Biologija – Wikipedija / Википедија

3D model strukture molekule
DNK
Biologija
(od grčkog
bios
=život i
logos
=nauka, učenje) je
znanost
koja se bavi proučavanjem živoga svijeta, znanost o životu. Biologija proučava svojstva i ponašanje organizama, njihov rast, razvoj i razmnožavanje, kao i interakcije između različitih organizama, te organizama i njihovog okoliša. Biologija obuhvaća široki spektar akademskih područja koja se često smatraju različitim disciplinama. Ove discipline zajedno proučavaju život na različitim razinama.
Molekularna biologija
biokemija
molekularna genetika
su velikim dijelom preklapajuće discipline koje proučavaju životne procese na molekulskoj i supramolekulskoj razini. Život na razini pojedinačnih
stanica
proučava
stanična biologija
Anatomija
histologija
fiziologija
proučavaju građu i funkciju organizama na razini tkiva, organa i organskih sustava.
Na
Zemlji
postoji više od 10 milijuna različitih
vrsta
Njihova veličina pokriva raspon od onih koje su mikroskopski male pa do
organizama
veličine
plavog kita
Svi ovi oblici života imaju izvjesne osobine koje ih čine specifičnima i razlikuju od mrtvih tvari.
Ove osobine su na primjer mogućnost reprodukcije, rasta, ali i mogućnost prilagođavanja okolini.
Lamark
Naziv biologija potiče od grčkih reči
βιος
(život) i
λογος
(nauka). Reč je prvi put upotrebio
1800
. godine
Karl Fridrih Burdah
(Karl Friedrich Burdach, 1776—1847) označavajući istraživanja
čoveka
antropologiju
) kroz uporedne perpektive
morfologije
fiziologije
Terminu
biologija
su
1802
. godine
Gotfdrid Treviranus
(Gottfried Treviranus, 1776—1837) i
Žan-Baptist Lamark
(Jean-Baptiste Lamarck, 1744—1829) dali širu
definiciju
i veći značaj. Treviranusove studije, nazvane
Biologie
(1802—1822) definisale su biologiju kao „nauku o životu“. Lamark je u svojoj
Hydrogéologie
(1802) definisao biologiju kao disciplinu „terestrične fizike“ koja uključuje „sve što je u vezi sa živim telima“.
Treviranus i Lamark su mislili da su upotrebom novog termina identifikovali novo polje istraživanja, a ne da su samo dali ime starom. Obojica su se protivila preokupiranosti prirodnjaka XVIII veka praksom katalogizacije različitih životinja, biljaka i minerala u prirodi. Nova biologija je trebalo da se bavi fenomenom života, tj. funkcionisanjem živih bića.
Hukova skica plute pod mikroskopom
Naziv i koncepcija biologije kao nauke su relativno mladi u odnosu na početak ljudske svesti o živom svetu oko njega. Prva formalna
ponašanja
vezana za izučavanje života i
prirode
mogu se opisati tradicijama
medicine
prirodnjaštva
. Ova dva polja ljudskog delovanja postojala su još u
Starom Egiptu
Mesopotamiji
Kini
, no klasične doprinose njihovom razvoju doneli su
Stari Grci
Rimljani
. I savremena biologija se velikim delom zasniva na ovim poljima istraživanja – tradicionalnu medicinu čine
anatomija
fiziologija
; dok su iz prirodnjaštva izrasle brojne specifične oblasti
mikrobiologije
botanike
zoologije
ekologija
evoluciona biologija
U klasičnom periodu civilizacije, najznačajniji „biolozi“ su bili
Galen
(u polju medicine) i
Aristotel
Teofrast
(kao istraživači logike prirode i raznovrsnosti organizama)
. Rad klasičnih mislilaca i „naučnika“ nadograđen je u
srednjem veku
prvenstveno na teritoriji islamskih država, radovima
Avicene
Avenzoara
al-Džahiza
Ibn al-Baitara
Ibn al-Nafisa
i dr.
Tokom
renesanse
i početkom
Novog veka
, velika
geografska
otkrića i razvoj
filozofije
omogućila su u biološkoj misli malu revoluciju
– obnavljanjem interesovanja naučnika za
empirizam
i opisom mnogobrojnih novih
vrsta
. Na polju medicine (anatomije i fiziologije) istaknuti su eksperimentalni radovi
Vezalijusa
Harvija
. Otkriće
mikroskopa
, sa druge strane, omogućilo je istraživanja dotad nepoznatog sveta mikroorganizama, kao i kasnije postavljanje ćelijske teorije.
grof Žorž-Luj Leklerk de Bufon
Pravu revoluciju u biološkoj misli donosi
XVIII vek
u liku
Linea
Bufona
, velikih prirodnjaka različitih stavova
. Line je svojim delima
klasifikovao
dotad poznate vrste organizama i u biologiju uveo
binomijalnu nomenklaturu
. Bufon
je smatrao vrste
veštačkim kategorijama
, pretpostavljao zajedničko poreklo svih organizama i time započeo modernu
evolucionu misao
. Početkom
XIX veka
, biologija je dobila svoje ime, a potom je usledio razvoj njenih značajnijih i glavnih oblasti
. Najvažnija imena ovog doba su
Žan Batist Lamark
Aleksandar fon Humbolt
Ernst Hekel
Čarls Darvin
Luj Paster
U moderno doba, početkom
XX veka
, biolozi otkrivaju dela
Gregora Mendela
i začinje se
genetika
. Razvoj genetike i biohemije omogućio je
Votsonu
Kriku
da utvrde
građu naslednog materijala
i započnu eru
molekularne biologije
. Paralelno, dešavaju se ujedinjavanja genetike sa teorijom evolucije (stvaranje
moderne sinteze
), kao i sa
ekologijom
(razvoj
populacione biologije
Kraj prethodnog i početak
XXI veka
donose nova objedinjena polja istraživanja, kao i sve veći korpus znanja u svim oblastima biologije o svim nivoima organizacije života. Neke od aktuelnih novih oblasti su
evo-devo
bioinformatika
genomika
proteomika
molekularna ekologija
konzervaciona biologija
3D model strukture molekule
DNK
Razvoj
naučnog metoda
od Stare Grčke do danas bio je praćen njegovom implementacijom u naukama. Razvoj samih nauka bio je ograničen mogućnostima koje odgovarajući naučni metod pruža. Od Aristotelovog uočavanja
definicije
indukcije
kao bitnih obeležja nauke (time i biologije
), do Darvinovog prepoznavanja evolucije kao osnovne biološke koncepcije prošlo je oko 2100 godina. No i sa razvojem savremenog naučnog metoda, biologija je dugo bila deskriptivna, te jedinstvena naučna oblast čije formulacije i teorije o različitim aspektima živih sistema nisu imale širinu i objašnjavalačku snagu drugih nauka
Opisivanje (deskripcija) je najstariji i osnovni metod za naučno otkrivanje
prirode
. Opisne metode mogu biti neposredne (direktne) i posredne (indirektne). Neposredno posmatranje podrazumeva da biolog svojim čulima proučava objekat ili događaj – opis obuhvata informacije koje su direktno ustanovljene. Iako daje jasne podatke, ovaj metod može biti podložan subjektivnosti, usled individualnih razlika među istraživačima u osetljivosti čula. Posredne metode su one koje pomažu istraživaču da detaljnije ustanovi (posmatra) i opiše objekat ili događaj –
mikroskopiranje
bojenje
ultrazvuk
rentgen
. Subjektivnost istraživača je minimizirana, a tačnost dobijenih podataka ograničena granicom
greške
metode.
Lineov sistem klasifikacije biljaka po broju prašnika
Komparativni (uporedni) metod podrazumeva upoređivanje određene karakteristike među grupom organizama (poput oblika prednjih udova kod
kičmenjaka
, ili karakteristika
ponašanja
). Komparativni metod je često korišćen u praksi klasifikovanja organizama, kada su organizmi (vrste) koje su sličnije grupisane u zajedničke kategorije. Koristeći se komparativnim metodom, upoređujući broj
prašnika i tučkova
, Line je dao svoju klasifikaciju biljaka
Glavni članak:
Eksperiment
Eksperimentalni (induktivni) metod
Fransisa Bejkona
može se posmatrati kao svojevrstan uvod u savremeni naučni metod. Uvođenje
eksperimenta
u biologiju omogućilo je određivanje uzroka određenim pojavama u živom svetu, kao i određenim reakcijama živih organizama na promene u
životnoj sredini
. Prvi Bejkonov sledbenik bio je lekar
Tomas Braun
, koji je opovrgao mnoga dotadašnja shvatanja o prirodi
Savremeni naučni metod (hipotetičko-deduktivni) ima nekoliko osnovnih delova, koji se dosledno primenjuju u savremenoj biologiji:
karakterizaciju:
empirijsko
posmatranje fenomena – prikupljanje
činjenica
postavljanje
hipoteza
radi objašnjavanja fenomena;
očekivanje:
dedukcija
zaključaka koji slede iz hipoteza; ovi zaključci se uzimaju za očekivane rezultate eksperimenta osmišljenog da proveri hipotezu;
postavljanje kontrolisanog eksperimenta i očitavanje rezultata; na osnovu rezultata, hipoteza se prihvata ili odbacuje.
Neke od najvažnijih područja biologije ujedinjuje pet principa za koje se može reći, da su temeljni
aksiomi
moderne biologije
12
1.
Stanica
je osnovna jedinica
života
, tj. osnovna strukturna i funkcionalna jedinica svih poznatih organizama.
2. Nove
vrste
i nasljedne osobine rezultat su
evolucije
3.
Gen
je osnovna jedinica
nasljeđivanja
4.
Organizmi
reguliraju svoje unutarnje mehanizme, kako bi održali stabilno zdravstveno stanje.
5. Živi organizmi konzumiraju i transformiraju razne oblike
energije
Ljudske
ćelije kancera
sa jedrima (specifično njihovom DNK) obojenom plavo. Ćelije u centru i na desnoj strani su u
interfazi
, tako da su celokupna jedra obeležena. Ćelija na levoj strani prolazi kroz
mitozu
i stoga je njen DNK kondenzovan.
Ćelijska teorija navodi da je
ćelija
fundamentalna jedinica
života
, i da su svi živi organizmi formirani od jedne ili više ćelija ili
izlučenih
produkata tih ćelija (e.g.
ljuska
kosa
nokti
itd.). Sve ćeline nastaju iz drugih ćelija putem
ćelijske deobe
. U
multićelijskim organizmima
, svaka ćelija u telu organizma je ultimatno izvedena iz jedne ćelije u fertilizovanom
jajetu
. Ćelija se takođe smatra osnovnom jedinicom u mnogim patološkim procesima.
13
Dodatno, fenomen
protoka energije
se odvija u ćelijama u procesesima koji su deo funkcije poznate kao
metabolizam
. Konačno, ćelije sadrže nasledne informacije (
DNK
), koja se prenosi sa ćelije na ćeliju tokom ćelijske deobe.
Prirodna selekcija
populacije za tamnu obojenost.
Centralni organizacioni koncept biologije je da se živa bića menjaju i razvijaju putem evolucije, i da sve poznate žive forme imaju
zajedničko poreklo
. Teorija evolucije postulira da su svi
organizmi
na
Zemlji
, bilo žuvi ili izumrli, postali od zajedničkog pretka ili iz istog
genskog fonda
. Za tog zadnjig univerzalnog zajedničkog predka svih organizama se veruje da se pojavio pre oko
3,5 milijardi godina
14
Biolozi generalno smatraju univerzalnost i sveprisutnost
genetičkog koda
kao definitivin dokaz u prilog teorije univerzalnog zajedničkog nasleđa svih vrsta:
bakterija
arhaja
, i
eukariota
(pogledajte:
poreklo života
).
15
Upoznat sa naučnim leksikonom od strane
Žan-Batist Lamarka
1809. godine,
16
Čarls Darvin
je uspostavio ideju evolucije pedeset godina kasnije kao održivi naučni model kad je artikulisao njenu pokretačku silu:
prirodnu selekciju
17
18
19
Alfred Rasel Voles
je priznat kao ko-pronalazač ovog koncepta pošto je on pomogao u istraživanjima i experimentima koncepta evolucije.)
20
Evolucija se danas koristi za objašnjavanje velikih varijacija života prisutnog na Zemlji, ali isto tako u društvenim naukama (
biologizam
).
Darvin je teoretisao da su vrste i rase razvijene putem procesa
prirodne
veštačke selekcije
21
Genetički drift
je prihvaćen kao dodatni mehanizam evolutivnog razvoja u
modernoj sintezi
teorije.
22
Evoluciona istorija
vrsta
— koja opisuje karakteristike raznih vrsta iz kojih su druge vrste nastale — zajedno sa njihovim genealoškim odnosom prema svim ostalim vrstama je poznata kao
filogenija
. Mnoštvo različitih pristupa biologiji generiše informacije o philogeniji. Oni obuhvataju upoređivanja
DNA sekvenci
koja se vrše u okviru
molekularne biologije
ili
genomike
, i komparisone
fosila
ili drugih rekorda o drevnim organizmima u
paleontologiji
23
Biolozi organizuju i analiraju evolucione odnose putem raznih metoda, uključujući
filogenetiku
fenetiku
, i
kladistiku
Medicina
antropologija
psihologija
znanosti su koje se bave čovjekom, medicina njegovim fizičkim i psihičkim zdravljem, psihologija cjelokupnim ponašanjem (i bolesnim i zdravim), a antropologija proučava čovjeka iz svih mogućih pogleda, materijalnih, duhovnih i duševnih, promatra ga u vremenu. Ukratko, dok liječnici pomažu ljudima da budu tjelesno zdravi, psiholozi se bave ponašanjem, a antropolozi pokušavaju shvatiti cjelinu.
Darwin
Carl von Linne
Početke biologije nalazimo kod
Aristotela
koji je opisao oko 500 životinjskih vrsta, a nakon njega slijedi stagnacija sve do 16. stoljeća. U 17. stoljeću izum
mikroskopa
dovodi do otkrića stanice i početka citologije, a u 18. stoljeću
Carl von Linne
opisuje i sistematizira mnoštvo biljnih i životinjskih vrsta. Svojim radom ujedno osniva znanstvenu sistematiku vrsta. Nakon njega
Georges Cuvier
utemeljuje komparativnu anatomiju, a
Charles Darwin
postavlja
teoriju evolucije
Animalia - Bos primigenius taurus
Planta - Triticum
Fungi - Morchella esculenta
Stramenopila/Chromista - Fucus serratus
Bacteria - Gemmatimonas aurantiaca (- = 1 Micrometer)
Archaea - Halobacteria
Virus - Gamma phage
Mikroskopski preparat tkiva
1,0
1,1
Magner, Lois N. 2002. A History of the Life Sciences, 3rd edition. Marcel Dekker, Inc.: New York.
ISBN
978-0-8247-0824-5
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
Mayr E. 1998. This is biology: the science of the living world. Harvard University Press.
ISBN
978-0-674-88469-4
3,0
3,1
Mayr E. 1982. The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance. The Belknap Press of Harvard University Press: Cambridge, Massachusetts, USA.
ISBN
978-0-674-36445-5
Comte de Buffon, G.L.L. 1749–1788. Histoire naturelle, générale et particulière, Vol 1–36.
Watson JD, Crick FH. 1953.
Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid
. Nature 171 (4356): 737–738.
Cook J. 1877. Biology, with Preludes on Current Events, 23th Ed. (2009) BiblioBazaar.
ISBN
978-1-110-19970-9
Tucić N. 2003. Evoluciona biologija. NNK International: Beograd.
ISBN
978-86-83635-24-5
Linnaeus C. 1779. Systema Plantarum.
Browne Th. 1646.
Pseudodoxia Epidemica or Enquries into very many received tenets and commonly presumed truths.
Vernon A.L. 1995. Biology: Investigating life on earth. Boston: Jones and Bartlett. pp. 11–18.
ISBN
978-0-86720-942-6
Mazzarello, P (1999). „A unifying concept: the history of cell theory”.
Nature Cell Biology
(1): E13–E15.
DOI
10.1038/8964
ISSN
1465-7392
PMID
10559875
De Duve, Christian (2002).
Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning
. New York: Oxford University Press. str.
44
ISBN
0-19-515605-6
Futuyma, DJ (2005).
Evolution
. Sinauer Associates.
ISBN
978-0-87893-187-3
OCLC
57638368 62621622 57311264 57638368 62621622
Packard, Alpheus Spring (1901).
Lamarck, the founder of Evolution: his life and work with translations of his writings on organic evolution
. New York: Longmans, Green..
ISBN
0-405-12562-3
The Complete Works of Darwin Online – Biography.
darwin-online.org.uk
. Retrieved on 2006-12-15
Dobzhansky, T. (1973). „Nothing in biology makes sense except in the light of evolution”.
The American Biology Teacher
35
(3): 125–129.
DOI
10.2307/4444260
As Darwinian scholar Joseph Carroll of the University of Missouri–St. Louis puts it in his introduction to a modern reprint of Darwin's work: "
The Origin of Species
has special claims on our attention. It is one of the two or three most significant works of all time—one of those works that fundamentally and permanently alter our vision of the world ... It is argued with a singularly rigorous consistency but it is also eloquent, imaginatively evocative, and rhetorically compelling."
Carroll, Joseph, ur. (2003).
On the origin of species by means of natural selection
. Peterborough, Ontario: Broadview. str.
15
ISBN
1-55111-337-6
Shermer p. 149.
Darwin, Charles (1859).
On the Origin of Species
, John Murray.
Simpson, George Gaylord (1967).
The Meaning of Evolution
(Second izd.). Yale University Press.
ISBN
0-300-00952-6
„Phylogeny”
. Bio-medicine.org. 2007-11-11. Arhivirano iz
originala
na datum 2013-10-04
. Pristupljeno 2013-10-02
Van Dyke F. (2008). Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications, 2nd ed. Springer Verlag, Suttgart,
ISBN
978-1-4020-6890-4
Hunter M. L. (1996). Fundamentals of Conservation Biology. Blackwell Science Inc., Cambridge, Massachusetts.
ISBN
0-86542-371-7
Levin, S. Encyclopedia of Biodiversity. San Diego: Elsevier Academic Press.
ISBN
978-0-12-384719-5
Leveque, C. & J. Mounolou (2003) Biodiversity. New York: John Wiley.
ISBN
0-470-84957-6
Margulis, L., Dolan, Delisle, K., Lyons, C. Diversity of Life: The Illustrated Guide to the Five Kingdoms. Sudbury: Jones & Bartlett Publishers.
ISBN
0-7637-0862-3
„What is biodiversity?". United Nations Environment Programme, World Conservation Monitoring Centre.
Popper, Karl Raimund (2002).
Conjectures and Refutations: The Growth of Scientific Knowledge
. Routledge.
ISBN
978-0-415-28594-0
Godfrey-Smith, Peter (2003).
Theory and Reality: An Introduction to the Philosophy of Science
. University of Chicago Press. str. 236.
ISBN
978-0-226-30063-4
Alberts, Bruce; Johnson, A, Lewis, J, Raff, M, Roberts, K & Walter, P (2002).
Molecular Biology of the Cell
(4th izd.). Garland.
ISBN
978-0-8153-3218-3
OCLC
48122761 57023651 69932405 145080076 48122761 57023651 69932405
Begon, Michael; Townsend, CR & Harper, JL (2005).
Ecology: From Individuals to Ecosystems
(4th izd.). Blackwell Publishing Limited.
ISBN
978-1-4051-1117-1
OCLC
57675855 62131207 57639896 57675855 62131207
Campbell, Neil (2004).
Biology
(7th izd.). Benjamin-Cummings Publishing Company.
ISBN
0-8053-7146-X
OCLC
71890442
Colinvaux, Paul (1979).
Why Big Fierce Animals are Rare: An Ecologist's Perspective
(reissue izd.). Princeton University Press.
ISBN
0-691-02364-6
OCLC
24132192 10081738 24132192
Mayr, Ernst (1982).
The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance
. Harvard University Press.
ISBN
978-0-674-36446-2
Hoagland, Mahlon (2001).
The Way Life Works
(reprint izd.). Jones and Bartlett Publishers inc.
ISBN
0-7637-1688-X
OCLC
45487537 223090105 45487537
Janovy, John Jr. (2004).
On Becoming a Biologist
(2nd izd.). Bison Books.
ISBN
0-8032-7620-6
OCLC
56964280 55138571 56964280
Johnson, George B. (2005).
Biology, Visualizing Life
. Holt, Rinehart, and Winston.
ISBN
0-03-016723-X
OCLC
36306648
Tobin, Allan; Dusheck, Jennie (2005).
Asking About Life
(3rd izd.). Belmont, CA: Wadsworth.
ISBN
0-534-40653-X
Brock, Thomas D., ur. (1999).
Milestones in microbiology : 1546 to 1940
(3rd edition izd.). Washington, DC: ASM Press.
ISBN
978-1-55581-142-6
Gall, Joseph G., ur. (2001).
Landmark papers in cell biology : selected research articles celebrating forty years of the American Society for Cell Biology
. Plainview, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press.
ISBN
978-0-87969-602-3
Peters, James Arthur (1959).
Classic papers in genetics
. Prentice-Hall.
Linder, Patrick; Shore, David; Hall, Michael N., ur. (2004).
Landmark papers in yeast biology
. Woodbury N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press.
ISBN
978-0-87969-643-6
Mayr, Ernst (2000).
The growth of biological thought : diversity, evolution, and inheritance
. 12th printing. Cambridge: Harvard University Press.
ISBN
978-0-674-36446-2
Miall, Louis Compton (2007) [1911].
History of biology
(E-book izd.). Watts & co..
ISBN
0-8240-9118-3
Has a chronological table of publications in an appendix.
Overmier, Judith A. (1989).
The history of biology : a selected, annotated bibliography
. New York: Garland Pub.
ISBN
0-8240-9118-3
Stent, Gunther Siegmund, ur. (1965).
Papers on bacterial viruses
. Little, Brown.
Isaac Asimov:
Geschichte der Biologie.
Fischer, Frankfurt/Main 1968.
Änne Bäumer:
Geschichte der Biologie.
Band 1:
Biologie von der Antike bis zur Renaissance.
Lang, Frankfurt am Main [u. a.] 1991,
ISBN
3-631-43312-3
Band 2:
Zoologie der Renaissance, Renaissance der Zoologie.
Lang, Frankfurt am Main [u. a.] 1991,
ISBN
3-631-43313-1
Band 3:
17. und 18. Jahrhundert.
Lang, Frankfurt am Main [u. a.] 1996,
ISBN
3-631-30317-3
Neil A. Campbell, Jane B. Reece:
Biologie.
6. Auflage. Pearson Studium, München 2006,
ISBN
3-8273-7180-5
Christian Göldenboog:
Das Loch im Walfisch. Die Philosophie der Biologie.
Klett-Cotta, Stuttgart 2003. 270 S.
ISBN
3-608-91991-0
Ilse Jahn (Hrsg.):
Geschichte der Biologie. Theorien, Methoden, Institutionen, Kurzbiographien.
3. Auflage. Spektrum, Heidelberg 2002,
ISBN
3-8274-1023-1
Dieter Klämbt, Horst Kreiskott, Bruno Streit:
Angewandte Biologie.
VCH, Weinheim 1991,
ISBN
3-527-28170-3
Ernst Mayr:
Das ist Biologie. Die Wissenschaft des Lebens.
Spektrum, Heidelberg 2000,
ISBN
3-8274-1015-0
Ernst Mayr:
Die Entwicklung der biologischen Gedankenwelt. Vielfalt, Evolution und Vererbung.
Springer, Berlin 2002 (Nachdruck der Ausgabe 1984).
Heinz Penzlin:
Die theoretischen Konzepte der Biologie in ihrer geschichtlichen Entwicklung.
In:
Naturwissenschaftliche Rundschau.
Band 62, Nr. 5, 2009,
ISSN
0028-1050
, S. 233–243.
William K. Purves u. a.:
Biologie.
7. Auflage. Spektrum, Heidelberg 2006,
ISBN
3-8274-1630-2
Georg Toepfer:
Historisches Wörterbuch der Biologie. Geschichte und Theorie der biologischen Grundbegriffe.
3 Bände. Metzler, Stuttgart 2011.
U Wikimedijinoj ostavi nalazi se članak o temi:
Biology
Potražite natuknicu
biologija
u Wikirječniku, slobodnom rječniku.