| Podtřída | Věda o přírodě |
|---|---|
| Cvičeno | Biolog , student biologie ( d ) |
| Pole |
Morfologie ekologie botanika zoologie archeobiologie anatomie mykologie genetická biologie barev ( d ) buněčná biologie evoluční biologie výpočetní biologie neurobiologie ( d ) |
| Objekty |
Organismus život |
| Příběh | Dějiny biologie |
Biologie (z řeckého bios „život“ a loga , „řeč“) je věda o bydlení . Pokrývá část přírodních věd a přírodní historie živých bytostí.
Vzhledem k tomu, že život má mnoho podob a ve velmi odlišných měřítcích, biologie sahá od molekulární úrovně , přes buněčnou úroveň , přes organismus až po úroveň populace a ekosystému .
Termín biologie je tvořen složením dvou řeckých slov bios (βιος) ve francouzštině „life“ a logos (λογος), což znamená „řeč, slovo“.
Tento novotvar je vytvořen na konci XVIII -tého století a počátku XIX th století a nezávisle:
"Všechno, co je obecně společné pro rostliny a zvířata, stejně jako všechny fakulty, které jsou bez výjimky specifické pro každou z těchto bytostí, musí tvořit jedinečný a obrovský předmět konkrétní vědy, která dosud není podložena a která neexistuje. Neexistuje dokonce mít jméno a kterému dám název biologie. "
V Lamarck našel poprvé koncepci živé bytosti, která rozpoznává originalitu ve srovnání s neživými objekty, aniž by se vzdala fyzikálních zákonů, na rozdíl od toho, co mělo tendenci dělat vitalisty a fixisty .
Stejný Lamarck, dlouho předtím, než dal v roce 1819 hodiny biologie, ve své práci Hydrogeologie , publikované také v roce 1802, rozděluje pozemskou fyziku na tři části:
Němečtí vědci na výzvu Trevirana zahajují pečlivý inventář flóry a fauny, který provádějí ti, kterým se bude říkat botanici a zoologové. V polovině XIX th století, zájem o funkce živého biologický výzkum směřuje k fyziologii .
Předmětem biologie je živá bytost a život jako celek a jeho fungování. Ale co je to živá bytost? Jak se liší od neživých předmětů a strojů ? A co je život? Na tyto otázky biologové v současné době nemají přesnou odpověď, která je ve vědecké komunitě jednomyslná . Někteří z nich, v neposlední řadě, si dokonce myslí, že tyto otázky jsou diskutabilní.
Claude Bernard tedy v první lekci o fenoménech života běžných pro zvířata a rostliny (1878) výslovně prohlašuje, že člověk nemusí a priori definovat pojem života, protože biologie musí být experimentální vědou; to by byla apriorní definice a „metoda, která spočívá v definování a odvození všeho z definice, může být vhodná pro vědy mysli, ale je v rozporu se samotným duchem experimentálních věd“ . V důsledku toho „stačí, abychom se shodli na slově život, abychom jej mohli použít“ a „je iluzorní a chimérické, na rozdíl od samotného ducha vědy, usilovat o absolutní definici“ .
Zdá se, že biologie zůstala věrná této koncepci, protože nepřestává přesně definovat pojem života, aby se omezila na analýzu „přírodních věcí“ nebo někdy částečně vytvořených lidmi (výběrem a poté genetickým inženýrstvím), které jsou běžné smysl označuje jako živý. Tato analýza umožňuje zdůraznit určitý počet charakteristik společných těmto studijním objektům, a tak aplikovat tento kvalifikátor života na jiné objekty představující stejné charakteristiky. Tato metoda, která je výhradně analytická a experimentální , značně posílila účinnost a vědečnost práce biologa ve srovnání s často spekulativními koncepcemi před Claudem Bernardem . Přineslo to však „fyzikalizaci“, takže člověk má někdy dojem, že aby byla biologie vědecká, bylo nutné popřít jakoukoli specifičnost jejího předmětu.
Někteří biologové ve skutečnosti prohlašují, že „neexistuje nic jako život! » , Přesněji řečeno, že by to byl mimo jiné jeden fyzikálně-chemický proces.
Prvním z nich je pravděpodobně Albert Szent-Györgyi , Nobelova cena za medicínu v roce 1937 , který řekl:
"Život jako takový neexistuje, nikdo ho nikdy neviděl." "
Nejznámější je François Jacob :
"Dnes už život v laboratořích nezpochybňujeme." Už se nepokoušíme definovat jeho obrysy. […] Dnes se biologie zajímá o algoritmy živého světa. "
V poslední době je to také pozice Henri Atlan :
"Objekt biologie je fyzikálně-chemický." Jakmile provedeme biochemii a biofyziku, a když pochopíme fyzikálně-chemické mechanismy, které zohledňují vlastnosti živých bytostí, život zmizí! Molekulární biolog dnes nemusí ve své práci používat slovo „život“. To lze vysvětlit historicky: zabývá se chemií, která existuje v přírodě, v určitém počtu konkrétních fyzikálně-chemických systémů, se specifickými vlastnostmi a nazývá se zvířata nebo rostliny, to je vše! "
Tento poslední citát ilustruje zmatek mezi studiem života a záležitostí živých bytostí , kde se pokouší redukovat biologii pouze na molekulární biologii projevuje popíráním živých věcí, díky nivelaci, kterou umožňuje chemie , jakoukoli specificitou. není to jednoduchý fyzikálně-chemický rozdíl. Jinými slovy, je lákavé, snížit biologii na molekulární biologii, odlišit živé od neživých pouze kritérii, kterými se molekulární biologie odlišuje od zbytku chemie.
Tato negace specifičnosti živých věcí pochází z koncepce, ve které není povolena žádná diskontinuita mezi živým a neživým, aby byl zachován soudržný a jednotný vesmír. Proto připouštíme postupnou gradaci mezi neživým a živým, a to jak v současných formách (viry, které mají být na hranici živých i neživých), tak ve vzhledu života na Zemi (tento vzhled je chápán jako progresivní prebiotická fáze bez výrazná diskontinuita). Ve skutečnosti tato negace specifičnosti živých, kteří chtějí být materialističtí , jednoduše zaměňuje epistemologický materialismus a vědy o hmotě. Vědy, včetně biologie, musí být materialistické, nikdo nebude tvrdit opak. Měli by to ale být jen vědy o hmotě? Fyzika je již dlouho vzorovou vědou pro všechny ostatní, a to natolik, že ji bylo možné zaměnit s ideálem epistemologického materialismu.
Mluvit o pojmu života, o specifičnosti živé bytosti, znamená v biologii vystavit se kvalifikaci jako vitalista , dokonce animista , protože to se trochu odchyluje od fyzikálně-chemické chemie, má vycházet z epistemologického materialismu . A to natolik, že dnes máme dojem, že cílem biologie není ani tak studium života (nebo živé bytosti v tom, co má specifické ve vztahu k neživému předmětu), než její čistá a jednoduchá negace, nivelizace a sjednocení vesmír fyzikální chemií. Jako by pro sjednocení bylo lepší popřít řešení kontinuity, než jim rozumět.
Jiný přístup je systematičtější, jak shrnuje Jacob (1970): „Jakýkoli objekt považovaný Biologií představuje systém systémů; sám je součástí systému vyššího řádu, někdy se řídí pravidly, která nelze odvodit z jeho vlastní analýzy “ ; je to jeden ze základů vědecké ekologie a jejího „ekosystémového přístupu“.
Problém specifičnosti živých bytostí proto dosud neřeší moderní biologie, která proto nemá jasnou a explicitní definici svého předmětu. Tento problém je zakryt pouze různými způsoby, které mají tendenci přivést zpět, protože pro nic lepšího není Descartova koncepce živé bytosti víceméně jako velmi složitý stroj . Jen málo biologů s touto aproximací nesouhlasí tím, že prosazuje koncepci živých věcí, která je přesnější a blíže realitě. Určitý počet prací v teoretické biologii si však klade za cíl překonat tato omezení, například Francisco Varela , Robert Rosen nebo Stuart Kauffman. V sázce je pak často rozdíl mezi biologií a fyzikou.
První teorii vývoje živých bytostí rozvinul Jean-Baptiste Lamarck ve své knize Philosophie Zoologique v roce 1809 . Jak název napovídá, má formu filozofického systému, i když vytváří základní základy pro porozumění živým bytostem a jejich vývoji. O padesát let později, v roce 1859 , s vydáním Původ druhů , Charles Darwin nabídl vědecké vysvětlení evoluce, ve formě jednoduchého mechanismu , se zásadou přirozeného výběru . V průběhu času byla Darwinova původní teorie vylepšena výsledky experimentů a pozorování, která prováděli biologové. Současná teorie konsensu je teorií syntetické evoluční teorie , nazývané také neodarwinismus.
Evoluční charakter života byl diskutován velmi dlouho a je dokonce stále zpochybňován některými mimo vědeckou komunitu, ale žádná z těchto námitek proti evoluční teorii není vědecky podložena. Vědecká komunita od té doby široce přijímala evolucionismus života jako skutečnost prokázanou zkušenostmi a pozorováním při mnoha příležitostech, zejména:
Pokud je biologie tak obrovská, je to kvůli extrémní rozmanitosti živých věcí, která má tolik podob, že je obtížné rozeznat společné body. Přesto byla provedena hierarchie živých věcí, která je doménou systematiky a taxonomie . Všechno živé je rozděleno do tří oblastí:
I když jsou různé, všechny formy života mají některé společné vlastnosti. Což vede k domněnce, že život na Zemi pochází z jedné a téže formy života, které jsou určeny k zkratkou z LUCA (pro anglicky : Poslední univerzální společný předek ), které by se objevily na Zemi alespoň tam je 2,5 miliardy let.
Hlavní univerzální vlastnosti živých věcí jsou:
Vzhledem k extrémně rozsáhlé povaze předmětu vyžaduje studium biologie rozdělení do studijních oborů. Trochu „redukční“ přístup, který však má výhodu objasnění témat, spočívá v definování úrovní organizace. Ve snaze dosáhnout komplexnějšího porozumění biologii byly přirozeně vytvořeny mosty mezi různými obory. Umožňuje zkoumání různých původních předmětů, jako je molekulární biologie, biotechnologie, toxikologie, biomedicínské vědy atd.
Pole studující strukturu živých věcí jsou v atomovém měřítku pro molekulární biologii a v buněčném měřítku pro buněčnou biologii.
Pole molekulární biologie studuje základní sloučeniny živých věcí, jako je DNA a bílkoviny . Po dlouhou dobu se věřilo, že zákony chemie, jimiž se řídí živé věci, se liší od zákonů pro neživou hmotu. Ale od syntézy mnoha organických sloučenin je jasně přijato, že chemické zákony jsou stejné jako u anorganických látek. Žádná vitální síla nedýchá život do hmoty, jak se dříve myslelo s vitalistickou teorií .
Vývoj mikroskopu, s nímž Robert Hooke objevil buňky v roce 1665, znamenal zrození buněčné biologie a zrození tehdy netušeného světa. Tento objev a mnoho dalších, které následovaly, umožnilo vysvětlit určité jevy, například to, co se v té době nazývalo spontánní generace . Právě v tomto měřítku se setkáváme s prvními živými organismy.
Ve strukturálním a funkčním smyslu biologie zahrnuje také všechny disciplíny, klasické i moderní, které studují struktury jako tkáně s histologií nebo orgány s anatomií. Fyziologie studuje mechanické, fyzikální a biochemické principy živých organismů a je rozdělena do dvou větví: fyziologie rostlin a fyziologie zvířat.
Extrémní rozmanitost živých věcí nijak nebrání seskupování do entit nebo taxonů ( Taxonomie ), jejich vzájemných vztahů a jejich klasifikace ( systematické ).
Interakce živých bytostí mezi sebou a vazby spojující je s jejich prostředím jsou doménou ekologie. Etologie studuje chování zvířat v přirozeném prostředí.
The Life Sciences zahrnují mnoho oborů a podobory více či méně propojeny a někdy překrývají. Tyto disciplíny jsou organizovány buď podle úrovně pozorování, nebo metodickým přístupem, nebo podle typu studované organizace.
| Úroveň pozorování | Příklad | Disciplíny |
|---|---|---|
| molekulární | biologické molekuly : proteiny , DNA , RNA | organická chemie , biochemie , molekulární biologie |
| mikroskopický | buněčné komponenty ( organely ) | buněčná biologie , cytologie |
| buňky , jednobuněčné organismy | mikrobiologie | |
| textilie | histologie | |
| orgány | fyziologie | |
| makroskopické | organismy , jednotlivci | biologie organismů, anatomie , etologie |
| populace | kolonie , populace , metapopulace | populační biologie , populační genetika |
| charakteristický | druh | taxonomie , fylogeografie , atd. |
| supra-specifické | skupiny druhů , ekosystémy , evoluce člověka | systematika , ekologie , fylogeneze |
Aplikace objevů v biologii jsou četné a velmi běžné v každodenním životě člověka. Hlavní pokroky v medicíně v posledních desetiletích jsou způsobeny hlavně objevy o fungování lidského těla. Farmaceutická oblast těží také z pokroku v organické chemii.
V poslední době objev struktury DNA a lepší pochopení dědičnosti umožnily jemně upravit živé bytosti A najít uplatnění v zemědělských a zemědělsko-potravinářských oborech .
Biologie může mít také aplikace v kriminalistice . Laurent Lemasson v Revue française de criminologie et de droit penal představuje tři korelace mezi biologií a kriminalitou zvýrazněné různými výzkumníky: přítomnost genů MAOA a HTR2B u velké části zločinců; abnormální fungování frontálních a temporálních oblastí mozku; konečně stav fyziologického vzrušení u opakovaných pachatelů.
Od vývoje molekulární biologie a buněčné fyziologie v druhé polovině XX th století, pokroky v biologii staly denně a mají obrovský vliv na společnost: porozumění molekulárních mechanismů stovky nemocí, zlepšení léčby rakoviny, pochopení neurologické mechanismy, zlepšení léčby duševních chorob a screening genetických defektů in utero . Lepší pochopení molekulární evoluce, fyzického substrátu pro evoluci druhů, umožňuje člověku převést objevy provedené na zvířatech, včetně červů jako C. elegans nebo mouchy Drosophila , jejichž mechanismy se ukázaly být molekulární segmentace těla během embryogeneze jsou identické s lidskými segmenty a obecně se všemi živými metazoany .
Velmi rychlý pokrok v biologii však někdy vede k filozofickým otázkám , vážným obavám a dokonce k silnému odporu určitých sdružení nebo nevládních organizací . Mezi ně patří: klonování , geneticky modifikované organismy (GMO) , sekvenování a související problémy duševního vlastnictví .
Animalia - Bos primigenius taurus
Planta - Triticum
Houby - Morchella esculenta
Stramenopila / Chromista - Fucus serratus
Bakterie - Gemmatimonas aurantiaca (- = 1 mikrometr)
Archaea - halobakterie
Virus - gama fág