مادة الاحياء
- أعلى: E. القولونية بكتيريا و غزال
- : القاع خنفساء جالوت و سرخس شجرة
| جزء من سلسلة على |
| مادة الاحياء |
|---|
 |
| المكونات الرئيسية |
|
| خطوط فرعية |
|
| بحث |
|
| التطبيقات |
|
|
علم الأحياء هو الدراسة العلمية للحياة . [1] [2] [3] إنه علم طبيعي ذو نطاق واسع ولكن لديه العديد من الموضوعات الموحدة التي تربطه معًا كحقل واحد متماسك. [1] [2] [3] على سبيل المثال ، تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا تعالج المعلومات الوراثية المشفرة في الجينات ، والتي يمكن أن تنتقل إلى الأجيال القادمة. موضوع رئيسي آخر هو التطور ، الذي يفسر وحدة وتنوع الحياة. [1] [2] [3] أخيرًا ، جميع الكائنات الحيةتتطلب الطاقة للتحرك والنمو والتكاثر ، وكذلك لتنظيم بيئتها الداخلية. [1] [2] [3] [4] [5]
علماء الأحياء قادرون على دراسة الحياة على مستويات متعددة من التنظيم . [1] من البيولوجيا الجزيئية للخلية ل علم التشريح و علم وظائف الأعضاء من النباتات و الحيوانات ، وتطور السكان . [1] [6] وهكذا ، هناك العديد من التخصصات الفرعية في علم الأحياء ، كل منها محدد بطبيعة أسئلة البحث والأدوات التي استخدموها. [7] [8] [9] مثل العلماء الآخرين ، يستخدم علماء الأحياء الطريقة العلمية لعمل الملاحظاتوطرح الأسئلة وتوليد الفرضيات وإجراء التجارب لإرضاء فضولهم حول العالم من حولهم. [1]
الحياة على الأرض ، التي ظهرت قبل 3.7 مليار سنة ، [10] متنوعة للغاية. وقد سعى علماء البيولوجيا لدراسة وتصنيف مختلف أشكال الحياة، من بدائيات النوى الكائنات الحية مثل العتيقة و البكتيريا إلى حقيقيات النوى الكائنات الحية مثل الأولانيات ، الفطريات ، النباتات ، و الحيوانات . وتساهم هذه الكائنات الحية المختلفة على التنوع البيولوجي لل نظام الإيكولوجي حيث أنها تلعب دورا المتخصصة في مجال تبادل الطاقة و المواد الغذائية .
علم أصول الكلمات
"علم الأحياء" مشتق من الكلمات اليونانية القديمة βίος؛ بالحروف اللاتينية تعني "الحياة" و- α ؛ بالحروف اللاتينية logía (-logy) تعني "فرع الدراسة" أو "الكلام". [11] [12] هؤلاء مجتمعون يصنعون الكلمة اليونانية βιολογία؛ biología بالحروف اللاتينية تعني علم الأحياء. على الرغم من ذلك ، لم يكن مصطلح βιολογία ككل موجودًا في اليونانية القديمة. أول من استعارها كان الإنجليزية والفرنسية ( علم الأحياء ). تاريخيا كان هناك مصطلح آخر ل "علم الأحياء" في اللغة الإنجليزية ، lifelore ؛ نادرًا ما يتم استخدامه اليوم.
ظهر المصطلح باللغة اللاتينية لأول مرة في عام 1736 عندما استخدم العالم السويدي كارل لينيوس (كارل فون ليني) علم الأحياء في كتابه Bibliotheca Botanica . تم استخدامه مرة أخرى في عام 1766 في عمل بعنوان Philosophiae naturalis sive physicae: tomus III ، عالم جيولوجي قاري وعالم بيولوجي وعالم نباتي ، بقلم مايكل كريستوف هانوف ، تلميذ كريستيان وولف . كان أول استخدام ألماني ، Biologie ، في ترجمة 1771 لعمل لينيوس. في عام 1797 ، استخدم ثيودور جورج أوغست روس المصطلح في مقدمة كتاب ، Grundzüge der Lehre van der Lebenskraft . كارل فريدريش بورداشاستخدم المصطلح في عام 1800 بمعنى أكثر تقييدًا لدراسة البشر من منظور مورفولوجي وفسيولوجي ونفسي ( Propädeutik zum Studien der gesammten Heilkunst ). دخل المصطلح في استخدامه الحديث مع أطروحة مكونة من ستة مجلدات Biologie ، أودر Philosophie der lebenden Natur (1802–22) بقلم جوتفريد رينهولد تريفيرانوس ، الذي أعلن: [13]
- ستكون أهداف بحثنا هي الأشكال والمظاهر المختلفة للحياة ، والظروف والقوانين التي تحدث في ظلها هذه الظواهر ، والأسباب التي تأثرت من خلالها. و علم أن المخاوف نفسها مع هذه الكائنات فإننا سوف تشير كتبها بيولوجيا اسم [البيولوجيا] أو عقيدة الحياة [Lebenslehre].
تاريخ
على الرغم من أن علم الأحياء الحديث هو تطور حديث نسبيًا ، فقد تمت دراسة العلوم المتعلقة به والمضمنة فيه منذ العصور القديمة. فلسفة الطبيعية ودرس في وقت مبكر من الحضارات القديمة في بلاد ما بين النهرين ، مصر ، و شبه القارة الهندية ، و الصين . ومع ذلك ، فإن أصول علم الأحياء الحديث ونهجها في دراسة الطبيعة غالبًا ما ترجع إلى اليونان القديمة . [14] [15] بينما تعود الدراسة الرسمية للطب إلى مصر الفرعونية ، كان أرسطو(384-322 قبل الميلاد) الذين ساهموا على نطاق واسع في تطوير علم الأحياء. من المهم بشكل خاص كتابه `` تاريخ الحيوانات '' وغيره من الأعمال حيث أظهر ميولًا طبيعية ، وبعد ذلك المزيد من الأعمال التجريبية التي ركزت على السببية البيولوجية وتنوع الحياة. كتب خليفة أرسطو في مدرسة ليسيوم ، ثيوفراستوس ، سلسلة من الكتب عن علم النبات التي نجت باعتبارها أهم مساهمة للعصور القديمة في علوم النبات ، حتى في العصور الوسطى . [16]
علماء العالم الإسلامي في العصور الوسطى شملت الذي كتب في علم الأحياء الجاحظ، (781-869)، آل Dīnawarī (828-896)، الذي كتب في علم النبات، [17] و الرازي (865-925) الذي كتب في علم التشريح و علم وظائف الأعضاء . تمت دراسة الطب بشكل خاص من قبل العلماء المسلمين العاملين في تقاليد الفيلسوف اليوناني ، بينما اعتمد التاريخ الطبيعي بشكل كبير على الفكر الأرسطي ، خاصة في دعم التسلسل الهرمي الثابت للحياة.
بدأ علم الأحياء في التطور والنمو بسرعة مع التحسين الهائل الذي أجراه أنطون فان ليفينهوك في المجهر . ثم كان أن العلماء اكتشفوا الحيوانات المنوية ، البكتيريا ، النقاعيات وتنوع الحياة المجهرية. التحقيقات التي يان زفامردام أدت إلى اهتمام جديد في علم الحشرات ، وساعدت على تطوير التقنيات الأساسية لالمجهري تشريح و تلطيخ . [18]
كان للتقدم في الفحص المجهري أيضًا تأثير عميق على التفكير البيولوجي. في أوائل القرن التاسع عشر ، أشار عدد من علماء الأحياء إلى الأهمية المركزية للخلية . ثم، في عام 1838، Schleiden و شوان وبدأ الترويج لأفكار عالمية الآن أن (1) الوحدة الأساسية للكائنات الحية هي الخلية و (2) أن الخلايا الفردية لها كل خصائص الحياة ، على الرغم من أنهم يعارضون فكرة أن (3) كل تأتي الخلايا من انقسام الخلايا الأخرى. وبفضل عمل روبرت ريماك و رودولف فيرشو ، ومع ذلك، من قبل معظم علماء الأحياء 1860s في تقبل جميع المبادئ الثلاثة ما أصبح يعرف باسم نظرية الخلية . [19][20]
في غضون ذلك ، أصبح التصنيف والتصنيف محور اهتمام المؤرخين الطبيعيين. نشر كارل لينيوس تصنيفًا أساسيًا للعالم الطبيعي في عام 1735 (تم استخدام أشكال مختلفة منه منذ ذلك الحين) ، وفي خمسينيات القرن الثامن عشر قدم أسماء علمية لجميع نوعه . [21] جورج لويس لوكلير ، كونت دي بوفون ، عامل الأنواع على أنها تصنيفات اصطناعية وأشكال حية على أنها قابلة للطرق - حتى أنها تشير إلى إمكانية السلالة المشتركة . على الرغم من أنه كان معارضًا للتطور ، إلا أن بوفون شخصية رئيسية في تاريخ الفكر التطوري . أثرت عمله النظريات التطورية كل من لامارك و دارون . [22]
نشأ التفكير التطوري الجاد مع أعمال جان بابتيست لامارك ، الذي كان أول من قدم نظرية متماسكة للتطور. [24] افترض أن التطور كان نتيجة الضغط البيئي على خصائص الحيوانات ، مما يعني أنه كلما تم استخدام العضو بشكل متكرر وصارم ، أصبح أكثر تعقيدًا وفعالية ، وبالتالي تكييف الحيوان مع بيئته. اعتقد لامارك أن هذه الصفات المكتسبة يمكن أن تنتقل بعد ذلك إلى نسل الحيوان ، الذي سيطورهم ويتقنه. [25] ومع ذلك ، فقد كان عالم الطبيعة البريطاني تشارلز داروين ، الذي جمع بين النهج الجغرافي البيولوجي لهومبولت ، والجيولوجيا الموحدة لايل ،كتابات مالثوس حول النمو السكاني ، وخبرته المورفولوجية الخاصة وملاحظاته الطبيعية الواسعة ، التي صاغت نظرية تطورية أكثر نجاحًا قائمة على الانتقاء الطبيعي ؛ قاد الاستدلال والأدلة المماثل ألفريد راسل والاس إلى الوصول إلى نفس الاستنتاجات بشكل مستقل. [26] [27] على الرغم من أنها كانت موضوع الجدل (الذي يستمر حتى يومنا هذا) ، إلا أن نظرية داروين انتشرت بسرعة عبر المجتمع العلمي وسرعان ما أصبحت بديهية مركزية لعلم الأحياء سريع التطور.
بدأ أساس علم الوراثة الحديث مع عمل جريجور مندل ، الذي قدم ورقته البحثية ، " Versuche über Pflanzenhybriden " (" تجارب على تهجين النبات ") ، في عام 1865 ، [28] والتي حددت مبادئ الميراث البيولوجي ، والتي كانت بمثابة الأساس لعلم الوراثة الحديث. [29] ومع ذلك، لم أدرك أهمية عمله حتى القرن 20 في وقت مبكر عندما أصبح تطور نظرية موحدة باسم التوليف الحديثة التوفيق بين التطور الدارويني مع علم الوراثة الكلاسيكي . [30] في 1940s و 1950s في وقت مبكر، و سلسلة من التجارب التي كتبها ألفريد هيرشي وأشارت مارثا تشيس إلى الحمض النووي باعتباره أحد مكونات الكروموسومات التي تحمل الوحدات الحاملة للسمات التي أصبحت تُعرف باسم الجينات . التركيز على أنواع جديدة من الكائنات الحية نموذج مثل الفيروسات و البكتيريا ، جنبا إلى جنب مع اكتشاف هيكل المزدوج حلزونية من الحمض النووي عن طريق جيمس واطسون و فرانسيس كريك في عام 1953، شهد التحول إلى عصر علم الوراثة الجزيئي . من الخمسينيات إلى الوقت الحاضر ، امتد علم الأحياء بشكل كبير في المجال الجزيئي . تم فك الشفرة الوراثية بواسطة هار جوبيند خورانا ، روبرت دبليو هوليو Marshall Warren Nirenberg بعد فهم الحمض النووي لاحتوائه على الكودونات . أخيرًا ، تم إطلاق مشروع الجينوم البشري في عام 1990 بهدف رسم خرائط الجينوم البشري العام . تم الانتهاء من هذا المشروع بشكل أساسي في عام 2003 ، [31] مع استمرار نشر المزيد من التحليل. كان مشروع الجينوم البشري الخطوة الأولى في جهد عالمي لدمج المعرفة المتراكمة عن علم الأحياء في تعريف وظيفي وجزيئي لجسم الإنسان وأجسام الكائنات الحية الأخرى.
علم الأحياء الحديث
أساس كيميائي
الذرات والجزيئات
تتكون جميع الكائنات الحية من مادة وكلها تتكون من عناصر . [32] الأكسجين ، الكربون ، الهيدروجين ، و النيتروجين هي العناصر الأربعة التي تمثل 96٪ من جميع الكائنات الحية، مع الكالسيوم ، الفوسفور ، الكبريت ، الصوديوم ، الكلور ، و المغنيسيوم يمثل ما تبقى من 3.7٪. [32] يمكن أن تتحد العناصر المختلفة لتكوين مركبات مثل الماء ، وهو أمر أساسي للحياة. [32]بدأت الحياة على الأرض من الماء وبقيت هناك لحوالي ثلاثة مليارات سنة قبل الهجرة إلى الأرض. [33] يمكن أن توجد المادة في حالات مختلفة مثل مادة صلبة أو سائلة أو غازية .
أصغر وحدة في العنصر هي الذرة ، والتي تتكون من نواة وإلكترون واحد أو أكثر من الإلكترون المرتبط بالنواة. تتكون النواة من واحد أو أكثر من البروتونات وعدد من النيوترونات . يمكن تجميع الذرات الفردية معًا بواسطة روابط كيميائية لتشكيل الجزيئات والمركبات الأيونية. [32] الأنواع الشائعة من الروابط الكيميائية وتشمل الرابطة الأيونية ، الرابطة التساهمية ، و روابط هيدروجينية . يتضمن الترابط الأيوني التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات المشحونة بشكل معاكس ، أو بين ذرتين مختلفتين بشكل حادالكهرسلبية ، [34] وهو التفاعل الأساسي الذي يحدث في المركبات الأيونية . الأيونات هي ذرات (أو مجموعات ذرات) ذات شحنة كهروستاتيكية. الذرات التي تكتسب إلكترونات تصنع أيونات سالبة الشحنة (تسمى الأنيونات ) بينما الذرات التي تفقد إلكترونات تنتج أيونات موجبة الشحنة (تسمى الكاتيونات ).
على عكس الروابط الأيونية ، تتضمن الرابطة التساهمية مشاركة أزواج الإلكترونات بين الذرات . تُعرف أزواج الإلكترونات هذه والتوازن المستقر للقوى الجذابة والمنافرة بين الذرات ، عندما تشترك في الإلكترونات ، باسم الرابطة التساهمية. [35]
A السندات الهيدروجين هو في المقام الأول كهرباء قوة الجذب بين الهيدروجين ذرة التي لا بد تساهميا إلى أكثر كهربية ذرة أو مجموعة مثل الأكسجين. تم العثور على مثال في كل مكان لرابطة هيدروجينية بين جزيئات الماء . في جزيء الماء المنفصل ، توجد ذرتان هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. يمكن لجزيئين من الماء تكوين رابطة هيدروجينية بينهما. عندما يكون هناك المزيد من الجزيئات ، كما هو الحال مع الماء السائل ، فمن الممكن زيادة الروابط لأن الأكسجين في جزيء ماء واحد يحتوي على زوجين منفردين من الإلكترونات ، يمكن لكل منهما تكوين رابطة هيدروجينية مع الهيدروجين على جزيء ماء آخر.
مركبات العضوية
باستثناء الماء ، تحتوي جميع الجزيئات التي يتكون منها كل كائن حي تقريبًا على الكربون. [36] [37] يمكن أن يشكل الكربون سلاسل طويلة جدًا من روابط كربون-كربون مترابطة ، والتي تكون قوية ومستقرة. أبسط أشكال الجزيء العضوي هو الهيدروكربون ، وهو عبارة عن عائلة كبيرة من المركبات العضوية التي تتكون من ذرات الهيدروجين المرتبطة بسلسلة من ذرات الكربون. يمكن استبدال العمود الفقري للهيدروكربون بذرات أخرى. يوجد الكربون في جميع أشكال الحياة العضوية المعروفة وهو أساس الكيمياء العضوية. عندما جنبا إلى جنب مع عناصر أخرى مثل الأوكسجين والهيدروجين والفوسفور، والكبريت، ويمكن الكربون تشكيل مجموعات كثيرة من المركبات البيولوجية الهامة مثل السكريات ، الدهون ، الأحماض الأمينية ، و النيوكليوتيدات .
الجزيئات الكبيرة
يمكن للجزيئات مثل السكريات والأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات أن تعمل كوحدات مفردة متكررة تسمى المونومرات لتكوين جزيئات شبيهة بالسلسلة تسمى البوليمرات عبر عملية كيميائية تسمى التكثيف . [38] على سبيل المثال ، يمكن أن تشكل الأحماض الأمينية عديد الببتيدات بينما يمكن للنيوكليوتيدات أن تشكل خيوطًا من DNA أو RNA . تشكل البوليمرات ثلاثة من أربعة جزيئات كبيرة ( السكريات ، الدهون ، البروتينات ، والأحماض النووية) الموجودة في جميع الكائنات الحية. يلعب كل جزيء كبير دورًا متخصصًا داخل أي خلية معينة. بعض السكريات ، على سبيل المثال ، يمكن أن تعمل كمواد تخزين يمكن تحللها لتزويد الخلايا بالسكر. الدهون هي الطبقة الوحيدة من الجزيئات التي لا تتكون من البوليمرات ومعظم الدهون ذات الأهمية البيولوجية و الدهون ، الدهون الفوسفاتية ، و المنشطات . [38] البروتينات هي الأكثر تنوعا من الجزيئات، التي تشمل الإنزيمات ، البروتينات الناقلة ، كبيرة إشارات الجزيئات، الأجسام المضادة ، و البروتينات الهيكلية. أخيرًا ، تقوم الأحماض النووية بتخزين المعلومات الوراثية ونقلها والتعبير عنها. [38]
الخلايا
تنص نظرية الخلية على أن الخلايا هي الوحدات الأساسية للحياة ، وأن جميع الكائنات الحية تتكون من خلية واحدة أو أكثر ، وأن جميع الخلايا تنشأ من خلايا موجودة مسبقًا من خلال انقسام الخلية . [39] معظم الخلايا صغيرة جدا، بأقطار تتراوح من 1 إلى 100 ميكرومتر ، وبالتالي فهي مرئية فقط تحت ضوء أو المجهر الإلكتروني . [٤٠] يوجد بشكل عام نوعان من الخلايا: الخلايا حقيقية النواة ، والتي تحتوي على نواة ، والخلايا بدائية النواة ، والتي لا تحتوي على ذلك. بدائيات النوى هي كائنات وحيدة الخلية مثل البكتيريا، في حين أن حقيقيات النوى يمكن أن تكون وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا . في الكائنات متعددة الخلايا ، يتم اشتقاق كل خلية في جسم الكائن الحي في النهاية من خلية واحدة في البويضة المخصبة .
هيكل الخلية
كل خلية محاطة بغشاء خلوي يفصل السيتوبلازم عن الفضاء خارج الخلية . [41] يتكون غشاء الخلية من طبقة ثنائية للدهون ، بما في ذلك الكوليسترول الموجود بين الدهون الفوسفورية للحفاظ على سيولتها في درجات حرارة مختلفة. أغشية الخلايا شبه قابلة للنفاذ ، مما يسمح للجزيئات الصغيرة مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والماء بالمرور مع تقييد حركة الجزيئات الأكبر والجسيمات المشحونة مثل الأيونات . [42] تحتوي أغشية الخلايا أيضًا على بروتينات غشائية ، بما في ذلكبروتينات الغشاء المتكاملة التي تمر عبر الغشاء بمثابة ناقلات للأغشية ، والبروتينات الطرفية التي ترتبط بشكل غير محكم بالجانب الخارجي من غشاء الخلية ، وتعمل كأنزيمات تشكل الخلية. [43] تشارك أغشية الخلايا في العديد من العمليات الخلوية مثل التصاق الخلية ، وتخزين الطاقة الكهربائية ، وإشارات الخلية وتعمل كسطح ربط للعديد من الهياكل خارج الخلية مثل جدار الخلية ، والكلان السكري ، والهيكل الخلوي .
داخل سيتوبلازم الخلية، وهناك العديد من الجزيئات الحيوية مثل البروتينات و الأحماض النووية . [44] بالإضافة إلى الجزيئات الحيوية ، تمتلك الخلايا حقيقية النواة هياكل متخصصة تسمى العضيات التي لها طبقات ثنائية للدهون أو وحدات مكانية. تشمل هذه العضيات نواة الخلية ، التي تحتوي على المعلومات الجينية للخلية ، أو الميتوكوندريا ، التي تولد الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) لتشغيل العمليات الخلوية. عضيات أخرى مثل الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجيتلعب دورًا في تخليق وتعبئة البروتينات ، على التوالي. الجزيئات الحيوية مثل البروتينات يمكن أن تبتلعها الجسيمات الحالة ، وهي عضية متخصصة أخرى. الخلايا النباتية لها عضيات الإضافية التي تميزها عن الحيوان خلايا مثل جدار الخلية ، البلاستيدات الخضراء ، و فجوة .
التمثيل الغذائي
التمثيل الغذائي هو مجموعة التفاعلات الكيميائية التي تحافظ على الحياة في الكائنات الحية . الأهداف الرئيسية الثلاثة لعملية التمثيل الغذائي هي: تحويل الغذاء إلى طاقة لتشغيل العمليات الخلوية. تحويل الغذاء / وقود لبنات بناء ل البروتينات ، الدهون ، الأحماض النووية ، وبعض الكربوهيدرات . والقضاء على النفايات الأيضية . هذه التفاعلات المحفزة بالإنزيم تسمح للكائنات بالنمو والتكاثر ، والحفاظ على هياكلها ، والاستجابة لبيئاتها. يمكن تصنيف التفاعلات الأيضية على أنها تقويضية - الانهيارمن المركبات (على سبيل المثال ، تكسير الجلوكوز إلى بيروفات عن طريق التنفس الخلوي ) ؛ أو الابتنائية - بناء ( تخليق ) المركبات (مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية). عادةً ما يطلق الهدم الطاقة ، ويستهلك التمثيل الغذائي الطاقة.
يتم تنظيم التفاعلات الكيميائية لعملية التمثيل الغذائي في مسارات التمثيل الغذائي ، حيث يتم تحويل مادة كيميائية واحدة من خلال سلسلة من الخطوات إلى مادة كيميائية أخرى ، يتم تسهيل كل خطوة بواسطة إنزيم معين . الأنزيمات هي حاسمة لعملية التمثيل الغذائي لأنها تسمح الكائنات لدفع ردود الفعل المرغوب فيه التي تتطلب الطاقة التي لن تحدث من تلقاء نفسها، من خلال اقتران لهم ردود فعل عفوية أن إطلاق الطاقة. تعمل الإنزيمات كمحفزات - فهي تسمح برد الفعل بسرعة أكبر - كما أنها تسمح أيضًا بتنظيم معدل التفاعل الأيضي ، على سبيل المثال استجابة للتغيرات في بيئة الخلية أوإشارات من خلايا أخرى.
التنفس الخلوي
التنفس الخلوي عبارة عن مجموعة من التمثيل الغذائي التفاعلات والعمليات التي تحدث في الخلايا من الكائنات الحية لتحويل الطاقة الكيميائية من الأكسجين جزيئات [45] أو المواد الغذائية إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، ثم حرر النفايات. [46] التفاعلات التي ينطوي عليها التنفس هي تفاعلات تقويضية ، والتي تقسم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أصغر ، وتطلق الطاقة بسبب الروابط الضعيفة عالية الطاقة ، ولا سيما في الأكسجين الجزيئي ، [47]يتم استبدالها بروابط أقوى في المنتجات. التنفس هو أحد الطرق الرئيسية التي تطلق بها الخلية الطاقة الكيميائية لتغذية النشاط الخلوي. يحدث التفاعل الكلي في سلسلة من الخطوات البيوكيميائية ، بعضها تفاعلات الأكسدة والاختزال . على الرغم من أن التنفس الخلوي هو من الناحية الفنية تفاعل احتراق ، فمن الواضح أنه لا يشبه التفاعل عندما يحدث في خلية حية بسبب الإطلاق البطيء المتحكم فيه للطاقة من سلسلة التفاعلات.
وتشمل المواد الغذائية التي تستخدم عادة من قبل خلايا الحيوانات والنباتات في التنفس السكر ، الأحماض الأمينية و الأحماض الدهنية ، والأكثر شيوعا وكيل المؤكسدة توفير معظم الطاقة الكيميائية هي الجزيئية الأكسجين (O 2 ). [45] يمكن بعد ذلك استخدام الطاقة الكيميائية المخزنة في ATP (رابطة مجموعتها الفوسفاتية الثالثة ببقية الجزيء للسماح بتكوين منتجات أكثر استقرارًا ، وبالتالي إطلاق الطاقة لاستخدامها بواسطة الخلية) لدفع العمليات التي تتطلب الطاقة، بما في ذلك الحيوي ، تنقل أو نقل الجزيئات عبر غشاء الخلية .
بدون الأكسجين ، لا يتم استقلاب البيروفات ( حمض البيروفيك ) عن طريق التنفس الخلوي ولكنه يخضع لعملية التخمير. لا يتم نقل البيروفات إلى الميتوكوندريا ولكنه يبقى في السيتوبلازم ، حيث يتم تحويله إلى نفايات يمكن إزالتها من الخلية. يخدم هذا الغرض من أكسدة ناقلات الإلكترون حتى يتمكنوا من إجراء تحلل السكر مرة أخرى وإزالة البيروفات الزائدة. يؤكسد التخمير NADH إلى NAD + بحيث يمكن إعادة استخدامه في تحلل السكر. في حالة عدم وجود الأكسجين ، يمنع التخمير تراكم NADH في السيتوبلازم ويوفر NAD + لتحلل السكر. يختلف منتج النفايات هذا حسب الكائن الحي. في عضلات الهيكل العظمي ، يكون ناتج النفايات هو حمض اللاكتيك. يسمى هذا النوع من التخمير بتخمير حمض اللاكتيك . في التمرين الشاق ، عندما تتجاوز متطلبات الطاقة إمدادات الطاقة ، لا يمكن لسلسلة الجهاز التنفسي معالجة جميع ذرات الهيدروجين المرتبطة بـ NADH. أثناء التحلل اللاهوائي ، يتجدد NAD + عندما تتحد أزواج الهيدروجين مع البيروفات لتكوين اللاكتات. يتم تحفيز تكوين اللاكتات عن طريق نازعة هيدروجين اللاكتات في تفاعل قابل للعكس. يمكن أيضًا استخدام اللاكتات كمقدمة غير مباشرة للجليكوجين في الكبد. أثناء التعافي ، عندما يتوفر الأكسجين ، يرتبط NAD + بالهيدروجين من اللاكتات لتكوين ATP. في الخميرة، منتجات النفايات هي الإيثانول و ثاني أكسيد الكربون . يُعرف هذا النوع من التخمير باسم التخمير الكحولي أو الإيثانول. يتكون ATP المتولد في هذه العملية عن طريق الفسفرة على مستوى الركيزة ، والتي لا تتطلب الأكسجين.
البناء الضوئي
التمثيل الضوئي هو عملية تستخدمها النباتات والكائنات الحية الأخرى لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية يمكن ، من خلال التنفس الخلوي ، إطلاقها لاحقًا لتغذية أنشطة التمثيل الغذائي للكائن الحي. يتم تخزين هذه الطاقة الكيميائية في الكربوهيدرات الجزيئات، مثل السكريات ، والتي تم تجميعها من ثاني أكسيد الكربون و الماء - ومن هنا جاءت تسميته الضوئي ، من اليونانية فوس ( φῶς )، "النور"، و sunthesis ( σύνθεσις )، "تجميع". [48] [49] [50]في معظم الحالات ، يتم إطلاق الأكسجين أيضًا كمنتج نفايات. معظم النباتات ، الطحالب ، و البكتيريا الزرقاء أداء عملية التمثيل الضوئي، والتي هي المسؤولة إلى حد كبير عن إنتاج والحفاظ على محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض، ومعظم الإمدادات من الطاقة اللازمة لل حياة على الأرض. [51]
تبدأ عملية التمثيل الضوئي دائمًا عندما يتم امتصاص الطاقة من الضوء بواسطة بروتينات تسمى مراكز التفاعل التي تحتوي على أصباغ الكلوروفيل الخضراء . في النباتات ، يتم الاحتفاظ بهذه البروتينات داخل عضيات تسمى البلاستيدات الخضراء ، وهي أكثر وفرة في خلايا الأوراق ، بينما في البكتيريا مغروسة في غشاء البلازما . في هذه التفاعلات المعتمدة على الضوء ، تُستخدم بعض الطاقة لتجريد الإلكتروناتمن مواد مناسبة ، مثل الماء ، تنتج غاز الأكسجين. يتم استخدام الهيدروجين الذي يتم تحريره عن طريق انقسام الماء في إنشاء مركبين آخرين يعملان كمخازن طاقة قصيرة المدى ، مما يتيح نقلها لدفع تفاعلات أخرى: يتم تقليل فوسفات النيكوتيناميد والأدينين ثنائي النوكليوتيد (NADPH) لهذه المركبات (NADPH) وثلاثي فوسفات الأدينوسين ( ATP) ، "عملة الطاقة" للخلايا.
في النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء ، يتم إنتاج تخزين الطاقة على المدى الطويل في شكل سكريات من خلال سلسلة لاحقة من التفاعلات المستقلة عن الضوء تسمى دورة كالفين . في دورة كالفين ، يتم دمج ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي في مركبات الكربون العضوية الموجودة بالفعل ، مثل ريبولوز ثنائي الفوسفات ( RuBP ). [52] باستخدام ATP و NADPH الناتج عن التفاعلات المعتمدة على الضوء ، يتم بعد ذلك تقليل المركبات الناتجة وإزالتها لتشكيل المزيد من الكربوهيدرات ، مثل الجلوكوز . في البكتيريا الأخرى ، يتم استخدام آليات مختلفة مثل دورة كريبس العكسية لتحقيق نفس الغاية.
علم الوراثة
علم الوراثة هو علم الجينات ، والوراثة ، وتباين الكائنات الحية . [53] [54] يوفر أدوات البحث المستخدمة في التحقيق في وظيفة جين معين ، أو تحليل التفاعلات الجينية .
دورة الخلية
دورة الخلية عبارة عن سلسلة من الأحداث التي تحدث في الخلية والتي تؤدي إلى انقسامها إلى خليتين ابنتيتين. تتضمن هذه الأحداث تكرار الحمض النووي ( DNA ) الخاص به وبعض عضياته ، وبالتالي تقسيم السيتوبلازم والمكونات الأخرى إلى خليتين ابنتيتين في عملية تسمى انقسام الخلية .
في الخلايا مع نوى ( حقيقيات النوى )، (أي حيوان ، نبات ، الفطرية ، و أولاني الخلايا)، وتنقسم دورة الخلية إلى مرحلتين أساسيتين: الطور البيني و الإنقسامية (M) المرحلة (بما في ذلك الانقسام و الانقسام السيتوبلازمي ). خلال الطور البيني ، تنمو الخلية ، وتراكم العناصر الغذائية اللازمة للانقسام ، وتنسخ الحمض النووي وبعض عضياتها. خلال المرحلة الانقسامية ، تنفصل الكروموسومات والعضيات والسيتوبلازم المنسوخة إلى خليتين ابنتيتين جديدتين. لضمان النسخ المتماثل المناسب للمكونات الخلوية والانقسام ، توجد آليات تحكم تُعرف باسم نقاط تفتيش دورة الخليةبعد كل خطوة من الخطوات الرئيسية للدورة التي تحدد ما إذا كان يمكن للخلية التقدم إلى المرحلة التالية. في الخلايا بدون نوى ( بدائيات النوى )، (أي البكتيريا و العتيقة )، و دورة الخلية ينقسم إلى B، C، D وفترات. تمتد الفترة B من نهاية انقسام الخلية إلى بداية تكرار الحمض النووي. يحدث تكرار الحمض النووي خلال فترة C. تشير الفترة D إلى المرحلة بين نهاية تكرار الحمض النووي وانقسام الخلية البكتيرية إلى خليتين ابنتيتين. [55]
دورة الخلية هي عملية حيوية التي يتم من خلالها وحيدة الخلية البويضة المخصبة تطور الى كائن ناضجة، وكذلك العملية التي شعر ، جلد ، خلايا الدم ، وبعض الأعضاء الداخلية تتجدد. بعد انقسام الخلية ، تبدأ كل خلية من الخلايا الوليدة الطور البيني لدورة جديدة. على الرغم من أن المراحل المختلفة من الطور البيني لا يمكن تمييزها شكليًا ، إلا أن كل مرحلة من مراحل دورة الخلية لها مجموعة متميزة من العمليات الكيميائية الحيوية المتخصصة التي تعد الخلية لبدء انقسام الخلية.
في جميع الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا ، يتبع تكرار الحمض النووي جولتان من نوع خاص من الانقسام الخلوي يسمى الانقسام الاختزالي ، والذي ينتج أربع خلايا ابنة ، كل منها نصف عدد الكروموسومات كالخلية الأم الأصلية. [56] قسمان الانقسام الاختزالي هما الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. ينتج الانقسام الاختزالي أمشاج أحادية العدد (بويضات أو حيوانات منوية) تحتوي على مجموعة واحدة من 23 كروموسومًا. عندما يندمج اثنان من الأمشاج (بويضة وحيوان منوي) ، فإن الزيجوت الناتج يكون مرة أخرى ثنائي الصبغة ، حيث يساهم كل من الأم والأب بـ 23 كروموسوم. يحدث هذا النمط نفسه ، ولكن ليس نفس عدد الكروموسومات ، في جميع الكائنات الحية التي تستخدم الانقسام الاختزالي.
ميراث
بدأ علم الوراثة الكلاسيكي بتجارب جريجور مندل التي صاغت وعرفت مفهومًا بيولوجيًا أساسيًا يُعرف باسم الوراثة المندلية ، وهي العملية التي تنتقل فيها الجينات والسمات من مجموعة من الآباء إلى نسلهم. بناءً على عمله مع نباتات البازلاء ، أنشأ مندل عدة مبادئ للوراثة. الأول هو أن الخصائص الجينية منفصلة (على سبيل المثال ، أرجواني مقابل أبيض أو طويل مقابل قزم). الخصائص الجينية ، التي تسمى الآن الأليلات ، لها أشكال بديلة ، كل منها موروث من أحد الوالدين. أليل واحد هو المسيطر على الآخر. و النمط الظاهري يعكس الأليل السائد. يتم إنشاء Gametes عن طريق الفصل العشوائي. متغاير الزيجوتينتج الأفراد الأمشاج بتردد متساوٍ من أليلين. السمات المختلفة لها تشكيلة مستقلة. في المصطلحات الحديثة ، الجينات غير مرتبطة.
اقترح مندل ثلاثة قوانين للميراث. الأول هو قانون الهيمنة والتوحيد ، الذي ينص على أن بعض الأليلات هي السائدة بينما البعض الآخر متنحي ؛ كائن حي به أليل سائد واحد على الأقل سيعرض تأثير الأليل السائد. [57] ثم هناك قانون الفصل ، والذي ينص على أنه أثناء تكوين الأمشاج ، تنفصل الأليلات لكل جين عن بعضها البعض بحيث يحمل كل مشيج أليلًا واحدًا فقط لكل جين. أخيرًا ، هناك قانون التشكيلة المستقلة ، الذي ينص على أن الجينات ذات السمات المختلفة يمكن أن تنفصل بشكل مستقل أثناء تكوين الأمشاج.
التعبير الجيني
و الجينات هي وحدة الوراثة الذي يتوافق مع منطقة DNA أن التأثيرات شكل أو وظيفة من كائن حي بطرق محددة. تم العثور على الحمض النووي ككروموسومات خطية في حقيقيات النوى ، وكروموسومات دائرية في بدائيات النوى . A كروموسوم هو هيكل منظم يتكون من DNA و الهستونات . تُعرف مجموعة الكروموسومات في الخلية وأي معلومات وراثية أخرى موجودة في الميتوكوندريا أو البلاستيدات الخضراء أو مواقع أخرى مجتمعة باسم جينوم الخلية . في حقيقيات النوى ، يتم ترجمة الحمض النووي الجيني في نواة الخلية، أو مع كميات صغيرة في الميتوكوندريا و البلاستيدات الخضراء . في بدائيات النوى ، يتم الاحتفاظ بالحمض النووي داخل جسم غير منتظم الشكل في السيتوبلازم المسمى بالنيوكليويد . [58] يتم الاحتفاظ بالمعلومات الجينية في الجينوم داخل الجينات ، ويسمى التجميع الكامل لهذه المعلومات في الكائن الحي بالنمط الجيني الخاص به . [59] تقوم الجينات بترميز المعلومات التي تحتاجها الخلايا لتخليق البروتينات ، والتي بدورها تلعب دورًا مركزيًا في التأثير على النمط الظاهري النهائي للكائن الحي.
التعبير الجيني هو العملية التي يتم من خلالها استخدام المعلومات من الجين في تخليق منتج جيني وظيفي يمكّنه من إنتاج منتجات نهائية ، بروتين أو الحمض النووي الريبي غير المشفر ، ويؤثر في النهاية على النمط الظاهري ، باعتباره التأثير النهائي. وتستخدم هذه العملية من خلال كل الحياة- حقيقيات النوى (بما في ذلك الكائنات متعددة الخلايا )، بدائيات النوى ( البكتيريا و العتيقة )، والتي تستخدمها الفيروسات -to توليد الجزيئات الآلية للحياة. غالبًا ما تكون المنتجات الجينية بروتينات ، ولكن في الجينات غير المشفرة للبروتين مثل نقل الحمض النووي الريبي (الحمض الريبي النووي النقال)و RNA نووي صغير (snRNA) ، والمنتج هو وظيفية RNA الترميز غير . تم تلخيص التعبير الجيني في العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية التي صاغها لأول مرة فرانسيس كريك في عام 1958 ، [60] تم تطويرها في مقالته عام 1970 ، [61] وتم توسيعها من خلال الاكتشافات اللاحقة للنسخ العكسي [62] [63] [64] و تكرار RNA . [65] يمكن تعديل (تنظيم) جميع الخطوات في عملية التعبير الجيني ، بما في ذلك النسخ ، وربط الحمض النووي الريبي ، والترجمة ، وتعديل ما بعد الترجمة للبروتين. يمنح تنظيم التعبير الجيني التحكم في توقيت وموقع وكمية منتج جيني معين (بروتين أو ncRNA) موجود في الخلية ويمكن أن يكون له تأثير عميق على التركيب والوظيفة الخلوية.
تطور
المفهوم التنظيمي المركزي في علم الأحياء هو أن الحياة تتغير وتتطور من خلال التطور ، وأن كل الحياة على الأرض ، سواء كانت حية أو منقرضة ، تنحدر من سلف مشترك عالمي آخر عاش منذ حوالي 3.5 مليار سنة . [66] [67] علماء البيولوجيا يعتبرون كل مكان من الشفرة الوراثية كدليل على الجميع الأصل المشترك لجميع البكتيريا ، العتيقة ، و حقيقيات النوى . [68] يُستخدم التطور الآن لشرح الاختلافات الكبيرة في الحياة على الأرض.
العمليات التطورية
مصطلح تطور قدم إلى المعجم العلمي من قبل جان باتيست لامارك دي في عام 1809، [69] في وقت لاحق وخمسين عاما تشارلز داروين و ألفريد راسل والاس صاغ نظرية التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي. [70] [71] [72] [73] وفقًا لهذه النظرية ، يختلف الأفراد عن بعضهم البعض فيما يتعلق بصفاتهم الوراثية ، مما يؤدي إلى معدلات مختلفة للبقاء والتكاثر. نتيجة لذلك ، من المرجح أن تنتقل السمات التي تتكيف بشكل أفضل مع بيئتها إلى الأجيال اللاحقة. [74] [75]كان داروين لا يعلم عمل مندل الميراث وغير ذلك من أن الآلية الدقيقة الميراث التي تكمن وراء الانتقاء الطبيعي لم يكن يفهم جيدا [76] حتى أوائل القرن 20 عندما التوليف الحديثة التوفيق بين التطور الدارويني مع علم الوراثة الكلاسيكي ، الذي أنشأ الجدد الدارويني منظور التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي. [77] يرى هذا المنظور أن التطور يحدث عندما تكون هناك تغييرات في ترددات الأليل داخل مجموعة من الكائنات الحية المتزاوجة. في حالة عدم وجود أي عملية تطورية تعمل على مجموعة كبيرة من التزاوج العشوائي ، فإن ترددات الأليل ستبقى ثابتة عبر الأجيال كما هو موصوف من قبلمبدأ هاردي واينبرغ . [78]
عملية أخرى تقود التطور هي الانجراف الجيني ، وهو التقلبات العشوائية لترددات الأليل داخل مجموعة سكانية من جيل إلى آخر. [79] وعندما تكون قوات انتقائية غائبة أو ضعيفة نسبيا، وعلى قدم المساواة من المرجح أن أليل الترددات الانجراف صعودا أو هبوطا في كل جيل من الأجيال المتعاقبة لأن الأليلات هي خاضعة ل أخذ العينات الخطأ . [80] يتوقف هذا الانجراف عندما يصبح الأليل ثابتًا في النهاية ، إما بالاختفاء من المجموعة أو استبدال الأليلات الأخرى تمامًا. وبالتالي ، فإن الانجراف الجيني قد يقضي على بعض الأليلات من مجموعة بسبب الصدفة وحدها.
الانتواع
الانتواع هو العملية التطورية التي من خلالها تتطور المجموعات السكانية لتصبح أنواعًا متميزة . حدثت جميع أشكال الانتواع الطبيعي على مدار التطور . [81] وهناك عدة طرق لأنواع جديدة من هذا القبيل أنواع جديدة allopatric ، أنواع جديدة peripatric ، أنواع جديدة parapatric ، و أنواع جديدة sympatric أو متواطن .
يُعرف التاريخ التطوري للأنواع - الذي يصف خصائص الأنواع المختلفة التي انحدرت منها - جنبًا إلى جنب مع علاقة الأنساب مع كل الأنواع الأخرى باسم علم أصوله . على نطاق واسع مناهج متنوعة يمكن استخدامها لتوليد المعلومات حول نسالة مثل مقارنات تسلسل الحمض النووي و الحفريات للكائنات الحية القديمة. [82] تخلق أحداث الانتواع المتعددة نظامًا شجريًا منظمًا للعلاقات بين الأنواع.
تاريخ الحياة
الجدول الزمني للحياة | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
− 4500 - - 4000 - - − 3500 - - 3000 - - −2500 - - 2000 - - −1500 - - 1000 - - −500 - - 0 - | ماء الحياة أحادية الخلية البناء الضوئي حقيقيات النواة الحياة متعددة الخلايا مفصليات الأرجل الرخويات النباتات الديناصورات الثدييات زهور طيور الرئيسيات |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
( قبل مليون سنة ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
يتتبع تاريخ الحياة على الأرض العمليات التي تطورت بها الكائنات الحية من أول ظهور للحياة إلى يومنا هذا. تشكلت الأرض منذ حوالي 4.5 مليار سنة وظهرت الحياة قبل 3.7 مليار سنة. [10] [83] [84] تشير أوجه التشابه بين جميع الأنواع المعروفة في الوقت الحاضر إلى أنها تباعدت خلال عملية التطور عن سلف مشترك . [85]
الحصير Microbal من التعايش البكتيريا و العتائق كانت الشكل السائد للحياة في وقت مبكر الأركايا عصر ويعتقد العديد من الخطوات الرئيسية في تطور في وقت مبكر قد حدثت في هذه البيئة. [86] يرجع أقدم دليل على حقيقيات النوى إلى 1.85 مليار سنة ماضية ، [87] [88] وبينما كانت موجودة في وقت سابق ، تسارع تنوعها عندما بدأوا في استخدام الأكسجين في عملية التمثيل الغذائي . في وقت لاحق ، منذ حوالي 1.7 مليار سنة ، بدأت الكائنات متعددة الخلايا في الظهور بخلايا متمايزة تؤدي وظائف متخصصة. [89]
يعود تاريخ النباتات البرية متعددة الخلايا الشبيهة بالطحالب إلى ما يقرب من مليار سنة ، [90] على الرغم من أن الأدلة تشير إلى أن الكائنات الحية الدقيقة شكلت أقدم النظم البيئية الأرضية ، قبل 2.7 مليار سنة على الأقل. [91] يُعتقد أن الكائنات الحية الدقيقة مهدت الطريق لظهور النباتات البرية في العصر الأوردوفيشي . كانت النباتات البرية ناجحة جدًا لدرجة أنه يُعتقد أنها ساهمت في حدث انقراض العصر الديفوني المتأخر . [92]
ظهرت الكائنات الحية في إيدياكارا خلال العصر الإدياكاري ، [93] بينما نشأت الفقاريات ، جنبًا إلى جنب مع معظم الشعب الحديثة الأخرى ، منذ حوالي 525 مليون سنة أثناء الانفجار الكمبري . [94] وخلال العصر البرمي الفترة، synapsids ، بما في ذلك أسلاف الثدييات ، هيمنت على الأرض، [95] أصبحنا ولكن معظم هذه المجموعة المنقرضة في حدث الانقراض البرمي الترياسي قبل 252 مليون سنة. [96] أثناء التعافي من هذه الكارثة ، أصبحت الأركوصورات أكثر الفقاريات البرية وفرة.[97] مجموعة أركوصورات واحد، و الديناصورات ، سيطرت على العصر الجوراسي و الطباشيري فترات. [98] بعد انقراض العصر الطباشيري - الباليوجيني قبل 66 مليون سنة قتل الديناصورات غير الطيرية ، [99] ازداد حجم الثدييات وتنوعها بسرعة . [100] ربما تكونهذه الانقراضات الجماعية قد سرعت التطور من خلال توفير الفرص لمجموعات جديدة من الكائنات الحية للتنويع. [101]
تنوع
الأنساب
يسمى نظام التصنيف السائد تصنيف ليني ، والذي يتضمن الرتب والتسميات ذات الحدين . تقليديا ، تم تقسيم الكائنات الحية إلى خمس ممالك: Monera ؛ بروتيستا . الفطريات . بلانتاي . الحيوان . [102] ومع ذلك ، يعتبر العديد من العلماء الآن نظام الممالك الخمس هذا قديمًا. تبدأ أنظمة التصنيف البديلة الحديثة عمومًا بنظام المجالات الثلاثة : Archaea (أصلاً Archaebacteria) ؛ البكتيريا (أصلاً Eubacteria) و Eukaryota (بما في ذلك الطلائعيات ،الفطريات ، النباتات ، و الحيوانات ). [103] تعكس هذه المجالات ما إذا كانت الخلايا تحتوي على نوى أم لا ، بالإضافة إلى الاختلافات في التركيب الكيميائي للجزيئات الحيوية الرئيسية مثل الريبوسومات . [103]
علاوة على ذلك ، يتم تقسيم كل مملكة بشكل متكرر حتى يتم تصنيف كل نوع على حدة. الترتيب هو: المجال . المملكة ؛ الأسرة في اللغات . فئة ؛ ترتيب ؛ الأسرة ؛ جنس . الأنواع .
خارج هذه الفئات ، هناك طفيليات ملزمة داخل الخلايا "على حافة الحياة" [104] من حيث النشاط الأيضي ، مما يعني أن العديد من العلماء لا يصنفون في الواقع مثل هذه الهياكل على أنها حية ، بسبب افتقارها إلى واحد على الأقل أو المزيد من الوظائف أو الخصائص الأساسية التي تحدد الحياة. وتصنف على أنها فيروسات ، أشباه الفيروسات ، البريونات ، أو الأقمار الصناعية .
يتم إنشاء الاسم العلمي للكائن الحي من جنسه وأنواعه. على سبيل المثال ، البشر هم الإنسان العاقل Homo sapiens ، مع وجود الإنسان باعتباره الجنس والعاقل باعتباره النوع. حسب الاصطلاح ، يتم كتابة الأسماء العلمية بخط مائل ، مع كتابة الحرف الأول فقط من الجنس بحروف كبيرة. [105] [106]
البكتيريا والعتائق
البكتيريا نوع من الخلايا البيولوجية . وهي تشكل واسع النطاق من الكائنات الحية بدائية الكائنات الحية الدقيقة . عادة بضعة ميكرومتر في الطول، والبكتيريا لديها عدد من الأشكال ، بدءا من المجالات إلى قضبان و اللوالب . كانت البكتيريا من بين أشكال الحياة الأولى التي ظهرت على الأرض ، وهي موجودة في معظم موائلها . البكتيريا تعيش في التربة والمياه و الينابيع الساخنة الحمضية ، النفايات المشعة ، [107] و المحيط الحيوي العميق من قشرة الأرض. يعيش البكتيريا أيضا في التكافلية و الطفيلية العلاقات مع النباتات والحيوانات. معظم البكتيريا لم يتم توصيفها ، وحوالي 27 بالمائة فقط من الشعب البكتيرية بها أنواع يمكن زراعتها في المختبر. [108]
العتيقة تشكل نطاق من الكائنات وحيدة الخلية . تفتقر هذه الكائنات الدقيقة إلى نوى الخلية وبالتالي فهي بدائيات النوى . تم تصنيف الأركيا في البداية على أنها بكتيريا ، حيث حصلت على اسم البكتيريا القديمة (في مملكة البكتيريا القديمة ) ، ولكن هذا المصطلح لم يعد صالحًا للاستخدام. [109]
تتمتع الخلايا البدائية بخصائص فريدة تفصلها عن المجالين الآخرين ، البكتيريا و Eukaryota . وتنقسم الأركيا أيضًا إلى عدة شُعَب معترف بها . تتشابه العتائق والبكتيريا بشكل عام في الحجم والشكل ، على الرغم من أن عددًا قليلاً من الأركيا لها أشكال مختلفة جدًا ، مثل الخلايا المسطحة والمربعة في Haloquadratum walsbyi . [110] على الرغم من هذا التشابه المورفولوجي للبكتيريا ، تمتلك العتائق جينات والعديد من المسارات الأيضية التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتلك الموجودة في حقيقيات النوى ، لا سيما الإنزيمات المشاركة في النسخ والترجمة . تعتبر الجوانب الأخرى للكيمياء الحيوية البدائية فريدة من نوعها ، مثل اعتمادها على دهون الأثير في أغشية الخلايا ، [111] بما في ذلك الآثار القديمة . تستخدم الأركيا مصادر طاقة أكثر من حقيقيات النوى: تتراوح هذه المصادر من المركبات العضوية ، مثل السكريات ، إلى الأمونيا ، أيونات المعادن أو حتى غاز الهيدروجين . تستخدم العتائق المقاومة للملح ( Haloarchaea ) ضوء الشمس كمصدر للطاقة ، وأنواع أخرى من العتائق تثبت الكربون ، ولكن على عكس النباتات والبكتيريا الزرقاء ، لا توجد أنواع معروفة من العتائق تفعل الأمرين معًا. العتيقةالتكاثر اللاجنسي عن طريق الانشطار الثنائي أو التفتت أو التبرعم ؛ على عكس البكتيريا ، لا توجد أنواع معروفة من الأركيا تشكل الأبواغ الداخلية .
كان أول العتيقة الملحوظ القاسية ، التي تعيش في البيئات القاسية، مثل الينابيع الساخنة و البحيرات المالحة مع عدم وجود الكائنات الحية الأخرى. أدت أدوات الكشف الجزيئي المحسنة إلى اكتشاف العتائق في كل موطن تقريبًا ، بما في ذلك التربة والمحيطات والأهوار . تتعدد العتائق بشكل خاص في المحيطات ، وقد تكون الأركيا في العوالق واحدة من أكثر مجموعات الكائنات الحية وفرة على هذا الكوكب.
تعد الأركيا جزءًا رئيسيًا من حياة الأرض . هم جزء من الكائنات الحية الدقيقة لجميع الكائنات الحية. في الميكروبيوم البشري ، هم مهمون في الأمعاء والفم والجلد. [112] يسمح تنوعها المورفولوجي والأيضي والجغرافي بلعب أدوار بيئية متعددة: تثبيت الكربون. دورة النيتروجين معدل دوران المركب العضوي والحفاظ على المجتمعات الميكروبية التكافلية والتركيبية ، على سبيل المثال. [113]
الخلية
الطلائعيات هي كائن حقيقي النواة ليس حيوانًا أو نباتًا أو فطرًا . في حين أنه من المحتمل أن تشترك الطلائعيات في سلف مشترك ( آخر سلف مشترك حقيقي النواة ) ، [114] فإن استبعاد حقيقيات النوى الأخرى يعني أن الطلائعيات لا تشكل مجموعة طبيعية ، أو كليد . [أ] لذا فإن بعض الطلائعيات قد تكون مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالحيوانات أو النباتات أو الفطريات أكثر من ارتباطها بالطلائعيات الأخرى. ومع ذلك ، مثل الطحالب أو اللافقاريات أو البروتوزوان ، يتم استخدام التجمع للراحة. [115]
لا يزال تصنيف الطلائعيات يتغير. محاولة التصنيفات الجديدة لالحاضرة حدة السلائف مجموعات على أساس المورفولوجية (وخاصة التركيبية )، [116] [117] [118] البيوكيميائية ( الطريقة الكيميائية ) [119] [120] و تسلسل الحمض النووي ( الأبحاث الجزيئية ) من المعلومات. [121] [122] نظرًا لأن الطلائعيات ككل هي paraphyletic ، غالبًا ما تنقسم الأنظمة الجديدة أو تتخلى عن المملكة ، وبدلاً من ذلك تعامل المجموعات الأولية كخطوط منفصلة من حقيقيات النوى.
تنوع النبات
النباتات هي أساسا الكائنات متعددة الخلايا، في الغالب الضوئي حقيقيات النوى من المملكة الأخمصية. علم النبات هو دراسة الحياة النباتية ، والذي يستبعد الفطريات وبعض الطحالب . درس علماء النبات ما يقرب من 410.000 نوع من النباتات البرية ، منها حوالي 391.000 نوع من النباتات الوعائية (بما في ذلك حوالي 369.000 نوع من النباتات المزهرة ) ، [123] وحوالي 20.000 نوع من الطحالب . [124]
الطحالب عبارة عن مجموعة كبيرة ومتنوعة من الكائنات حقيقية النواة في التمثيل الضوئي . وتتراوح الكائنات المضمنة من وحيدة الخلية الطحالب الدقيقة ، مثل شلوريلا ، القريباء و الدياتومات ، إلى متعددة الخلايا أشكال، مثل عشب البحر العملاق ، كبير الطحلب البني . معظمها المائية و التغذي وتفتقر العديد من الخلايا والأنسجة أنواع متميزة، مثل الثغور ، الخشب و اللحاء ، والتي توجد في النباتات البرية . تسمى أكبر الطحالب البحرية وأكثرها تعقيدًا الأعشاب البحرية ، في حين أن أكثر أشكال المياه العذبة تعقيدًا هي Charophyta .
نباتات لاوعائية هي النباتات دون الأوعية الدموية تتكون من الخشب و اللحاء . بدلاً من ذلك ، قد تمتلك أنسجة أبسط لها وظائف متخصصة للنقل الداخلي للمياه. من ناحية أخرى ، فإن نباتات الأوعية الدموية عبارة عن مجموعة كبيرة من النباتات ( حوالي 300000 نوع معروف مقبول) [125] والتي يتم تعريفها على أنها نباتات أرضية ذات أنسجة خشبية ( نسيج الخشب ) لتوصيل المياه والمعادن في جميع أنحاء النبات. لديهم أيضًا أنسجة متخصصة غير خشبية ( اللحاء ) لإجراء نواتج التمثيل الضوئي. تشمل النباتات الوعائية الطحالب ، ذيل الحصان ، السرخس ، عاريات البذور (بما في ذلك الصنوبريات ) وكاسيات البذور (النباتات المزهرة).
تتكون نباتات البذور (أو الحيوانات المنوية) من خمسة أقسام ، أربعة منها مجمعة على أنها عاريات البذور وواحد كاسيات البذور. عاريات البذور تشمل الصنوبريات ، السيكاسيات ، الجنكة ، و gnetophytes . تتطور بذور عاريات البذور إما على سطح القشور أو الأوراق ، والتي غالبًا ما يتم تعديلها لتشكيل مخاريط ، أو انفرادية كما هو الحال في الطقسوس ، تورييا ، الجنكة . [126] كاسيات البذور هي المجموعة الأكثر تنوعًا من النباتات البرية ، مع 64 أمرًا ، و 416 عائلة ، وحوالي 13000 جنس معروف و 300000 معروفالأنواع . [125] مثل عاريات البذور ، كاسيات البذور هي نباتات منتجة للبذور . فهي تتميز من عاريات البذور من خلال وجود خصائص مثل الزهور ، السويداء ضمن من البذور ، وإنتاج الفواكه التي تحتوي على البذور.
الفطريات
الفطريات هي حقيقية النواة الكائنات الحية التي تشمل الكائنات الحية الدقيقة مثل الخمائر و قوالب ، فضلا عن أكثر دراية الفطر . السمة التي تضع الفطريات في مملكة مختلفة عن النباتات والبكتيريا وبعض الطلائعيات هي الكيتين في جدرانها الخلوية . الفطريات ، مثل الحيوانات ، هي كائنات غيرية التغذية . يكتسبون طعامهم عن طريق امتصاص الجزيئات الذائبة ، عادةً عن طريق إفراز الإنزيمات الهاضمة في بيئتهم. الفطريات لا تقوم بعملية التمثيل الضوئي . النمو هو وسيلة حركتهم ، باستثناء الجراثيم (القليل منها مُجلد) ، والتي قد تنتقل عبر الهواء أو الماء. الفطريات هي المُحلِّلات الرئيسية في النظم البيئية. تضع هذه الاختلافات وغيرها الفطريات في مجموعة واحدة من الكائنات الحية ذات الصلة ، تسمى Eumycota ( الفطريات الحقيقية أو Eumycetes ) ، والتي تشترك في سلف مشترك (من مجموعة أحادية الفصيلة ). تتميز هذه المجموعة الفطرية عن الفطريات الفطرية المتشابهة هيكليًا (قوالب الوحل) و الفطريات الفطرية (قوالب الماء).
معظم الفطريات غير واضحة بسبب صغر حجمها ، وأنماط حياتها الخفية في التربة أو في المواد الميتة. تشمل الفطريات متعايشات من النباتات أو الحيوانات أو الفطريات الأخرى وكذلك الطفيليات . قد تصبح ملحوظة عند الإثمار ، إما على شكل عيش الغراب أو كعفن. تؤدي الفطريات دورًا أساسيًا في تحلل المواد العضوية ولها أدوار أساسية في تدوير المغذيات وتبادلها في البيئة.
تشمل المملكة فطر تنوع هائل من الأنواع مع بيئات متنوعة، دورة حياة الاستراتيجيات، و الأشكال التضاريسية التي تتراوح بين المائية وحيدة الخلية chytrids إلى الفطر كبيرة. ومع ذلك ، لا يُعرف سوى القليل عن التنوع البيولوجي الحقيقي لفطريات المملكة ، والتي تقدر بنحو 2.2 مليون إلى 3.8 مليون نوع. [127] من بين هؤلاء ، تم وصف 148000 نوع فقط ، [128] مع أكثر من 8000 نوع معروف بأنها ضارة بالنباتات وما لا يقل عن 300 نوع يمكن أن تكون مسببة للأمراض للإنسان. [129]
التنوع الحيواني
الحيوانات هي كائنات حقيقية النواة متعددة الخلايا تشكل مملكة Animalia. مع استثناءات قليلة ، تستهلك الحيوانات المواد العضوية ، وتتنفس الأكسجين ، وتكون قادرة على الحركة ، ويمكنها التكاثر الجنسي ، والنمو من مجال أجوف من الخلايا ، وهو الأريمة ، أثناء التطور الجنيني . تم وصف أكثر من 1.5 مليون نوع حيواني حي - منها حوالي مليون حشرة - ولكن يُقدر أن هناك أكثر من 7 ملايين نوع حيواني في المجموع. لديهم تفاعلات معقدةمع بعضهم البعض وبيئاتهم ، مما يشكل شبكات غذائية معقدة .
الإسفنج، وأعضاء الأسرة في اللغات الإسفنجيات، هي القاعدية Metazoa (الحيوان) كليد بمثابة شقيقة Diploblasts . [130] [131] [132] [133] [134] هي كائنات متعددة الخلايا لها أجسام مليئة بالمسام والقنوات التي تسمح للماء بالمرور من خلالها ، وتتكون من مادة ميسوهيل تشبه الهلام محصورة بين طبقتين رفيعتين من الخلايا .
غالبية أنواع الحيوانات (~ 97٪) من اللافقاريات ، [135] وهي حيوانات لا تمتلك ولا تطور عمودًا فقريًا (المعروف باسم العمود الفقري أو العمود الفقري ) ، مشتق من الحبل الظهري . وهذا يشمل جميع الحيوانات باستثناء subphylum Vertebrata . ومن الأمثلة المألوفة من اللافقاريات المفصليات ( الحشرات ، العناكب ، القشريات ، و myriapods )، الرخويات ( chitons ، الحلزون، ذوات الصدفتين ، والحبار ، و الأخطبوطات )، علقية ( ديدان الأرض و العلق )، و الكائنات المجوفة ( هيدرا ، الهلامي ، شقائق النعمان البحرية ، و الشعاب المرجانية ). تمتلك العديد من الأصناف اللافقارية عددًا وتنوعًا أكبر من الأنواع من مجموعة فرعية كاملة من الفقاريات. [136]
على النقيض من ذلك ، تضم الفقاريات جميع أنواع الحيوانات داخل subphylum Vertebrata ( الحبليات ذات العمود الفقري ). تمثل الفقاريات الغالبية العظمى من شعبة الحبليات ، مع وصف حوالي 69،963 نوعًا حاليًا . [137] الفقريات تشمل مجموعات مثل الأسماك عديم الفك ، الفقاريات الفكية مثل الأسماك الغضروفية ( أسماك القرش ، الأشعة ، وratfish)، الأسماك العظمية ، رباعيات الأرجل مثل البرمائيات ،الزواحف ، الطيور و الثدييات .
الفيروسات
الفيروسات هي تحت المجهري العوامل المعدية التي تكرار داخل الحي الخلايا من الكائنات الحية . [138] الفيروسات تصيب جميع أنواع أشكال الحياة ، من الحيوانات والنباتات إلى الكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك البكتيريا و العتيقة . [139] [140] تم وصف أكثر من 6000 نوع من الفيروسات بالتفصيل [141] تم العثور على الفيروسات في كل نظام بيئي تقريبًا على الأرض وهي أكثر أنواع الكيانات البيولوجية عددًا. [142] [143]
عند الإصابة ، تُجبر الخلية المضيفة على إنتاج آلاف النسخ المتطابقة من الفيروس الأصلي بسرعة. عندما لا تكون داخل الخلية المصابة أو في عملية إصابة خلية، توجد الفيروسات في شكل جزيئات مستقلة، أو virions ، التي تتكون من المادة الوراثية ( DNA أو RNA )، وهو بروتين معطف دعا قفيصة ، وفي بعض الحالات إلى خارج مغلف من الدهون . أشكال هذه جزيئات الفيروس تتراوح من بسيطة حلزونية و متعدد السطوح أشكال للهياكل أكثر تعقيدا. تحتوي معظم أنواع الفيروسات على فيريونات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالمجهر الضوئي، لأن حجم معظم البكتيريا هو واحد على مائة.
إن أصول الفيروسات في التاريخ التطوري للحياة غير واضحة: قد يكون بعضها قد تطور من البلازميدات - وهي أجزاء من الدنا يمكنها التنقل بين الخلايا - بينما قد يكون البعض الآخر قد تطور من البكتيريا. في التطور ، تعد الفيروسات وسيلة مهمة لنقل الجينات الأفقي ، مما يزيد من التنوع الجيني بطريقة مماثلة للتكاثر الجنسي . [144] لأن الفيروسات تمتلك بعض وليس كل خصائص الحياة، فقد وصفت بأنها "الكائنات على حافة الحياة"، [145] وكما نسخ متماثلة الذاتي . [146]
يمكن للفيروسات أن تنتشر بعدة طرق. يمر أحد مسارات الانتقال من خلال الكائنات الحية الحاملة للأمراض المعروفة بالنواقل : على سبيل المثال ، غالبًا ما تنتقل الفيروسات من نبات إلى آخر عن طريق الحشرات التي تتغذى على عصارة النبات ، مثل حشرات المن ؛ والفيروسات في الحيوانات يمكن أن تنقلها الحشرات الماصة للدم . تنتشر فيروسات الإنفلونزا عن طريق السعال والعطس. نوروفيروس و فيروس الروتا ، الأسباب الشائعة للفيروسات التهاب المعدة والأمعاء ، وتنتقل من الطريق-البراز عن طريق الفم ، مرت عن طريق الاتصال اليد الى الفم أو في طعام أو ماء. تثير الالتهابات الفيروسية لدى الحيوانات استجابة مناعيةالتي عادة ما تقضي على الفيروس المصاب. يمكن أيضًا إنتاج الاستجابات المناعية عن طريق اللقاحات ، والتي تمنح مناعة مكتسبة صناعيًا لعدوى فيروسية محددة.
شكل النبات ووظيفته
يتضمن شكل النبات دراسة أعضائه وأنظمته بينما تتضمن وظيفته دراسة العمليات الداخلية مثل التفاعلات الجزيئية لعملية التمثيل الضوئي والانتشار الداخلي للمياه والمعادن والعناصر الغذائية على أصغر نطاق. على نطاق واسع هي عمليات تطوير النبات ، الموسمية ، السكون ، والتحكم في التكاثر . [147]
جسم النبات
يعالج مورفولوجيا النبات كلا من الهياكل النباتية للنباتات ، وكذلك الهياكل التناسلية. والخضري (الجسدية) هياكل النباتات الوعائية تشمل اثنين من النظم الرئيسية الجهاز: أ نظام تبادل لاطلاق النار ، ويتألف من ينبع و الأوراق ، و نظام الجذر . هذان النظامان شائعان في جميع نباتات الأوعية الدموية تقريبًا ، ويوفران موضوعًا موحدًا لدراسة مورفولوجيا النبات.
على النقيض من ذلك ، فإن الهياكل التناسلية متنوعة ، وعادة ما تكون خاصة بمجموعة معينة من النباتات. هياكل مثل الزهور و الفواكه لا توجد إلا في كاسيات البذور . توجد سوري فقط في السراخس ؛ وتوجد مخاريط البذور فقط في الصنوبريات وعاريات البذور الأخرى. لذلك تعتبر الصفات الإنجابية أكثر فائدة لتصنيف النباتات من الصفات الخضرية.
تغذية النبات والنقل
تتخصص الخلايا والأنسجة النباتية المختلفة فيزيائيًا وكيميائيًا لأداء وظائف مختلفة. جذور و rhizoids تعمل لترسيخ المعادن النباتية واكتساب في التربة. تلتقط الأوراق الضوء من أجل تصنيع العناصر الغذائية. لكي يظل كلا العضوين على قيد الحياة ، يجب نقل المعادن التي تكتسبها الجذور إلى الأوراق ، كما يجب نقل العناصر الغذائية المصنعة في الأوراق إلى الجذور. طورت النباتات عددًا من الطرق لتحقيق هذا النقل ، مثل أنسجة الأوعية الدموية ، ويدرس علماء فسيولوجيا النبات طريقة عمل طرق النقل المختلفة. مثل الحيوانات ، تنتج النباتات هرموناتفي جزء واحد من جسمه لإرسال إشارات للخلايا في جزء آخر للاستجابة. تتفتح العديد من النباتات المزهرة في الوقت المناسب بسبب المركبات الحساسة للضوء التي تستجيب لطول الليل ، وهي ظاهرة تُعرف بالحيوية الضوئية . و النضوج من الفواكه يتم التحكم وفقدان الأوراق في فصل الشتاء في جزء من إنتاج الغاز الاثيلين من قبل المصنع. يمكن أن يؤدي الإجهاد الناجم عن فقدان الماء ، والتغيرات في كيمياء الهواء ، أو الازدحام من قبل النباتات الأخرى إلى تغييرات في طريقة عمل النبات. قد تتأثر هذه التغييرات بالعوامل الوراثية والكيميائية والفيزيائية.
تطوير النبات
وينظم تطوير المصنع من قبل العظة البيئية والنباتية الخاصة مستقبلات ، الهرمونات ، و الجينوم . [147] علاوة على ذلك ، فإن لديهم العديد من الخصائص التي تسمح لهم بالحصول على موارد للنمو والتكاثر مثل الإنزيمات ، وتكوين الأعضاء بعد الجنين ، والنمو التفاضلي.
يبدأ التطور ببذرة ، وهي نبات جنيني محاط بغطاء خارجي واقي . عادة ما تكون معظم بذور النباتات نائمة ، وهي حالة يتم فيها تعليق النشاط الطبيعي للبذور. [147] قد يستمر سكون البذور لأسابيع وشهور وسنوات وحتى قرون. يتم كسر السكون بمجرد أن تكون الظروف مواتية للنمو ، وستبدأ البذور في الإنبات ، وهي عملية تسمى الإنبات . التشرب هو الخطوة الأولى في الإنبات ، حيث تمتص البذور الماء. بمجرد امتصاص الماء ، تخضع البذور لتغيرات أيضية حيث يتم تنشيط الإنزيمات و RNA ويتم تصنيع البروتينات . وبمجرد أن تنبت البذور، فإنه يحصل على الكربوهيدرات ، الأحماض الأمينية ، والصغيرة الدهون التي تشكل لبنات بناء لتنميتها. هذه مونومرات يتم الحصول عليها من التحلل من النشا ، البروتينات ، والدهون التي يتم تخزينها في إما النبتات أو السويداء . اكتمال الإنبات مرة واحدة تسمى الجذور الجنينية الجذير ظهرت من معطف البذور . في هذه المرحلة ، يسمى النبات النامي بذرة وينظم نموه من خلال مستقبلاته الضوئيةوالهرمونات. [147]
تكاثر النبات
تشارك معظم كاسيات البذور (أو النباتات المزهرة) في التكاثر الجنسي . [149] تلك الزهور هي الأجهزة التي تسهل الاستنساخ ، وعادة من خلال توفير آلية لاتحاد الحيوان المنوي مع البيض. قد تسهل الأزهار نوعين من التلقيح : التلقيح الذاتي والتلقيح المتبادل. يحدث التلقيح الذاتي عندما تترسب حبوب اللقاح من العضو الآخر على وصمة الزهرة نفسها ، أو زهرة أخرى على نفس النبات. التلقيح المتبادلهو نقل حبوب اللقاح من العضو الآخر لزهرة إلى وصمة العار لزهرة أخرى على فرد مختلف من نفس النوع. يحدث التلقيح الذاتي في الأزهار حيث تنضج السداة والكربل في نفس الوقت ، ويتم وضعها بحيث يمكن لحبوب اللقاح أن تهبط على وصمة الزهرة. لا يتطلب هذا التلقيح استثمارًا من النبات لتوفير الرحيق وحبوب اللقاح كغذاء للملقحات. [150]
استجابات النبات
تحتوي العديد من أعضاء النبات على أنواع مختلفة من المستقبلات الضوئية ، يتفاعل كل منها على وجه التحديد مع أطوال موجية معينة من الضوء. [151] تنقل المستقبلات الضوئية معلومات مثل ما إذا كان النهار أو الليل ، ومدة النهار ، وشدة الضوء المتاح ، ومصدر الضوء. تنمو براعم عموما نحو الضوء، في حين تنمو الجذور بعيدا عن ذلك، والاستجابات المعروفة باسم توجه ضوئي وskototropism، على التوالي. تنتج عن طريق أصباغ حساسة للضوء مثل phototropins و phytochromes وهرمون النبات أوكسين . [152]
بالإضافة إلى الضوء ، يمكن للنباتات أن تستجيب لأنواع أخرى من المحفزات. على سبيل المثال ، يمكن للنباتات أن تستشعر اتجاه الجاذبية لتوجيه نفسها بشكل صحيح. يمكنهم الاستجابة للتحفيز الميكانيكي. [153]
من أجل العمل والبقاء على قيد الحياة ، تنتج النباتات مجموعة واسعة من المركبات الكيميائية غير الموجودة في الكائنات الحية الأخرى. لأنهم لا يستطيعون التحرك، ويجب أن النباتات أيضا الدفاع عن أنفسهم كيميائيا من الحيوانات العاشبة ، مسببات الأمراض والمنافسة من غيرها من النباتات. يفعلون ذلك عن طريق إنتاج السموم والمواد الكيميائية كريهة الطعم أو الرائحة. المركبات الأخرى تدافع عن النباتات ضد الأمراض ، وتسمح بالبقاء على قيد الحياة أثناء الجفاف ، وتحضر النباتات للسكون ، بينما تستخدم المركبات الأخرى لجذب الملقحات أو العواشب لنشر البذور الناضجة.
شكل الحيوان ووظيفته
يعد موضوع "البنية لتعمل" أمرًا أساسيًا في علم الأحياء الحيواني. في علم التشريح ، ينصب التركيز على الأشكال العيانية لمثل هذه الهياكل الأعضاء وأنظمة الأعضاء [155] بينما في فسيولوجيا الحيوان ، ينصب التركيز على العمليات الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية الحيوية التي تكمن وراء وظيفة الحيوان وأجزائه. تشمل الحيوانات الفردية أجهزة الجسم المتعددة مثل الجهاز العصبي ، في مأمن ، الغدد الصماء ، الجهاز التنفسي ، و الدورة الدموية النظم. غالبًا ما تعمل هذه الأنظمة معًا للحفاظ على التوازن ، وهو حالة مستقرة في البيئة الداخلية للحيوان. جميع الكائنات الحية سواءأحادية الخلية أو متعددة الخلايا ، تظهر التوازن. [156]
التغذية والهضم
التغذية هي العملية التي يستخدم بها الكائن الحي الغذاء لدعم حياته. ويشمل ابتلاع ، امتصاص ، الاستيعاب ، الحيوي ، هدم ، و إفراز . [157] الهضم هو تكسير جزيئات الطعام الكبيرة غير القابلة للذوبان إلى جزيئات طعام صغيرة قابلة للذوبان في الماء بحيث يمكن امتصاصها في بلازما الدم . في بعض الكائنات الحية ، يتم امتصاص هذه المواد الصغيرة من خلال الأمعاء الدقيقة في مجرى الدم . الهضم هو شكل من أشكال الهدميتم تقسيمها غالبًا إلى عمليتين بناءً على كيفية تكسير الطعام: الهضم الميكانيكي والكيميائي. الهضم الميكانيكي هو التحلل المادي لقطع كبيرة من الطعام إلى قطع أصغر والتي يمكن الوصول إليها لاحقًا عن طريق الإنزيمات الهاضمة . يتضمن الهضم الكيميائي أنزيمات تكسر الطعام إلى جزيئات صغيرة يمكن أن يستخدمها الجسم.
عمليه التنفس
يتكون الجهاز التنفسي من محددة الأجهزة والهياكل المستخدمة ل تبادل الغازات في الحيوانات و النباتات . يختلف علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء الذي يجعل هذا يحدث اختلافًا كبيرًا ، اعتمادًا على حجم الكائن الحي والبيئة التي يعيش فيها وتاريخه التطوري. في الحيوانات البرية ، يتم استيعاب السطح التنفسي كبطانات للرئتين . [158] يحدث تبادل الغازات في الرئتين في ملايين الأكياس الهوائية الصغيرة. في الثدييات والزواحف تسمى هذه الحويصلات الهوائية ، وفي الطيور تُعرف باسم الأذينين. تحتوي هذه الأكياس الهوائية المجهرية على إمداد دم غني جدًا ، مما يجعل الهواء على اتصال وثيق بالدم. [159] تتواصل هذه الأكياس الهوائية مع البيئة الخارجية عبر نظام من الممرات الهوائية ، أو الأنابيب المجوفة ، وأكبرها القصبة الهوائية ، والتي تتفرع في منتصف الصدر إلى القصبتين الرئيسيتين . تدخل هذه إلى الرئتين حيث تتفرع إلى قصبات ثانوية وثالثية أضيق تدريجيًا تتفرع إلى العديد من الأنابيب الأصغر ، القصيبات . في الطيور تسمى القصيبات parabronchi . هي القصيبات ، أو شبه القصبات التي تنفتح عمومًا على الحويصلات المجهرية في الثدييات والأذينينفي الطيور. يجب ضخ الهواء من البيئة إلى الحويصلات الهوائية أو الأذينين من خلال عملية التنفس التي تتضمن عضلات التنفس .
الدوران
ويسمح نظام الدورة الدموية في الدم لتعميم ونقل المواد الغذائية (مثل الأحماض الأمينية و الأملاح )، الأكسجين ، ثاني أكسيد الكربون ، الهرمونات ، و خلايا الدم من وإلى الخلايا في الجسم لتوفير الغذاء والمساعدة في مكافحة الأمراض ، استقرار درجة الحرارة و درجة الحموضة ، والحفاظ على التوازن . يتكون الجهاز الدوري من الدم والقلب والأوعية الدموية . [160] يتكون من عنصرين ، الدورة الدموية الجهازيةو الدورة الدموية الرئوية . [161] بينما الفقاريات الحيوانات لديها نظام القلب والأوعية الدموية مغلقة حيث الدم لا يغادر شبكة من الشرايين ، الأوردة و الشعيرات الدموية ، وبعض اللافقاريات الحيوانات لديها نظام القلب والأوعية الدموية المفتوحة.
العضلات والحركة
في الفقاريات، يتكون الجهاز العضلي من الهيكل العظمي ، على نحو سلس و القلب العضلات . يسمح بحركة الجسم ويحافظ على وضعية الجسم ويدور الدم في جميع أنحاء الجسم. [162] يتم التحكم في الأجهزة العضلية في الفقاريات من خلال الجهاز العصبي على الرغم من أن بعض العضلات (مثل عضلة القلب ) يمكن أن تكون مستقلة تمامًا. جنبا إلى جنب مع نظام الهيكل العظمي ، فإنه يشكل الجهاز العضلي الهيكلي ، وهو المسؤول عن حركة جسم الإنسان . [163]
تكون تقلصات العضلات الهيكلية عصبية لأنها تتطلب مدخلات متشابكة من الخلايا العصبية الحركية . خلية عصبية حركية واحدة قادرة على تعصب ألياف عضلية متعددة ، مما يتسبب في تقلص الألياف في نفس الوقت. بمجرد أن يتم تعصيبها ، تنزلق خيوط البروتين داخل كل ليف عضلي هيكلي متجاوزًا بعضها البعض لإنتاج تقلص ، وهو ما تفسره نظرية الخيوط المنزلقة . يمكن وصف الانكماش الناتج على أنه ارتعاش أو تجميع أو كزاز ، اعتمادًا على تواتر إمكانات الفعل . وخلافا للعضلات الهيكل العظمي، تقلصات الملساء و العضلات القلبية هي عضليلأنها تبدأ من الخلايا العضلية الملساء أو القلب بدلاً من الخلايا العصبية الحركية. ومع ذلك ، يمكن تعديل قوة تقلصاتهم عن طريق إدخال من الجهاز العصبي اللاإرادي . تتشابه آليات الانقباض في جميع أنسجة العضلات الثلاثة.
في اللافقاريات مثل ديدان الأرض و العلق ، دائرية والعضلات الطولية تشكل خلايا جدار الجسم من هذه الحيوانات وهي المسؤولة عن حركتهم. [164] في دودة الأرض التي تتحرك عبر التربة ، على سبيل المثال ، تحدث تقلصات العضلات الدائرية والطولية بشكل متبادل بينما يعمل السائل الجوفي كهيكل مائي عن طريق الحفاظ على تمزق دودة الأرض. [165] الحيوانات الأخرى مثل الرخويات و الديدان الخيطية، تمتلك عضلات مخططة بشكل غير مباشر ، والتي تحتوي على شرائط من الخيوط السميكة والرفيعة التي يتم ترتيبها حلزونيًا بدلاً من عرضي ، كما هو الحال في الهيكل العظمي أو عضلات القلب. [166] المتقدم الحشرات مثل الزنابير ، الذباب ، النحل ، و الخنافس تمتلك عضلات غير المتزامنة التي تشكل عضلات الطيران في هذه الحيوانات. [166] غالبًا ما تسمى عضلات الطيران هذه بالعضلات الليفية لأنها تحتوي على ليفية عضلية سميكة وواضحة. [167]
الجهاز العصبي
الجهاز العصبي هو معقد للغاية جزءا من الحيوانات التي تنسق لها إجراءات و الحسية المعلومات عن طريق بث إشارات من وإلى أنحاء مختلفة من جسمها. يكتشف الجهاز العصبي التغيرات البيئية التي تؤثر على الجسم ، ثم يعمل جنبًا إلى جنب مع جهاز الغدد الصماء للاستجابة لمثل هذه الأحداث. [169] على المستوى الخلوي ، يتم تعريف الجهاز العصبي من خلال وجود الخلايا العصبية ، وهي خلايا متخصصة تنقل الإشارات إلى الخلايا الأخرى. يرسلون هذه الإشارات في شكل موجات كهروكيميائية تنتقل عبر ألياف رفيعة تسمى المحاور ، والتي تسبب مواد كيميائية تسمىيتم إطلاق النواقل العصبية عند التقاطعات تسمى المشابك العصبية . قد تكون الخلية التي تتلقى إشارة متشابكة من خلية عصبية متحمسًا أو مثبطًا أو يتم تعديلها بطريقة أخرى. الاتصالات بين الخلايا العصبية يمكن أن تشكل المسارات العصبية ، الدارات العصبية ، وأكبر الشبكات التي تولد تصور كائن حي في العالم وتحديد سلوكها. إلى جانب الخلايا العصبية ، يحتوي الجهاز العصبي على خلايا متخصصة أخرى تسمى الخلايا الدبقية (أو الدبقية ببساطة) ، والتي توفر الدعم الهيكلي والتمثيل الغذائي.
توجد الأنظمة العصبية في معظم الحيوانات متعددة الخلايا ، ولكنها تختلف اختلافًا كبيرًا في التعقيد. [170] في الفقاريات، ويتكون الجهاز العصبي من الجهاز العصبي المركزي ، والتي تتكون من الدماغ و الحبل الشوكي ، و الجهاز العصبي المحيطي ، والذي يتألف من الأعصاب التي تربط الجهاز العصبي المركزي إلى كل جزء آخر من الجسم. تسمى الأعصاب التي تنقل الإشارات من الدماغ بالأعصاب الحركية أو الصادرة ، في حين أن الأعصاب التي تنقل المعلومات من الجسم إلى الجهاز العصبي المركزي تسمى بالأعصاب الحسية أو الواردة . أعصاب العمود الفقريتخدم كلتا الوظيفتين وتسمى الأعصاب المختلطة . ينقسم الجهاز العصبي المحيطي إلى ثلاثة أنظمة فرعية منفصلة ، هي الجهاز العصبي الجسدي ، والجهاز العصبي اللاإرادي ، والجهاز العصبي المعوي . تتوسط الأعصاب الجسدية الحركة الإرادية. وينقسم الجهاز العصبي اللاإرادي الى مزيد من المتعاطفين و غير المتجانسة الجهاز العصبي. يتم تنشيط الجهاز العصبي الودي في حالات الطوارئ لتعبئة الطاقة ، بينما يتم تنشيط الجهاز العصبي السمبتاوي عندما تكون الكائنات الحية في حالة استرخاء. يعمل الجهاز العصبي المعوي على التحكم في الجهاز الهضميالنظام. كلا الجهازين العصبي اللاإرادي والمعوي يعملان بشكل لا إرادي. تسمى الأعصاب التي تخرج من الجمجمة بالأعصاب القحفية بينما تسمى الأعصاب الخارجة من النخاع الشوكي الأعصاب الشوكية .
تكاثر الحيوانات
التكاثر هو العملية التي يتم من خلالها إنتاج كائنات حية فردية جديدة من والديها. هناك نوعان من التكاثر: اللاجنسي و الجنسي . تستفيد جميع الحيوانات تقريبًا من بعض أشكال التكاثر الجنسي. [171] تنتج الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية عن طريق الانقسام الاختزالي . الأمشاج الأصغر المتحركة هي الحيوانات المنوية والأمشاج الأكبر غير المتحركة هي البويضات . [172] تندمج هذه لتكوين الزيجوت ، [173] والتي تتطور عبر الانقسام الفتيليفي كرة مجوفة تسمى بلاستولا. في الإسفنج ، تسبح يرقات بلاستولا إلى مكان جديد ، وتلتصق بقاع البحر ، وتتطور إلى إسفنجة جديدة. [174] في معظم المجموعات الأخرى ، تخضع الأريمة لإعادة ترتيب أكثر تعقيدًا. [175] هذا اول invaginates لتشكيل المعيدة مع غرفة الجهاز الهضمي، واثنين منفصلة طبقات جرثومية ، خارجي الأديم الظاهر والداخلية الأديم الباطن . [176] في معظم الحالات ، تتكوّن أيضًا طبقة جرثومية ثالثة ، هي الأديم المتوسط ، بينهما. [177] ثم تتمايز هذه الطبقات الجرثومية لتشكل أنسجة وأعضاء. [178]بعض الحيوانات قادرة على التكاثر اللاجنسي ، مما يؤدي غالبًا إلى استنساخ وراثي للوالد. قد يحدث هذا من خلال التجزئة ؛ في مهدها ، كما هو الحال في هيدرا وغيرها من الكائنات المجوفة ؛ أو التوالد العذري ، حيث يتم إنتاج البيض المخصب دون تزاوج ، كما هو الحال في حشرات المن . [179] [180]
تنمية الحيوان
تبدأ تطوير الحيوان وتشكيل البيضة الملقحة أن النتائج من الانصهار من الحيوانات المنوية و البويضة خلال الإخصاب . [181] تخضع البيضة الملقحة لجولات متعددة سريعة من فترة الخلية الانقسامية من انقسامات الخلية تسمى الانقسام ، والتي تشكل كرة من الخلايا المماثلة تسمى الأريمة . تكون المعيدة يحدث، حيث تحول الحركات تخلقية الكتلة الخلوية إلى ثلاث طبقات جرثومية التي تتكون من الأديم الظاهر ، الأديم المتوسط و الأديم الباطن .
تشير نهاية المعدة إلى بداية تكوين الأعضاء ، حيث تشكل الطبقات الجرثومية الثلاث الأعضاء الداخلية للكائن الحي. [162] تخضع خلايا كل طبقة من الطبقات الجرثومية الثلاث لعملية تمايز ، وهي عملية تصبح فيها الخلايا الأقل تخصصًا أكثر تخصصًا من خلال التعبير عن مجموعة محددة من الجينات. يتأثر التمايز الخلوي بالإشارات خارج الخلية مثل عوامل النمو التي يتم تبادلها مع الخلايا المجاورة ، والتي تسمى إشارات juxtracrine ، أو إلى الخلايا المجاورة على مسافات قصيرة ، وهو ما يسمى إشارات paracrine . [182] [183]تتكون الإشارات داخل الخلايا من إشارة الخلية نفسها ( إشارات الأوتوكرين ) ، كما تلعب دورًا في تكوين الأعضاء. تسمح مسارات الإشارات هذه بإعادة ترتيب الخلايا وتضمن أن الأعضاء تتشكل في مواقع محددة داخل الكائن الحي. [162] [184]
جهاز المناعة
جهاز المناعة عبارة عن شبكة من العمليات البيولوجية التي تكتشف وتستجيب لمجموعة متنوعة من مسببات الأمراض . العديد من الأنواع لها نظامان فرعيان رئيسيان في جهاز المناعة. يوفر الجهاز المناعي الفطري استجابة مسبقة التكوين لمجموعات واسعة من المواقف والمحفزات. و الجهاز المناعي التكيفي يوفر استجابة مصممة خصيصا لكل التحفيز عن طريق التعلم للتعرف الجزيئات أنه واجه في السابق. كلا استخدام الجزيئات و الخلايا لأداء مهامهم.
تمتلك جميع الكائنات الحية تقريبًا نوعًا من جهاز المناعة. تمتلك البكتيريا جهازًا مناعيًا بدائيًا على شكل إنزيمات تحمي من العدوى بالفيروسات . تطورت آليات المناعة الأساسية الأخرى في النباتات والحيوانات القديمة وظلت في أحفادها الحديثة. وتشمل هذه الآليات البلعمة ، والببتيدات المضادة للميكروبات تسمى الديفينسين ، والنظام التكميلي . تمتلك الفقاريات الفكية ، بما في ذلك البشر ، آليات دفاع أكثر تعقيدًا ، بما في ذلك القدرة على التكيف للتعرف على مسببات الأمراض بشكل أكثر كفاءة. تخلق المناعة التكيفية (أو المكتسبة) ذاكرة مناعيةمما يؤدي إلى استجابة معززة للمواجهات اللاحقة مع نفس العامل الممرض. عملية المناعة المكتسبة هذه هي أساس التطعيم .
سلوك الحيوان
تلعب السلوكيات دورًا مركزيًا في تفاعل الحيوانات مع بعضها البعض ومع بيئتها. [185] يمكنهم استخدام عضلاتهم للاقتراب من بعضهم البعض والتعبير عن أنفسهم والبحث عن مأوى والهجرة. ينشط الجهاز العصبي للحيوان سلوكياته وينسقها. أنماط العمل الثابتة ، على سبيل المثال ، هي سلوكيات نمطية محددة وراثيا تحدث دون تعلم. [185] [186] هذه السلوكيات تحت سيطرة الجهاز العصبي ويمكن أن تكون معقدة للغاية. [185] تشمل الأمثلة نقر كتاكيت نورس عشب البحر على النقطة الحمراء على منقار أمهاتهم. السلوكيات الأخرى التي ظهرت نتيجة الانتقاء الطبيعيتشمل جمع العلف ، التزاوج ، و الإيثار . [187] بالإضافة إلى السلوك المتطور ، طورت الحيوانات قدرتها على التعلم من خلال تعديل سلوكياتها نتيجة للتجارب الفردية المبكرة. [185]
علم البيئة
علم البيئة هو دراسة توزيع ووفرة الكائنات الحية والتفاعل بينها وبين بيئتها . [188] وهو سهم كائن بيئة التي تضم الكائنات الحية الأخرى و العوامل الحيوية وكذلك العوامل البيئية، مثل الماء والضوء والإشعاع، ودرجة الحرارة، الرطوبة ، جو ، الحموضة ، والتربة. [189] أحد أسباب صعوبة دراسة النظم البيولوجية هو أن العديد من التفاعلات المختلفة مع الكائنات الحية الأخرى والبيئة ممكنة ، حتى على النطاقات الصغيرة. بكتيريا مجهريةالاستجابة لتدرج السكر تستجيب لبيئتها بقدر استجابة أسد يبحث عن طعام في السافانا الأفريقية . بالنسبة لأي نوع ، يمكن أن تكون السلوكيات تعاونية أو تنافسية أو طفيلية أو تكافلية . تصبح الأمور أكثر تعقيدًا عندما يتفاعل نوعان أو أكثر في نظام بيئي . تتم دراسة النظم البيئية على عدة مستويات مختلفة ، من مقياس البيئة للكائنات الفردية ، إلى تلك الخاصة بالسكان ، إلى النظم البيئية ، وأخيراً المحيط الحيوي .
السكان
السكان هو عدد من الكائنات الحية من نفس المجموعة أو الأنواع التي تعيش في منطقة جغرافية معينة وقادرة على التزاوج . [190] [191] منطقة السكان الجنسيين هي المنطقة التي يمكن فيها التزاوج بين أي زوج داخل المنطقة وأكثر احتمالًا من التزاوج مع أفراد من مناطق أخرى. [192] غالبًا ما يستخدم مصطلح البيولوجيا السكانية بالتبادل مع علم البيئة السكانية ، على الرغم من أن بيولوجيا السكان تستخدم بشكل متكرر في حالة الأمراض، الفيروسات ، و الميكروبات ، في حين يتم تطبيق البيئة السكان مصطلح أكثر شيوعا لدراسة النباتات والحيوانات.
القدرة الاستيعابية لل بيئة هي الحد الأقصى لحجم السكان في بيولوجية الأنواع التي يمكن أن تستمر بهذا بيئة محددة، وبالنظر إلى الغذاء، السكن ، المياه ، وغيرها من الموارد المتاحة. يتم تعريف القدرة الاستيعابية على أنها الحمولة القصوى للبيئة ، والتي تتوافق مع التوازن السكاني ، عندما يساوي عدد الوفيات بين السكان عدد المواليد (وكذلك الهجرة والنزوح). تأثير القدرة الاستيعابية على ديناميكيات السكان تمت صياغته بوظيفة لوجستية . يتم تطبيق قدرة الحمل على الحد الأقصى من السكان الذي يمكن أن تدعمه البيئة في علم البيئة، الزراعة و مصائد الأسماك . [193]
مجتمعات
والمجتمع هو مجموعة من السكان من اثنين أو أكثر من مختلف الأنواع التي تحتل نفس المنطقة الجغرافية في نفس الوقت. A التفاعل البيولوجي هو تأثير ذلك زوج من الكائنات الحية التي تعيش معا في مجتمع يكون كل منهما على الآخر. يمكن أن تكون إما من نفس النوع (تفاعلات غير محددة) ، أو من أنواع مختلفة (تفاعلات بين الأنواع). قد تكون هذه الآثار على المدى القصير، مثل التلقيح و الافتراس ، أو طويلة الأجل؛ كلاهما غالبًا ما يؤثران بقوة على تطور الأنواع المعنية. يسمى التفاعل طويل المدى التكافل . تتراوح التكافلات من التبادلية، مفيد لكلا الشريكين ، للمنافسة ، ضار لكلا الشريكين. [194]
تُعرف الكائنات الحية المسؤولة عن إدخال الطاقة في نظام بيئي بالمنتجين أو ذاتية التغذية . تستمد جميع هذه الكائنات الحية تقريبًا طاقتها من الشمس. [51] النباتات وغيرها من phototrophs استخدام الطاقة الشمسية من خلال عملية تعرف باسم عملية التمثيل الضوئي لتحويل المواد الخام إلى جزيئات عضوية، مثل ATP ، التي لا يمكن كسرها لإطلاق الطاقة السندات. [195] ومع ذلك ، فإن عددًا قليلاً من النظم البيئية يعتمد كليًا على الطاقة المستخرجة بواسطة التغذية الكيميائية من الميثان أو الكبريتيدات أو غيرها من مصادر الطاقة غير اللمعية . [196]
تنتج بعض الطاقة التي يتم التقاطها بهذه الطريقة كتلة حيوية وطاقة متوفرة لنمو وتطور أشكال الحياة الأخرى . تُفقد غالبية هذه الكتلة الحيوية والطاقة المتبقية كجزيئات نفايات وحرارة.
النظم البيئية
An ecosystem is a community of living organisms in conjunction with the nonliving components of their environment, interacting as a system.[198] These biotic and abiotic components are linked together through nutrient cycles and energy flows.[199] Energy enters the system through photosynthesis and is incorporated into plant tissue. By feeding on plants and on one another, animals play an important role in the movement of matter and energy through the system. They also influence the quantity of plant and microbial biomass present. By breaking down dead organic matter, decomposers release carbon back to the atmosphere and facilitate nutrient cycling by converting nutrients stored in dead biomass back to a form that can be readily used by plants and other microbes.[200] A biogeochemical cycle is a pathway by which a chemical substance is turned over or moves through the biotic (biosphere) and the abiotic (lithosphere, atmosphere, and hydrosphere) compartments of Earth. There are biogeochemical cycles for nitrogen, carbon, and water. In some cycles there are reservoirs where a substance remains or is sequestered for a long period of time.
Weather is the day-to-day temperature and precipitation activity, whereas climate is the long-term average of weather, typically averaged over a period of 30 years.[201][202] Climate change includes both global warming driven by human-induced emissions of greenhouse gases and the resulting large-scale shifts in weather patterns. Though there have been previous periods of climatic change, since the mid-20th century humans have had an unprecedented impact on Earth's climate system and caused change on a global scale.[203] The largest driver of warming is the emission of greenhouse gases, of which more than 90% are carbon dioxide and methane.[204] Fossil fuel burning (coal, oil, and natural gas) for energy consumption is the main source of these emissions, with additional contributions from agriculture, deforestation, and manufacturing.[205] Temperature rise is accelerated or tempered by climate feedbacks, such as loss of sunlight-reflecting snow and ice cover, increased water vapor (a greenhouse gas itself), and changes to land and ocean carbon sinks.
Conservation biology
Conservation biology is the study of the conservation of Earth's biodiversity with the aim of protecting species, their habitats, and ecosystems from excessive rates of extinction and the erosion of biotic interactions.[206][207][208] It is concerned with factors that influence the maintenance, loss, and restoration of biodiversity and the science of sustaining evolutionary processes that engender genetic, population, species, and ecosystem diversity.[209][210][211][212] The concern stems from estimates suggesting that up to 50% of all species on the planet will disappear within the next 50 years,[213] which has contributed to poverty, starvation, and will reset the course of evolution on this planet.[214][215] Biodiversity affects the functioning of ecosystems, which provide a variety of services upon which people depend.
Conservation biologists research and educate on the trends of biodiversity loss, species extinctions, and the negative effect these are having on our capabilities to sustain the well-being of human society. Organizations and citizens are responding to the the current biodiversity crisis through conservation action plans that direct research, monitoring, and education programs that engage concerns at local through global scales.[216][209][210][211]
See also
- Biology in fiction
- Glossary of biology
- List of biological websites
- List of biologists
- List of biology journals
- List of biology topics
- List of life sciences
- List of omics topics in biology
- National Association of Biology Teachers
- Outline of biology
- Periodic table of life sciences in Tinbergen's four questions
- Reproduction
- Science tourism
- Terminology of biology
Notes
- ^ The first eukaryotes were "neither plants, animals, nor fungi", hence as defined, protists would include the last eukaryotic common ancestor.
References
- ^ a b c d e f g Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; Minorsky, Peter; Reece, Jane (2017). "Evolution, the themes of biology, and scientific inquiry". Campbell Biology (11th ed.). New York, NY: Pearson. pp. 2–26. ISBN 978-0134093413.
- ^ a b c d Hillis, David M.; Heller, H. Craig; Hacker, Sally D.; Laskowski, Marta J.; Sadava, David E. (2020). "Studying life". Life: The Science of Biology (12th ed.). W. H. Freeman. ISBN 978-1319017644.
- ^ a b c d Freeman, Scott; Quillin, Kim; Allison, Lizabeth; Black, Michael; Podgorski, Greg; Taylor, Emily; Carmichael, Jeff (2017). "Biology and the three of life". Biological Science (6th ed.). Hoboken, NJ: Pearson. pp. 1–18. ISBN 978-0321976499.
- ^ Modell, Harold; Cliff, William; Michael, Joel; McFarland, Jenny; Wenderoth, Mary Pat; Wright, Ann (December 2015). "A physiologist's view of homeostasis". Advances in Physiology Education. 39 (4): 259–266. doi:10.1152/advan.00107.2015. ISSN 1043-4046. PMC 4669363. PMID 26628646.
- ^ Davies, PC; Rieper, E; Tuszynski, JA (January 2013). "Self-organization and entropy reduction in a living cell". Bio Systems. 111 (1): 1–10. doi:10.1016/j.biosystems.2012.10.005. PMC 3712629. PMID 23159919.
- ^ Based on definition from: "Aquarena Wetlands Project glossary of terms". Texas State University at San Marcos. Archived from the original on 2004-06-08.
- ^ Craig, Nancy (2014). Molecular Biology, Principles of Genome Function. ISBN 978-0-19-965857-2.
- ^ Mosconi, Francesco; Julou, Thomas; Desprat, Nicolas; Sinha, Deepak Kumar; Allemand, Jean-François; Vincent Croquette; Bensimon, David (2008). "Some nonlinear challenges in biology". Nonlinearity. 21 (8): T131. Bibcode:2008Nonli..21..131M. doi:10.1088/0951-7715/21/8/T03. ISSN 0951-7715.
- ^ Howell, Elizabeth (8 December 2014). "How Did Life Become Complex, And Could It Happen Beyond Earth?". Astrobiology Magazine. Archived from the original on 17 August 2018. Retrieved 14 February 2018.
- ^ a b Pearce, Ben K.D.; Tupper, Andrew S.; Pudritz, Ralph E.; et al. (March 1, 2018). "Constraining the Time Interval for the Origin of Life on Earth". Astrobiology. 18 (3): 343–364. arXiv:1808.09460. Bibcode:2018AsBio..18..343P. doi:10.1089/ast.2017.1674. ISSN 1531-1074. PMID 29570409. S2CID 4419671.
- ^ "Who coined the term biology?". Info.com. Archived from the original on 2013-05-09. Retrieved 2012-06-03.
- ^ "biology". Online Etymology Dictionary. Archived from the original on 2013-03-07.
- ^ Richards, Robert J. (2002). The Romantic Conception of Life: Science and Philosophy in the Age of Goethe. University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-71210-9.
- ^ Magner, Lois N. (2002). A History of the Life Sciences, Revised and Expanded. CRC Press. ISBN 978-0-203-91100-6. Archived from the original on 2015-03-24.
- ^ Serafini, Anthony (2013). The Epic History of Biology. ISBN 978-1-4899-6327-7. Retrieved 14 July 2015.
- ^
One or more of the preceding sentences incorporates text from a publication now in the public domain: Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Theophrastus". Encyclopædia Britannica (11th ed.). Cambridge University Press. - ^ Fahd, Toufic (1996). "Botany and agriculture". In Morelon, Régis; Rashed, Roshdi (eds.). Encyclopedia of the History of Arabic Science. 3. Routledge. p. 815. ISBN 978-0-415-12410-2.
- ^ Magner, Lois N. (2002). A History of the Life Sciences, Revised and Expanded. CRC Press. pp. 133–44. ISBN 978-0-203-91100-6. Archived from the original on 2015-03-24.
- ^ Sapp, Jan (2003). "7". Genesis: The Evolution of Biology. New York.: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-515618-8.
- ^ Coleman, William (1977). Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function, and Transformation. New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-29293-1.
- ^ Mayr, Ernst. The Growth of Biological Thought, chapter 4
- ^ Mayr, Ernst. The Growth of Biological Thought, chapter 7
- ^ Darwin 1909, p. 53
- ^ Gould, Stephen Jay. The Structure of Evolutionary Theory. The Belknap Press of Harvard University Press: Cambridge, 2002. ISBN 0-674-00613-5. p. 187.
- ^ Lamarck (1914)
- ^ Mayr, Ernst. The Growth of Biological Thought, chapter 10: "Darwin's evidence for evolution and common descent"; and chapter 11: "The causation of evolution: natural selection"
- ^ Larson, Edward J. (2006). "Ch. 3". Evolution: The Remarkable History of a Scientific Theory. Random House Publishing Group. ISBN 978-1-58836-538-5. Archived from the original on 2015-03-24.
- ^ Henig (2000). Op. cit. pp. 134–138.
- ^ Miko, Ilona (2008). "Gregor Mendel's principles of inheritance form the cornerstone of modern genetics. So just what are they?". Nature Education. 1 (1): 134.
- ^ Futuyma, Douglas J.; Kirkpatrick, Mark (2017). "Evolutionary Biology". Evolution (4th ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. pp. 3–26.
- ^ Noble, Ivan (2003-04-14). "Human genome finally complete". BBC News. Archived from the original on 2006-06-14. Retrieved 2006-07-22.
- ^ a b c d Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; Minorsky, Peter; Reece, Jane (2017). "The chemical context of life". Campbell Biology (11th ed.). New York, NY: Pearson. pp. 28–43. ISBN 978-0134093413.
- ^ Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; Minorsky, Peter; Reece, Jane (2017). "Water and life". Campbell Biology (11th ed.). New York, NY: Pearson. pp. 44–55. ISBN 978-0134093413.
- ^ "Ionic bond". IUPAC Compendium of Chemical Terminology. 2009. doi:10.1351/goldbook.IT07058. ISBN 978-0-9678550-9-7.
- ^ Campbell, Neil A.; Williamson, Brad; Heyden, Robin J. (2006). Biology: Exploring Life. Boston, MA. ISBN 0-13-250882-6. Retrieved 2012-02-05.[better source needed]
- ^ Freeman, Scott; Quillin, Kim; Allison, Lizabeth; Black, Michael; Podgorski, Greg; Taylor, Emily; Carmichael, Jeff (2017). "Water and carbon: The chemical basis of life". Biological Science (6th ed.). Hoboken, NJ: Pearson. pp. 55–77. ISBN 978-0321976499.
- ^ Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; Minorsky, Peter; Reece, Jane (2017). "Molecular diversity of life". Campbell Biology (11th ed.). New York, NY: Pearson. pp. 56–65. ISBN 978-0134093413.
- ^ a b c Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; Minorsky, Peter; Reece, Jane (2017). "The structure and function of large biological molecules". Campbell Biology (11th ed.). New York, NY: Pearson. pp. 66–92. ISBN 978-0134093413.
- ^ Mazzarello, P (May 1999). "A unifying concept: the history of cell theory". Nature Cell Biology. 1 (1): E13–15. doi:10.1038/8964. PMID 10559875. S2CID 7338204.
- ^ Campbell NA, Williamson B, Heyden RJ (2006). Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. ISBN 9780132508827.
- ^ Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; Minorsky, Peter; Reece, Jane (2017). "Membrane structure and function". Campbell Biology (11th ed.). New York, NY: Pearson. pp. 126–142. ISBN 978-0134093413.
- ^ Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. (2002). Molecular Biology of the Cell (4th ed.). New York: Garland Science. ISBN 978-0-8153-3218-3. Archived from the original on 2017-12-20.
- ^ Tom Herrmann1; Sandeep Sharma2. (March 2, 2019). "Physiology, Membrane". StatPearls. 1 SIU School of Medicine 2 Baptist Regional Medical Center. PMID 30855799.CS1 maint: uses authors parameter (link) CS1 maint: location (link)
- ^ Cell Movements and the Shaping of the Vertebrate Body in Chapter 21 of Molecular Biology of the Cell fourth edition, edited by Bruce Alberts (2002) published by Garland Science.
The Alberts text discusses how the "cellular building blocks" move to shape developing embryos. It is also common to describe small molecules such as amino acids as "molecular building blocks". - ^ a b Schmidt-Rohr, K. (2020). "Oxygen Is the High-Energy Molecule Powering Complex Multicellular Life: Fundamental Corrections to Traditional Bioenergetics” ACS Omega 5: 2221-2233. http://dx.doi.org/10.1021/acsomega.9b03352
- ^ Bailey, Regina. "Cellular Respiration". Archived from the original on 2012-05-05.
- ^ Schmidt-Rohr, K. (2015). "Why Combustions Are Always Exothermic, Yielding About 418 kJ per Mole of O2", J. Chem. Educ. 92: 2094-2099. http://dx.doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00333
- ^ "photosynthesis". Online Etymology Dictionary. Archived from the original on 2013-03-07. Retrieved 2013-05-23.
- ^ φῶς. Liddell, Henry George; Scott, Robert; A Greek–English Lexicon at the Perseus Project
- ^ σύνθεσις. Liddell, Henry George; Scott, Robert; A Greek–English Lexicon at the Perseus Project
- ^ a b Bryant DA, Frigaard NU (Nov 2006). "Prokaryotic photosynthesis and phototrophy illuminated". Trends in Microbiology. 14 (11): 488–496. doi:10.1016/j.tim.2006.09.001. PMID 16997562.
- ^ Reece J, Urry L, Cain M, Wasserman S, Minorsky P, Jackson R (2011). Biology (International ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Education. pp. 235, 244. ISBN 978-0-321-73975-9.
This initial incorporation of carbon into organic compounds is known as carbon fixation.
- ^ Griffiths, Anthony J.F.; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.; Gelbart, William M., eds. (2000). "Genetics and the Organism: Introduction". An Introduction to Genetic Analysis (7th ed.). New York: W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-3520-5.
- ^ Hartl, D, Jones, E (2005). Genetics: Analysis of Genes and Genomes (6th ed.). Jones & Bartlett. ISBN 978-0-7637-1511-3.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- ^ Wang JD, Levin PA (November 2009). "Metabolism, cell growth and the bacterial cell cycle". Nature Reviews. Microbiology. 7 (11): 822–7. doi:10.1038/nrmicro2202. PMC 2887316. PMID 19806155.
- ^ Freeman, Scott; Quillin, Kim; Allison, Lizabeth; Black, Michael; Podgorski, Greg; Taylor, Emily; Carmichael, Jeff (2017). "Meiosis". Biological Science (6th ed.). Hoboken, NJ: Pearson. pp. 271–289. ISBN 978-0321976499.
- ^ Rutgers: Mendelian Principles
- ^ Thanbichler, M; Wang, SC; Shapiro, L (October 2005). "The bacterial nucleoid: a highly organized and dynamic structure". Journal of Cellular Biochemistry. 96 (3): 506–21. doi:10.1002/jcb.20519. PMID 15988757. S2CID 25355087.
- ^ "Genotype definition – Medical Dictionary definitions". Medterms.com. 2012-03-19. Archived from the original on 2013-09-21. Retrieved 2013-10-02.
- ^ Crick FH (1958). "On protein synthesis". Symposia of the Society for Experimental Biology. 12: 138–63. PMID 13580867.
- ^ Crick F (August 1970). "Central dogma of molecular biology". Nature. 227 (5258): 561–3. Bibcode:1970Natur.227..561C. doi:10.1038/227561a0. PMID 4913914.
- ^ "Central dogma reversed". Nature. 226 (5252): 1198–9. June 1970. Bibcode:1970Natur.226.1198.. doi:10.1038/2261198a0. PMID 5422595.
- ^ Temin HM, Mizutani S (June 1970). "RNA-dependent DNA polymerase in virions of Rous sarcoma virus". Nature. 226 (5252): 1211–3. doi:10.1038/2261211a0. PMID 4316301.
- ^ Baltimore D (June 1970). "RNA-dependent DNA polymerase in virions of RNA tumour viruses". Nature. 226 (5252): 1209–11. doi:10.1038/2261209a0. PMID 4316300.
- ^ Iyer LM, Koonin EV, Aravind L (January 2003). "Evolutionary connection between the catalytic subunits of DNA-dependent RNA polymerases and eukaryotic RNA-dependent RNA polymerases and the origin of RNA polymerases". BMC Structural Biology. 3: 1. doi:10.1186/1472-6807-3-1. PMC 151600. PMID 12553882.
- ^ Montévil, M; Mossio, M; Pocheville, A; Longo, G (October 2016). "Theoretical principles for biology: Variation". Progress in Biophysics and Molecular Biology. From the Century of the Genome to the Century of the Organism: New Theoretical Approaches. 122 (1): 36–50. doi:10.1016/j.pbiomolbio.2016.08.005. PMID 27530930. Archived from the original on 2018-03-20.
- ^ De Duve, Christian (2002). Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning. New York: Oxford University Press. p. 44. ISBN 978-0-19-515605-8.
- ^ Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-187-3. OCLC 57311264.
- ^ Packard, Alpheus Spring (1901). Lamarck, the founder of Evolution: his life and work with translations of his writings on organic evolution. New York: Longmans, Green. ISBN 978-0-405-12562-1.
- ^ "The Complete Works of Darwin Online – Biography". darwin-online.org.uk. Archived from the original on 2007-01-07. Retrieved 2006-12-15.
- ^ Dobzhansky, T. (1973). "Nothing in biology makes sense except in the light of evolution". The American Biology Teacher. 35 (3): 125–29. CiteSeerX 10.1.1.525.3586. doi:10.2307/4444260. JSTOR 4444260. S2CID 207358177.
- ^ Carroll, Joseph, ed. (2003). On the origin of species by means of natural selection. Peterborough, Ontario: Broadview. p. 15. ISBN 978-1-55111-337-1.
As Darwinian scholar Joseph Carroll of the University of Missouri–St. Louis puts it in his introduction to a modern reprint of Darwin's work: "The Origin of Species has special claims on our attention. It is one of the two or three most significant works of all time—one of those works that fundamentally and permanently alter our vision of the world ... It is argued with a singularly rigorous consistency but it is also eloquent, imaginatively evocative, and rhetorically compelling."
- ^ Shermer p. 149.
- ^ Lewontin, Richard C. (November 1970). "The Units of Selection" (PDF). Annual Review of Ecology and Systematics. 1: 1–18. doi:10.1146/annurev.es.01.110170.000245. ISSN 1545-2069. JSTOR 2096764. Archived (PDF) from the original on 2015-02-06.
- ^ Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, John Murray.
- ^ Charlesworth, Brian; Charlesworth, Deborah (2009). "Darwin and genetics". Genetics. 183 (3): 757–766.
- ^ Futuyma, Douglas J.; Kirkpatrick, Mark (2017). "Evolutionary biology". Evolution (4th ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. pp. 3–26.
- ^ Futuyma, Douglas J.; Kirkpatrick, Mark (2017). "Mutation and variation". Evolution (4th ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. pp. 79–101.
- ^ Simpson, George Gaylord (1967). The Meaning of Evolution (Second ed.). Yale University Press. ISBN 978-0-300-00952-1.
- ^ Masel, Joanna (October 25, 2011). "Genetic drift". Current Biology. 21 (20): R837–R838. doi:10.1016/j.cub.2011.08.007. ISSN 0960-9822. PMID 22032182. S2CID 17619958.
- ^ Baker, Jason M. (June 2005). "Adaptive speciation: The role of natural selection in mechanisms of geographic and non-geographic speciation" (PDF). Studies in History and Philosophy of Science Part C: Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences. 36 (2): 303–326. doi:10.1016/j.shpsc.2005.03.005. PMID 19260194.
- ^ "Phylogeny". Bio-medicine.org. 2007-11-11. Archived from the original on 2013-10-04. Retrieved 2013-10-02.
- ^ Rosing, Minik T. (January 29, 1999). "13C-Depleted Carbon Microparticles in >3700-Ma Sea-Floor Sedimentary Rocks from West Greenland". Science. 283 (5402): 674–676. Bibcode:1999Sci...283..674R. doi:10.1126/science.283.5402.674. ISSN 0036-8075. PMID 9924024.
- ^ Ohtomo, Yoko; Kakegawa, Takeshi; Ishida, Akizumi; et al. (January 2014). "Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks". Nature Geoscience. 7 (1): 25–28. Bibcode:2014NatGe...7...25O. doi:10.1038/ngeo2025. ISSN 1752-0894.
- ^ Futuyma 2005
- ^ Nisbet, Euan G.; Fowler, C.M.R. (December 7, 1999). "Archaean metabolic evolution of microbial mats". Proceedings of the Royal Society B. 266 (1436): 2375–2382. doi:10.1098/rspb.1999.0934. ISSN 0962-8452. PMC 1690475.
- ^ Knoll, Andrew H.; Javaux, Emmanuelle J.; Hewitt, David; et al. (June 29, 2006). "Eukaryotic organisms in Proterozoic oceans". Philosophical Transactions of the Royal Society B. 361 (1470): 1023–1038. doi:10.1098/rstb.2006.1843. ISSN 0962-8436. PMC 1578724. PMID 16754612.
- ^ Fedonkin, Mikhail A. (March 31, 2003). "The origin of the Metazoa in the light of the Proterozoic fossil record" (PDF). Paleontological Research. 7 (1): 9–41. doi:10.2517/prpsj.7.9. ISSN 1342-8144. S2CID 55178329. Archived from the original (PDF) on 2009-02-26. Retrieved 2008-09-02.
- ^ Bonner, John Tyler (January 7, 1998). "The origins of multicellularity". Integrative Biology. 1 (1): 27–36. doi:10.1002/(SICI)1520-6602(1998)1:1<27::AID-INBI4>3.0.CO;2-6. ISSN 1757-9694.
- ^ Strother, Paul K.; Battison, Leila; Brasier, Martin D.; et al. (May 26, 2011). "Earth's earliest non-marine eukaryotes". Nature. 473 (7348): 505–509. Bibcode:2011Natur.473..505S. doi:10.1038/nature09943. ISSN 0028-0836. PMID 21490597. S2CID 4418860.
- ^ Beraldi-Campesi, Hugo (February 23, 2013). "Early life on land and the first terrestrial ecosystems" (PDF). Ecological Processes. 2 (1): 1–17. doi:10.1186/2192-1709-2-1. ISSN 2192-1709. Retrieved 2020-02-19.
- ^ Algeo, Thomas J.; Scheckler, Stephen E. (January 29, 1998). "Terrestrial-marine teleconnections in the Devonian: links between the evolution of land plants, weathering processes, and marine anoxic events". Philosophical Transactions of the Royal Society B. 353 (1365): 113–130. doi:10.1098/rstb.1998.0195. ISSN 0962-8436. PMC 1692181.
- ^ Jun-Yuan, Chen; Oliveri, Paola; Chia-Wei, Li; et al. (April 25, 2000). "Precambrian animal diversity: Putative phosphatized embryos from the Doushantuo Formation of China". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (9): 4457–4462. Bibcode:2000PNAS...97.4457C. doi:10.1073/pnas.97.9.4457. ISSN 0027-8424. PMC 18256. PMID 10781044.
- ^ D-G., Shu; H-L., Luo; Conway Morris, Simon; et al. (November 4, 1999). "Lower Cambrian vertebrates from south China" (PDF). Nature. 402 (6757): 42–46. Bibcode:1999Natur.402...42S. doi:10.1038/46965. ISSN 0028-0836. S2CID 4402854. Archived from the original (PDF) on 2009-02-26. Retrieved 2015-01-22.
- ^ Hoyt, Donald F. (February 17, 1997). "Synapsid Reptiles". ZOO 138 Vertebrate Zoology (Lecture). Pomona, CA: California State Polytechnic University, Pomona. Archived from the original on 2009-05-20. Retrieved 2015-01-22.
- ^ Barry, Patrick L. (January 28, 2002). Phillips, Tony (ed.). "The Great Dying". Science@NASA. Marshall Space Flight Center. Archived from the original on 2010-04-10. Retrieved 2015-01-22.
- ^ Tanner, Lawrence H.; Lucas, Spencer G.; Chapman, Mary G. (March 2004). "Assessing the record and causes of Late Triassic extinctions" (PDF). Earth-Science Reviews. 65 (1–2): 103–139. Bibcode:2004ESRv...65..103T. doi:10.1016/S0012-8252(03)00082-5. Archived from the original (PDF) on 2007-10-25. Retrieved 2007-10-22.
- ^ Benton 1997
- ^ Fastovsky, David E.; Sheehan, Peter M. (March 2005). "The Extinction of the Dinosaurs in North America" (PDF). GSA Today. 15 (3): 4–10. doi:10.1130/1052-5173(2005)015<4:TEOTDI>2.0.CO;2. ISSN 1052-5173. Archived (PDF) from the original on 2019-03-22. Retrieved 2015-01-23.
- ^ Roach, John (June 20, 2007). "Dinosaur Extinction Spurred Rise of Modern Mammals". National Geographic News. Washington, D.C.: National Geographic Society. Archived from the original on 2008-05-11. Retrieved 2020-02-21.
- Wible, John R.; Rougier, Guillermo W.; Novacek, Michael J.; et al. (June 21, 2007). "Cretaceous eutherians and Laurasian origin for placental mammals near the K/T boundary". Nature. 447 (7147): 1003–1006. Bibcode:2007Natur.447.1003W. doi:10.1038/nature05854. ISSN 0028-0836. PMID 17581585. S2CID 4334424.
- ^ Van Valkenburgh, Blaire (May 1, 1999). "Major Patterns in the History of Carnivorous Mammals". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 27: 463–493. Bibcode:1999AREPS..27..463V. doi:10.1146/annurev.earth.27.1.463. ISSN 1545-4495.
- ^ Margulis, Lynn; Schwartz, KV (1997). Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth (3rd ed.). WH Freeman & Co. ISBN 978-0-7167-3183-2. OCLC 223623098.
- ^ a b Woese, CR; Kandler, O; Wheelis, ML (June 1990). "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (12): 4576–79. Bibcode:1990PNAS...87.4576W. doi:10.1073/pnas.87.12.4576. PMC 54159. PMID 2112744.
- ^ Rybicki, EP (1990). "The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics". S Afr J Sci. 86: 182–86. Archived from the original on 2017-07-18.
- ^ McNeill, J; Barrie, FR; Buck, WR; Demoulin, V; Greuter, W; Hawksworth, DL; et al. (2012). International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Melbourne Code) adopted by the Eighteenth International Botanical Congress Melbourne, Australia, July 2011. Regnum Vegetabile 154. A.R.G. Gantner Verlag KG. ISBN 978-3-87429-425-6. Archived from the original on 2013-11-04. Recommendation 60F
- ^ Silyn-Roberts, Heather (2000). Writing for Science and Engineering: Papers, Presentation. Oxford: Butterworth-Heinemann. p. 198. ISBN 978-0-7506-4636-9. Archived from the original on 2020-10-02. Retrieved 2020-08-24.
- ^ Fredrickson JK, Zachara JM, Balkwill DL, Kennedy D, Li SM, Kostandarithes HM, Daly MJ, Romine MF, Brockman FJ (July 2004). "Geomicrobiology of high-level nuclear waste-contaminated vadose sediments at the Hanford site, Washington state". Applied and Environmental Microbiology. 70 (7): 4230–41. doi:10.1128/AEM.70.7.4230-4241.2004. PMC 444790. PMID 15240306.
- ^ Dudek NK, Sun CL, Burstein D (2017). "Novel Microbial Diversity and Functional Potential in the Marine Mammal Oral Microbiome" (PDF). Current Biology. 27 (24): 3752–3762. doi:10.1016/j.cub.2017.10.040. PMID 29153320. S2CID 43864355.
- ^ Pace NR (May 2006). "Time for a change". Nature. 441 (7091): 289. Bibcode:2006Natur.441..289P. doi:10.1038/441289a. PMID 16710401. S2CID 4431143.
- ^ Stoeckenius W (October 1981). "Walsby's square bacterium: fine structure of an orthogonal procaryote". Journal of Bacteriology. 148 (1): 352–60. doi:10.1128/JB.148.1.352-360.1981. PMC 216199. PMID 7287626.
- ^ "Archaea Basic Biology". March 2018.
- ^ Bang C, Schmitz RA (September 2015). "Archaea associated with human surfaces: not to be underestimated". FEMS Microbiology Reviews. 39 (5): 631–48. doi:10.1093/femsre/fuv010. PMID 25907112.
- ^ Moissl-Eichinger C, Pausan M, Taffner J, Berg G, Bang C, Schmitz RA (January 2018). "Archaea Are Interactive Components of Complex Microbiomes". Trends in Microbiology. 26 (1): 70–85. doi:10.1016/j.tim.2017.07.004. PMID 28826642.
- ^ O’Malley, Maureen A.; Leger, Michelle M.; Wideman, Jeremy G.; Ruiz-Trillo, Iñaki (2019-02-18). "Concepts of the last eukaryotic common ancestor". Nature Ecology & Evolution. Springer Science and Business Media LLC. 3 (3): 338–344. doi:10.1038/s41559-019-0796-3. hdl:10261/201794. ISSN 2397-334X. PMID 30778187. S2CID 67790751.
- ^ Taylor, F. J. R. 'M. (2003-11-01). "The collapse of the two-kingdom system, the rise of protistology and the founding of the International Society for Evolutionary Protistology (ISEP)". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Microbiology Society. 53 (6): 1707–1714. doi:10.1099/ijs.0.02587-0. ISSN 1466-5026. PMID 14657097.
- ^ Pitelka, D. R. (1963). Electron-Microscopic Structure of Protozoa. Pergamon Press, Oxford.
- ^ Berner, T. (1993). Ultrastructure of Microalgae. Boca Raton: CRC Press. ISBN 0849363233
- ^ Beckett, A., Heath, I. B., and Mclaughlin, D. J. (1974). An Atlas of Fungal Ultrastructure. Longman, Green, New York.
- ^ Ragan M.A. & Chapman D.J. (1978). A Biochemical Phylogeny of the Protists. London, New York: Academic Press. ISBN 0323155618
- ^ Lewin R. A. (1974). "Biochemical taxonomy", pp. 1–39 in Algal Physiology and Biochemistry, Stewart W. D. P. (ed.). Blackwell Scientific Publications, Oxford. ISBN 0520024109
- ^ Oren, A., & Papke, R. T. (2010). Molecular phylogeny of microorganisms. Norfolk, UK: Caister Academic Press. ISBN 1904455670
- ^ Horner, D. S., & Hirt, R. P. (2004). "An overview on eukaryote origins and evolution: the beauty of the cell and the fabulous gene phylogenies", pp. 1–26 in Hirt, R.P. & D.S. Horner. Organelles, Genomes and Eukaryote Phylogeny, An Evolutionary Synthesis in the Age of Genomics. New York: CRC Press. ISBN 0203508939
- ^ RBG Kew (2016). The State of the World's Plants Report – 2016. Royal Botanic Gardens, Kew. https://stateoftheworldsplants.com/report/sotwp_2016.pdf Archived 2016-09-28 at the Wayback Machine
- ^ "The Plant List – Bryophytes".
- ^ a b Christenhusz, M. J. M. & Byng, J. W. (2016). "The number of known plants species in the world and its annual increase". Phytotaxa. 261 (3): 201–217. doi:10.11646/phytotaxa.261.3.1.
- ^ "Gymnosperms on The Plant List". Theplantlist.org. Retrieved 2013-07-24.
- ^ Hawksworth DL, Lücking R (July 2017). "Fungal Diversity Revisited: 2.2 to 3.8 Million Species". The Fungal Kingdom. Microbiology Spectrum. 5. pp. 79–95. doi:10.1128/microbiolspec.FUNK-0052-2016. ISBN 978-1-55581-957-6. PMID 28752818.
- ^ Cheek, Martin; Nic Lughadha, Eimear; Kirk, Paul; Lindon, Heather; Carretero, Julia; Looney, Brian; et al. (2020). "New scientific discoveries: Plants and fungi". Plants, People, Planet. 2 (5): 371–388. doi:10.1002/ppp3.10148.
- ^ "Stop neglecting fungi". Nature Microbiology. 2 (8): 17120. 25 July 2017. doi:10.1038/nmicrobiol.2017.120. PMID 28741610.
- ^ Feuda R, Dohrmann M, Pett W, Philippe H, Rota-Stabelli O, Lartillot N, et al. (December 2017). "Improved Modeling of Compositional Heterogeneity Supports Sponges as Sister to All Other Animals". Current Biology. 27 (24): 3864–3870.e4. doi:10.1016/j.cub.2017.11.008. PMID 29199080.
- ^ Pisani D, Pett W, Dohrmann M, Feuda R, Rota-Stabelli O, Philippe H, et al. (December 2015). "Genomic data do not support comb jellies as the sister group to all other animals". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (50): 15402–7. Bibcode:2015PNAS..11215402P. doi:10.1073/pnas.1518127112. PMC 4687580. PMID 26621703.
- ^ Simion P, Philippe H, Baurain D, Jager M, Richter DJ, Di Franco A, et al. (April 2017). "A Large and Consistent Phylogenomic Dataset Supports Sponges as the Sister Group to All Other Animals" (PDF). Current Biology. 27 (7): 958–967. doi:10.1016/j.cub.2017.02.031. PMID 28318975.
- ^ Giribet G (1 October 2016). "Genomics and the animal tree of life: conflicts and future prospects". Zoologica Scripta. 45: 14–21. doi:10.1111/zsc.12215. ISSN 1463-6409.
- ^ Laumer CE, Gruber-Vodicka H, Hadfield MG, Pearse VB, Riesgo A, Marioni JC, Giribet G (2017-10-11). "Placozoans are eumetazoans related to Cnidaria". bioRxiv 10.1101/200972.
- ^ May, Robert M. (16 September 1988). "How Many Species Are There on Earth?". Science. 241 (4872): 1441–1449. Bibcode:1988Sci...241.1441M. doi:10.1126/science.241.4872.1441. JSTOR 1702670. PMID 17790039. Archived from the original on 15 November 2016. Retrieved 17 June 2014.
- ^ Richards, O. W.; Davies, R.G. (1977). Imms' General Textbook of Entomology: Volume 1: Structure, Physiology and Development Volume 2: Classification and Biology. Berlin: Springer. ISBN 978-0-412-61390-6.
- ^ "Table 1a: Number of species evaluated in relation to the overall number of described species, and numbers of threatened species by major groups of organisms". IUCN Red List. 18 July 2019.
- ^ Wu KJ (15 April 2020). "There are more viruses than stars in the universe. Why do only some infect us? – More than a quadrillion quadrillion individual viruses exist on Earth, but most are not poised to hop into humans. Can we find the ones that are?". National Geographic Society. Retrieved 18 May 2020.
- ^ Koonin EV, Senkevich TG, Dolja VV (September 2006). "The ancient Virus World and evolution of cells". Biology Direct. 1 (1): 29. doi:10.1186/1745-6150-1-29. PMC 1594570. PMID 16984643.
- ^ Zimmer C (26 February 2021). "The Secret Life of a Coronavirus - An oily, 100-nanometer-wide bubble of genes has killed more than two million people and reshaped the world. Scientists don't quite know what to make of it". Retrieved 28 February 2021. CS1 maint: discouraged parameter (link)
- ^ "Virus Taxonomy: 2019 Release". talk.ictvonline.org. International Committee on Taxonomy of Viruses. Retrieved 25 April 2020.
- ^ Lawrence CM, Menon S, Eilers BJ, Bothner B, Khayat R, Douglas T, Young MJ (May 2009). "Structural and functional studies of archaeal viruses". The Journal of Biological Chemistry. 284 (19): 12599–603. doi:10.1074/jbc.R800078200. PMC 2675988. PMID 19158076.
- ^ Edwards RA, Rohwer F (June 2005). "Viral metagenomics". Nature Reviews. Microbiology. 3 (6): 504–10. doi:10.1038/nrmicro1163. PMID 15886693. S2CID 8059643.
- ^ Canchaya C, Fournous G, Chibani-Chennoufi S, Dillmann ML, Brüssow H (August 2003). "Phage as agents of lateral gene transfer". Current Opinion in Microbiology. 6 (4): 417–24. doi:10.1016/S1369-5274(03)00086-9. PMID 12941415.
- ^ Rybicki EP (1990). "The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics". South African Journal of Science. 86: 182–86.
- ^ Koonin EV, Starokadomskyy P (October 2016). "Are viruses alive? The replicator paradigm sheds decisive light on an old but misguided question". Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences. 59: 125–34. doi:10.1016/j.shpsc.2016.02.016. PMC 5406846. PMID 26965225.
- ^ a b c d Hillis, David M.; Sadava, David; Hill, Richard W.; Price, Mary V. (2014). "Plant growth and development". Principles of Life (2nd ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. pp. 555–572. ISBN 1464175128.
- ^ "plantphys.net". Archived from the original on 2006-05-12. Retrieved 2007-09-22.
- ^ Hillis, David M.; Sadava, David; Hill, Richard W.; Price, Mary V. (2014). "Reproduction of flowering plants". Principles of Life (2nd ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. pp. 573–588. ISBN 1464175128.
- ^ "Self-Pollination and Cross-Pollination | Biology for Majors II". courses.lumenlearning.com.
- ^ Harmer SL, Panda S, Kay SA (2001). "Molecular bases of circadian rhythms". Annual Review of Cell and Developmental Biology. 17: 215–53. doi:10.1146/annurev.cellbio.17.1.215. PMID 11687489.
- ^ Strong, Donald R.; Ray, Thomas S. (1 January 1975). "Host Tree Location Behavior of a Tropical Vine (Monstera gigantea) by Skototropism". Science. 190 (4216): 804–806. Bibcode:1975Sci...190..804S. doi:10.1126/science.190.4216.804. JSTOR 1741614. S2CID 84386403. CS1 maint: discouraged parameter (link)
- ^ Jaffe MJ, Forbes S (February 1993). "Thigmomorphogenesis: the effect of mechanical perturbation on plants". Plant Growth Regulation. 12 (3): 313–24. doi:10.1007/BF00027213. PMID 11541741. S2CID 29466083.
- ^ Raven, PH; Johnson, GB (1999). Biology (Fifth ed.). Boston: Hill Companies. p. 1058. ISBN 978-0-697-35353-5.
- ^ Gray, Henry (1918). Anatomy of the Human Body (20th ed.). Archived from the original on 2007-03-16.
- ^ Rodolfo, Kelvin (January 2000). "What is homeostasis?". Scientific American. Archived from the original on 2013-12-03.
- ^ "nutrition | Definition, Importance, & Food". Encyclopedia Britannica.
- ^ Campbell, Neil A. (1990). Biology (2nd ed.). Redwood City, Calif.: Benjamin/Cummings Pub. Co. pp. 834–835. ISBN 0-8053-1800-3.
- ^ Hsia, CC; Hyde, DM; Weibel, ER (15 March 2016). "Lung Structure and the Intrinsic Challenges of Gas Exchange". Comprehensive Physiology. 6 (2): 827–95. doi:10.1002/cphy.c150028. PMC 5026132. PMID 27065169.
- ^ "cardiovascular system" at Dorland's Medical Dictionary
- ^ "How does the blood circulatory system work?". PubMed Health. 1 August 2016.
- ^ a b c Ross, Michael H. (2011). Histology : a text and atlas : with correlated cell and molecular biology. Pawlina, Wojciech. (6th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins Health. ISBN 9780781772006. OCLC 548651322. Cite error: The named reference ":0" was defined multiple times with different content (see the help page).
- ^ Gray's anatomy : the anatomical basis of clinical practice. Standring, Susan (Forty-first ed.). [Philadelphia]. 2016. ISBN 9780702052309. OCLC 920806541.CS1 maint: others (link)
- ^ Hillis, David M.; Sadava, David E.; Price, Mary V. (2014). "Muscle and movement". Principles of Life (2nd ed.). Sunderland, MA: Sinauer Associates. pp. 681–698. ISBN 978-1-464-10947-8.
- ^ Gardner, C.R. (1976). "The neuronal control of locomotion in the earthworm". Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 51 (1): 25–52. doi:10.1111/j.1469-185X.1976.tb01119.x. PMID 766843.
- ^ a b Alexander, R. McNeill (2003). "Muscle, the motor". Principles of Animal Locomotion (2nd ed.). Princeton, NJ: Princeton University Press. pp. 15–37. ISBN 978-0-691-12634-0.
- ^ Josephson, R. K.; Malamud, J. G.; Stokes, D. R. (2000-09-15). "Asynchronous muscle: a primer". Journal of Experimental Biology. 203 (18): 2713–2722. ISSN 0022-0949. PMID 10952872.
- ^ Lee WC, Huang H, Feng G, Sanes JR, Brown EN, So PT, Nedivi E (February 2006). "Dynamic remodeling of dendritic arbors in GABAergic interneurons of adult visual cortex". PLOS Biology. 4 (2): e29. doi:10.1371/journal.pbio.0040029. PMC 1318477. PMID 16366735.
- ^ Tortora, G.J., Derrickson, B. (2016). Principles of Anatomy and Physiology (15th ed.). J. Wiley. ISBN 978-1-119-34373-8.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- ^ "Nervous System". Columbia Encyclopedia. Columbia University Press.
- ^ Knobil, Ernst (1998). Encyclopedia of reproduction, Volume 1. Academic Press. p. 315. ISBN 978-0-12-227020-8.
- ^ Schwartz, Jill (2010). Master the GED 2011. Peterson's. p. 371. ISBN 978-0-7689-2885-3.
- ^ Hamilton, Matthew B. (2009). Population genetics. Wiley-Blackwell. p. 55. ISBN 978-1-4051-3277-0.
- ^ Ville, Claude Alvin; Walker, Warren Franklin; Barnes, Robert D. (1984). General zoology. Saunders College Pub. p. 467. ISBN 978-0-03-062451-3.
- ^ Hamilton, William James; Boyd, James Dixon; Mossman, Harland Winfield (1945). Human embryology: (prenatal development of form and function). Williams & Wilkins. p. 330.
- ^ Philips, Joy B. (1975). Development of vertebrate anatomy. Mosby. p. 176. ISBN 978-0-8016-3927-2.
- ^ The Encyclopedia Americana: a library of universal knowledge, Volume 10. Encyclopedia Americana Corp. 1918. p. 281.
- ^ Romoser, William S.; Stoffolano, J. G. (1998). The science of entomology. WCB McGraw-Hill. p. 156. ISBN 978-0-697-22848-2.
- ^ Adiyodi, K.G.; Hughes, Roger N.; Adiyodi, Rita G. (July 2002). Reproductive Biology of Invertebrates, Volume 11, Progress in Asexual Reproduction. Wiley. p. 116. ISBN 978-0-471-48968-9.
- ^ Schatz, Phil. "Concepts of Biology | How Animals Reproduce". OpenStax College. Archived from the original on 6 March 2018. Retrieved 5 March 2018.
- ^ Jungnickel MK, Sutton KA, Florman HM (August 2003). "In the beginning: lessons from fertilization in mice and worms". Cell. 114 (4): 401–4. doi:10.1016/s0092-8674(03)00648-2. PMID 12941269.
- ^ Edlund, Helena (July 2002). "Organogenesis: Pancreatic organogenesis — developmental mechanisms and implications for therapy". Nature Reviews Genetics. 3 (7): 524–532. doi:10.1038/nrg841. ISSN 1471-0064. PMID 12094230. S2CID 2436869.
- ^ Rankin, Scott (2018). "Timing is everything: Reiterative Wnt, BMP and RA signaling regulate developmental competence during endoderm organogenesis". Developmental Biology. 434 (1): 121–132. doi:10.1016/j.ydbio.2017.11.018. PMC 5785443. PMID 29217200 – via NCBI.
- ^ Ader, Marius; Tanaka, Elly M (2014). "Modeling human development in 3D culture". Current Opinion in Cell Biology. 31: 23–28. doi:10.1016/j.ceb.2014.06.013. PMID 25033469.
- ^ a b c d Hillis, David M.; Sadava, David; Hill, Richard W.; Price, Mary V. (2014). "Animal behavior". Principles of Life (2nd ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. pp. 827–844. ISBN 1464175128.
- ^ Páez-Rondón, Oscar; Aldana, Elis; Dickens, Joseph; Otálora-Luna, Fernando (May 2018). "Ethological description of a fixed action pattern in a kissing bug (Triatominae): vision, gustation, proboscis extension and drinking of water and guava". Journal of Ethology. 36 (2): 107–116. doi:10.1007/s10164-018-0547-y. ISSN 0289-0771.
- ^ Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; Minorsky, Peter; Reece, Jane (2017). "Animal behavior". Campbell Biology (11th ed.). New York, NY: Pearson. pp. 1137–1161. ISBN 978-0134093413.
- ^ Begon, M; Townsend, CR; Harper, JL (2006). Ecology: From individuals to ecosystems (4th ed.). Blackwell. ISBN 978-1-4051-1117-1.
- ^ Habitats of the world. New York: Marshall Cavendish. 2004. p. 238. ISBN 978-0-7614-7523-1.
- ^ "Population". Biology Online. Retrieved 5 December 2012.
- ^ "Definition of population (biology)". Oxford Dictionaries. Oxford University Press. Retrieved 5 December 2012.
a community of animals, plants, or humans among whose members interbreeding occurs
- ^ Hartl, Daniel (2007). Principles of Population Genetics. Sinauer Associates. p. 45. ISBN 978-0-87893-308-2.
- ^ "The flexible application of carrying capacity in ecology". Global Ecology and Conservation. 13: e00365. 2018-01-01. doi:10.1016/j.gecco.2017.e00365. ISSN 2351-9894.
- ^ Wootton, JT; Emmerson, M (2005). "Measurement of Interaction Strength in Nature". Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 36: 419–44. doi:10.1146/annurev.ecolsys.36.091704.175535. JSTOR 30033811.
- ^ Smith, AL (1997). Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. p. 508. ISBN 978-0-19-854768-6.
Photosynthesis – the synthesis by organisms of organic chemical compounds, esp. carbohydrates, from carbon dioxide using energy obtained from light rather than the oxidation of chemical compounds.
- ^ Edwards, Katrina. "Microbiology of a Sediment Pond and the Underlying Young, Cold, Hydrologically Active Ridge Flank". Woods Hole Oceanographic Institution.
- ^ Riebeek, Holli (16 June 2011). "The Carbon Cycle". Earth Observatory. NASA. Archived from the original on 5 March 2016. Retrieved 5 April 2018.
- ^ Tansley (1934); Molles (1999), p. 482; Chapin et al. (2002), p. 380; Schulze et al. (2005); p. 400; Gurevitch et al. (2006), p. 522; Smith & Smith 2012, p. G-5
- ^ Odum, Eugene P (1971). Fundamentals of Ecology (third ed.). New York: Saunders. ISBN 978-0-534-42066-6.
- ^ Chapin et al. (2002), p. 10
- ^ Planton, Serge (France; editor) (2013). "Annex III. Glossary: IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change" (PDF). IPCC Fifth Assessment Report. p. 1450. Archived from the original (PDF) on 2016-05-24. Retrieved 25 July 2016.
- ^ Shepherd, Dr. J. Marshall; Shindell, Drew; O'Carroll, Cynthia M. (1 February 2005). "What's the Difference Between Weather and Climate?". NASA. Retrieved 13 November 2015.
- ^ IPCC AR5 WG1 Summary for Policymakers 2013, p. 4: Warming of the climate system is unequivocal, and since the 1950s many of the observed changes are unprecedented over decades to millennia. The atmosphere and ocean have warmed, the amounts of snow and ice have diminished, sea level has risen, and the concentrations of greenhouse gases have increased; IPCC SR15 Ch1 2018, p. 54: Abundant empirical evidence of the unprecedented rate and global scale of impact of human influence on the Earth System (Steffen et al., 2016; Waters et al., 2016) has led many scientists to call for an acknowledgment that the Earth has entered a new geological epoch: the Anthropocene.
- ^ EPA 2020: Carbon dioxide (76%), Methane (16%), Nitrous Oxide (6%).
- ^ EPA 2020: Carbon dioxide enters the atmosphere through burning fossil fuels (coal, natural gas, and oil), solid waste, trees and other biological materials, and also as a result of certain chemical reactions (e.g., manufacture of cement). Fossil fuel use is the primary source of CO
2. CO
2 can also be emitted from direct human-induced impacts on forestry and other land use, such as through deforestation, land clearing for agriculture, and degradation of soils. Methane is emitted during the production and transport of coal, natural gas, and oil. Methane emissions also result from livestock and other agricultural practices and by the decay of organic waste in municipal solid waste landfills. - ^ Sahney, S.; Benton, M. J (2008). "Recovery from the most profound mass extinction of all time". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 275 (1636): 759–65. doi:10.1098/rspb.2007.1370. PMC 2596898. PMID 18198148.
- ^ Soulé, Michael E.; Wilcox, Bruce A. (1980). Conservation biology: an evolutionary-ecological perspective. Sunderland, Mass: Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-800-1.
- ^ Soulé, Michael E. (1986). "What is Conservation Biology?" (PDF). BioScience. American Institute of Biological Sciences. 35 (11): 727–34. doi:10.2307/1310054. JSTOR 1310054.
- ^ a b Hunter, Malcolm L. (1996). Fundamentals of conservation biology. Oxford: Blackwell Science. ISBN 978-0-86542-371-8.
- ^ a b Meffe, Gary K.; Martha J. Groom (2006). Principles of conservation biology (3rd ed.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-518-5.
- ^ a b Van Dyke, Fred (2008). Conservation biology: foundations, concepts, applications (2nd ed.). New York: Springer-Verlag. doi:10.1007/978-1-4020-6891-1. ISBN 9781402068904. OCLC 232001738.
- ^ Sahney, S.; Benton, M. J.; Ferry, P. A. (2010). "Links between global taxonomic diversity, ecological diversity and the expansion of vertebrates on land". Biology Letters. 6 (4): 544–7. doi:10.1098/rsbl.2009.1024. PMC 2936204. PMID 20106856.
- ^ Koh, Lian Pin; Dunn, Robert R.; Sodhi, Navjot S.; Colwell, Robert K.; Proctor, Heather C.; Smith, Vincent S. (2004). "Species coextinctions and the biodiversity crisis". Science. 305 (5690): 1632–4. Bibcode:2004Sci...305.1632K. doi:10.1126/science.1101101. PMID 15361627. S2CID 30713492.
- ^ Millennium Ecosystem Assessment (2005). Ecosystems and Human Well-being: Biodiversity Synthesis. World Resources Institute, Washington, DC.[1]
- ^ Jackson, J. B. C. (2008). "Ecological extinction and evolution in the brave new ocean". Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (Suppl 1): 11458–65. Bibcode:2008PNAS..10511458J. doi:10.1073/pnas.0802812105. PMC 2556419. PMID 18695220.
- ^ Soule, Michael E. (1986). Conservation Biology: The Science of Scarcity and Diversity. Sinauer Associates. p. 584. ISBN 978-0-87893-795-0.
One or more of the preceding sentences incorporates text from a publication now in the public domain: Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Theophrastus". Encyclopædia Britannica (11th ed.). Cambridge University Press.Further reading
- Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). Molecular Biology of the Cell (4th ed.). Garland. ISBN 978-0-8153-3218-3. OCLC 145080076.
- Begon M, Townsend CR, Harper JL (2005). Ecology: From Individuals to Ecosystems (4th ed.). Blackwell Publishing Limited. ISBN 978-1-4051-1117-1. OCLC 57639896.
- Campbell N (2004). Biology (7th ed.). Benjamin-Cummings Publishing Company. ISBN 978-0-8053-7146-8. OCLC 71890442.
- Colinvaux P (1979). Why Big Fierce Animals are Rare: An Ecologist's Perspective (reissue ed.). Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02364-9. OCLC 10081738.
- Mayr, Ernst (1982). The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance. Harvard University Press. ISBN 978-0-674-36446-2. Archived from the original on 2015-10-03. Retrieved 2015-06-27.
- Hoagland M (2001). The Way Life Works (reprint ed.). Jones and Bartlett Publishers inc. ISBN 978-0-7637-1688-2. OCLC 223090105.
- Janovy, John (2004). On Becoming a Biologist (2nd ed.). Bison Books. ISBN 978-0-8032-7620-8. OCLC 55138571.
- Johnson, George B. (2005). Biology, Visualizing Life. Holt, Rinehart, and Winston. ISBN 978-0-03-016723-2. OCLC 36306648.
- Tobin, Allan; Dusheck, Jennie (2005). Asking About Life (3rd ed.). Belmont, CA: Wadsworth. ISBN 978-0-534-40653-0.
External links
 | Wikibooks has more on the topic of: Biology |
 | Wikisource has original works on the topic: Natural History and Biology |
 | Look up biology in Wiktionary, the free dictionary. |
 | Wikimedia Commons has media related to Biology. |
- Biology at Curlie
- OSU's Phylocode
- Biology Online – Wiki Dictionary
- MIT video lecture series on biology
- The Tree of Life: A multi-authored, distributed Internet project containing information about phylogeny and biodiversity.
Journal links
- PLos Biology A peer-reviewed, open-access journal published by the Public Library of Science
- Current Biology: General journal publishing original research from all areas of biology
- Biology Letters: A high-impact Royal Society journal publishing peer-reviewed Biology papers of general interest
- Science: Internationally renowned AAAS science journal – see sections of the life sciences
- International Journal of Biological Sciences: A biological journal publishing significant peer-reviewed scientific papers
- Perspectives in Biology and Medicine: An interdisciplinary scholarly journal publishing essays of broad relevance
Biology | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||
| Hierarchy of life |
| ||||||||
| Foundations |
| ||||||||
| Principles |
| ||||||||
| Subdisciplines |
| ||||||||
| Glossaries |
| ||||||||
| |||||||||
Category
CommonsHistory of biology | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fields, disciplines |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Institutions |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Theories, concepts |
| ||||||||||||||||||||||||||
| History |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Related |
| ||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
Elements of nature | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Universe |
| ||||
| Earth |
| ||||
| Weather |
| ||||
| Natural environment |
| ||||
| Life |
| ||||
| |||||