كيف يؤدي اكتشاف تقنيات جديدة الى تطور علم الأحياء وتقدمه

كيف يؤدي اكتشاف تقنيات جديدة الى تطور علم الإحياء وتقدمه وعلم الأحياء من العلوم الهامة، وهو أحد فروع علم الطبيعة التي تهتم بدراسة الكائنات الحية، ولهذا العلم غايات وأهداف كثيرة في حياة الكائنات الحية وينقسم هذا العلم إلى عدة أفرع، وللتقنيات الجديدة دور مهم في تطور علم الأحياء وتقدمه مما يساعد الإنسان في الوصول إلى ما وصل إليه في هذا العلم، وحول هذا الجانب وتأثير التقنيات على تطور علم الأحياء سينصب حديثنا اليوم عبر هذا المقال من موقع المرجع.

ماهية علم الأحياء

علم الأحياء هو أحد العلوم الطبيعية ويهتم بدراسة الحياة والكائنات الحية بوجه عام، بدءًا من وظائفها وتطورها وهياكلها وتصنيفها وتوزيعها، وعلم الأحياء هو ميدان شاسع يتكون من عدة فروع وتخصصات متفرعة منه، لكن أغلب هذه الفروع تتلاقى تحت مفاهيم موحدة وتترابط فيما بينها، والخلية في علم الأحياء هي وحدة الحياة الرئيسية بالإضافة إلى أن الجين يعتبر وحدة التوريث، والتطور هو الصفة الدائمة الذي ينتج عنه خلق أنواع جديدة.

ويُعرف علم الأحياء على أنه “العلم الذي يبحث في الخصائص التي تميز الإنسان والحيوانات والنباتات عن الجمادات، من حيث التغذية والنمو والتكاثر”، ويرجع تسمية علم الأحياء Biologia إلى اشتقاقه من اليونانية من مقطعين bios بمعنى حياة وlogia بمعنى علم أو دراسة، وأول من استخدم هذا المصطلح هو كارلوس لينيوس عام 1736 م بأحد كتبه، ثم بعد ذلك تُرجمت للألمانية Biologie في إحدى الترجمات لأعمال لينيوس عام 1771 م.[1]

كيف يؤدي اكتشاف تقنيات جديدة الى تطور علم الإحياء وتقدمه

وأمّا عن دور الاكتشافات التقنية الحديثة في تطور علن الأحياء وتقدمه، فهناك الكثير من هذه الاكتشافات والتقنيات التي لها دور مهم وكلما زادت هذه التقنيات كلما زاد التطور العلمي في شتى المجالات وعلى رأسها علم الأحياء، من بين هذه الاكتشافات على سبيل المثال استخدام الآلات من أجل قراءة موجات الدماغ، وتطور الآلات الخاصة بمساعدة القلب على انتظام النبض، كما وفرت التقنيات الحديثة مساعدة للأشخاص المصابين بالشلل والإعاقات كي يمارسوا حياتهم بشكل طبيعي وسهل، بالإضافة إلى تقنيات تحليل الحمض النووي وأدوات الطب الشرعي والتشريح ودورها في كشف الحوادث والغموض، كما ساعدات تلك التقنيات على تطوير علم النباتات وانتاج سلالات جديدة من النباتات تتأقلم مع الظروف المناخية المختلفة، وغيرها من الاكتشافات والتطورات الأخرى.

تطور علم الإحياء

مرّ علم الأحياء بتطورات كثيرة شكلت منه بالنهاية علم متفرع ومنتقى بشكل دقيق، حيث أصبح يتكون من فروع وتخصصات متفرعة منه ليُصبح بالنهاية علم مترابط ليختص بدراسة الخلايا التي تشكل الوحدة الأساسية للكائنات الحية ومن بينها الإنسان، وهذا العلم قائم على أساسيات أن الكائنات الحية تعتمد في بقائها على استهلاك الطاقة والتي تقوم بتحويلها وتنظم بيئتها الداخلية كي تستطيع الحفاظ على استقرار حياتها، وهذا الذي يُعرف بالتوازن الطبيعي، وعملية التطور هذه مرت عبر العديد من الحقب المختلفة عبر التاريخ ومن بينها على سبيل الذكر لا الحصر:

• العلوم في العصر القديم.
• الطب في القرون الوسطى.
• التخصص في علم الأحياء في عصور النهضة.
• تطور على الأحياء والبيولوجيا خلال القرنين السابع عشر والثامن عشر الميلادي.
• علوم وأعمال داروين.
• علوم القرني التاسع عشر والعشرين في مجال الأحياء.
• تطور علم الوراثة في العصر الحديث.
• بداية ظهور علم الكيمياء الحيوية.
• بالإضافة إلى نشأة علم البيولوجيا الجزئية.
• دور الهندسة الوراثية في تطور علم الأحياء.
• الاكتشافات والتقنيات الجديدة في علمي الطب والأحياء

تاريخ علم الأحياء

يختص تاريخ علم الأحياء بدراسة تطور علم الأحياء منذ العصور القديمة إلى العصر الحديث، فقد ظهر مفهوم علم الأحياء كعلم ومجال واحد مع بدايات القرن التاسع عشر الميلادي، إلّا أن بدايات علوم الأحياء ظهرت في العصور الأولى مع تقاليد التاريخ والطب الطبيعي المستمدة من أيورفيدا، وكذلك الكتابات المصرية القديمة وكتابات أرسطو ومن ثم العصور اليونانية والرومانية، ليتطور بعد ذلك ويضيف علماء المسلمين خلال العصور الوسطى الكثير لعلم الأحياء هذا كأمثال ابن سينا والرازي وغيرهم من العلماء المسلمين.[2]

عصر النهضة الأوروبي

ثم يبدأ عصر النهضة الأوروبي وبدايات العصر الحديث عبر الفلسفة التجريبية واكتشافات المزيد من الكائنات الحية، وساهم العديد من العلماء في هذا من بينهم وأشهرهم أندرياس ووليام هارفي الذين استخدام منهج التجريب في علم وظائف الأعضاء، هذا بالإضافة إلى دور علماء الطبيعة في ذلك أمثال كارلوس لينيوس وجورج دي بوفون اللذين وفرا تصنيف تنوع الحياة وأنشأ سجل المستحدثات ودراسة النمو والسلوك بالكائنات الحية، كما كان للدراسات المجهرية دور كبير في علم الميكروبات الذي لم يُسمع به من قبل مما ساعد في ظهور نظرية الخلية.

خلال القرنين الثامن عشر والتاسع عشر

عبر هذه الحقبة التاريخية تطور علم الأحياء بصورة كبيرة كما تطورت غيره من العلوم الأخرى كعلم الحيوان وعلم النبات، ليصبح علم ذو احترافية بداية من ربط أنطوان لأفوازييه وبقية العلماء لعالمين الحي والجماد عبر استخدام الفيزياء والكيمياء، هذا بالإضافة إلى دور علماء الطبيعة المستكشفون في دراسة الكائنات الحية وبيئاتها الطبيعية وعلاقاتها بعلم الجغرافيا، لينتج عن ذلك الكشف عن علم الجغرافيا الحيوية والبيئية ودراسة السلوك الحيواني، وهذا ساعد في تقديم منظر جديد للأسس الرئيسية للحياة عبر نظرية التطور، وجميع هذه الدراسات أسست ووضعت قواعد جديدة لتطور علم الأحياء بدءًا من علم الأجنة وعلم الأحياء القديم وغيرها من العلوم المساعدة على ذلك.

القرن العشرين

مع اكتشافات أعمال غريغور يوهان مندل التطور السريع بعلم الوراثة على أيدي العالم توماس مورغان وتلاميذه، بالإضافة إلى الجمع بين علمي الانتخاب الطبيعي والوارثات الإسكانية ذلك عبر نظرية الاصطناع التطوري مع بدايات الثلاثينيات عبر القرن العشرين، مما ساعد في تطور اختصاصات حديثة في علم الأحياء مثل ظهور وإنشاء نظرية العقيدة المركزية لعلم الأحياء الجزئي، وكذلك حل رموز الشيفرة الجنينية، وانقسام علم الأحياء إلى فروع تختص كل منها بدراسة كل نوع من الكائنات الحية، ومع نهايات القرن العشرين ظهرت فروع جديدة لهذا العلم من بينها علم الجينوم وعلم البروتيوميات وكذلك استخدام التقنيات المختلفة من أجل تطور علم الأحياء وتقدمه.

فروع علم الأحياء

ينقسم علم الأحياء إلى العديد من التفرعات والفروع التي تختص كلٌ منها بدراسة جزيئة محددة ومن بين هذه الأفرع ما يلي:

• علم التشريح، هذا العلم الذي يختص بدراسة الشكل والوظيفة في الكائنات الحية جميعها بداية من النباتات والحيوانات وعلى رأس القائمة الإنسان.
• علم الأنسجة، يهتم هذا الفرع بدراسة الأنسجة والخلايا وهو أحد الفروع المجهرية لعلم التشريح.
• الكيمياء الحيوية، يقوم بدراسة التفاعلات الكيميائية اللازمة لبدء ونشأة الحياة واستمرارها، كما يهتم بالمستوى الخلوي.
• علم الزراعة، الذي يتخصص في دراسة المحاصيل الزراعية وتربية الحيوانات والمواشي مع الاهتمام بالتطبيقات العلمية.
• الفيزياء الحيوية، يهتم هذا الفرع بدراسة العمليات البيولوجية من وجهة النظر الفيزيائية عبر تطبيق النظريات والأساليب التي تعتمد على العلوم الفزيائية.
• علم الصيدلة، والذي يهتم بتحضير ودراسة العقاقير وآثارها على الكائنات الحية.
• الجغرافيا الحيوية، هذا الفرع الذي يهتم بتوزيع وتنوع الكائنات بحسب الأماكن والزمنة.
• علم الأجنة، يهتم بدراسة مراحل النمو الخاصة بالجنين منذ الإخصاب حتى الولادة.
• الميكانيكا الحيوية، وتُصنف إحدى فروع علم الطب ويهتم بدراسة ميكانيكا الكائنات الحية واستخداماتها.
• علم الدم، والذي يقوم على دراسة الدم والأعضاء التي يتكون بها، بالإضافة إلى دراسة الأمراض التي تصيب الدم.
• الهندسة الحيوية، يعتمد على استخدام الوسائل الهندسية لدراسة الأحياء مع التركيز على المعرفة التطبيقية المتعلقة بالتكنولوجيا الجديدة والمتطورة.
• علم البيئة، الذي يدرس التفاعلات بين الكائنات الحية والكائنات غير الحية في البيئة الواحدة.[3]
• علم الوبائيات، يهتم بدراسة العوامل والأوبة التي تؤثر على صحة الإنسان وهو عنصر رئيسي في مجال الصحة العامة.
• وظائف الأعضاء، والذي يقوم على دراسة أداء الكائنات الحية وأعضائها وأجزائها.
• علم الحيوان، هذا العلم الذي يهتم بدراسة الحيوانات وتصنيفها ووظائف أعضائها ونموها والسلوك الناتج عنها، والذي بدوره يتفرع لأكثر من علم (علم الحشرات، وعلم الزواحف والبرمائيات، وعلم الأسماء، علم السلوك الحيواني، علم الطيور وعلم الثدييات…).
• علم الفيروسات، وهذا النوع يهتم بدراسة الفيروسات والأجسام التي تشابه الفيروسات.

هذا بالإضافة إلى الأنواع الأخرى والفروع المختلفة المتفرعة من علم الأحياء والتي نشأت عن طريق التقنيات والاكتشافات الجديدة التي ساهمت على تطور علم الأحياء وتقدمه والتي لا يسعنا الوقت لذكرها جميعًا تفصيلًا.

اقرأ أيضًا: كم عدد الخلايا في جسم الإنسان

مبادئ علم الأحياء

يقوم علم الأحياء على العديد من المبادئ الأساسية ومن بينهم أهم تلك المبادئ ما يلي:

• التنوع، وذلك عند حدوث تغير بالحمض النووي، أو الهيكل أو عدد الكروموسات لينتج عنها أنواع مختلفة من الكائنات الحية، والتي يتراوح عددها ما بين خمسة إلى عشرة ملايين نوع.
• التوازن، أمر طبيعي أن تتصارع الكائنات الحية من أجل البقاء لذا وجب الحفاظ عليها في ظل ظروف حياة ثابتة لتساعد على بقائها.
• الاستمرارية، ولا يتوافر هذا المبدأ إلّا بالتكاثر بين الكائنات الحية.
• التطور، إن الكائنات الحية تتغير مع مرور الزمن ويجب الحفاظ على الأصلح منهم للبقاء حيًا، وهذا يسجل ضمن السجل الأحفوري ودراسة الحمض النووي.
• الوحدة، جميع الكائنات من البكتيريا إلى الإنسان بوجود الوحدة الأساسية المكونة لها وهي الخلية.
• العلاقات المتبادلة والسلوك، إحدى فروع علم الأحياء هو علم البيئة الذي يهتم بدراسة الكائنات الحية وعلاقتها ببعضها البعض في ظل البيئة المحيطة.

وظائف علم الأحياء

يدخل علم الأحياء في العديد من المجالات والوظائف المختلفة من حولنا في شتى مناحي وجوانب الحياة، ومن الوظائف الرئيسية والأبرز لهذا العلم ما يلي:

• وظائفه المهمة في علم الطب الشرعي.
• في الإدارة البيئية والمحافظة عليها.
• كذلك في علم الأبحاث.
• في قطاعات الأعمال والتكنولوجيا.
• ودوره المهم في التكنولوجيا الحيوية.
• بالرياضيات.
• بالإضافة إلى الدر الكبير في المؤسسات التعليمية والجامعات والمدارس.
• في الاقتصاد.
• وكتابة المقالات العلمية.
• بحدائق الحيوانات والمتاحف العلمية ومراكز الطبيعة.
• في الفن والرسم التوضيحي بالكتب والمجالات.
• أيضًا استخدامه في قطاعات الأعمال والصناعة.

فوائد علم الأحياء

علم الأحياء من العلوم المهمة والأساسية في حياة البشر والكائنات الحية؛ نظرًا لفوائده المتعددة والمتشعبة ومن أبرز تلك الفوائد ما يلي:

• دور علم الأحياء المهم في تجنب الأمراض الوراثية وعزل الجينات المصابة وراثيًا عن التزاوج.
• التعرف على الكائنات المجهرية كالبكتريا والفيروسات التي تسبب العدوى والأمراض وطرق معالجاتها والحد من انتشارها.
• التعرف على علم الوراثة وماهيته والصفات الوراثية ودراستها بدقة وكذلك طرق انتقالها بين الأجيال.
• تداخل علم الأحياء مع العلوم الأخرى مثل، علم الطب والصيدلة، والكيمياء وصناعات الدواء ومعرفة مصادر الأدوية، ولمن يُعطى.
• معرفة التركيب الدقيق للخلايا في الكائنات وطرق تكاثرها وغذائها، والتميز بين أنواعها المختلفة.
• اكتشاف والتعرف على النباتات التي تفيد الإنسان والتحذير من الأنواع الأخرة المؤذية واستخدامها في الصناعات الدوائية.
• ومن بين العلوم المتفرعة من علم الأحياء والتي لها دور مهم هو علم البيئة، الذي يتهم ببيئات الكائنات الحية وتكيفها معها، والحفاظ على تلك البيئة وعدم تلوثها.

أهم العلماء الذين ساهموا في تطور علم الأحياء

كما ساهمت الاكتشافات والتطورات الجديدة في تطوير علم الأحياء وتقدمه، أيضًا ساهم الكثيرين من العلماء عبر العصور المختلفة في نهضة وتطور هذا العلم والوصول به إلى ما وصل إليه اليوم من التقدم والتطور، ومن بين أبرز تلك الأسماء ما يلي:

• أرسطو، من الفلاسفة الإغريق حيث قدم تصنيفات مهمة في علم الأحياء أبرزها تصنيف الحيوانات وإبراز فصائلها.
• ابن البيطار، من علماء المسلمين الذين أبدعوا في علم النباتات في القرون الوسطى كما برع أيضًا في علم الصيدلة.[4]
• الدميريّ، أبرز مؤلفاته (كتاب حياة الحيوان الكبرى) الذي قدم فيه وصفًا دقيقًا للحيوانات وبيئته.
• أنطوني فان ليفينهوك، الملقب بأبو علم الأحياء وقدم أبرز الاكتشافات والتقنيات التي ساهمت على تطور علم الأحياء وتقدم وهو مخترع المجهر ذو العدسات القوية التي مكنت العلماء من اكتشاف والتعرف على نوعيات جديدة جدًا من الكائنات التي لم تُر من قبل كالبكتريا والفيروسات.
• وليام هارفي وأندرياس فيزاليوس، رائدان في علم الوظائف التجريبية ولهما العديد من الإنجازات أبرزها الكشف عن أسلوب ضخ الدماء للقلب، ودراسة الشرايين والأوردة وطرق عملها.
• يوهان مندل، أبرز علماء علم الوراثة ومؤسس علم الوراثة الحديث، وقدم العديد من الاكتشافات في مجال الجينات.
• جيمس واتسون وفرانسيس كريك، اللذان يُنسب لهما اكتشاف الحمض النووي DNA في العام 1962 م، والتي على إثر اكتشافاها نالا جائزة نوبل في الطب.

ومع نهاية مقالنا عن كيف يؤدي اكتشاف تقنيات جديدة الى تطور علم الأحياء وتقدمه نكون قد ذكرنا في عُجالة دور الاكتشافات والتقنيات الحديثة في تقدم علم الأحياء، وذكرنا فوائد وفروع هذا العلم بالإضافة إلى أبرز العلماء المساهمين في تطوره.