علم الأحياء أيها الأحباء

[ناجح أسامة سلهب]

علم اﻷحياء

علم اﻷحياء أو البيولوجيا (بالإنجليزية: Biology) (من اليونانية، Bios تعني الحياة و Logos تعني المقالة أو الدراسة) هو علم دراسة الحياة و الكائنات الحية من حيث بنيتها، و طبيعتها، و صفاتها، و أنواعها، و القوانين التي تحكم طرق عيشها و تطورها و تفاعلها مع وسطها الطبيعي.

و علم اﻷحياء واسع جدا و ينقسم لعدة فروع من أهمها: علم الكائنات المجهرية و علم الحيوان و علم النبات و كذلك علم وظائف اﻷعضاء و الكيمياء الحيوية و علم البيئة. و مع ترقي هذا العلم، منذ القرن التاسع عشر، صار ذا صلات وثيقة بالعلوم الأخرى، النظرية منها و التطبيقية، مثل الطب و الصيدلة و مجالات تقنية أخرى تلبي إحتياجات الإنسان الضرورية والمستمرة. و هكذا صرنا اليوم لا نتحدث عن علم بل علوم الحياة (بالإنجليزية: Life Sciences).

يتعامل علم الأحياء مع دراسة كافة أشكال الحياة . حيث يهتم بخصائص المتعضيات الحية و تصنيفها و سلوكها ، كما يدرس كيفية ظهور هذه الأنواع إلى الوجود و العلاقات المتبادلة بين بعضها البعض و بينها و بين بيئتها . لذلك فإن علم الأحياء يحتضن داخله العديد من التخصصات و الفروع العلمية المستقلة . لكنها جميعا تجتمع في علاقتها بالكائنات الحية (ظاهرة الحياة) على مجال واسع من الأنواع و الأحجام تبدا بدراسة الفيروسات و الجراثيم ثم النباتات و الحيوانات ، في حين تختص فروع اخرى بدراسة العمليات الحيوية ضمن الخلية مثل الكيمياء الحيوية إلى فروع دراسة العلاقات بين الحياء و البيئة في علم البيئة.

على مستوى العضوية ، تأخذ البيولوجيا على عاتقها دراسة ظواهر مثل الولادة ، النمو ، الشيخوخة aging ، الموت death و تفسخ الكائات الحية ، ناهيك عن التشابهات بين الأجيال offspring و آبائهم (وراثة heredity ) كما يدرس أيضا ازهار النباتات و غيرها من الظواهر حيرت الإنسانية خلال التاريخ .

ظواهر أخرى مثل إفراز الحليب lactation ، metamorphosis ، وضع البيض ، تشافي healing ، الانتحاء Tropism . ضمن مجال أوسع من الوقت و المكان ، يدرس علماء الأحياء تهجين الحيوانات و النباتات ، إضافة للتنوع الهائل في الحياة النباتية و الحيوانية (التنوع الحيوي biodiversity ), التغير في العضويات الحية عبر الزمن (التطور ), الانقراض ، ظهور الأنواع Speciation ، السلوك الاجتماعي بين الحيوانات ، الخ .. .

يبرز ضمن علم الأحياء علم النبات الذي يختص بدراسة النباتات في حين يختص علم الحيوان بدراسة الحيوانات أما الأنثروبولوجيا فيختص بدرساة الكائن البشري . أما على المستوى الجزيئي ، فتدرس الحياة ضمن علم الأحياء الجزيئي ، و الكيمياء الحيوية و علم الوراثة الجزيئي. أما على المستوى التالي و هو الخلية فهو يدرس في علم الأحياء الخلوي. عند الانتقال لمستوى عديدات الخلايا multicellular ، يظهر لدينا علوم مثل الفيزيولوجيا و التشريح و علم الأنسجة . أما علم أحياء النمو Developmental biology فهو يدرس الحياة في مستوى تطور و نمو الكائنات الحية المفردة أو ما يدعى ontogeny. أما عندما ننتقل إلى أكثر من عضوية واحدة ، يبرز علم الوراثة الذي يدرس كيف تعمل مباديء الوراثة heredity بين الآباء و الأنسال . يدرس علم الإيثولوجيا Ethology سلوك المجموعات الحيوانية . أما علم الوراثة التجمعي Population genetics فيأخذ بعين الاعتبار كامل و مجمل التجمّع population أما النظاميات فتدرس مجالا متعدد الأنواع من الذراري lineage (أنواع من أصل مشترك) . المجموعات الحيوية المترابطة بعلاقات مع مواطنها فتدرس في إطار علم البيئة و علم الأحياء التطوري evolutionary biology . أحد أحدث العلوم البيولوجية حاليا هو علم الأحياء الفلكي astrobiology (أو xenobiology ) الذي يدرس إمكانية وجود حياة خارج كوكب الأرض .

ما هى الحياة؟

كل التعريفات والتحديدات لكلمة الحياة حتى الآن غير مرضية أو غير مستوفية للغرض؛ وذلك لأن أصل الحياة مجهول تجريبيا. ولكن يمكن القول إن الحياة "ظاهرة تتميز بخصائص معينة مثل: التغذية، التنفس، الحركة، التكائر، الإخراج.... الخ. وتنتهى حياة الفرد الحى بمجرد فقدانه خاصية واحدة (أو أكثر) من تلك الحصائص المميزة للحياة.

يمكن تلخيص مظاهر الحياة في الآتي:

أولا المادة الحية: وتسمى البروتوبلازم Protoplasm. وهى أساس تكوين كل كائن, معقدا كان أو بسيطا. إنها تصبغ كل الأنشطة الفيزيائية بالحياة مثل: الهضم، التنفس، الإخراج... الخ. باختصار: البروتوبلازم والحياة وجهان لعملة واحدة.

ثانيا الخلية وحدة بناء: هناك قاعدة بيولوجية تقول: الفرد الحي يتكون من مجموعة من الأجهزة، وكل جهاز يتكون من مجموعة من الأعضاء، وكل عضو يتكون من مجموعة من الأنسجة، وكل نسيج يتكون من مجموعة من الخلايا.. ومهما تعقد العضو أو كان بسيطا فإنه في النهاية يتكون من مجموعة خلايا.

ثالثا عمليةالأيض: مميز مهم جدا للأحياء. اللفظ (أيض/ Metabolism) يشمل كل الأنشطة الحيوية التى تتم في البروتوبلام، وهى إما (بناء) أو (هدم).. هناك تعريف لـ" الأيض " في العربية، وهو: " صيرورة الشيء شيئاً أخراً". وكما نلاحظ من ذلك،الأيض الخلوي: هو كل التبدلات التي تطرأ على المواد في الخلية من هدم أو بناء ويسمى أحياناً الاستقلاب.

رابعا النمو: وهو ناتج بديهى لإضافة مواد جديدة للجسم (بناء). وعلى هذا لو كانت نسبة البناء تساوى نسبة الهدم فلن يحدث النمو.ولكن هناك بعض صور للنمو في كيانات غير حية مثل: تكوين الكريستالات او الترسيبات الكلسية. فما الفارق إذن؟ أما ما يحدث في حالة الكريستال مثلا، فهو لا يعدو أن يكون ترسيبا لأن المواد المضافة تكون من الخارج فقط... والأمر يختلف تماما مع الكائنات الحية لأن الإضافة تكون بإدخال تركيبات جديدة فيما بين التركيبات القديمة التى تكون جسم الكائن من قبل. تلك التركيبات هى الخلايا الحية.

خامسا الإحساس: يمكننا أن نعرف الإحساس بالقدرة على التفاعل مع المتغيرات في الوسط المحيط. والإحساس صفة ظاهرة في الكائنات المعقدة أمثالنا (قدرتك على قراءة تلك الكلمات الآن هو مثال لقدرتك على الإحساس). أما في النبات فتتمثل في: (الانتحاء تجاه الضوء، الانتحاء تجاه الماء، الانتحاء ضد الجاذبية) بالإضافة إلى بعض الخصائص الحسية التى تتميز بها نباتات بعينها (إحساس نبات المستحية بالحرارة أو باللمس، قبض النباتات المفترسة على فريستها). الكائنات الدقيقة قادرة على الإحساس كذلك (لوحظ أن الأميبا تغير من طرق نموها وتكاثرها عند تتأزم الظروف البيئية أو عدم ملاءمتها لها). إذن تظهر كذلك القدرة على الإحساس عند كل الكائنات الحية ولكن بنسب متفاوتة.

سادسا التكاثر:سر عدم الفناء هو قدرة الكائن الحى على إنتاج أفراد جديدة من نفس النوع. وتتنوع طرق التكاثر بين جنسي ولاجنسى. والتكاثر اللاجنسي يحتاج لفرد واحد فقط لديه القدرة عل إنتاج أفراد تشبهه تماما. وهذا يحدث في الحيوانات والنباتات الدنيا على صورة من ثلاثة: الإنقسام الثنائي، التبرعم، التجرثم.
أما التكاثر الجنسي فهو مميز للكائنات الراقية، وهو يحتاج لفردين أحدهما ذكر ينتج مشيجا متحركا، والآخر أنثى وينتج مشيجا ساكنا.. وعندما يتحد المشيجان يكونان الزيجوت وهو البذرة الأساسية للفرد الجديد. ولأن التكاثر لا يحقق أى فائدة للأبوين، فقد جعل الله له محفزات مثل: الحاجة الجنسية والغريزة.

ممالك الكائنات الحية

المونيرا : مملكة البدائيات

مونيرا (مملكة الكائنات الدقيقة) هي مملكة حيوية من ضمن النظام الخماسي للممالك حسب التصنيف العلمي . تضم هذه المملكة جميع المتعضيات ذات الخلايا بدائية النوى . لهذا السبب تدعى أحيانا مملكة بدائيات النوى Prokaryota او Prokaryotae.
قبل إنشاء هذه المملكة كانت البدائيات تعامل على أنها مجموعتين منفصلتين من النباتات : Schizomycetes (أي البكتريا ) التي اعتبرت من ضمن الفطريات ، و نباتات سيانية Cyanophyta و هي أشنيات زرقاء مخضرة . المجموعة الأخيرة : السيانوفيتا تعتبر حاليا مجمعة من البكتيريا و تدعى جراثيم سيانية cyanobacteria و تعرف بأنها قريبة من النباتات ، الفطريات و الحيوانات .

تقدم المعلومات الأخيرة من تحليلات DNA وRNA ان هناك مجموعتين رئيسيتين من بدائيات النوى ، بكتيريا و أصليات ، و هما بدورهما لا يبديان أي صلة قرابة وراثية مع بعضهما أكثر من صلتهما بحقيقيات النوى . لذا منذ ذلك الوقت بدأ اعتماد تقسيم مونيرا للملكتين او نطاقين مستقلين هما الأصليات و البكتيريا ، مشكلين نظام الممالك الست المتأخر و نظام النطاقات الثلاث . جميع المخططات الحديثة تهمل جد مملكة مونيرا و تعامل حاليا ثلاثة نطاقات : أصليات و بكتيريا و حقيقيات النوى كنطاقات أو ممالك مستقلة .

تاريخ

مملكة البدائيات (Monera) إحدى الممالك الأحيائية تتألف من معظم الكائنات الحية بدائية النوى لهذا السبب تدعى هذه المملكة في الكثير من الحيان بمملكة بدائيات النوى.

قبل إنشاء هذه المملكة كانت الكائنات المنضوية الآن تحتها تعامل على أنها شعبتين منفصلتين من النباتات:
• الفطريات المنشقة (Schizomycetes) أو ما يعرف بالجراثيم حيث اعتبروا نوعا من الفطريات بدائية النوى و الـ Cyanophyta أو مايعرف بالطحالب الزرقاء أو تدعى أيضا الطحالب الخضراء-الزرقاء. المجموعتين معا كانتا تحملان اسم مشتركا هو النباتات المنشقة (Schizophyta).

• الطحالب الزرقاء تعتبر حاليا مجموعة من الجراثيم، لذلك تدعى أيضا بالجراثيم الزرقاء (cyanobacteria) و قد تبين تماما أنها غير وثيقة الصلة بالنباتات فهي لا ترتبط بالنباتات بأي شكل (عكس ما كان متوقعا) و لا بالفطور و لا بالحيوانات.

أبحاث كارل فوسه عام 1977 م أظهرت ان بدائيات النوى تنقسم إلى مجموعتين منفصلتين، لا يبدو أنهما وثيقتا الصلة أكثر من علاقتهما بحقيقيات النوى. هاتان المجموعتان أطلق عليهما اسما الجراثيم الحقيقية (Eubacteria) وجراثيم أصلية (Archaebacteria). لاحقا اختصر الاسمين إلى جراثيم (Bacteria) والأصليات (Archaea). يمكن معاملة هاتين المجموعتين على أساس انهما تحت مملكتين, لكن المخططات الأحدث تميل إلى إهمال مملكة البدائيات ومعاملة هاتين المجموعتين كنطاقين مستقلين لعدم وجود علاقات قرابة وثيقة بينهما.

كان هربرت كوبيلاند أول من افترض وأنشأ مملكة البدائيات كمملكة رابعة بعد أن وجد أن هناك العديد من الخواص الأساسية نادرا ما تظهر في متعضيات أخرى لكنها توجد في كل من الجراثيم والطحالب الخضراء الزرقاء.

مع اعتماد نظام تصنيفي ثلاثي الممالك تصبح مملكة البدائيات حاوية أيضا لبعض الكائنات الدقيقة حقيقية النوى(eukaryotic).

تتصف مملكة البدائيات بالخصائص التالية:
• يتراوح طولها من 1 – 10 ميكرون .
• كائنات وحيدة الخلية توجد أحياناً في سلاسل او مجاميع .
• لا يحتوي على نواة حقيقية حيث توجد مادتها الوراثية مغمورة في السيتوبلازم دون غشاء يحيطها .
• يوجد على أشكال للبكتيريا منها العصوية والكروية واللولبية .
• بعض البكتيريا تتحرك بوساطة الاسواط .
• تتكاثر لا جنسياً عن طريق الانشطار الثنائي ، وقد يحدث تبادل وراثي عن طريق الاقتران .
• غير ذاتية التغذية ، فهي تمتص غذائها ( وبعضها ذاتية التغذية بالبناء الكيميائي او الضوئي ) .
الاميبا الكائن الحي الوحيد الكبير فيها pula mea

يتبع ..............

[يحي غوردو]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته


زادك الله نجاحا أخي ناجح

نحن في انتظار بقية الموضوع

تقبل مروري

لي عودة

[نغــــــــــم أحمد]

عندما كنت طالبة كانت المداة المحببة لي علم الأحياء / والان أنا من المتابعين للبرامج في التلفزيون والقنوات الفضائية التي تهتم بهذا العلم وقد استمتعت كثيراً عندما قرأت هذا الموضوع وسأكون من المتابعين له وأنتظر البقية بحول الله
أخي ناجح
شكراً على هذا الموضوع الرائع
كن بخير وألق

[ناجح أسامة سلهب]

مرحبا بكما

سعدت بمروركما

نكمل

مملكة الطلائعيات

الطلائعيات Protists مجموعة غير متجانسة (متغايرة) heterogeneous من الكائنات الحية حقيقية النوى لكن لا يمكن تصنيفها لا كحيوانات و لا كنباتات و لاحتى كفطور . لذلك تشكل مملكة مستقلة تدعى مملكة الطلائعيات Protista أو Protoctista . أول من تحدث عن الطلائعيات كمجموعة مستقلة كان العالم أرنست هيكل . بشكل عام لا تتشارك مجموعة الطلائعيات بأمور كثيرة منها البنية البسيطة نسبيا ( غالبا وحيدة الخلية ، أو متعددة الخلية بدون تمايز خلوي أو انسجة متخصصة specialized tissues ) ، لذلك يعتبرها البعض كأنها الحاوية لكل ما لا يمكن وضعه في أي من الممالك الأخرى .

تقليديا تقسم الطلائعيات حسب التشابهات مع الممالك الأعلى . القسم الأول : الأوليات protozoa الشبيهة بالحيوانات animal-like تكون غالبا وحيدة الخلية ، متحركة motile ، و تتغذى بالبلعمة phagocytosis ، مع وجود استثناءات .

على الطرف الآخر نجد الأشنيات algae الشبيهة بالنباتات التي تستخدم الضوء في عملية الاصطناع الضوئي . و هي تتضمن بنى وحيدة الخلية يمكن اعتبارها أيضا أوليات protozoa ، مثل Euglena و Paramecium bursaria التي تحتوي صانعات خضراء chloroplasts . في أن معظم العضاء الآخريين من الإشنيات غير متحركة ، و بعضها متعدد الخلايا .

من ضمن هذه المجموعة يبدو ان الإشنيات الخضراء green alga و الإشنيات الحمراء red algae وثيقة الصلة close relatives بالنباتات الأخرى ، لذلك فإن العديد من المؤلفين يعاملوهم على انهم من ضمن المملكة النباتية Plantae بالرغم من بنيتهم البسيطة . مع هذا فإن الإشنيات البنية brown algae لها تاريخ تطوري مستقل .

تقسيم الطلائعيات

الأوليات ، الطلائعيات الشبيهة بالحيوانات
الأوليات Protozoa غالبا طلائعيات وحيدة الخلية متحركة motile تتغذى بالبلعمة phagocytosis ، مع ذلك هناك العديد من الاستثناءات . عادة ما تكون 0.01-0.5 مم حجما ، عادة ما تكون صغيرة جدا مما يجعل رؤيتها من دون تكبير صعبا جدا . تقسم الأوليات حسب الحركة الموضعية locomotion .

سوطيات
ذات سوط طويل
مثلا. Euglena

متحولات Amoeboid
مع أرجل كاذبة
مثلا., متحول أميبي Amoeba

سوطيات
ذاتأهداب خلوية قصيرة متعددة
e.g., بارامسيوم

Sporozoa
طفيليات غير متحركة بعضها قادر على تشكيل أبواغ e.g., توكسوبلاسما Toxoplasma


الأشنيات ، الطلائعيات الشبيهة بالنباتات

تضم عادة متعضيات متعددة الخلية تعتبر من ضمن مملكة الأوليات protozoa مثل Euglena التي يعتقد انها تستضيف صانعات خضراء من خلال endosymbiosis ثانوية . أما البقية فهي غير متحرة و بعضها متعدد خلايا بشكل حقيقي (تدعى أعشاب البحر)
أشنيات خضراء Chlorophyte
أشنيات خضراء ، قريبة من النباتات العليا ]] Ulva او sea lettuce
أشنيات حمراء Rhodophyte
أشنيات حمراء مثلا. Porphyra

Heterokontophytes
أشنيات بنية, diatoms, الخ. مثلا., Macrocystis

الأشنيات الخضراء و الحمراء ، مع مجموعة ضغيرة تدعى glaucophyte تبدو انها قريبة من النباتات الأخرى ، لذلك كثير من البيولوجيين يعتبرونها قسما من مملكة النباتات بالرغم من تعضيها البسيط . معظم الانواع الأخرى من الأشنيات تم تطورها بشكل منفرد . تتضمن هذه المجموعة : haptophyte, cryptomonad, dinoflagellate, euglenid, و chlorarachniophyte, و جميعها تعتبر من الأوليات .

نلاحظ أن بعض الوليات تستضيف أشنيات ضمن عملية تعايش داخلي endosymbiosis كما في حالة بارامسيوم بورساريا Paramecium bursaria أو راديولاريا radiolaria . : حيث يقومان بتزويدهم بالطاقة دون ان ينخرطوا ضمن الخلية .


طلائعييات شبيهة بالفطريات

متعضيات ذات تنظيم أولي عوملت أساسا كفطريات بسبب إنتاجها ل sporangia. تتضمن chytrids, slime mould, water mould, و Labyrinthulomycetes. من ضمنها تعرف الكتريديات chytrids بارتباطها الوثيق بباقي الفطريات و عادة تصنف مع مملكة الفطريات . اما البقية فتصنف عادة مع heterokont (و هي تحوي جدران سليولوزية بدلا من جدران شيتين ) مع المتحولات Amoebozoa التي لا تحتوي على جدران خلوية .)


الشعب النموذجية
• رودوفيتا Rhodophyta (أشنيات حمراء red algae)
• كروميستا أو طلائعيات صبغية Chromista
o كونتيات متغايرة Heterokontophyta (أو heterokonts)
o هابتوفيتا Haptophyta
o كريبتوفيتا Cryptophyta (كريبتوموناد cryptomonads)
• الفيوليت أو طلائعيات سناخية Alveolate
o دينوفلاجيلاتا Dinoflagellata
o ابيكومبليكسا Apicomplexa
o سوطيات Ciliophora (سوطيات ciliates)
• ايكسافيات Excavate
o ايوغلونوزوا Euglenozoa
o بيركولوزوا Percolozoa
o ميتاموناد Metamonad
• ريزاريا Rhizaria
o راديولاريا Radiolaria
o فورامينيفيرا Foraminifera
o سيركوزوا Cercozoa
• متحولات Amoebozoa
• Choanozoa
• و شعب أخرى ، التصنيف يتغير باستمرار .

[د. احمد حسونة]

الاخ ناجح بارك الله بك وجزاك خيراً على هذه المعلومات المفيدة

والمتخصصة وحبذا لو كانت مبسطة حتى يستفيد منها أكبر عدد من الاخوة

بالنسبة لي أعدتني بالذكريات سنوات للوراء عندما كنا حقاً نستمتع بمادة الاحياء

تغيرت الان او بالاحرى تطور هذا العلم الذي صار جل البحث فيه على مستوى

العمليات الحيوية داخل الخلية وتباين ذلك من كائن حي لاخر

شكراً لك مرة أخرى

[هشام يوسف]

السلام عليكم
شكر الله لك أخي ناجح على هذا الموضوع، وبارك الله في هذه الهمة العالية الوثابة، وما نبرح إلا ونرى لك بصمة في كل ميادين العلم، فما شاء الله تبارك الله.
بعدما وثبت وثبا في هذا الموضوع كان لي هذا السؤال:
ماذا تقولون في نطفة الرجل أو التي يطلق عليها " الحيوان المنوي"، هل فيها حياة؟؟؟