:: wikimiki.org ::

זואולוגיה

זואולוגיה

זואולוגיה היא ענף במדעי החיים העוסק בחקר בעלי החיים. מקור המילה ביוונית: זוּן פירושו "חיה", לוגיה פירושו "תורה". איש מדע העוסק בזואולוגיה קרוי זואולוג. הזואולוגיה חוקרת את מבנה גופם של בעלי חיים, את אורחות חייהם, דרכי גידולם והתרבותם ואת היחסים ביניהם ובין סביבת חייהם וביניהם ובין בעלי חיים אחרים. הזואולוגיה, אם כן, משתמשת, או כוללת בתוכה, תחומים רבים אחרים בביולוגיה, כגון אנטומיה, פיזיולוגיה, אבולוציה ואקולוגיה. הזואולוגיה הינו תחום שירד מגדולתו. בעבר הרחוק היתו ההתבוננות בבעלי חיים ולמידת התנהגותם אחד הנתיבים היחידים שעמדו לרשות הביולוגיה. כיום, לעומת זאת, עם התפתחותם של כלים המאפשרים לראות ולחקור ברמה התאית והמולקולרית, מתמקד המחקר במיקרואורגניזמים, ביולוגיה מולקולרית, ביוכימיה, ביוטכנולוגיה, הנדסה גנטית וביואינפורמטיקה. באוניברסיטאות נעלמים בהדרגה פקולטות ומסלולי לימוד המוקדשים לזואולוגיה. למרות זאת, אין ספק שתרומתה של הזואולוגיה למחקר הביולוגי ראשונה במעלה, ומדענים רבים עדיין עוסקים בתחום זה. בנוסף, התעורר בשנים האחרונות הצורך והרצון לעזור לבעלי החיים עצמם, אשר במקרים רבים נדחקים ונרמסים תחת רגלי ההתפתחות האנושית. הזואולוגיה, בהגדירה את הצרכים ואת אורח החיים של בעלי החיים, תורמת רבות למטרה זו, ומשתפת פעולה עם האקולוגיה לשם שיפור והצלת חייהם של בעלי החיים.

ענפי הזואולוגיה

הזואולוגיה נחלקת לעשרות תחומי משנה, רובם מוקדשים לקבוצות השונות של בעלי החיים. בין ענפיה ניתן להזכיר:
- אנטומולוגיה, חקר החרקים.
- אורניתולוגיה, חקר העופות.
- פרימטולוגיה, חקר קופי האדם.
- הרפטולוגיה, חקר הזוחלים והדו-חיים.
- איכטיולוגיה, חקר הדגים.
- ממלוגיה, חקר היונקים.
- אתולוגיה, חקר התנהגות בעלי חיים (במיוחד המפותחים יותר, כגון קופים וכלבים), על פי רוב בסביבתם הטבעית.
- זואוטומיה, חקר האנטומיה של בעלי החיים.
- קריפטוזואולוגיה, חקר בעלי חיים מיתולוגיים, אגדתיים או נכחדים, אשר קיים חשד שהם (עדיין) קיימים. מדענים רבים אינם מחשיבים את הקריפטוזואולוגיה למדע של ממש.

ראו גם

- בוטניקה
- ja:動物学 ko:동물학 ms:Zoologi simple:Zoology th:สัตววิทยา

מדעי החיים

מדעי החיים הם ענף במדעי הטבע העוסק בחומר החי על פני כדור הארץ, התפתחותו, השלכותיו על סביבתו ויחסי הגומלין שבו.

הגדרת החיים

שנים רבות ניסו מדענים להגדיר את החיים, ולהבדיל אותם מהדוממים, אך לשווא. כיום אנו מגדירים את החיים ע"פ מספר קריטריונים אשר אורגניזם חייב לעמוד בהם כדי להחשב יצור חי:
- כל היצורים החיים בנויים מתא אחד או יותר. התא הוא, איפוא, היחידה הקטנה ביותר, והבסיסית ביותר של החיים.
- כל היצורים החיים נוצרים (בתנאים הקיימים בכדור הארץ כיום) מתאים קיימים בלבד. תהליך זה נקרא רבייה.
- כל היצורים החיים מקיימים תהליכי מטבוליזם, היינו קליטת אנרגיה מהסביבה והשימוש בה לשם קיומו.
- כל היצורים החיים מגיבים באופן פעיל ומבוקר לסביבתם. הנגיף (וירוס) לא עונה בצורה מלאה על קריטריונים אלה ולכן ישנה מחלוקת בעולם המדע האם ניתן לסווגו כיצור חי, או שמא הוא רק נשא של חומר תורשתי.

תולדות מדע החי

יוון העתיקה

חקר החי החל בצורה ממשית ביוון העתיקה, כשפילוסופים כמו היפוקרטס, אריסטו, וגלנוס, ניסחו את חוקי הביולוגיה הראשונים. רובם של חוקים אלה התגלו במהלך ההיסטוריה כשגויים, אך הם עדיין מהווים את הסימן הראשון למחקר עולם החי.

ימי הביניים

בימי הביניים מדעי החיים נחשבו לכישוף, ונרדפו באמונות תפלות רבות אשר הקשו על מחקר מעמיק בנושא. הכנסייה אסרה נתיחה שלאחר המוות, מה שגרם לתאוריות לצוץ ללא כל ביסוס מדעי.

הרנסנס

בתקופת הרנסנס החיו ההומאנים את תרבות יוון ולא פסחו על הביולוגיה. לאונרדו דה וינצ'י חידש את המחקר המעמיק באנטומיית האדם (בעיקר לשם האומנות). בשנים אלה הומצא המיקרוסקופ ע"י רוברט הוק והוגדר התא כיחדה הבסיסית של החיים. באותם שנים החלו תאוריות יוון לדעוך לאחר שתאוריות אחרות בוססו מדעית וסתרו אותן.

המאות השמונה-עשרה והתשע-עשרה

במאה ה18 ובתחילת המאה ה19 בוסס מדע הטקסונומיה למיון בעלי חיים והועלתה תאורית האבולוציה לראשונה מאז יוון העתיקה, ע"י ז'ן בטיסט. בסוף המאה ה19 חלו שתי תמורות חשובות ביותר במדעי החיים:
- צ'ארלס דרווין מעלה את תאוריית האבולוציה שלו, המבוססת על חוקי הברירה הטבעית.
- גרגור מנדל מנסח את חוקי התורשה הראשונים. שיטות אלה נהוגות אף כיום, אם כי בשינויים קלים, ומוסכמות על רוב הקהיליה המדעית.

מדע החיים במאה העשרים

במאה ה20 יצאה לאור התאוריה הסופית של האבולוציה, המשלבת בין האבולוציה לבין חוקי התורשה בתוספת המוטציות כגורם מכריע באבולוציה. התגלה מבנה החומר התורשתי - הDNA ע"י ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק. התפתחויות אלה הביאו ליצירת השיבוט הראשון וכן להופעת מדע יישומי חדש - ביוטכנולוגיה. כמו כן מדע הביוכימיה התפתח מאוד בשנים אלה.

יישומיהם של מדעי החיים

מדע החי יושם, כנראה, בראש ובראשונה ברפואה, אשר מצילה חיי אדם בכל יום ויום, על סמך המחקר הביולוגי. הרפואה נתמכת על ידי מדע החי בתרופות ונוגדנים, באנטומיה ופיזיולוגיה, וכן בניסויים בבעלי חיים.
יישום נוסף הוא היישום האקולוגי. זיהום הסביבה משפיע במישרין ובעקיפין עלינו ועל אורח חיינו, מדע החיים מלמד אותנו איך להתמודד ולמנוע בעיות כאלו.
מדעי החיים מסייעים גם כלכלית, בהשבחת המזון אשר אנו אוכלים, וכן בהשבחת חומרי גלם לתעשיה.

התחומים הכלולים במדעי החיים

מדעי החיים מסועפים במיוחד וכוללים מגוון רחב של תחומים. רוב רובם של מדעי החיים נמצא בביולוגיה (ע"ע ביולוגיה לרשימת הנושאים הכלולים בביולוגיה). הרפואה והנושאים הכלולים בה אף הם חלק ממדעי החיים (ואינם כלולים בביולוגיה). יש הטוענים שגם הביוכימיה והאקולוגיה, הנכללים במדעי החיים, אינם כלולים בביולוגיה, אך לא כולם מסכימים לכך.
-

יוונית

יוונית (הנקראת הֶלֵנִיקָה, Ελληνικά בפי דובריה) היא שפה הודו-אירופאית, שנוצרה ביוון ודוּבּרה בתחילה גם לאורך חופי אסיה הקטנה וחלקים מאיטליה ומצרפת. בעת העתיקה התקיימו מספר ניבים יווניים, והבולטים ביניהם היו האיוני, הדורי, האיולי, הארקדו-קפריסאי וניב צפון מערבי. הניב האטי הוא למעשה ניב איוני עם תערובת של יסודות דוריים ובניב זה נכתבה רוב הספרות הקלאסית היוונית והוא גם משמש בסיס לשפה היוונית המודרנית.

יוונית עתיקה

השפה היוונית איננה השפה העתיקה בעולם, אולם היא קיימת גם בדיבור וגם בכתב למעלה מ-3000 שנה. הדעות חלוקות בדבר מקורות הלשון היוונית, ויש תאוריות שונות בנושא. אחת מהן טוענת שהיוונית נוצרה עם הגירת דוברי פרוטו-יוונית (יוונית קדומה מאוד) אל יוון, שהתרחשה בין השנים 3200 לפני הספירה ו-1900 לפני הספירה. תאוריה אחרת טוענת שהיוונית התפתחה ביוון עצמה מתוך שפה הודו-אירופאית קדומה. יוונית אַטִית היא הניב היווני של אתונה; רוב הספרות היוונית שהגיעה לידינו כתובה ביוונית אטית. בתקופה ההלניסטית השפה היוונית התפשטה לאזורים רבים בעולם, בהם לא דיברו קודם לכן יוונית, וכך הלכה והתפשטה שפה יוונית בעלת אלמנטים משותפים, ואילו הניבים השונים של היוונית הקלאסית דעכו. השפה החדשה נקראה יוונית קוֹינֶה (κοινη), היינו יוונית "משותפת", שהיא בבסיסה יוונית אטית בתוספת מעט איונית ובה נכתבו לימים תרגום השבעים והברית החדשה. לאלכסנדר הגדול נודע תפקיד מהותי בשילוב הניבים היוונים. הניב המשותף הקל על התקשורת בתקופה ההלניסטית, ומשנלמד על-ידי בני המדינות שכבש, הפכה לשפה עולמית לזמן מה. היוונית המשותפת הזו שימשה לינגואה פרנקה של האימפריה הרומית במשך שנים רבות. לימים, עם פיצול האימפריה הרומית, הפכה היוונית לשפה הרשמית של האימפריה הרומית המזרחית, לימים האימפריה הביזנטית, ומקץ מאות שנים נוספות התגלגלה ליוונית מודרנית של ימינו. היוונית, בדומה לשפות הודו-אירופאיות אחרות, מתאפיינת בנטייתה – לדוגמה, לשמות עצם יש חמש יחסות, שלושה מינים (זכר, נקבה, סתמי), ושלושה מספרים (יחיד, זוגי, רבים), בעוד שלפעלים יש חמישה מודוסים, שלוש דיאתיזות (פעיל, סביל, בינוני), מין אחיד, שלושה גופים ושלושה מספרים.

כתיבת השפה

הכתב היווני המוקדם ביותר שידוע כיום הוא כתב קווי ב' (Linear B), שהוא כתב הברות. בכתב זה נכתב ניב מיקֵנִי קדום. לוחות חרס ועליהם כתבים בקווי ב' נחשפו בתחילת המאה העשרים, אך פוענחו רק בשנת 1953 (ע"י מייקל ונטריס). לאחר חורבן התרבות המיקנית, נעלם הכתב למשך כחמש-מאות שנים. משחר התקופה הקלאסית, היוונית נכתבה באלפבית היווני, שמקורו ככל הנראה בכתב הפניקי. כתב זה הגיע ליוון בערך בתקופת הומרוס. היוונים אימצו את האותיות הפניקיות בסדר העברי הידוע כיום, אולם שינו את ערכן של חלק מהאותיות, והוסיפו סימנים לייצוג צלילים יווניים. למידע נוסף ראה אלפבית יווני.

יוונית מודרנית

היוונית המודרנית היא שפה חיה, ומלומדים מסוימים הטעימו מאוד את הדמיון בינה לבין היוונית העתיקה בת אלפי השנים. המידה בה יכול דובר יוונית מודרנית להבין יוונית עתיקה שנויה במחלוקת. טוענים שדובר יוונית מודרנית "משכיל דיו" מסוגל לקרוא יוונית עתיקה, אך לא ברור כמה חשיפה לדקדוק ואוצר מילים שהתיישן דרושה להשגת יכולת כזו. עד למאה ה-19 יוון היתה מחולקת למדינות קטנטנות שלרובן היתה עיר אחת בלבד. אמנם יכול היה יווני מאזור אחד להבין את שפת חבירו מאזור אחר, אך הניב בין שתי ערים, אפילו סמוכות, עשוי היה להיות שונה. בשנת 1821 נוסדה המדינה היוונית והוחלט על מיסודן של שתי שפות שתהיינה רשמיות: השפה העממית (δημοτικη), שעיקרה הם ניבי הפלופונס, והשפה המיטהרת (καθαρευουσα), בה ניתנה עדיפות לצורות העתיקות. בין השנים 1834 ו-1976 ניסו לכפות "שפה טהורה" ביוון - מעין נסיון לבטל מאות שנים של התפתחות לשונית טבעית -- כצורה הרשמית היחידה של הלשון היוונית. לאחר שנת 1976, לשון העם התקבלה על ידי ממשלת יוון כצורה הרשמית והמעשית של השפה. כמות גדולה של מלים וביטויים נותרו בעינם לאורך מאות השנים, ואף חלחלו לשפות אחרות, כולל לטינית, גרמנית, צרפתית, אנגלית, ועברית.

קישורים חיצוניים

- [http://www.perseus.tufts.edu/cgi-bin/text?lookup=encyclopedia+Euripides פרסאוס], אנציקלופדיה מקוונת לכתבי הספרות הקלאסית היוונית קטגוריה:שפות קטגוריה:שפות הודו-אירופיות קטגוריה:יוון als:Griechische Sprache ja:ギリシア語 ko:그리스어 ms:Bahasa Greek simple:Greek language th:ภาษากรีก

חיים

ms:Benda hidup simple:Life zh-cn:生命 החיים מוגדרים כמכלול התופעות הקורות לאורגניזם מרגע לידתו, ועד מותו. קיום החיים הוא מופלא, בלתי מוסבר ומשמש כנושא למחקר בתחומים רבים:
- אנשי הדת טוענים שהחיים ניתנים על ידי האל כשהם מתחילים ונלקחים מרצונו כשהם מסתיימים.
- הפילוסופיה חוקרת את משמעות החיים ומחפשת את הדרך הנכונה ביותר לחיות.
- התרבות יוצקת תכנים שונים לחיים.
- הביולוגיה חוקרת את תהליכי יצירת החיים. על פי הידוע עד כה, ישנם חיים רק על פני כדור הארץ שהוא כוכב הלכת בו אנו חיים, אך, במקביל לכך, נעשים מאמצים כבירים לאיתור חיים מחוץ לכדור הארץ.

מאפייני החיים

לאורגניזמים חיים יש כמה מאפיינים משותפים:
- רביה ותורשה.
- חילוף חומרים.
- גדילה והתפתחות.
- רגישות ותגובה לגירויים.
- אבני בניין של החיים הם התאים - יחידת החיים הבסיסית. CATEGORY:ביולוגיה CATEGORY:רוחניות ואמונה CATEGORY:פילוסופיה

ביולוגיה

ביולוגיה היא הענף המרכזי במדעי החיים; היא עוסקת בהרכבם והתנהגותם של יצורים חיים וביחסי הגומלין ביניהם ובין סביבתם. המונח הוגדר לראשונה על ידי חוקרי הטבע הצרפתים פייר אנטוני דה מונט וז'אן-בפטיסט דה לאמארק בסוף המאה ה-18.

תחומי הביולוגיה

הביולוגיה נחלקת לענפים שונים ולמדעי משנה רבים:
- ברמה האטומית והמולקולרית: :
- ביולוגיה מולקולרית: חקר תהליכים ביולוגיים, כמו נשימה, פוטוסינתזה וייצור חלבונים ברמה המולקולרית. :
- ביוכימיה: חקר מולקולות החיים, כמו חלבונים, סוכרים, שומנים, DNA ונוקלאוטידים, יחסי הגומלין ביניהן והשפעת הרכבם על תהליכים ביולוגיים. תחומי משנה: ::
- פרוטאומיקה, גליקומיקה וגנומיקה: חקר מכלול החלבונים, הסוכרים והגנים (בהתאמה) באורגניזם, קיטלוגם והבנת הדרך בה הם משפיעים על תכונות האורגניזם. ::
- פרמקולוגיה או רוקחות: חקר ופיתוח התרופות.
- גנטיקה: חקר התורשה. גנטיקה מולקולרית חוקרת את הנוקלאוטידים, חומצות הגרעין והגנים ברמה המולקולרית, וכן מוטציות, פגמים גנטיים ומחלות תורשתיות.
- ביולוגיה תאית: חקר מבנה התא ותפקודו, ברמת האברונים וברמה המולקולרית.
- ברמת האורגניזם הבודד: :
- אימונולוגיה או אימונוביולוגיה: חקר תגובת הגוף לפתוגנים, :
- פיזיולוגיה: חקר תפקוד גוף האורגניזם, האיברים, מערכות האיברים ויחסי הגומלין ביניהם. תחומי משנה: ::
- אלקטרופיזיולוגיה ונוירופיזיולוגיה: חקר השרירים (אלקטרו), המוח (נוירו) ומערכת העצבים (שני התחומים). ::
- ביומכניקה: חקר תנועתם של אורגניזמים, וכן תנועתם של איברים שונים (כמו הלב והריאות) בגוף האורגניזם. תחום משנה: :::
- קינזיולוגיה: חקר תנועת האדם. :
- היסטולוגיה: חקר הרקמות. :
- אנטומיה: חקר הרכב ומבנה האיברים בגוף האורגניזם. תחומי משנה: ::
- זואוטומיה: חקר איבריהם של בעלי-חיים. ::
- פיטונומיה: חקר מבנה הצמחים. ::
- אנטומיה השוואתית: חקר הגורמים להבדלים בתפקוד ובמבנה של יצורים שונים ברמת האיברים.
- ברמת קבוצות האורגניזמים: :
- טקסונומיה או סיסטמטיקה: סיווג ומיון האורגניזמים. :
- אתולוגיה: חקר דפוסי התנהגות בעלי-חיים בסביבתם הטבעית. :
- זואולוגיה: חקר בעלי-החיים. עשרות תחומי משנה, עבור כל קבוצת בעלי-חיים (למשל: אורניתולוגיה (חקר העופות), אנטמולוגיה (חקר החרקים)). :
- בוטניקה: חקר הצמחים. :
- מיקולוגיה: חקר הפטריות. :
- פיקולוגיה: חקר האצות. :
- מיקרוביולוגיה או בקטריולוגיה: חקר החיידקים. מיקרוביולוגיה רפואית חוקרת מחלות הנגרמות על-ידי חיידקים. :
- וירולוגיה: חקר הנגיפים.
- ביולוגיה התפתחותית או אמבריולוגיה או אונטוגניה: חקר התפתחות האורגניזם מרגע היווצרותו ועד מותו. חקר גדילת התאים, התמיינותם והתפתחות הרקמות והאיברים השונים.
- ברמת האוכלוסיה: :
- אקולוגיה: חקר יחסי גומלין בין אורגניזמים וסביבתם, וכן חקר איכות הסביבה. :
- פאוניסטיקה: חקר תפוצתם של בעלי-חיים במקומות שונים בעולם, והסיבות לכך. :
- אבולוציה: חקר התפתחות האורגניזמים במרוצת הדורות והשפעתן של התורשה והסביבה על התפתחות זו. תחומי משנה: ::
- מיקרואבולוציה וגנטיקה של אוכלוסיות: הרמה המולקולרית. חקר הורשתם של גנים במרוצת הדורות, ויחסי הגומלין בין גנים באוכלוסיות. ::
- מקרואבולוציה: רמת האוכלוסיה העולמית. חקר הפצתן של אורגניזמים ותכונות על פני כדור הארץ במרוצת הדורות. ::
- פילוגנטיקה: חקר הקרבה היחסית בין מינים שונים של אורגניזמים.
- ביוטכנולוגיה: פיתוח שימושים לחיידקים בתעשיה, לייצור תרופות, מזון וכימיקלים.
- ביואינפורמטיקה: פיתוח עזרי מחשוב לשימוש הביולוגיה, במיוחד בתחומי הגנומיקה, הפרוטאומיקה והפילוגנטיקה.
- ביופיזיקה: חקר תהליכים ביולוגיים מההיבט הפיזיקלי (למשל: תנועת נוזלים בתא ובגוף, השפעת הכבידה על תנועת אורגניזמים, הולכה חשמלית בגוף).
- טוקסיקולוגיה: חקר הרעלים, הרעלנים והשפעתם על אורגניזמים. תחומים רבים ברשימה זו חופפים או שייכים למספר תחומי על: כך, למשל, גנומיקה שייכת לביוכימיה ולגנטיקה יחדיו; וביופיזיקה ונוירופיזיולוגיה עוסקות לעתים בנושאים חופפים. כפי שניתן לראות, הביולוגיה נעזרת ותלויה במדעים רבים אחרים. אלקטרופיזיולוגיה שייכת גם לפיזיקה, למשל, ואילו רוקחות שייכת גם לרפואה. מהסיבה הזו למדים סטודנטים לביולוגיה בשנת הלימודים הראשונה מתמטיקה, כימיה, ביוכימיה ופיזיקה, שכן ללא הבנה בתחומים אלו לא ניתן להסביר תופעות ביולוגיות, וכן מחשבים, אשר מהווים כיום כלי עזר חיוני ביותר למחקר הביולוגי. קטגוריה:מדעי החיים
- als:Biologie ja:生物学 ko:생물학 ms:Biologi simple:Biology th:ชีววิทยา

אנטומיה

אנטומיה היא המדע העוסק במבנה איברי הגוף ומיקומם ביצור. מומחה לאנטומיה נקרא אנטומיסט. יצור מקור המילה אנטומיה מהמילה היוונית אנטרופוס שפירושה אדם ומהמילה הלטינית טום שפירושה חיתוך. לעיתים משתמשים גם במילה היוונית דיסקציה שפירושה הוא גם "חיתוך". מדע האנטומיה התפתח יחד עם הרפואה, והתבסס ברובו על נתיחות פוסט-מורטם של גופות אנשים חולים ובריאים גם יחד. נתיחות אלה איפשרו לרופאים, מעבר לחקר התפקוד הנורמלי של האיברים (הפיזיולוגיה שלהם), להבין גם מהלכי מחלות והשפעתן על איברי הגוף. כיום, הפתואנטומיה היא חלק בלתי נפרד מהפתולוגיה שפירושה תורת החולי, ומהווה גם נדבך חשוב ברפואה המשפטית; ניתן לזהות אדם על-פי מחלותיו וצורות מיוחדות של איבריו. אמנים רבים, ובהם ליאונרדו דה וינצ'י, למדו אנטומיה על-מנת לצייר גוף אנושי בדיוק המירבי. ליאונרדו אף הגדיל לעשות וצייר אטלס אנטומי - מהראשונים מסוגו בעולם - שבו הראה את גוף האדם כפי שראה לנכון. אמנם, האטלס היה קרוב יותר לדמיון מאשר למציאות - אך היווה תרומה חשובה למדע הרפואה. כיום, אטלסים אנטומיים נפוצים מאוד, וציורם הוא אכן אמנות.

ראו גם

- אנטומיה - מונחים

קישורים חיצוניים

- [http://www.ehc.com/vbody.asp סיור וירטואלי בגוף האדם]
- [http://65.201.6.68/netterart אמנות האנטומיה של דר' נטר]
- [http://galileo.imss.firenze.it/news/mostra/6/e64.html ליאונרדו דה-וינצ'י האנטומיסט]
- קטגוריה:תחומים בביולוגיה קטגוריה:רפואה ja:解剖学 ko:해부학 simple:Anatomy th:กายวิภาคศาสตร์

אבולוציה

אבולוציה (מלטינית: Evolvere "התפתחות") היא תהליך התהוות השינויים ההדרגתיים המתרחשים במרוצת הדורות בתכונות המורפולוגיות, הפיזיולוגיות וההתנהגותיות של אורגניזמים. התאוריה המרכזית והמקובלת ביותר היא תאורית הברירה הטבעית, שטוענת כי האבולציה היא תוצאה ממוטציות ומברירה טבעית. האבולוציה היא תפישה המבקשת להסביר את מבנה האורגניזם באמצעות תיאור אופן התפתחותו מאורגניזמים אחרים. תיאור תכלית איבריו של האורגניזם לא ייחשב הסבר מספק לקיומם על פי תפישה זו, הדורשת הסבר מעין היסטורי על אודות האופן בו התפתח האיבר לצורתו הנוכחית. בזמן הקדום, הפילוסוף היווני אמפדוקלס היה ככל הנראה הראשון להציע תאוריה אבולוציונית על מוצא המינים. אביה של התאוריה האבולוציונית בזמן המודרני הוא הביולוג הבריטי צ'ארלס דארווין, אשר פירסם לראשונה את רעיונותיו בספר "על מוצא המינים", בו תיאר את מחקריו ותצפיותיו במסעותיו מעבר לים. בספר זה מנסה דארווין להפריך את הטענה בדבר נצחיות המינים, שמקורה בהגותו של הפילוסוף היווני אריסטו ושהיתה מקובלת מאז ימי הביניים בתרבויות המונותיאסטיות, ולהוכיח כי המינים התפתחו ממינים אחרים שקדמו להם, בתהליך אותו כינה "הברירה הטבעית".

הברירה הטבעית

בניסוחה המדויק מניחה הברירה הטבעית כי:
- יש שוני בתכונות של היצורים השונים.
- עם מעבר הזמן מופיעות מוטציות מקריות הגורמות להווצרות תכונות חדשות.
- ליצורים בעלי תכונות שונות יכולת הישרדות שונה.
- היצורים מעבירים את תכונותיהם לצאצאיהם. ומסיקה מכך ש:
- מתקיים תהליך מתמשך של "ברירה טבעית" כך שלאורך זמן נשארות רק התכונות המספקות עבור היצורים ששרדו יכולת התאמה טובה יותר לתנאי הסביבה. על פי עקרון הברירה הטבעית, מאגר המשאבים בטבע מוגבל, והשורדים הם אלו המותאמים ביותר לתנאי המחייה בסביבתם. רעיון זה, שמקורו בתיאוריות חברתיות קפיטליסטיות שקדמו לדארוויניזם, למשל תומס מלתוס, מספק הסבר משכנע לתצפיות ומחקרים שנערכו מאז דארווין ועד ימינו. תאוריה זו התמודדה בהצלחה עם שתי תיאוריות יריבות - הלמרקיזם (תאוריה אבולוציונית שהגה הזואולוג הצרפתי לאמארק ושהיתה מקובלת בברית המועצות, לפיה שינויים שחלו על פרט בחייו יועברו בתורשה לצאצאיו) והבריאתנות (תפישה הממשיכה להחזיק בנצחיות המינים, כפי שנבראו על ידי האל, ומקובלת בקרב כמה זרמים מונותיאסטים פונדמנטליסטים). כיום בודדים המדענים החולקים על תורת האבולוציה. השפעת רעיונותיו של דארווין התפשטה הרחק מעבר לתחומי הביולוגיה, והביאה ללידתן של תפישות התפתחותיות חדשות בתחום מדעי הטבע ומדעי החברה. אולי הידועות לשמצה מכולן הן התיאוריות של הדרוויניזם החברתי מבית מדרשו של ספנסר ודומיו, שהשפיעו השפעה רבה על האידיאולוגיה הנאציונל סוציאליסטית של הרייך השלישי. תאוריות אלו התבססו על פי רוב על פרשנות מעוותת ושגויה של עקרון הברירה הטבעית, כאשר "המתאים שורד" הפך להיות "החזק שורד". ראוי לציין כי על פי תורת האבולוציה, המתאים ביותר לתנאי הסביבה אינו בהכרח החזק ביותר או התוקפני ביותר, ובמקרים רבים מאד דווקא אסטרטגיה של שיתוף פעולה ועזרה בין בני המין יכולה להוות יתרון אבולוציוני.

הדיון סביב האבולוציה

הוויכוח על תורת האבולוציה של דארווין הוא אחת מזירות הקרב החשובות של הימין הכנסייתי בארצות הברית. השמרנים רואים במשנתו של דארווין נדבך מרכזי באג'נדה ליברלית מזיקה, שמטרתה לבלבל את התלמידים הצעירים ולערער את יסודות הדת (ביקורת זו פעלה על רקע מאמצים רבים של הימין השמרני להחדרת עקרונות הדת במערכת החינוך). הליברלים, לעומת זאת, ראו בכך את חוד החנית במאבק שלהם לשמור על הפרדת הדת מהמדינה. עמדתם של שוללי האבולציה, המאמינים בבריאת העולם, קרויה בריאתנות. מבין מתנגדי תורת האבולוציה גרסו שתורה זו היא תאוריה בלבד, שכן אף אדם לא נכח בהתהוותה.

עדויות לתוקפה של האבולוציה

העדויות לתוקפה של האבולוציה בכלל, ושל התאוריה המרכזית שלה הברירה הטבעית מחולקות לסוגים רבים:
- עדויות מתורת המיון, הסיסטמתיקה, אותה יסד השוודי לינה (LINNE), במאה ה-18. עיקרה הוא חלוקת בעלי החיים והצמחים למינים, סוגים, משפחות ולסדרות, לפי מידת השוני והקרבה ביניהם. :תורת האבולוציה טוענת שאילו בעלי החיים היו חסרי קשרי מוצא (לפי תורת הבריאה) הייתה צריכה להיווצר ערבוביה של צורות שונות. ההדרגתיות במידת השוני מעידה, אם כן, על הקרבה והריחוק של מוצאם המשותף.
- ביוגאוגרפיה- חקר תפוצתם של בעלי חיים וצומח. ביבשות מבודדות ואיים. לא ניתן להסביר את בעלי החיים המצויים שם רק ע"י ההסתגלות האבולוציונית אלא ע"י תולדות התפתחותם ביחס לבידודם הגאוגרפי. :לדוגמא, בעולם החי של אוסטרליה, היונקים המפותחים יותר (העיליים) נדירים שם ביחס ליונקים הירודים. חוץ ממספר עטלפים, מכרסמים, וכלב בר המכונה "דינגו", כל שאר היונקים הם יונקי ביב, ובעלי כיס, כגון הברווזן, קיפוד הנמלים, הקנגרו והקואלה. בשארית העולם, יונקים אלו נכחדו, ואת מקומם תפסו היונקים העיליים – הדוב, האריה הסוס וכו'. עובדה זאת ניתן להסביר בעקבות ניתוקה של אוסטרליה משאר העולם לפני כ 130 מליון שנה. באוסטרליה לא התפתחו היונקים העיליים והם לא יכלו להגיע אליה בעקבות בידודה.
- עדויות מהאנטומיה המשווה – התורה שמשווה בין מבנה הגוף והאיברים של בעלי חיים שונים. כאן ניתן להבחין באיברים הומולוגיים: איברים הדומים זה לזה במבנה הפנימי. השוני יכול להיות במבנה החיצוני ובתפקוד (לדוגמא, הידיים שלנו וכנפי הציפורים – דומים במיקומם בגוף, במבנה העצמות ואספקת הדם). השוני נובע מההסתגלות הסביבתית השונה והשימוש השונה. :כמו כן, ניתן להבחין בשרידי איברים – איברים או שרירים מנוונים חסרי שימוש. האיברים הם שרידים מהדורות הקדומים שלא נותר להם שימוש. :באדם בלבד נמצאו למעלה ממאה שרידי איברים שונים: התוספתן והמעי העיוור (בבע"ח צמחוניים משמשים איברים אלו לעיכול התאית ע"י חיידקים מיוחדים. אצל האדם התוספתן דק ונטול כל שימוש בעיכול), שערות הגוף (החסרות כל חשיבות בשמירת חום הגוף)), עצם הזנב (העוקץ) שהיא שריד של זנב הומנואידים קדומים יותר, ושרירי האוזן, שרוב האנשים אינם מסוגלים להניעם (שריד לשרירי האוזניים של יצורים כגון כלבים, שיכלו להזיז את אוזניהם כדי לשמוע יותר טוב, או לקרר את גופם)
- פליאואונטולוגיה – תורת המאובנים - המדע העוסק בחקירת סימנים שהשאירו בע"ח וצמחים בשכבות האדמה השונות. בין החיות נמצאו חיות שלא קימות כיום, צורות מהעבר הרחוק (לדוגמא: הדינוזאורים).
- חוליות ביניים הם מאובנים, שמהווים צורות מעבר בין יצורים שחיים כיום. לדוגמא: הארכיאופטריכס (כנף קדומה), מאובן שנמצא בגרמניה במאה הקודמת. עוף זה, איחד בתכונותיו את תכונות העוף ותכונות הזוחל. היה לו מקור, שהיה בעל שיניים רבות; גפיו הקדמיות היו בצורת כנפיים – אך בשוליהן הקדמיות היו אצבעות בנות תנועה מצוידות בציפורניים. זנבו היה כאורך גופו, והוא היה בגודל של תרנגולת. הוא לא היה מסוגל לעוף.
- מאובנים חיים הם בעלי חיים וצמחים החיים כיום המהווים צורות מעבר ושייכים לקבוצות שנכחדו מהעולם. לדוגמא הברווזן – יונק החי במזרח אוסטרליה וטסמניה. הוא בעל מקור, פרווה והוא מטיל ביצים. פתח הביב שיש לו אופייני לעופות וזוחלים (אצל היונקים יש פתחים נפרדים לרביה, שתן, וצואה). הברווזן חי באוסטרליה, שבה לא התפתחו היונקים העיליים, ולא תפסו את מקום היונקים הירודים במלחמת הקיום.
- אמבריולוגיה – תורת התפתחות העוברים. בשלבי ההתפתחות הראשונים, דומים מאד ולדות בע"ח זה לזה. בע"ח מתקדמים, עוברים אותם שלבים שעוברים בע"ח נחותים מהם, גם אם השלבים לא רלוונטיים להתפתחותם. :לדוגמא: בעוברי האדם וכמו כן בכל עוברי בעלי החוליות, מופעים חריצי הזימים, והזנב בשלבים מקודמים של ההתפתחות. בחודש החמישי מכוסה עובר האדם בשכבה של שערות צפופות, כגון אלו של הקוף. כל אלו מתנוונים, ונושרים בשלבי ההריון.
- ביוכימיה – את בע"ח ניתן למיין לא רק לפי מבנה הגוף, אלא גם לפי המבנה הכימי שלו. לדוגמה: השוני בחומרים הבונים את גופנו (החלבונים) שלנו, לבין אלו של השימפנזים הוא 2.5%. ז"א, שאנו דומים לשימפנזים בכ - 97.5 אחוז מבחינה כימית. בנוסף לאלו, התפישה האבולוציונית המודרנית חבה חוב גדול לחלוץ התורשה, נזיר בשם גרגור מנדל, אשר ערך ניסויים בגינת מנזרו בהכלאת שני זנים של אפונת גינה. בעקבות ניסויים אלה פיתח מנדל תאוריה בנוגע לאופן בו מועברות תכונות מפרטים לצאצאיהם. תאוריה זו התפתחה באופן משמעותי עם גילוי מנגוני התורשה של התא בשנות ה-40 של המאה העשרים. גילוי זה פרץ את הדרך לפרויקט הגנום האנושי ולמגוון רחב של יישומים גנטיים בתעשיה וברפואה. הקשר בין האפונים של מנדל לפרוייקט הגנום האנושי עובר דרך האבולוציה המולקולרית - תחום שהתפתח בשנים האחרונות, יחד עם גילוי חלבונים וגנים חדשים והאפשרות הטכנית של "ריצוף" - sequencing - שלהם. ריצוף הינו קביעת רצף אבני הבניין של החלבון או הגן (שהוא, למעשה, מקטע DNA). אבני הבניין של חלבון נקראות חומצות אמינו. אבני הבניין של ה-DNA נקראות נוקלאוטידים. האבולוציה ה"קלאסית" מנסה לסווג ולמיין את עולם החי לפי מאפיינים חיצוניים - הימצאות או העדר עצמות, סימטריה דו-צדדית, זימים וכדומה, או לפי קריטריונים של צורה, גודל וצבע של מאפיינים אלה. הנחת היסוד של האבולוציה הדארווינית היא שתכונותיו הנוכחיות של כל יצור הן תוצאה של ברירה טבעית שאירעה בעשרות אלפי הדורות שקדמו לאותו יצור, ושדמיון או חוסר-דמיון בתכונה מסויימת יכול להוות עדות לקירבה אבולוציונית של שני אורגניזמים שונים. האבולוציה המולקולרית מנסה להגיע לאותן תוצאות - סיווג ומיון, אך על ידי השוואה של רצפי חלבונים ו-DNA. הנחת היסוד של האבולוציה המולקולרית היא, שבכל תהליך של שכפול חומר גנטי - תהליך המתרחש בכל חלוקה של תא - חלות טעויות אקראיות. חלק מטעויות אלו הן קטלניות, כיוון שלאורגניזם הנושא אותן יש סיכוי קלוש להגיע לבגרות ולהביא צאצאים. טעויות אחרות הן נייטרליות ומונצחות ב-DNA כיוון שלנושא אותן אין יתרון או נחיתות משמעותית לעומת אורגניזם הנושא את הרצף המקורי. במהלך הדורות, מצטברות בגנום טעויות שונות (מוטציות). אם משווים רצף DNA מסויים בקבוצת יצורים, רואים ברוב המקרים שונות בין הרצפים. מידת השונות תלויה בחברי הקבוצה שבחרנו. כך לפי מחקר זה אפשר למפות את התפתחות האדם ואת תהליך התפשטותו בעולם. ואכן חוקרים סוברים כי מוצאו של האדם מאפריקה, ומשם הגיע למרכז אסיה ודרומה, חלקו ירד להודו ולאוסטרליה (דימיון בין הודים לאבורג'נים) וחלקו המשיך צפונה אל רוסיה וסיביר ומשם המשיך לאמריקה. (דימיון בין המונגולים לבין האינדינים). (האם הקבוצה כוללת רק בני אדם? רק אוגרים? בני אדם וקופים? כל החולייתנים? כלב-ים מול כלנית?), ברצף המסויים שנבחר (האם הוא גן המקדד לחלבון, גן אחר, או אולי אזור שאינו כולל גנים כלל), ובגורמים רבים אחרים. איך מודדים שונות בין רצפים של אותיות? קיימים אלגוריתמים שונים ושיטות שונות. כל אלגוריתם מבוסס על הנחות יסוד שונות לגבי תהליך ההחלפה של נוקלאוטיד אחד באחר או של חומצת אמינו אחת באחרת.

לקריאה נוספת

- ריצ'רד דוקינס, הגן האנוכי - עוסק בהגנת האבולוציה והסברתה.
- ריצ'רד דוקינס, השען העיוור - עוסק בהגנת האבולוציה והסברתה.
- ריצ'רד דוקינס, הטיפוס על ההר הבלתי סביר - עוסק בבעיות חדשות באבולוציה.
- דארווין, מוצא המינים - סיפרו המפורסם של צ'ארלס דארווין.

ראו גם

- מוצא האדם
- מוצא משותף
- משפט הקופים
- אבולוציה מולקולרית
- המרק הקדום
- ביואינפורמטיקה
- פירסומים חשובים באבולוציה
- בריאתנות (על השוללים את האבולציה)
- אבולוציה של השפה
- ברירה זוויגית
- ברירת שארים

קישורים חיצוניים

- [http://gifted.cet.ac.il/gifted/skira/evolution סקירה על רעיון האבולוציה] - באתר "בארץ הדעת"
- איריס פריי, [http://www1.snunit.k12.il/heb_journals/galileo/011014.html כיצד התהוו החיים], כיצד החלה האבולוציה ואיך הפך חומר דומם לחומר חי - באתר "סנונית" (פורסם ב"גלילאו")
-
- פרופ' יוסף נוימן, [http://www.hofesh.org.il/articles/science/evolution_neuman.html למה קיימת התנגדות לאבולוציה ולדארוויניזם?] - באתר "חופש"
- ד"ר יצחק רפאל עציון, [http://www.daat.ac.il/daat/kitveyet/niv/torat-2.htm תורת האבולוציה בביקורת המדע המדויק החדיש] - באתר "דעת - אתר לימודי יהדות ורוח"
- ד"ר מרדכי הלפרין, [http://www.daat.ac.il/daat/kitveyet/assia/avolution.htm חוקי אבולוציה ויהדות] - באתר "דעת - אתר לימודי יהדות ורוח"
- צ'ארלס דארווין, [http://www.talkorigins.org/faqs/origin.html "מוצא המינים"] (אנגלית)
- [http://www.pbs.org/wgbh/evolution מסע בנבכי האבולוציה] - באתר PBS (אנגלית) קטגוריה:תחומים בביולוגיה קטגוריה:אקולוגיה
- ko:진화 ja:進化 th:วิวัฒนาการ

אקולוגיה

אקולוגיה שנקראת בעברית תורת הסביבה, היא ענף בביולוגיה החוקר את יחסי הגומלין בין היצורים השונים ובין היצורים וסביבתם, הקובעים את המגוון והשפעה של המינים. מקור המונח אקולוגיה הוא מהמילים ההיווניות: oikos שפרושה "בית" ו-logos שפרושה "תורה".

בית הגידול

בית הגידול הוא מכלול התנאים הביוטיים והאביוטיים באזור מסויים. בבית גידול ישנן 'חברות', חברה היא מספר אוכלוסיות של מינים שונים המקיימות בינהן יחסי גומלין. אוכלוסיות הינן קבוצות של פריטים מאותו המין (מין במובן של זן ולא של זוויג). יש להדגיש כי אוכלוסיה היא לא להקה אלא מספר הפריטים של מין מסויים הקיימים בבית הגידול כולו. ניתן לסכם את הדברים בצורה הבאה:
- בבית גידול ישנה חברה אחת או יותר.
- בחברה ישנן מס' אוכלוסיות המקימות ביניהן יחסי גומלין.
- כל אוכלוסיה מורכבת מספר מסוים של פריטים מאותו מין.

האיזון האקולוגי

בבית גידול חשוב שיווצר איזון אקולוגי, זאת אומרת הגעה למצב בו מכלול המשאבים שווה למכלול הצריכה של כלל האורגניזמים בבית הגידול. איזון אקולוגי מופר בקלות רבה ומספיק להוציא גורם אחד, ביוטי או אביוטי בכדי לערערו. לעיתים, תגובות פיצוי למאפשרות לחזור לאיזון.

הסוקסציה

סוקסציה היא תהליך בו מתפתחת חברה בבית גידול עד שהופכת יציבה ומאוזנת. הסוקציה מתחלקת לשניים:
- סוקסציה ראשונית
- וסוקסציה משנית

סוקסציה ראשונית

סוקסציה ראשונית היא הגעה של אורגניזמים לבית גידול חדש. הסוקסציה היא תהליך הדרגתי בו אט אט מתפתחת החברה, החל מחברה ירודה ומהירת התפתחות (חברת החלוץ הראשונית שהגיעה לבית הגידול, כגון: צמחים חד שנתיים וחרקים שונים) ועד לחברות המפותחות ביותר ומן הסתם גם האיטיים ביותר בהתפתחותם וברבייתם (חברת השיא שכוללת אורגניזמים כגון עצים רחבי עלים ובעלי חיים שונים). חברת החלוף היא מעין שלב ביניים בין חברת החלוץ לחברת השיא. הסוקסציה נעצרת ב'נקודת השיא', נקודת השיא היא אינה נקודה מוגדרת אלא יחסית וכללית.

סוקסציה משנית

הסוקסציה המשנית מתרחשת כאשר נפגעת החברה והיא צריכה להשתקם כגון לאחר שריפה ביער מסויים. הסוקסציה המשנית אינה מתחילה מאפס כמו הסוקסציה הראשונית אך החברה צריכה לטפס שוב אל נקודת השיא בה שרתה קודם. הסוקסציה המשנית, להבדיל מן הסוקציה הראשונית נגישה יותר לתצפית על ידי האקולוגים כי ידוע למדענים היכן היא מתרחשת ומתי (שלא כמו בסוקסציה הראשונית).

סוקצסיה מלאה

המודל המלא לסוקצסיה הוא מודל ובו חברת החלוץ מתיישבת במדבר שבו המים אינם זמינים לצמחים בשל חילוחולם המהיר למי התהום (דרך הרווחים הגדולים שבין גרגירי הקוורץ ושברי הצדפות), חברת החלוץ מיצבת מעט מאוד את הקרקע אך מספקת מזון ומחסה לחרקים קטנים. לאחר שהקרקע מעט מיוצבת וישנם חרקים ממינים שונים, מגיעים צמחים מפותחים יותר שמייצבים את הקרקע באמצעות שורשיהם באופן טוב יותר ובעיקבות החרקים מגיעים מכרסמים קטנים. בכל פעם שהקרקע מיוצבת יותר, מגיעים צמחים מפותחים יותר ובע"ח שהם הטורפים הטבעיים של בע"ח שנמצאים כבר בבית הגידול. חברת החלוף היא חורש העשוי שיחים ובני שיח, האדמה כבר די מיוצבת, בבית הגידול נמצא מגוון רחב של בע"ח. בחברת השיא כבר יש יערות גשם (כמו האמזונס למשל), הקרקע מיוצבת ביותר ומתקיימת במקום מערכת אקולוגית שלמה הכוללת מגוון אדיר של מיני בע"ח.חשוב לציין כי במודל הסוקצסיה המלאה, חברת השיא מקיימת את כל יחסי הגומלין הקיימים, בין כל האורגניזמים הנמצאים בבית הגידול, וזאת בניגוד לחברת החלוץ ולחברת החלוף שמקיימות רק חלק מיחסי הגומלין, בדרך לחברת השיא, בזמן שבית הגידול מתפתח.

שמירת איכות הסביבה

תחום חשוב באקולוגיה הינו חקר ושמירת איכות הסביבה, העוסק ביחס האדם לטבע הלא אנושי. האדם, כשאר האורגניזמים, זקוק למשאבים בכדי לשרוד. כפי שנכתב לעיל חברה אקולוגית מגיעה בשלב מסוים לאיזון בינה לבין שאר המרכיבים בבית הגידול. לעיתים כאשר האדם צורך את המשאבים למחייתו הוא עלול להזיק לאיזון האקולוגי ולגרום בכך לפגיעה בטבע. לכן יש לשמור על האיזון האקולוגי בעולם בכך שלפני שנצרוך משאבים נחשוב על ההשלכות שעלולות להיות לצריכה זו ולהסיק מסקנות.

ראו גם

- אקולוגיה - מונחים
- אומניסייד
- שמירת כדור הארץ
- הלבנת אלמוגים
- כושר נשיאה
- סימביוזה
- ארקולוגיה
- קטגוריה:תחומים בביולוגיה קטגוריה:שמירת הסביבה als:Ökologie ja:生態学 ko:생태학 ms:Ekologi simple:Ecology th:นิเวศวิทยา

תא

תא (Cell) הוא יחידת החיים הבסיסית בעולם הטבע. כל היצורים מלבד נגיפים מורכבים מתא אחד או יותר. ישנם יצורים המורכבים מתאים פשוטים וחסרי גרעין, כמו החיידקים למשל, ישנם יצורים חד תאיים המורכבים מתא אחד בלבד, כמו הסנדלית או האמבה לדוגמא, וישנם יצורים המורכבים ממיליוני תאים, כמו האדם או עץ.

חקר התא בהיסטוריה

הכל החל, בעיקבות כך ש רוברט הוק בנה את המיקרוסקופ הראשון, ולאחר מכן צפה במיקרוסקופ שלו בפקקי שעם, ושם, דפנות תאי השעם הזכירו לו את תאי הנזירים, ולכן הוא טבע את המונח - תא (Cellula). גם אחריו, אנתוני ון לייבנהוק שיפשף עדשות, ומהם הוא בנה מיקרוסקופ, איתו הוא ראה יצורים חד תאיים שמצא על ידי התבוננות במי גשם, ובו הוא ראו גם בקטריות, שבאו מגופו עצמו. הוא תיאר בעזרת המיקרוסקופ ה"חדיש" שלו גם תאי דם, תאי זרע ויצורים קטנים בהרבה. אך למרות כל הגילויים והתצפיות הללו, עדיים האנשים בתקופתם לא הצליחו להבין את מבנה התא. רק לאחר מכן, בהופעתה של התאוריה התאית, החלה הבנת התא ומבנהו. במאה ה-19, בשנת 1838, הוצעה תאוריה זו על ידי שני חוקרים גרמנים - מתייס שליידן ותיאודור שוואן. התאוריה טוענת שכל היצורים החיים מורכבים מתאים ומרכיבים של תאים. למרות שהיו מיקרוסקופים עוד לפני תקופתם של שליידן ושוואן, רק הם היו הראשונים שניסחו את התאוריה התאית, למרות שאף הם האמינו שיצורים חיים נוצרים ספונטנית. התאוריה התאית הורחבה לאחר מכן על ידי חוקר גרמני נוסף, ששמו וירכאו. כעת התאוריה התאית טענה דבר נוסף, והוא, שתאים אינם נוצרים ספוטנית, אלא רק מתא אחר. מייחסים לו את המשפט בלטינית הקובע שכל התאים באים מתא אחר (Omnis cellula e cellula).

סוגי תאים

נהוג לחלק את התאים על פי מבנם לשני סוגים:
- תא אאוקריוטי- תא הבנוי מאברונים ממודרים בעזרת קרום תא (ממברנה), תא זה מכיל אברונים רבים שהמרכזי מביניהם הוא הגרעין, המכיל בתוכו את החומר התורשתי (תא דם אדום הוא מקרה מיוחד בו מאבד התא את הגרעין במהלך הווצרותו מתא אב). החיות העילאיות - משמרים המורכבים מתא בודד ועד בני אדם המורכבים ממליוני תאים אאוקריוטיים. הצמחים מורכבים גם הם מתאים אאוקריוטים השונים במקצת מתאי היצורים החיים.
- תא פרוקריוטי- תא שאינו ממודר, בעל ממברנה חיצונית בלבד. בתוך ממברנה זו נמצא כל חומר התא - מאנזימים המשמשים לפירוק המזון ועד החומר התורשתי. חיידקים הינם תאים פרוקריוטיים. מזון

מבנה התא

מבנה התא משתנה מיצור ליצור ואין תא דם של נמר זהה לתא בעלה של נרקיס או לתא דם של אדם. גם ביצורים עצמם מבנה התאים ותיפקודם שונה זה מזה, התאים המרכיבים את הלב לדוגמא שונים מתאים בכבד. לקבוצת תאים בעלי מכנה משותף של מוצא, תפקוד ומבנה המבצעים יחדיו פעולה מסויימת קוראים רקמת תאים.

אברונים

אברונים הנקראים גם אורגנלות הם מבנים קטנים ומורכבים הנמצאים בתוך התא וממלאים תפקידים שונים בחיי התא. אפשר לראותם כאיברים זעירים, ולכן הם נקראים אברונים. יש אברונים נפוצים המצויים בתוך כל תא, לעומת זאת, ישנם אברונים נדירים המיוחדים לסוגי תאים מסויימים בלבד. להלן האברונים המתפקדים בתא:
- קרום התא (ממברנה)
- ציטופלסמה
- רשתית אנדופלזמית
- ציטוסקלטון
- ER (רטיקולום אנדופלסמי)
- פרוקסיסום
- ריבוזום
- אנדוזום
- דופן התא

ראו גם

- מיטוזה
- מיוזה

קישורים חיצוניים

- [http://library.thinkquest.org/C004535/introduction.html Cellupedia] - מקור מידע ומדריך על התא (באנגלית)
- ja:細胞 ko:세포 ms:Sel simple:Cell th:เซลล์ (ชีววิทยา)

מולקולה

מולקולה (או פרודה): מספר אטומים המחוברים ביניהם בקשר כימי. המולקולה היא החלק הקטן ביותר של תרכובת כימית ששומר על תכונותיה. מולקולה עשויה להיות מורכבת מאטומים זהים כמו מולקולת חמצן, O₂, שמורכבת משני אטומי חמצן, או מאטומים שונים כמו מולקולת מים H₂O. היא יכולה להיות מורכבת משני אטומים כמו מולקולת החמצן, מעשרות אטומים כמו מולקולת סוכר, או ממיליוני אטומים כמו מולקולת DNA. המולקולה יכולה להיות מתוארת ע"י הנוסחה האמפירית שלה שמתארת כמה אטומים מכל סוג יש בה. כך הנוסחה האנליטית של מים היא כאמור H₂O. אולם עבור מולקולות מסובכות הנוסחה האמפירית אינה מספיקה בשביל לתאר באופן ייחודי את המולקולה. כך אותה נוסחה אמפירית C₂H₆O יכולה לתאר שני חומרים בעלי תכונות שונות לחלוטין כמו אתנול שנוסחתו הכימית היא CH₃CH₂OH, ואתר דו-מתילי CH₃OCH₃.

מולקולה חד אטומית

מולקולה חד-אטומית היא מולקולה בה נמצא אטום יחיד. האטום המרכיב את המולקולה הוא בד"כ גז אציל. הסיבה לכך שגזים אצילים יוצרים מולקולה חד אטומית היא בכך שהשאיפה הטבעית של האטומים למילוי רמת האנרגיה האחרונה, הקרויה גם "רמת הערכיות", לא קיימת אצלם מכיוון שרמת הערכיות שלהם כבר מלאה, והם לא פעילים מבחינה כימית. למולקולה החד-אטומית ישנה חשיבות גדולה בחקירת קשרים כימיים ובגילוי קשר ואן דר וואלס.

ראו גם

- מיון החלקיקים קטגוריה:כימיה קטגוריה:חלקיקים מרוכבים als:Molekül ja:分子 ko:분자 simple:Molecule th:โมเลกุล

מיקרואורגניזם

מיקרואורניזמים (Microorganisms) או מיקרובים (Microbes) הם יצורים קטנים עד כדי כך שאינם נראים לעין הבלתי-מזויינת. מונח זה נרדף למונח יצור חד-תאי, אף על פי שניתן לראות חלק מהיצורים החד-תאיים מממלכת הפרוטיסטים (יצורים חד-תאיים אוקריוטיים) ללא צורך במיקרוסקופ. הענף בביולוגיה החוקר את המיקרואורגניזמים הוא המיקרוביולוגיה. מיקרואורגנזימים חברים ברוב יחידות המיון. גודלם של אורגנזימים השייכים לממלכת החיידקים האמיתיים, החיידקים הקדומים והפרוטיסטים הוא כמעט תמיד מיקרוסקופי. אפשר למצוא מיקרואורגניזמים כמעט בכל מקום בטבע, הודות לכך שרבים מהאורגניזמים הם קיצונאים (אקסטרמופילים), כלומר - מותאמים לחיות בתנאים קשים למחייה עבור כל יצור אחר. ניתן למצוא אותם בסביבות כגון הקטבים, מדבריות, גייזרים, מתחת למשטחי סלעים ובקרקעית האוקיינוס. חלקם יכולים לחיות זמן רב בריק (ואקום) וחלקם ניחן בעמידות לקרינה. חשיבותם של רבים מהמיקרואורגנזימים היא בהיותם מפרקים, הנוטלים חלק מרכזי בתהליכי מיחזור החומרים. בחלקם משתמשים אף בתהליכי תסיסה בביוטכנולוגיה, למשל בייצור יין ובאפיה.

חשיבות המיקרואורגניזמים

- במחזור חומרים בטבע: כגון המפרקים שממחזרים חומרים אורגניים לחומרים אי-אורגניים החיוניים לצמחים.
- בשירות האדם: כגון בתעשיית המזון: גבינות, יין, ירקות כבושים.
- גורמי מחלות: הכרת גורמי מחלות ע"י המיקרואורגניזמים מאפשרת התגוננות בפני המחלות.
- שימושים רבים בחיידקים לצורך יצור חומרים כגון הורמונים (אינסולין, למשל) בעזרת הנדסה גנטית. קטגוריה:מיקרוביולוגיה ja:微生物 ko:미생물 th:จุลินทรีย์

ביולוגיה מולקולרית

ביולוגיה מולקולרית היא המחקר של הביולוגיה ברמה המולקולרית. תחום זה חופף בחלקו לתחומים אחרים בביולוגיה, בעיקר גנטיקה וביוכימיה. ביולוגיה מולקולרית עוסקת בעיקר באינטראקציה בין מערכות שונות של התא, כולל הקשרים בין הדנ"א, הרנ"א והסינתזה של החלבונים, והבנה כיצד קשרים אלה מווּסתים. וו. ט. אסטבורי מתאר בכתב העת Nature את הביולוגיה המולקולרית: "יותר גישה מאשר טכניקה, גישה מנקודת המבט של מה שקרוי מדעים בסיסיים, כאשר הרעיון המרכזי הוא לחפש מתחת לתופעות הגדולות של הביולוגיה הקלאסית, להבנת הגורמים שלהן ברמה המולקולרית. ביולוגיה זו מעוניינת בעיקר בצורתן של מולקולות ביולוגיות, והיא בעיקר תלת-ממדית ומבנית, אף כי היא לא רק שיכלול של המורפולוגיה (תורת הצורה) – עליה יחד עם זאת להבין את היצירה והפונקציה [של המולקולות]".

היחס למדעים ביולוגיים מולקולריים אחרים

חוקרים בביולוגיה מולקולרית משתמשים בטכניקות מסויימות, השייכות למדע זה דווקא, אך משתמשים יותר ויותר גם בטכניקות ורעיונות מגנטיקה, ביוכימיה וביופיזיקה. אין קו ברור שמבדיל בין דיסציפלינות אלה, כפי שהיה בעבר. באופן סכמטי, ניתן להבין את ההבדלים בין התחומים כך:
- ביוכימיה היא המחקר של החומרים והתהליכים שקורים בתוך יצורים חיים.
- גנטיקה היא המחקר של ההשפעה של הבדלים גנטיים על אורגניזמים. לעתים ניתן למצוא את הגן היחיד שגורם להשפעות אלה, אך לפעמים העניין מסובך יותר. ביולוגיה מולקולרית היא המחקר של היסודות המולקולריים של התהליכים של שכפול, שעתוק ותרגום של החומר התורשתי. הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית היא שהחומר הגנטי מועתק לרנ"א ומשם מתורגם לחלבון. למרות שזוהי תמונה פשטנית ביותר של הביולוגיה המולקולרית, זו נקודת התחלה טובה להבנת התחום. בזמן האחרון חוקרים מגלים תפקידים חדשים לרנ"א, שעשויים לשנות את ההבנה הזו. הרבה מהעבודה הנעשית בביולוגיה מולקולרית היא כמותית, ובתקופה האחרונה חלק גדול מהמחקר נעשה בשיתוף של מדעי המחשב, בתחומי הביואינפורמטיקה והביולוגיה החישובית. מתחילת העשור, המחקר של מבנה ופונקציית הגן, גנטיקה מולקולרית, היה תת-התחום החשוב ביותר בביולוגיה מולקולרית. תחומים אחרים בביולוגיה מתמקדים במולקולות במידה גוברת והולכת, או ישירות במחקר של האינטארקציות של המולקולות כמו בביולוגיה של התא או ביולוגיה התפתחותית, או באופן עקיף, למשל כאשר משתמשים בטכניקות של הביולוגיה המולקולרית על מנת להבין את האפיונים ההיסטוריים של אוכלוסיות או מינים, כגון בתחומים של ביולוגיה אבולוציונית, כמו גנטיקה של האוכלוסיה ופילוגנטיקה. יש גם מסורת רבת שנים של מחקר של ביומולקולות בתחום הביופיזיקה.

טכניקות של ביולוגיה מולקולרית

מאז שנות החמישים המאוחרות, ביולוגים מולקולריים למדו לאפיין, לבודד ולתפעל את המרכיבים המולקולריים של תאים ואורגניזמים. מרכיבים אלו כוללים את הדנ"א, ה"מחסן" של המידע הגנטי, והרנ"א, מולקולה הדומה לדנ"א, הפועלת כעותק של הדנ"א, וכן יש לה פונקציות מבניות ואנזימטיות ממשיות, וכן חלק בתהליך התרגום; וחלבונים, המולקולה המבנית והאנזימטית העיקרית בתא.

Expression Cloning

אחת מהטכניקות הבסיסיות ביותר בביולוגיה מולקולרית, המשמשת למחקר של פונקציה של חלבונים, היא Expression Cloning. בטכניקה זו, הקוד בדנ"א עבור חלבון מסוים מועתק (בעזרת אנזימים שונים) לפלסמיד (הידוע כ-Expression Vector). לפלסמיד זה עשויים להיות אלמנטים מיוחדים, שעוזרים לייצור החלבון המסויים הזה, וכן עשויים להיות לו סמנים אנטיביוטיים, שעוזרים לעקוב אחרי הפלסמיד. את הפלסמיד הזה אפשר להחדיר לתאים של חיידקים או של חיות. הכנסה של הדנ"א לתאי חיידקים נקראת טרנספורמציה, וניתן לבצעה בכמה שיטות, כולל אלקטרופורציה, מיקרו-הזרקה ובאופן כימי. הכנסה של דנ"א לתאים אוקריוטיים, כמו תאי חיות, קרויה טרנספיקציה. יש כמה טכניקות אפשריות לעשות זאת. ניתן גם להחדיר את הדנ"א בעזרת נגיפים כנושאי הדנ"א. במקרים כאלה, הטכניקה נקראת טרנסדוקציה ויראלית. בכל מקרה, הקידוד של הדנ"א עבור החלבון המסויים שאנו מעוניינים בו נמצא עכשיו בתוך התא, וניתן לייצר את החלבון. מגוון שיטות קיימות על מנת להבטיח את ייצור החלבון בכמויות גדולות, ואז ניתן להפיק את החלבון מהתא. ניתן לבדוק את החלבון לפעילות אנזימית תחת מגוון סיטואציות, או שאפשר לגבש את החלבון על מנת שניתן יהיה לבדוק את המבנה הרביעוני שלו. בתעשיית התרופות, ניתן לבדוק את התועלת של תרופות חדשות כנגד החלבון הזה.

תגובת שרשרת פולימראזית (PCR)

תגובת שרשרת פולימראזית (PCR) היא טכניקה רב תכליתית לשכפול דנ"א. באופן כללי, PCR מאפשר לשכפל מקטע דנ"א מסויים מיליוני פעמים, או לשנות אותו בצורה שנקבעה מראש. לדוגמא, ניתן להשתמש ב-PCR על מנת ליצור אתרים לאנזימי הגבלה, או על מנת לגרום למוטציה בבסיסים מסויימים בדנ"א.

אלקטרופורזה בג'ל

אלקטרופורזה בג'ל היא אחד המכשירים העיקריים של הביולוגיה המולקולרית. העקרון הבסיסי כאן הוא שאת הדנ"א, הרנ"א, והחלבונים ניתן להפריד בעזרת שדה חשמלי. ע"י ג'לים שונים, ניתן להפריד את המולקולות ע"פ גודלן, או ע"פ המטען החשמלי שלהן.

קולונת גודל ואימונוכימיה

ניתן ליצור נוגדנים לרוב החלבונים על ידי הזרקת כמויות קטנות של החלבון לתוך חיות כמו עכבר, ארנב, כבש או חמור. בנוגדנים אלה ניתן להשתמש במגוון של טכניקות. בקולונת גודל, החלבונים מופרדים לפי גודלם, בתוך ג'ל שנמצא בין שני לוחות זכוכית. טכניקה זו קרויה SDS-Page. החלבונים בג'ל אח"כ מועברים לממברנה תומכת כלשהי. לממברנה ניתן להחדיר תמהילים של נוגדנים. את הנוגדנים שמתקשרים לחלבון שאנו מעוניינים בו נוכל לראות במגוון טכניקות, כגון Chemoluminescence או רדיואקטיביות. ניתן להשתמש בנוגדנים גם על מנת לטהר חלבונים. נוגדנים לחלבון מסויים מיוצרים ואז מחוברים ל"חרוזים". לאחר שהנוגדן יתרכב לחלבון, ניתן להפריד את קבוצת הנוגדן-חלבון על ידי צנטריפוגה. בתהליך הצנטריפוגי, החרוזים, יחד עם הנוגדנים, יתבדלו, ויביאו איתם גם את החלבונים, ואילו שאר החלבונים ישארו בתמיסה. אפשרות אחרת היא לחבר את החלבונים ל"חרוזים" שמתרכבים למטריקס תומך כלשהו, ואז לשטוף מהתמיסה את שאר החלבונים, כך שרק אלה שמקושרים לחרוזים ישארו. אח"כ מוציאים את החלבון מהמטריקס, בדרך כלל בעזרת הוספת תמיסה בעלת ריכוז מלח גבוה, או על ידי שינוי של ה-pH של התמיסה.

היסטוריה

התחום נוסד בשנות השלושים, והמושג "ביולוגיה מולקולרית" נטבע בידיי וורן ויבר ב-1938. ויבר היה מנהל מדעי הטבע ב