Կենսաբանություն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից


Կենսաբանություն

P biology blue2.png Պորտալ «Կենսաբանություն»

Կենսաբանություն (հուն.՝ βιολογία; հին հուն.՝ βίος ՝ կյանք և λόγος՝ գիտություն[1]) , բիոլոգիա, կենդանի բնության մասին գիտությունների ամբողջություն։ Ուսումնասիրում է կենդանի էակների կառուցվածքն ու ֆունկցիան, տարածվածությունը, աճը, ծագումն ու զարգացումը, էվոլյուցիան, ինչպես նաև կապը միմյանց և անկենդան բնության հետ[2]։

Բառը առաջին անգամ օգտագործվել է ֆրանսիացի բնագետ Ժան Բապտիստ Լամարկի կողմից։ Ժամանակակաից կենսաբանության հիմնաքարը կազմում են հինգ հիմնական սկզբունքներ և տեսություններ. բջջային տեսություն, էվոլյուցիոն տեսություն, գենային տեսություն, էներգիա և հոմեոստազ. բջիջը համարվում է կյանքի պարզագույն միավորը, գենը՝ ժառանգականության հիմքը, էվոլյուցիայի շարժիչ ուժերը՝ նոր հատկանիշների և տեսակների ծագման պատճառը։

Կենսաբանությունը, որպես զուտ գիտնական ճյուղ զարգացել է 19-րդ դարում։ Կենսաբանության բնագավառները սովորաբար դասակարգվում են ուսումնասիրվող օրգանիզմի տեսակով և ուսումնասիրման մեթոդով։ Կենսաքիմիան ուսումնասիրում է կենդանի օրգանիզմների քիմիան, մոլեկուլային կենսաբանությունը՝ կենսամոլեկուլների միջև եղած փոխհարաբերությունները, բուսաբանությունը՝ բույսերի կենսաբանությունը, բջջաբանությունը՝ կյանքի պարզագույն միավորը՝ բջիջը, ֆիզիոլոգիան ուսումնասիրում է հյուսվածքների, օրգանների և օրգան համակարգերի ֆիզիկական և քիմիական ֆունկցիաները, էվոլյուցիոն կենսաբանությունը՝ էվոլյուցիան և էկոլոգիան ուսումնասիրում է օրգանիզմների կապը միմյանց և արտաքին միջավայրի հետ[3]։

Կենսաբանության պատմություն[խմբագրել]

«Կենսաբանություն» տերմինը միմյանցից անկախ առաջարկել են ֆրանսիացի գիտնական ժ․ Լամարկը և գերմանացի գիտնական Գ․ Տրեիրանուսը, 1802-ին։ Կենսաբանությունը ծագել է Հին Եգիպտոսում ու Հին Հունաստանում և սկսել է զարգանալ բժշկագիտության վերելքի շնորհիվ։ Կենսաբանության զարգացմանը մեծապես նպաստել են Հիպոկրատի, Արիստոտելի, Դալենի հետազոտությունները։ Բուսաբանական առաջին հետազոտությունները նպատակ ունեին պարզելու բույսերի դեղորայքային հատկությունները։ Կենսաբանությունն առանձնակի վերելք է ապրում մանրադիտակի ստեղծումից հետո, որի օգնությամբ կատարված ուսումնասիրություններով հաստատվեց կենդանական և բուսական օրգանիզմների բջջային կառուցվածքը։ Նշված աշխատանքները սաղմնաբանության մեշ հանգեցրին 2 սխալ ուղղությունների, որոնցից մեկը՝ օվիստները, պնդում էին, թե ապագա օրգանիզմի պատրաստի սաղմերը տեղավորված են ձվաբջջում, մյուսը՝ անիմալկուլիստները, առաջնությունը տալիս էին սպերմատոզոիդին։

17-18 դարերում կենդանաբանությունը և բուսաբանությունը շարունակում էին զարգանալ նկարագրական ուղղությամբ, և անհրաժեշտություն է առաջանում դասակարգել կուտակված փաստերը։ Վիլհելմ Լեյբնիցը կանխագուշակում է կենդանիների և բույսերի միջև միջանկյալ փոխանցիկ ձևերի գոյությունը։ Բյուֆոնը փորձում է օրգանիզմների մոտ ձևերի առկայությունը բացատրել մեկը մյուսից առաջանալու փորձով։ Նա հնարավոր էր համարում մի տեսակի վերափոխումը մի այլ տեսակի՝ կլիմայի, հողի, ջրի, սննդի ազդեցությամբ։ Բուսական աշխարհի լավագույն արհեստական դասակարգումը կատարեց կենսաբանություն Լիննեյը։ Գիտնականների մի խումբ այդ ժամանակաշրջանում հայտնագործեց բույսերի գազափոխանակության և ֆոտոսինթեզի պրոցեսը։ Միաժամանակ ցույց տրվեց, որ բույսերի կողմից ֆոտոսինթեզի ժամանակ անջատված թթվածինը ծառայում է կենդանիների շնչառությանը, իսկ անջատված ածխաթթու գազը՝ ֆոտոսինթեզին (Ջոզեֆ Պրիստլ, Յան Ինհենհաուզ, Ժան Սենյեբե)։ Ժան Լամարկը նպատակադրվեց ստեղծել էվոսուցիոն ուսմունք, որը շարադրեց «Կենդանաբանության փիլիսոփայություն» աշխատությունում (1809)։ Մակայն Լամարկը օրգանիզմների պատմական զարգացումը վերագրում էր դեպի պրոգրեսը նրանց ունեցած «ներքին ձգտմամբ»։

էվոլյուցիոն մտքի ամրապընդման հարցում կարեոր է նաե Թեոդոր Շվանի մշակած բջջային տեսությունը, որը հաստատում է կենդանական և բուսական օրգանիզմների կառուցվածքի ընդհանրությունը։ Նշված աշխատանքներին հետևում է Լուի Պաստյորի հայտնաբերած միկրոօրգանիզմների խմորող ունակությունը, ինչպես նաե անմիջական մասնակցությունը վարակիչ հիվանդությունների առաջացման և տարածման մեջ։ Մանրէաբանության կարևոր նվաճումներից էր Ալեքսեյ Վինոգրադովի քեմոսինթեզի, ապա Դմիտրի Իվանովսկու կողմից վիրուսների հայտնաբերումը, որոնց հետագա ուսումնասիրությունները հիմք հանդիսացան նոր գիտության՝ վիրուսոլոգիայի համար։

19-րդ դարի առավել նշանավոր է դառնում կենսաբանության մեջ մեծ հեղաշրջում առաջացնող նոր ուսմունքի՝ դարվինիզմի ձևավորումով։ Չարլզ Դարվինն իր էվոլյուցիոն ուսմունքը շարադրեց «Տեսակների ծագումը» մենագրության մեջ, որտեղ որպես զարգացման ներքին գործոն ընդունում էր բնական ընտրությունը։ Այս տեսությունը հետագայում ամրապնդվեց կենսաբանությյան նորագույն ուղղությունների՝ համեմատական անատոմիայի (կենսաբանություն Հեգենբաուեր), էվոլյուցիոն սաղմնաբանության (Ալեքսանդր Կովալևսկի), հնէաբանության (Վլադիմիր Կովալևսկի) տվյալներով, որոնք հարուստ փաստական նյութ կուտակեցին օրգանիզմների էվոլյուցիոն զարգացման մասին։

20-րդ դարում դառնում է էվոլյուցիայի դրսևորման մյուս կողմի՝ ժառանգականության բնույթի պարզաբանման ժամանակաշրջան։ Գրիգոր Մենդելի և Թոմաս Մորգանի հետազոտությունները գենետիկայի բնագավառում, ապա ԴՆԹ-ի հայտնագործումը քրոմոսոմներում, հաստատեցին ժառանգականության գենային բնույթը, ինչպես նաև քրոմոսոմների, վիրուսների և ֆազերի նուկլեոպրոտեիդային բնույթը։ Մեծ թափ են ստանում կենսաքիմիան, բույսերի, կենդանիների ֆիզիոլոգիան, որոնք հնարավորություն են ստեղծում պարզելու ֆոտոսինթեզի քիմիական բնույթը, կենսական պրոցեսների կարգավորիչների՝ հորմոնների հայտնաբերումը և օրգանիզմի վրա նրանց ունեցած ազդեցության մեխանիզմը։ Նոր հիմքերի վրա են դրվում օրգանիզմների անհատական զարգացման պրոցեսների, նրանց ղեկավարման և ուսումնասիրության հարցերը։

Ժամանակակից կենսաբանության հիմնական սկզբունքները[խմբագրել]

Բջջային տեսություն[խմբագրել]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված ՝ Բջջային տեսություն

Ըստ բջջային տեսության բջիջը կյանքի պարզագույն, հիմնական միավորն է, բոլոր կենդանի օրգանիզմները կազմված են մեկ կամ ավելի բջիջներից կամ այդ բջիջների արտադրած նյութերից (օրինակ՝ կենդանիների խեցին)։ Բոլոր բջիջները ծագում են այլ բջիջներից՝ բջջի բաժանման շնորհիվ։ Բազմաբջիջ օրգանիզմներում բոլոր բջիջները ծագում են բեղմնավորված ձվաբջջից կամ զիգոտից։ Բջիջը նաև շատ ախտաբանական պրոցեսների հիմնական միավորն է[4]։ Էներգետիկ փոխանակությունը բջջում իրականանում է նյութափոխանակության կամ մետաբոլիզմի միջոցով։ Բջիջները կրում են ժառանգական տեղեկատվություն (ԴՆԹ), որը բջջի բաժանման ժամանակ մի բջջից փոխանցվում է դեպի մյուսը։

Էվոլյուցիա[խմբագրել]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված ՝ Էվոլյուցիա

Էվոլյուցիոն տեսությունը կենսաբանության կենտրոնական տեսություններից մեկն է, որի համաձայն կյանքը փոփոխվում և զարգանում է էվոլյուցիայի ճանապարհով, Երկրի վրա գոյություն ունեցող բոլոր կենդանի օրգանիզմներն ունեցել են ընդհանուր նախնի։ Էվոլյուցիա հասկացությունը առաջին անգամ օգտագործել է Ժակ Բապտիստ Լամարկը՝ 1809 թվականին։ Չարլզ Դարվինը 50 տարի անց ցույց տվեց, որ էվոլյուցիայի հիմնական շարժիչ ուժը բնական ընտրությունն է և արհեստական ընտրությունը՝ մարդու կողմից ստեղծվող կենդանիների ցեղատեսակների և բույսերի սորտերի դեպքում[5]։ Հետագայում՝ սինթետիկ էվոլյուցիոն տեսության մեջ ավելացվեց նաև գեների դրեյֆը[6]։

Կենսաբանական տեսակների էվոլյուցիոն պատմությունը, որը բնութագրում է տեսակների փոփոխությունները և տոհմաբանական հարաբերությունները, անվանվում է ֆիլոգենեզ։ Ֆիլոգենեզի մասին տեղեկատվությունը հավաքվում է տարբեր մեթոդներով՝ ԴՆԹ-ի հաջոդականությունների, բրածո մնացորդների ինչպես նաև կենդանի օրգանիզմների մնացորդների համեմատմամբ[7]։ Մինչ 19-րդ դարը համարվում էր, որ որոշակի հատուկ պայմաններում կյանքը կարող է ինքնածնվել։ Այս սկզբունքին Ուիլյամ Հարվեյը և նրա հետևորդները. «ամեն կենդանի բան ձվից է» լատ.՝ «Omne vivum ex ovo»։ Սա նշանակում է, որ գոյություն ունի կյանքը անխզելի շղթա, որը կյանքի ծագումը կապում է ներկայում կենդանի բոլոր օրգանիզմների հետ։ Գոյություն ունեցող և ոչնչացած բոլոր օրգանիզմները ծագել են մեկ ընդհանուր նախնուց կամ գեների ամբողջությունից։ Օրգանիզմները այս ընդհանուր նախնին Երկրի վրա հայտնվել է մոտ 3,5 միլիարդ տարի առաջ։

Գենետիկա[խմբագրել]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված ՝ Գենետիկա

Գենը կենդանի օրգանիզմների ժառանագականության միավորն է, այն համապատասխանում է ԴՆԹ-ի որոշակի տեղամասի հետ, որը ազդում է օրգանիզմի որոշակի հատկանիշի համար։ Բոլոր օրգանիզմները լինի դա բակտերիա, թե կենդանի ունեն ԴՆԹ-ի կրկնապատկման և սպիտակուցի տրանսլյացիայի նույն տարրական մեխանիզմները։ Բջիջը տրանսկրիպտում է գենի ԴՆԹ-ն ՌՆԹ-ի, ապա ռիբոսոմը տրանսլյացիայի ընթացքում ՌՆԹ-ի այդ հաջորդականության հիման վրա ամինաթթուներից սինթեզում է սպիտակուցներ։ Գենետիկական ծածկագիրը ընդհանուր է օրգանիզմների մեծամասնության համար։ Օրինակ՝ ինսուլինի հաջորդականությունը նույն կերպ սինթեզում է ինսուլին երբ ներմուծվում է այլ օրգանիզմի մեջ[8]։

Բջիջների ներսում ԴՆԹ-ն փաթեթավորվում է քրոմոսոմների մեջ։ Բջջի բաժանման ժամանակ քրոմոսոմները կրկնապատկվում են ԴՆԹ-ի ռեպլիկացիայի (կրկնապատկման) ժամանակ։ Էուկարիոտ օրգանիզմների մոտ (կենդանիներ, բույսեր, սնկեր և նախակենդանիներ) ԴՆԹ-ի հիմնական մասը պահպանվում է կորիզում, իսկ որոշ մասը՝ օրգանոիդներում (միտոքոնդրիումներում կամ քլորոպլաստներում) [9]։ Պրոկարիոտների մոտ (բակտերիա և արքեա) ԴՆԹ-ն պահպանվում է միայն ցիտոպլազմայում։ Քրոմոսոմներում ԴՆԹ-ի փաթեթավորմանը մասնակցում են հիստոնային սպիտակուցները։

Հոմեոստազ[խմբագրել]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված ՝ Հոմեոստազ

Հոմեոստազը բաց համակարգերի այն հատկությունն է, որով նրանք կարողանում են կարգավորել իրենց ներքին միջավայրը և պահել հաբերականորեն կայուն վիճակում։ Բոլոր կենդանի օրգանիզմները լինի միաբջիջ, թե բազմաբջիջ օժտված են հոմեոստազի հատկությամբ[10]։

Հարաբերական կայությունը պահպանելու և ֆունկցիաների կարգավորման համար, համակարգը պետք է հայտնաբերի և որոշակի պատասխան տա նորմայից շեղումներին։ Շեղումը հայտնաբերելուց հետո, կենսաբանական համակարգը պատասխանում է հետադարձ պատասխանով՝ այսինքն ուժեղացնելով կամ թուլացնելով տվյալ օրգանի կամ համակարգի ակտիվությունը։

Էներգիան և մարդու կյանքը

Կենսաբանական գիտություններ[խմբագրել]

Երկրի վրա կենսաձևերի և նրանցում իրականացվող պրոցեսների բազմակողմանի դրսևորման պատճառով ժամանակակից կենսաբանության մեջ առանձնանում են բազմաթիվ գիտություններ, որոնք ձևավորվել են պատմական որոշակի հաջորդականությամբ։

Առաջինը ծագել և զարգացել են բուսաբանությունն ու կենդանաբանությունը։ Կենսաբանական գիտությունները դասակարգվում են ըստ օրգանիզմի ձևի (ձևաբանություն կամ մորֆոլոգիա), վարքի և միջավայրի հետ փոխհարաբերության (էկոլոգիա), կենսական ֆունկցիաների (ֆիզիոլոգիա), ժառանգականության (գենետիկա), անհատական զարգացման օրինաչափությունների (զարգացման կենսաբանություն), կառուցվածքի (անատոմիա, հյուսվածաբանություն), բջիջների (բջջաբանություն) և այլն։ 20-րդ դարում են ձևավորվել են նաև մոլեկուլային կենսաբանություն, տիեզերական կենսաբանություն, կենսաֆիզիկական կենսաբանություն և այլն։

Կենսաբանությունը Հայաստանում[խմբագրել]

5-րդ դար[խմբագրել]

Կենսաբանական միտքը հայ մտավորականների միջոցով հին Հայաստան է թափանցել արևմուտքից, հելլենական երկրներից։

Հայ նշանավոր մտածողներ Եզնիկ Կողբացին, Ագաթանգեղոսը, Ղազար Փարպեցին, Մովսես Խորենացին դեռ 5-րդ դարում իրենց աշխատանքներում արտացոլել են կենդանաբանության, անատոմիայի, սաղմնաբանության, ֆիզիոլոգիայի, բուսաբանության և բժշկագիտության հիմունքները։ Եզնիկ Կողբացուն հայտնի էր կենդանիների բնազդը, Ագաթանգեղոսը բույսերը խմբավորել էր ըստ նրանց մորֆոլոգիական նմանության, իսկ Ղազար Փարպեցին ճշգրտորեն նկարագրել է Հայաստանում տարածված բույսերի ու կենդանիների հայտնի տեսակները։

12-18-րդ դարեր[խմբագրել]

Կենսաբանությունն ավելի մեծ զարգացում է ստանում 12-13-րդ դարերում։ Նշանավոր հայ բժիշկ Մխիթար Հերացին իր ժամանակ արդեն գիտեր շատ հիվանդությունների վարակիչ բնույթը։ Ամիրդովլաթ Ամասիացին լավ տիրապետում էր մարդու անատոմիային, ֆիզիոլոգիային, սաղմնաբանությանը, բժշկագիտության տարբեր բնագավառներին, հատկապես ժողովրդական բժշկությանը։ Հայաստանի ֆլորայի առաջին խորը ուսումնասիրությունը կատարել են Ղևոնդ Ալիշանը և Շահրիմանյանը։ Վերջինս 1818-ին հրատարակել է «Հայաստանի ֆլորան» մենագրությունը, որտեղ ընդգրկված են ավելի քան 800 բույսեր։ Միաժամանակ տրվել է այդ բույսերի կիրառությունը ժող․ բժշկության մեջ։ 16-17-րդ դարերի նշանավոր կենսաբաններից է եղել Աբրահամ Կոստանդնուպոլսեցին։ Նորագույն շրջանի կենսաբանական հայ մտքի լավագույն ներկայացուցիչներից էր Միքայել Նալբանդյանը, որը, բժշկենսաբանություն կրթություն ստանալով և կանգնած լինելով մատերիալիստական դիրքերում, բազմաթիվ փաստերի հիման վրա տվեց օրգանիզմների էվոլյուցիայի գաղափարը։

19-20-րդ դարեր[խմբագրել]

Կենսաբանական գիտությունները հայ իրականության մեջ բուռն զարգացում են ապրում սովետական կարգերի հաստատումից հետո։ Նոր կազմակերպված Երևանի համալսարանում, Մոսկվայի, Լենինգրադի, Արևմտյան Եվրոպայի առաջավոր բարձրագույն հաստատություններում ուսանած հայրենասեր բնագետներ՝ կենսաքիմիկոս Հովհաննես Հովհաննիսյանը (1875-1941), ֆիզիոլոգ Տիգրան Մուշեղյանը (1886-1935), ագրոքիմիկոս և մանրէակենսաբան Պողոս Քալանթարյանը (1887-1942), բուսաբան Հովակիմ Բեդելյանը (1874-1940), բուսաբույծ Միքայել Թումանյանը (1886-1950), կենդանաբան Ավետիք Տեր-Պողոսյանը (1880-1954) և ուրիշներ հիմնադրում են հայկական կենսաբանական դպրոցը։

Գիտական օջախները 1943-ին միավորվում են Հայկական ԽՍՀ գիտությունների ակադեմիայի համակարգում, որը դառնում է հայկական գիտության առաջավոր կենտրոնը։ Լայն մասշտաբով սկսվում է հայրենի ֆլորայի բազմակողմանի ուսումնասիրությունը Արմեն Թախտաջյանի ղեկավարությամբ։ Նրա և մի խումբ երիտասարդ գիտնականների մասնակցությամբ լույս են ընծայվում Հայաստանի ֆլորային նվիրված 8 հատորներ ու մենագրություններ։

Դրան զուգահեռ սկսվում է բուսական ծածկույթի ուսումնասիրությունը (Արմեն Թախտաջյան, Հրաչյա Մաղաքյան)։ Վերելք է ապրում նաև բույսերի ֆիզիոլոգիան (Միքայել Չայլախյան, Վահան Ղազարյան), առանձին մենագրություններ են հրատարակվում բարձրակարգ բույսերի անհատական զարգացման և ծերացման պրոբլեմների վերաբերյալ։

Ալեքսեյ Շելկովնիկովի, Ա․ Ցուզբաշյանի, Մ․ Տեր-Մինասյանի ջանքերով զարգանում է կենդանաբանությունը։ Լայն ծավալ են ստանում գլխավորապես հացազգիների

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. Բրոքհաուսի և Եփրոնի հանրագիտական բառարանը, Կենսաբանություն
  2. Based on definition from: «Aquarena Wetlands Project glossary of terms»։ Texas State University at San Marcos։ Արխիվացված օրիգինալից 2004-06-08-ին։ https://web.archive.org/web/20040608113114/http://www.bio.txstate.edu/~wetlands/Glossary/glossary.html։ 
  3. «Life Science, Weber State Museum of Natural Science»։ Community.weber.edu։ http://community.weber.edu/sciencemuseum/pages/life_main.asp։ Վերցված է 2013-10-02։ 
  4. Mazzarello, P (1999). «A unifying concept: the history of cell theory». Nature Cell Biology 1 (1): E13–E15. doi:10.1038/8964. PMID 10559875. 
  5. Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, John Murray.
  6. Simpson, George Gaylord (1967)։ The Meaning of Evolution, Second, Yale University Press։ ISBN 0-300-00952-6։ 
  7. «Phylogeny»։ Bio-medicine.org։ 2007-11-11։ http://www.bio-medicine.org/q-more/biology-definition/phylogeny/։ Վերցված է 2013-10-02։ 
  8. Marcial, Gene G. (August 13, 2007) From SemBiosys, A New Kind Of Insulin. businessweek.com
  9. Ռասել, Պիտեր (2001)։ iԾագումնաբանություն (անգլերեն)։ Նյու Յորք: Benjamin Cummings։ ISBN 0-805-34553-1։ 
  10. Rodolfo, Kelvin (2000-01-03) What is homeostasis? Scientific American.
Commons-logo.svg