Najmniejsza jednostka życia

Najmniejszą jednostką życia jest komórka. Każda komórka zawiera wszystkie fizyczne i chemiczne składniki, które są niezbędne do życia, wzrostu i podziału. Wszystkie, nawet najbardziej skomplikowane organizmy żywe, zbudowane są z komórek. Są one niezwykle plastycznymi jednostkami budulcowymi. Dzięki temu mogą one pełnić mocno wyspecjalizowane funkcje. Powstanie idei, że komórka jest podstawową jednostką życia, zawdzięczamy dwóm niemieckim uczonym. Jednym z nich był botanik Matthias Schleiden, drugim zoolog Theodor Schwann. Schleiden w roku 1838, Schwann rok później, udowodnili, że i zwierzęta i rośliny to skupiska komórek oraz, że to właśnie komórka stanowi podstawową jednostkę budującą żywe organizmy. Teorię komórkową Schleidena i Schwanna rozszerzył już w 1855 roku Rudolf Virchow. Doszedł on do wniosku, że nowe komórki powstają wyłącznie z podziału komórek już istniejących. Kolejne wnioski dotyczące komórek wyciągnął pod koniec XIX wieku biolog August Weissmann. Wykazał on, że wszystkie żywe komórki wywodzą od przodków, którzy żyli w zamierzchłych czasach. Dowodem na to, że komórki mają wspólne pochodzenie jest znaczne podobieństwo, które występuje w podstawowych cząsteczkach i strukturach ich budowy. Wszystkie komórki, zarówno bakterie, jak i komórki ludzkiego organizmu, otacza błona komórkowa. Centrum sterującym komórki jest jej jądro. Jądro komórkowe zawiera skupioną w genach informację genetyczną.

O związkach organicznych

Wszystkie organizmy, które żyją na Ziemi zbudowane są ze związków organicznych. Podstawowym pierwiastkiem w tych związkach jest węgiel.. Atomy węgla są atomami wyjątkowymi, mogą bowiem tworzyć wiązania chemiczne z o wiele większą liczbą pierwiastków niż inne atomy. Atomy węgla najczęściej łączą się z atomami wodoru, tlenu i azotu. Związki organiczne, które utworzone są wyłącznie z atomów węgla i wodoru nazywamy węglowodorami. Węglowodory wykorzystywane są przez organizmy do budowy innych, ważnych dla nich związków. Związki organiczne są podstawowymi elementami budowy komórek i tkanek. Biorą udział w procesach metabolicznych, regulują ich przebieg, przenoszą informacje oraz dostarczają energii, która jest niezbędna do procesów życiowych. Kiedyś uważano, że związki organiczne wytwarzają jedynie istoty żywe. Pogląd ten obalił w 1828 roku niemiecki chemik Fryderyk Wöhler. Otrzymał on mocznik metodą syntetyczną. Było to przełomowe wydarzenie, które uświadomiło, że w naturze występują związki organiczne nie występujące w organizmach żywych oraz, że związki organiczne mogą być otrzymane za pomocą syntezy. Atomy węgla mogą tworzyć pojedyncze, trwałe wiązania kowalencyjne z czterema innymi atomami, ale atomy węgla mogą też łączyć się z innymi atomami wiązaniami podwójnymi lub potrójnymi. Atomy węgla mogą łączyć się również ze sobą tworząc zamknięte pierścienie lub proste czy rozgałęzione łańcuchy.

Krótko o nauce

Nauka jest systemem, który dąży do uporządkowania wiedzy. Nauka poszukuje wiedzy o problemach świata, wykorzystując do tego celu dostępne badania. Nauka nie zastępuje sztuki, religii, czy też filozofii. Podstawą nauki jest logiczne myślenie oparte na indukcji i dedukcji. Punktem wyjściowym w dedukcji jest informacja, która jest nazywana przesłanką. Na podstawie tej przesłanki wyciągane są wnioski. Dedukcja prowadzi od ogólnych zasad do wniosków szczegółowych. Przeciwieństwem dedukcji jest indukcja. W indukcji badania zaczyna się od spostrzeżeń szczegółowych i dopiero na ich podstawie wyciąga się wnioski lub też formułuje ogólne zasady czy uogólnienia. Podstawowe źródło naukowych danych to obserwacje i doświadczenia. Powinny być one wolne od tendencyjności, powinno się je przeprowadzać pod kontrolą, powinny mieć także charakter ilościowy. Uzyskane w trakcie doświadczeń i obserwacji dane poddawane są następnie analizie. Analiza ma za zadanie uporządkowanie zaobserwowanych w trakcie obserwacji i doświadczeń zjawisk. Wstępne doświadczenia i obserwacje pozwalają na postawienie hipotezy, która jest następnie sprawdzana w ściśle kontrolowanych doświadczeniach. Jeżeli hipoteza zostanie potwierdzona w licznych obserwacjach i doświadczeniach, stanie się teorią. Z kolei powszechnie przyjęta teoria staje się zasadą lub prawem naukowym. Dopiero teoria pozwala zrozumieć zjawiska występujące na świecie.

O chemii organicznej

Chemia organiczna jest jedna z dziedzin chemii. Zajmuje się związkami węgla. Podstawę życia na Ziemi stanowią związki organiczne. Są one bardziej liczne od związków nieorganicznych. Typowy związek organiczny, to związek, w którym każdy atom węgla tworzy kowalencyjne wiązania z sąsiednimi atomami węgla. Poza atomami węgla w skład związków organicznych wchodzą także inne atomy. Najczęściej są to atomy wodoru, azotu, tlenu i siarki. Podstawą chemii organicznej jest zdolność atomów węgla do tworzenia złożonych struktur, takich jak łańcuchy, czy pierścienie. Związki, które zostały zbudowane jedynie z atomów węgla i wodoru nazywamy węglowodorami. Węglowodory są najczęściej występującymi związkami. Związki zawierające węgiel, wodór i tlen to alkohole, etery, estry, węglowodany i ketony. Związki z zawartością azotu to alkaloidy, aminokwasy, związki nitrowe, amidy, aminy i wiele jeszcze innych. Keton jest związkiem organicznym, który zawiera grupę karbonylową, która związana jest z 2 atomami węgla. Do najprostszych alkoholi należy metanol, etanol, propanol, butanol i pentanol. W zależności od rozmiaru i złożoności cząsteczki alkohole mogą być stałe lub ciekłe. Amidy są pochodnymi kwasu tłuszczowego. Zamiast grupy hydroksylowej zawierają grupę aminową. Niegdyś uważano, że związki organiczne powstają jedynie w organizmach żywych. Okazało się jednak, że można je otrzymać drogą syntezy w laboratorium.

Wyjaśnianie sposobu funkcjonowania świata

Nauka zajmuje się wyjaśnieniem sposobu funkcjonowania świata, w którym żyje człowiek. Celem nauki jest wyjaśnienie wszelkich zjawisk, które związane są z materialnym, fizycznie istniejącym światem. Używa do tego obserwacji, doświadczeń i wnioskowania. Już w czasach starożytnych zajmowano się leczeniem, obserwacją gwiazd, a nawet inżynierią. Była to jednak nauka czysto teoretyczna, którą zajmowali się filozofowie. Dopiero w XVII wieku rozważania filozoficzne zostały zastąpione nowym podejściem, w którym połączono obserwacje, doświadczenia i racjonalne myślenie. Dziś badania naukowe to połączenie wiedzy zastanej, obserwacji, doświadczeń i dedukcji. Badaniem tych mechanizmów jako środka do uzyskania wiedzy o świecie materialnym zajmuje się filozofia nauki. Nauka dzieli się na oddzielne dyscypliny, takie jak biologia, astronomia, chemia, matematyka, fizyka. Często nauki te określane są jednym wspólnym mianem „nauki biologiczne” lub „nauki o Ziemi”. Najczęściej jednak nauki te określane są jako nauki przyrodnicze. Kolejny podział nauki to nauki ścisłe, które obejmują chemię, fizykę i matematykę. Nauki techniczne to z kolei nauki, które wykorzystują naukę do celów praktycznych. Nauki humanistyczne zajmują się aspektami ludzkiej kultury. Do tego działu nauki należy między innymi historia. Nauki społeczne zajmują się badaniem ludzkich zachowań. Do nauk społecznych zaliczamy psychologię, socjologię, antropologię i ekonomię.

Badanie dziejów ludzkości

Archeologia zajmuje się badaniem dziejów ludzkości. W sferze jej zainteresowań leżą czasy prehistoryczne i starożytne. Badanie dziejów odbywa się na podstawie materialnych śladów, które zachowały się do naszych czasów. Wśród tych śladów są dzieła rąk ludzkich nazywane artefaktami, ale także ekofakty, czyli ślady, jak człowiek wpływał na naturalne środowisko. Archeologia bada także zachowane ludzkie szczątki. W swoich badaniach archeologia prowadzi studia terenowe, którym towarzyszą prace wykopaliskowe, ale prowadzona jest także klasyfikacja, datowanie oraz interpretacja znalezisk. Zainteresowanie przedmiotami z minionych epok narodziło się w okresie renesansu. Trudno jednak mówić już o archeologii. Archeologia jako nauka narodziła się dopiero w XVIII wieku wraz z rozpoczęciem prac wykopaliskowych na terenie starożytnych miast Herkulanum i Pompeje. W pełni dojrzałą nauką archeologia stała się pod koniec XIX wieku. Od tej pory w swoich badaniach posługuje się coraz bardziej rozwijającymi się technikami badawczymi. W badaniach archeologicznych wykorzystywanych jest szereg nauk pokrewnych, w tym biologia. Archeologia korzysta między innymi z paleobotaniki, która jest nauką o roślinach z dawnych epok. Spośród nauk biologicznych korzysta także z archeozoologii, która identyfikuje i analizuje szczątki zwierząt oraz z antropologii fizycznej zajmującej się identyfikacją analizą znalezionych szczątków ludzkich.

Krótko o taksonomii

W wyniku ewolucji powstała na Ziemi wielka różnorodność organizmów. Zaszła więc konieczność stworzenia systemu, który umożliwiłby uporządkowanie, nadawanie nazw i klasyfikację wszystkich form organizmów. Nauka, która się tym zajmuje to systematyka lub taksonomia. Jej podstawy zostały stworzone w XVIII wieku przez szwedzkiego botanika Karola Linneusza. Zaproponowany przez Linneusza system po dokonaniu w nim jedynie pewnych zmian jest stosowany do dnia dzisiejszego. System stworzony przez Linneusza nazwany został systemem binominalnym, czyli dwuimiennym. Został on nazwany w taki sposób, ponieważ każdemu gatunkowi nadawana jest dwuczęściowa nazwa łacińska. Pierwszy człon tej nazwy obejmuje nazwę rodzaju, człon drugi nazwę gatunkową. Nazwa gatunkowa jest często słowem, które określa cechę charakterystyczną dla danego organizmu. Nazwę gatunku poprzedza zawsze skrócona lub pełna nazwa nazwa rodzaju. Pierwszy człon nazwy zawsze piszemy dużą literą, drugi małą. Cała nazwa pisana jest zazwyczaj kursywą. Organizmy przyporządkowuje się na podstawie ich podobieństw anatomicznych, biochemicznych lub fizjologicznych do grup, które tworzą układ hierarchiczny. Gatunki, które są ze sobą pokrewne łączone są w rodzaje, a te z kolei w rodziny, rzędy i gromady (zwierzęta) lub klasy (rośliny), a następnie zwierzęta łączone są w typy, rośliny w gromady, na końcu zarówno zwierzęta, jak i rośliny łączone są w królestwa.

Krótko o ewolucji

Proces powolnego przechodzenia jednej postaci w inną to ewolucja. W ciągu wieków, już od czasów rzymskiego filozofa Lukrecjusza, który żył w I wieku przed naszą erą, wielu filozofów i naturalistów rozważało ideę ewolucji. Jednak dopiero sformułowana po raz pierwszy przez Karola Darwina teoria ewolucji wzbudziła powszechne zainteresowanie. W 1859 roku Karol Darwin opublikował dzieło „O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego”. W pracy tej Darwin zawarł syntezę odkryć z biologii i geologii i sformułował teorię ewolucji, w której wiodącą rolę przypisał doborowi naturalnemu. W swej pracy Karol Darwin przedstawił dowody świadczące o tym, że współczesne formy życia na ziemi powstały na skutek przemian z wcześniejszych form. Teoria Darwina nazywana jest dzisiaj „teorią ewolucji świata organicznego”. Spotkała się ona z wielkimi protestami zarówno wśród przedstawicieli świata nauki, jak też wśród przedstawicieli kleru. Protesty i kontrowersje trwają wokół teorii Darwina do dnia dzisiejszego. Oficjalnie kościół katolicki nie potępia już dzisiaj teorii Darwina. Mówi jedynie o potępieniu „darwinizmu ideologicznego”, który odmawia Bogu roli stwórcy. Środowiska naukowe zaakceptowały jednak ogólną ideę ewolucji, w tym także wiodącą rolę doboru naturalnego. Środowiska naukowe do dzisiaj toczą jednak spory na temat szczegółowych zasad ewolucji. Współczesna teoria ewolucji nazywana jest neodarwinizmem.

Nauka o formach życia

Nauką o wszystkich formach życia, które występują na ziemi jest biologia. Jest to nauka, która obejmuje bardzo wiele nauk: embriologię, fizjologię, anatomię, zoologię, botanikę i jeszcze o wiele więcej nauk. Badania, które prowadzone są w każdej z tych dziedzin dostarczyły nam ogromnej wiedzy nie tylko o nas samych, czyli o ludziach, ale także o milionach innych żywych istot, które wspólnie z nami zamieszkują planetę Ziemię. Dzięki zastosowaniu w praktyce tej wiedzy teoretycznej możliwe stało się przeprowadzanie transplantacji wielu organów, w tym także transplantacji serca, zwalczono wiele chorób. W ostatnich latach bardzo mocno rozwija się biologia molekularna oraz genetyka. Pozwoliło to lepiej nam zrozumieć procesy chorobowe, które zachodzą w ludzkim organizmie, ale także na zastosowanie w leczeniu ludzi terapii genowej. W miarę rozwoju biologii coraz lepiej zdajemy sobie także sprawę z tego, jak wpływamy na inne żywe istoty i na środowisko, w którym przyszło nam żyć. Biologia jako nowoczesna nauka narodziła się w XIX wieku. Nauki biologiczne narodziły się jednak o wiele wcześniej, bo już w czasach starożytnych. Sięgają swymi korzeniami Arystotelesa, Galena czy Hipokratesa. Największy rozwój nauk biologicznych nastąpił w okresie renesansu wraz z pierwszymi pracami z dziedziny fizjologii i anatomii. Na tym polu szczególne zasługi należy zapisać przede wszystkim Wesaliusowi Harvey’owi.

Nauka o budowie ciała

Anatomia jest nauką o budowie ciała i jego narządów. Anatomia szczególnie wyróżnia budowę ciała człowieka, gdyż kiedy zostanie połączona z fizjologią, pozwala poznać funkcjonowanie ludzkiego ciała. Pierwszym naukowcem, który zajmował się anatomią był Herophilus z Chalcedonu, który żył w latach 330 – 260 przed naszą erą. Jednak przez wiele stuleci podstawą wiedzy z zakresu anatomii były prace wybitnego lekarza, humanisty i filozofa Claudiusa Galena, który żył w II wieku naszej ery. Jego działalność obejmowała wszystkie gałęzie medycyny. Przeprowadzał sekcje zmarłych zwierząt, wykonywał nawet wiwisekcje, czyli operacje na żywych zwierzętach. Pozwoliło mu to na sprostowanie wielu wcześniejszych, zazwyczaj błędnych, poglądów na temat fizjologii i anatomii. Aż do XVI wieku z praz Galena na temat fizjologii i anatomii czerpano podstawową wiedzę. Podstawy nowożytnej anatomii zostały stworzone przez Andreasa Vesaliusa, który w 1543 roku wydał pracę pod tytułem „O funkcjonowaniu ludzkiego ciała”. Swoje dzieło Vesalius oparł na przeprowadzanych przez siebie badaniach sekcyjnych. Obalił w niej wiele błędnych pojęć na temat budowy ciała ludzkiego. Następne wieki przyniosły pogłębienie wiedzy o budowie ludzkiego ciała. Pierwszy atlas anatomiczny powstał w wieku XVIII. Przedstawiał on dość dobrze układ mięśniowy i kostny człowieka. Także w XVIII wieku została rozszerzona wiedza na temat budowy organów wewnętrznych człowieka.

error: Content is protected !!