ביולוגיה – הבדלי גרסאות

{{תקציר פורטל|ביולוגיה}}

[[קובץ:Embryo - approximately 8 weeks from conception, 10 weeks estimated gestational age from LMP.jpg|220px|ממוזער|עובר אנושי בגיל 8 שבועות.]]

'''בִּיּוֹלוֹגְיָה''' (מ[[יוונית]]: תורת החי) היא ענף ב[[מדעי הטבע]], העוסק ב[[מיון עולם הטבע|הרכבו של עולם החי]], במקור ה[[חיים]], ברבגוניותם, ב[[התנהגות]]ם של ה[[אורגניזם|יצור]]ים החיים, וב[[יחסי גומלין|יחסי הגומלין]] בינם לבין עצמם ובינם לבין סביבתם.

 

ביולוגיה היא ענף [[מדע]] המבוסס על עקרונות [[השיטה המדעית]]. כשאר ענפי המדע, מבוססת הביולוגיה על [[תצפית (מדע)|תצפיות]] ו[[ניסוי]]ים, שבעזרתם מתפתחות [[תאוריה|תאוריות]] מורכבות ותחזיות לתופעות שלא נצפו עדיין. לצורך ניתוח של מערכות ביולוגיות יש להשתמש במקרים מסוימים בשיטות [[סטטיסטיקה|סטטיסטיות]] ובשיטות [[מתמטיקה|מתמטיות]] אחרות, אך לעומת תחומי מדע אחרים כמו [[פיזיקה]], רווחים בביולוגיה גם תיאורים לא-מתמטיים למצבים שונים.

 

מדעי הביולוגיה מאופיינים על ידי מספר עקרונות ותפיסות-על:

 

 

[[צ'ארלס דרווין]], הנחשב אבי תורת האבולוציה המודרנית, פיתח [[תאוריה]] המבססת את האבולוציה על כוח מניע הקרוי [[ברירה טבעית]]. על פי דרווין, יצורים שונים נבדלים זה מזה בתכונותיהם, כך שלפרטים מסוימים יכולת טובה יותר לשרוד ולהתרבות מלפרטים אחרים, ולכן פרטים אלה ישרדו, ואילו פרטים אחרים ייכחדו. דבר זה גורם להופעה מוגברת של תכונות אדפטיביות (תכונות העוזרות ליצור לשרוד) ולירידה בשכיחותן של התכונות המקנות יכולת הישרדות טובה פחות. להשערת הברירה הטבעית נוסף במהלך [[המאה ה-20]] הסבר למנגנון היוצר את השונות בין הפרטים מלכתחילה. זהו מנגנון ה[[מוטציה]], המתרחש ב[[DNA|חומר התורשתי]] של האורגניזמים ואחראי ליצירת תכונות חדשות. הברירה הטבעית ותהליך המוטציה יוצרים יחדיו את התפישה המקובלת כיום לאבולוציה - [[נאו-דרוויניזם]].

 

===מגוון===

===הומאוסטזה===

{{הפניה לערך מורחב|הומאוסטזה}}

 

'''הומאוסטזה''' (או '''הומאוסטזיס''') היא יכולתו של אורגניזם לשמור על התנאים בסביבתו הפנימית בתחום המאפשר את הישרדותו, לעתים בניגוד לתנאי סביבתו החיצונית. כל אורגניזם מקיים הומאוסטזה ברמה כלשהי, בעוד יצורים שונים נבדלים ברמת המורכבות של מנגנוני ההומאוסטזה וביעילותם. ניתן למצוא הומאוסטזה במגוון רמות התייחסות: התא הבודד שומר על ריכוזי המומסים בו בטווח צר, שומר על [[pH]] קבוע בתוכו, ומונע כניסה של חומרים מזיקים ברמות שונות של הצלחה; ברמת האורגניזם השלם, ניתן למצוא את היצורים ה[[הומותרמיות|הומותרמיים]] אשר שומרים על [[טמפרטורה|טמפרטורת]] גופם בתחום צר; וישנה גם הומאוסטזה ברמה שמעבר לאורגניזם הבודד - ב[[מערכת אקולוגית]], למשל כש[[צמח]]ים, הצורכים [[פחמן דו-חמצני]], ו[[בעלי חיים]] הפולטים פחמן דו-חמצני, שומרים יחדיו על רמתו ב[[אטמוספירת כדור הארץ|אטמוספירה]] בתחום די קבוע, כשסטייה מתחום זה תזיק לפחות לאחד מהם.

 

===העידן האמפירי===

בימי הביניים היה רוב העיסוק בביולוגיה לא יותר מפרשנות לכתבי אריסטו, אולם העניין המחודש ב[[אמפיריציזם]] בתקופת ה[[רנסאנס]] וגילוי בעלי חיים וצמחים חדשים במסעי התגליות הובילו להתפתחויות חשובות בחקר החיים. במקביל חידשו אמני הרנסאנס, בהם [[לאונרדו דה וינצ'י]], את המחקר ב[[אנטומיה|אנטומיית]] האדם למטרות ייצוגו ב[[אמנות]].

 

===מבנה החיים===

{{ממוזער|[[קובץ:biological_cell.svg|ימין|ממוזער|350px]]

|רוחב=380px

|תיאור=

===מגוון ואבולוציה של יצורים חיים===

{{הפניה לערך מורחב|ערכים=[[אבולוציה]], [[מיון עולם הטבע]]}}

המחקר האבולוציוני עוסק בחקר מוצאם ושושלתם של [[מין (טקסונומיה)|מינים]], כמו גם תהליכי השתנותם לאורך הזמן. למחקר בענף זה זיקה ל[[מיון עולם הטבע]] ושני התחומים מפרים זה את זה. כך, למשל, חוקרי אבולוציה רבים מתמחים בענף טקסונומי צר, לדוגמה [[אורניתולוגיה]] (חקר העופות), או [[הרפטולוגיה]] (חקר הזוחלים וקרוביהם), אך משתמשים בידע על אורגניזמים אלה כדי לענות על שאלות באבולוציה. מצד שני, המחקר האבולוציוני חושף את הקשרים האבולוציוניים בין מינים שונים, ובכך עשוי לשנות את המיון הטקסונומי. אחד התחומים שבו נעזר המחקר האבולוציוני רבות הוא [[פלאונטולוגיה]] - חקר [[מאובן|מאובנים]], אשר חושף מינים ש[[הכחדה|נכחדו]] ובכך מסייע בחקר שושלות ספציפיות, ובנוסף מאפשר מבט טוב יותר על קצב האבולוציה והמגמות בה. תחומים משדות אחרים בביולוגיה משמשים את המחקר האבולוציוני לשם חשיפת הקשרים בין מינים, כש[[ביולוגיה מולקולרית]], [[ביולוגיה התפתחותית]], [[זואוגאוגרפיה]] וכן [[אקולוגיה]], הם העיקריים שבתחומים אלה.

 

===יחסי גומלין והסביבה===

{{ערך מורחב|ערכים=[[אקולוגיה]], [[אתולוגיה]], [[התנהגות]]}}

[[אקולוגיה]] חוקרת את התפוצה והמגוון של יצורים חיים, ואת יחסי הגומלין בין היצורים לבין [[הסביבה הטבעית|סביבתם הטבעית]]. הסביבה של יצור כוללת הן את [[בית גידול|בית הגידול]] שלו, שניתן לתיאור כאוסף הגורמים הא-ביוטים כמו [[אקלים]] ו[[גאולוגיה]], והן את היצורים האחרים שחולקים את בית הגידול שלו. החיים בבית הגידול נחקרים בכמה רמות שונות, החל מרמת הפרטים וה[[אוכלוסייה|אוכלוסיות]] ועד לרמה של [[מערכת אקולוגית|מערכות אקולוגיות]] וה[[ביוספירה]] כולה. כפי שניתן לשער, אקולוגיה הוא תחום הנעזר בדיסציפלינות רבות.

 

===חקר המוח===

[[קובץ:Human brain NIH.png|שמאל|ממוזער|220px|תמונת מוח אנושי (מבט מהצד)]]

{{הפניה לערך מורחב|ערכים=[[נוירוביולוגיה]], [[מוח]]}}

ה[[מוח]] הוא כנראה האיבר המורכב ביותר ב[[גוף האדם]], ובגופם של יצורים רבים אחרים. בכל הנוגע לדרכים שבהן המוח מתפקד, מאפשר [[חשיבה]], שומר [[זיכרון|זיכרונות]] ומפקח על פעולות הגוף, רב הנסתר על הגלוי. לא יפלא אפוא שהמחקר בפיזיולוגיה של המוח, ובייחוד של חלקיו האחראים לפעולות המורכבות ביותר, הולך וצובר תאוצה. מטרת המחקרים בתחום זה היא לחשוף את המנגנונים המורכבים המשתתפים בתהליכי ה[[חשיבה]] האנושיים, ומאפשרים עיבוד מידע ברמה המתקדמת המתבצעת במוח. בחלק מהמחקרים מנסים לשלב ידע מ[[פיזיקה מודרנית]], (למשל [[מכניקת הקוונטים]]) לפתרון חלק משאלות אלה, אך המחקר בתחום זה עדיין בחיתוליו. לתוצאות המחקרים בחקר המוח נודעת השפעה רבה על תחומים כגון [[פסיכולוגיה]] ו[[רפואה]], כמו גם על [[טכנולוגיה|טכנולוגיות]] עתידיות, למשל בתחומי ה[[מחשוב]] וה[[רובוטיקה]].

 

== ביולוגיה בישראל ==

את המחקרים הביולוגיים הראשונים שנערכו ב[[ארץ ישראל]] ביצעו חוקרי טבע זרים במאה ה-19, שתיעדו את החי והצומח באזור. בתחילת המאה ה-20 החל עיסוק לא מאורגן במחקר ביולוגי שימושי בתחומי הרפואה והחקלאות על מנת לסייע ליישוב היהודי המתגבש; ביניהם ניתן למנות את [[אהרון אהרונסון]] ואת [[יצחק אלעזרי-וולקני]] (על שמו [[מכון וולקני]]). מחקר של ממש בביולוגיה החל בארץ ישראל רק ב-[[1922]], עם הקמת 'המכון לחקלאות ומדע-טבע' ב[[תל אביב]], שבראשו עמדו וולקני ו[[אוטו ורבורג]]. ב-[[1925]], עם הקמת [[האוניברסיטה העברית]], היה בה מכון ל[[מיקרוביולוגיה]], ובשנים הבאות הוקם בה 'מכון לחקירת טבע א"י', שהתבסס על יחידת חקר הטבע (בראשות ורבורג) מתוך 'המכון לחקלאות וחקר הטבע' בתל אביב (מכון זה פוצל בראשית שנות ה-30 למחלקות לבוטניקה וזואולוגיה). במקביל הוקם ב-1934 ב[[רחובות]] מכון זיו (לימים [[מכון ויצמן למדע]]), ובו מחלקה לביוכימיה; מחקר בביולוגיה ממש החל במכון זה רק עם ההרחבה שעבר ב-[[1948]], אז נפתחה בו מחלקה לגנטיקה של צמחים.