ביולוגיה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

למושגים, תחומים ומאמרים בנושא ביולוגיה, ראו פורטל הביולוגיה.

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

[עריכה] 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 לפולשים זרים, ולשינויים בתפקוד התקין.
• פיזיולוגיה: חקר תפקוד גוף האורגניזם, האיברים, מערכות האיברים ויחסי הגומלין ביניהם. תחומי משנה:

• אלקטרופיזיולוגיה ונוירופיזיולוגיה: חקר הפיזיולוגיה בעזרת חשמל (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.
• פיקולוגיה: חקר האצות.
• מיקרוביולוגיה הכוללת את בקטריולוגיה: חקר החיידקים. :וירולוגיה: חקר הנגיפים, מיקולוגיה: חקר הפטריות.

• ביולוגיה התפתחותית או אמבריולוגיה או אונטוגניה: חקר התפתחות האורגניזם מרגע היווצרותו ועד מותו. חקר גדילת התאים, התמיינותם והתפתחות הרקמות והאיברים השונים.
• ברמת האוכלוסייה:

• 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 האוכלוסייה העולמית. חקר הפצתן של אורגניזמים ותכונות על פני כדור הארץ במרוצת הדורות.
• פילוגנטיקה: חקר הקרבה היחסית בין מינים שונים של אורגניזמים.

• ביוטכנולוגיה: פיתוח השימוש ביצורים בתעשיה, לייצור תרופות, מזון וכימיקלים.
• ביואינפורמטיקה: פיתוח עזרי מחשוב לשימוש הביולוגיה, במיוחד בתחומי הגנומיקה, הפרוטאומיקה והפילוגנטיקה.
• ביולוגיה מערכתית (systems biology): ניתוח התפקוד של מערכות ביולוגיות, בניגוד לחקר התפקוד של חקר רכיבים בודדים. תחום צעיר ביותר, המשלב שיטות ניסיוניות חדשות עם פיתוח כלים מתמטיים וחישוביים.
• 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.