل هذه الظروف البيئية القاسية.

التفاعلات البيئية

يجب أن تكون الكائنات الحية قادرة أيضا على التفاعل بنجاح مع بيئتها. يتضمن ذلك التنقل في العالم من حولهم بحثا عن الموارد أو الأصدقاء المحتملين وتنظيم بيئاتهم الداخلية. التوازن هو قدرة الكائن الحي على الحفاظ على ظروف داخلية ثابتة. على سبيل المثال ، يحافظ البشر على درجة حرارة ثابتة للجسم. إذا أصيبوا بالبرد ، فإنهم يرتجفون. إذا كان الجو حارا جدا ، فإنهم يتعرقون. تقوم الكائنات الحية أيضا بعملية التمثيل الغذائي - العمليات الكيميائية التي تنظم احتياجات الطاقة. على سبيل المثال ، تقوم النباتات بتحويل ضوء الشمس إلى سكر وتخزين الطاقة الكيميائية في الأدينوسين ثلاثي الفوسفات.

البناء صعودا من المبادئ الأساسية

في حين أن "ما هو علم الأحياء؟" و "ما هي الحياة" قد يبدوان أسئلة أساسية ، إلا أنهما ضروريان للفهم وهما شروط أساسية لطرح أسئلة أكثر تعقيدا. على سبيل المثال ، بدون فهم المبادئ الأساسية للحياة - مثل كيفية انقسام الخلايا وتكاثرها - سيكون من الصعب التحقيق في أسباب السرطان. تسمح هذه المعرفة أيضا للعلماء بتطوير الأدوات والأساليب المطلوبة لدراسة العمليات البيولوجية.