Biologija

Izvor: Wikipedia
Raznovrsnost života je predmet izučavanja biologije[1][2][3][4]

Biologija (od grčkog bios=život i logos=nauka, učenje) je, najšire rečeno, kompleks nauka o životu[5]. Biologija obuhvata širok spektar nauka i naučnih disciplina, koje proučavaju živa bića, njihovu strukturu, životne funkcije i manifestacije, ponašanje i ekološke odnose, kao i čitavu biosferu.[6][7][8][9] Biološke nauke se međusobno razlikuju po specifičnoj metodologiji, ili po nivou organizacije i grupama organizama koje su predmet izučavanja. U osnovi savremene biologije leže pet osnovnih aksiomatskih principa, koji opisuju univerzalnost života: ćelijska teorija, evolucija, teorija gena, energija i homeostaza[10].

Molekularna biologija, biokemija i 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 i fiziologija proučavaju građu i funkciju organizama na razini tkiva, organa i organskih sustava.</ref>[11][12][13]

Na Zemlji postoji više od 10 milijuna različitih vrsta.[14][15][16][17][18][19] 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.

Naziv biologija[uredi - уреди]

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 i 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.

Istorija biologije[uredi - уреди]

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 i prirodnjaštva. Ova dva polja ljudskog delovanja postojala su još u Starom Egiptu, Mesopotamiji i Kini, no klasične doprinose njihovom razvoju doneli su Stari Grci i Rimljani[20]. I savremena biologija se velikim delom zasniva na ovim poljima istraživanja – tradicionalnu medicinu čine anatomija i fiziologija; dok su iz prirodnjaštva izrasle brojne specifične oblasti mikrobiologije, botanike i zoologije, ekologija i evoluciona biologija[21].

U klasičnom periodu civilizacije, najznačajniji „biolozi“ su bili Galen (u polju medicine) i Aristotel i Teofan (kao istraživači logike prirode i raznovrsnosti organizama) [20][21][22]. 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.[21][22]

Tokom renesanse i početkom Novog veka, velika geografska otkrića i razvoj filozofije omogućila su u biološkoj misli malu revoluciju[21] – obnavljanjem interesovanja naučnika za empirizam i opisom mnogobrojnih novih vrsta. Na polju medicine (anatomije i fiziologije) istaknuti su eksperimentalni radovi Vezalijusa i 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 i Bufona, velikih prirodnjaka različitih stavova[21]. Line je svojim delima klasifikovao dotad poznate vrste organizama i u biologiju uveo binomijalnu nomenklaturu. Bufon[23] 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[21]. Najvažnija imena ovog doba su 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 i Kriku da utvrde građu naslednog materijala[24] i započnu eru molekularne biologije. Paralelno, dešavaju se ujedinjavanja genetike sa teorijom evolucije (stvaranje moderne sinteze), kao i sa ekologijom (razvoj populacione biologije) [21].

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.

Biologija kao nauka[uredi - уреди]

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 i indukcije kao bitnih obeležja nauke (time i biologije[25]), 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[26].

Opisni metod u biologiji[uredi - уреди]

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.

Komparativni metod u biologiji[uredi - уреди]

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[27].

Eksperimentali metod u biologiji[uredi - уреди]

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[28]

Hipotetičko-deduktivni metod[uredi - уреди]

Savremeni naučni metod (hipotetičko-deduktivni)[29] ima nekoliko osnovnih delova[30], koji se dosledno primenjuju u savremenoj biologiji:

  1. karakterizaciju: empirijsko posmatranje fenomena – prikupljanje činjenica;
  2. postavljanje hipoteza radi objašnjavanja fenomena;
  3. očekivanje: dedukcija zaključaka koji slede iz hipoteza; ovi zaključci se uzimaju za očekivane rezultate eksperimenta osmišljenog da proveri hipotezu;
  4. postavljanje kontrolisanog eksperimenta i očitavanje rezultata; na osnovu rezultata, hipoteza se prihvata ili odbacuje.

Aksiomi moderne biologije[uredi - уреди]

Neke od najvažnijih područja biologije ujedinjuje pet principa za koje se može reći, da su temeljni aksiomi moderne biologije[10]:

  • 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.

Temelji moderne biologije[uredi - уреди]

Ćelijska teorija[uredi - уреди]

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.
Glavni članak: Ćelijska teorija

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 i 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.[31] 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.

Evolucija[uredi - уреди]

Prirodna selekcija populacije za tamnu obojenost.
Glavni članak: Evolucija

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.[32] 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).[33]

Upoznat sa naučnim leksikonom od strane Žan-Batist Lamarka 1809. godine,[34] Čarls Darvin je uspostavio ideju evolucije pedeset godina kasnije kao održivi naučni model kad je artikulisao njenu pokretačku silu: prirodnu selekciju.[35][36][37] (Alfred Rasel Voles je priznat kao ko-pronalazač ovog koncepta pošto je on pomogao u istraživanjima i experimentima koncepta evolucije.)[38] Evolucija se danas koristi za objašnjavanje velikih varijacija života prisutnog na Zemlji.

Darvin je teoretisao da su vrste i rase razvijene putem procesa prirodne i veštačke selekcije.[39] Genetički drift je prihvaćen kao dodatni mehanizam evolutivnog razvoja u modernoj sintezi teorije.[40]

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 DNK sekvenci koja se vrše u okviru molekularne biologije ili genomike, i komparisone fosila ili drugih rekorda o drevnim organizmima u paleontologiji.[41] Biolozi organizuju i analiraju evolucione odnose putem raznih metoda, uključujući filogenetiku, fenetiku, i kladistiku.

Biološke nauke i discipline[uredi - уреди]

Medicina, antropologija i 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.

Poznati biolozi[uredi - уреди]

Darwin

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.

Glerija slika[uredi - уреди]

Reference[uredi - уреди]

  1. Campbell N. A. (2008): Biology. Benjamin/Cummings Publishing Comp., Inc., Menlo Parc (CA), USA.
  2. Dudek R. W., Fix J. D. (2010): Embryology. Board Review Seies, Lippincott Wiliams & Wilkins, New York, USA.
  3. Reece J. B. et al. (2013): Campbell Biology. Benjamin/Cummings Publishing Comp., Inc., Menlo Parc (CA), USA.
  4. Cockell C. (2006). Biological processes associated with impact events ESF IMPACT (1. ed.). Berlin: Springer Verlag, ISBN 978-3-540-25735-6.
  5. Janković M. 1973. Biologija. U: Enciklopedijski leksikon Mozaik znanja — Biologija. Interpres: Beograd.
  6. Raven P. H., Johanson G. B. (1999): Biology. WCB/McGraw–Hill, New York.
  7. Campbell N. A. (1996): Biology. The Benjamin/Cummings Publishing Comp., Inc., Menlo Parc (CA), USA, ISBN 0-8053-1957-3.
  8. Lawrence E. (1999): Henderson's Dictionary of biological terms. Longman Group Ltd., London, ISBN 0-582-22708-9.
  9. Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2004): Biologija 1. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-686-8.
  10. 10.0 10.1 Vernon A.L. 1995. Biology: Investigating life on earth. Boston: Jones and Bartlett. pp. 11–18. ISBN 978-0-86720-942-6.
  11. King R. C., Stransfield W. D. (1998): Dictionary of genetics. Oxford niversity Press, New York, Oxford, ISBN 0-19-50944-1-7; ISBN 0-19-509442-5
  12. Alberts B. et al. (1983): Molecular biology of the cell. Garland Publishing, Inc., New York & London, ISBN 0-8240-7283-9.
  13. Lincoln R. J., Boxshall G. A. (1990): Natural history - The Cambridge illustrated dictionary. Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 0 521 30551-9.
  14. Dasmann R. F. (1968) A Different Kind of Country. MacMillan Company, New York. ISBN 0-02-072810-7.
  15. Wilson E. O., Peter F. M. Eds (1988): Biodiversity. National Academy Press, New York, ISBN 0-309-03783-2 ; ISBN 0-309-03739-5 (pbk.), online Edition.
  16. Global Biodiversity Assessment (1995): Biodiversity - Glossary of terms related to the CBD – UNEP, Annex 6. ISBN 0-521-56481-6, Belgian Clearing-Hous.
  17. Hawksworth D. L. (1996). Biodiversity: measurement and estimation. Springer Verlag Stuttgart, ISBN 978-0-412-75220-9.
  18. Edward O. Wilson E. O. (2002). The Future of Life. Alfred A. Knopf, New York, ISBN 0-679-45078-5.
  19. Rashid H. M., Scholes R., Ash N. (2006). Ecosystems and human well-being: current state and trends : findings of the Condition and Trends Working Group of the Millennium Ecosystem Assessment. Island Press, ISBN 978-1-55963-228-7
  20. 20.0 20.1 Magner, Lois N. 2002. A History of the Life Sciences, 3rd edition. Marcel Dekker, Inc.: New York. ISBN 978-0-8247-0824-5.
  21. 21.0 21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 21.6 Mayr E. 1998. This is biology: the science of the living world. Harvard University Press. ISBN 978-0-674-88469-4.
  22. 22.0 22.1 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.
  23. Comte de Buffon, G.L.L. 1749–1788. Histoire naturelle, générale et particulière, Vol 1–36.
  24. Watson JD, Crick FH. 1953. Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid. Nature 171 (4356): 737–738.
  25. Cook J. 1877. Biology, with Preludes on Current Events, 23th Ed. (2009) BiblioBazaar. ISBN 978-1-110-19970-9.
  26. Tucić N. 2003. Evoluciona biologija. NNK International: Beograd. ISBN 978-86-83635-24-5.
  27. Linnaeus C. 1779. Systema Plantarum.
  28. Browne Th. 1646. Pseudodoxia Epidemica or Enquries into very many received tenets and commonly presumed truths.
  29. Popper 2002.
  30. Godfrey-Smith 2003, pp. 236.
  31. Mazzarello, P (1999). "A unifying concept: the history of cell theory". Nature Cell Biology 1 (1): E13–E15. doi:10.1038/8964. PMID 10559875. 
  32. De Duve, Christian (2002). Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning. New York: Oxford University Press. str. 44. ISBN 0-19-515605-6. 
  33. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-187-3. OCLC 57638368 62621622 57311264 57638368 62621622. 
  34. 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. 
  35. The Complete Works of Darwin Online – Biography. darwin-online.org.uk. Retrieved on 2006-12-15
  36. 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. 
  37. 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. 
  38. Shermer p. 149.
  39. Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, John Murray.
  40. Simpson, George Gaylord (1967). The Meaning of Evolution (Second izd.). Yale University Press. ISBN 0-300-00952-6. 
  41. "Phylogeny". Bio-medicine.org. 2007-11-11. http://www.bio-medicine.org/q-more/biology-definition/phylogeny/. pristupljeno 2013-10-02. 
  42. Van Dyke F. (2008). Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications, 2nd ed. Springer Verlag, Suttgart, ISBN 978-1-4020-6890-4.
  43. Hunter M. L. (1996). Fundamentals of Conservation Biology. Blackwell Science Inc., Cambridge, Massachusetts. ISBN 0-86542-371-7.
  44. Levin, S. Encyclopedia of Biodiversity. San Diego: Elsevier Academic Press. ISBN 9780123847195.
  45. Leveque, C. & J. Mounolou (2003) Biodiversity. New York: John Wiley. ISBN 0-470-84957-6
  46. 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
  47. „What is biodiversity?". United Nations Environment Programme, World Conservation Monitoring Centre.

Literatura[uredi - уреди]

  • 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.

Vanjske veze[uredi - уреди]

Commons-logo.svg U Wikimedijinoj ostavi nalazi se članak na temu: Biology
Wiktionary-logo-en.png Potražite izraz biologija u W(j)ečniku, slobodnom rječniku.