علم الحياة Biology

يختص علم الحياة بدراسة الكائنات الحية حيوانية كانت أو نباتية وينقسم إلى:

يشتمل علم الحيوان على فروع كثيرة تختص جميعها بدراسة المملكة الحيوانية من النواحى المختلفة ومن أمثلة العلوم المتفرعة عن علم الحيوان ما يأتى:

ويختص بدراسة شكل وتركيب الحيوان وينقسم على قسمين يختص أحدهما بدراسة شكل وتركيب الحيوان من الخارج والآخر بدراسة الشكل والتراكيب من الداخل (External and internal morphology) ومثال ذلك دراسة الخلية والأنسجة المختلفة ودراسة تشريح الحيوان إلخ ولهذا فإن علم الشكل الداخلى ينقسم بدوره إلى :

1- علم دراسة الخلية Cytology ويبحث فى شكل وتركيب محتويات الخلية.

2- علم دراسة الأنسجة Histology ويختص بدراسة وتركيب الأنسجة المختلفة التى يتكون منها الكائن الحى .

3- علم التشريح Anatomy ويشمل دراسة جسم الحيوان بعد التشريح.

يهتم هذا العلم بدراسة الوظائف المختلفة لأعضاء الحيوان، ومدى تكيفها لتأدية الوظائف الحيوية التى يعتمد عليها الحيوان.

يشمل دراسة الكائن الحى فى مراحلة الجنينية من نمو تطور وتنوع أنسجته المختلفة من البويضة المخصبة إلى تمام التكوين.

يدرس انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء.

يختص بدراسة ظاهرة تطفل أنواع مختلفة من الحيوانات على أنواع أخرى واعتمادها عليها فى معيشتها ومدى تأثر العائل نتيجة لهذا التطفل.

يهتم هذا العلم بدراسة تقسيم المملكة الحيوانية إلى أقسام كبيرة وأخرى أصغر منها وهكذا تنقسم المملكة الحيوانية Animal kindom إلى :

- عويلمات	Sub-kingdoms
- شعب	Phyla
- طوائف	Classes
- رتب	Orders
- عائلات	Families
- أجناس	Genera
- أنواع	Speries

يختص بدراسة العلاقة بين الحيوانات والبيئة الطبيعية التى تعيش فيها.

لعله من العسير أن نفسر كلمة الحياة أن نعرف كنهها، وكل ما نعرفه عن الحياة أن هو ظواهر خاصة توجد فى كائنات بذاتها وقد عرفت هذه بأنها كائنات حية ومثل هذه الصفات التى تعزى الحياة إليها لا توجد مجتمعة فى كائنات أخرى تعرف بالجمادات وهذه الصفات الخاصة هى:

يتكون جسم الكائن الحي من وحدة أو أكثر من وحدات أساسية تعرف بالخلايا وهذه لها وظائف حيوية خاصة، وينتج هذا التخصص كلما تعددت خلايا الكائن وارتقى فى علم التقسيم الحيوانى.

يتميز الكائن الحى بقدرته على النمو بزيادة وزن أو حجم الجسد أو الاثنين معاً ومن المعروف أن جميع الكائنات الحية تبدأ حياتها الأولى من خلية واحدة وتعرف باسم اللاقحة Zygote وهذه الخلية لا تزال تنقسم وتنمو إلى خلايا وأنسجة وأعضاء مختلفة إلى أن يكتمل الكائن الجديد وهذا بدوره يستمر فى نموه إلى أن يبلغ الحجم المعتاد للنوع الذى ينتمى إليه.

الكائنات الحية جميعا قادرة على الحركة والانتقال من مكان لآخر كما أن لها القدرة على تحريك بعض أعضائها دون الآخر كلما دعت الحاجة إلى ذلك ، والحركة ضرورية لحياة الحيوان.

الغذاء أمر لازم لاستمرار حياة الكائن والمحافظة عليها وكذا وقايته من بعض الأمراض وتبحث الكائنات Organisms عن طعامها بطرق مختلفة وتتناوله بأساليب شتى تتباين من نوع إلى آخر.

وبه يحصل الحيوان على حاجته من غاز الأكسجين الذى يستخدمه فى أكسدة المواد الغذائية أثناء عملية الأيض التى تحدث فى خلايا الجسم وتنطلق الطاقة اللازمة لحياة الكائن ويتكون نتيجة لهذا غاز ثاني أكسيد الكربون الذى يخرج بعيداً من الجسم من طريق التنفس أيضا.

تهضم الكائنات الحية ما تتناوله من مواد غذائية لازمة لها. وتحوليها إلى مركبات بسيطة تنفذ داخل الخلايا المختلفة حيث تتم عمليتا الأيض من غيض وفيض (Anabolism & Catabolism) وتتم هذه العمليات بمساعدة إنزيمات التى تفرز داخليا فى جسم الحيوان.

وعن طريقة يتمكن الكائن من دفع المواد المتخلفة عن عمليات الأيض التى لا يحتاج إليها والتخلص منها بعيدا خارج الجسم.

جميع الكائنات الحية قادرة على حفظ أنواعها عن طريق التكاثر عبر أجيال متتابعة. ويتم التكاثر بطرق مختلفة فمنه تكاثراً لا جنسيا وتكاثراً جنسيا حيث توجد خلايا وأنسجة معينة تختص بتلك العملية.

هو قدرة الحيوان على تعويض ما يفقده من خلايا مثل ما يحدث فى الإخراج أو عندما يفقد بعضا من جسمه كما فى دودة الأرض.

هو تعاون أعضاء الجسم وأنسجته المختلفة وتناسقها حتى يتمكن الجسم جميعاً من مباشرة وظائفه الحيوية والمحافظة على سلامته ويتضح هذا فى الحيوانات الراقية حيث يؤدى الجهاز العصبي وكذا الغدد الصم وظيفة التناسق العصبي والكيماوي فى جسم الحيوان.

هى قدرة الحيوان على الاستجابة للمؤثرات الخارجية والداخلية وانتقال هذا التأثير عبر أنسجة خاصة حيث يترجم إلى نوع من الاستجابة لكل مؤثر.

لقد كانت النظرية الخلوية هى أول الاستنتاجات لتفسير تركيب أجسام الكائنات سواء كانت حيوانية أو نباتية. وكان ذلك بفضل اختراع المجهر (الميكروسكوب) ونص هذه النظرية هو "تتركب أجسام الكائنات الحية حيوانات كانت أو نباتات من وحدات تركيبية هى الخلايا ومن نواتج هذه الخلايا" سنة 1840.

والخلية فى التحديد العلمى هى كتلة من البروتوبلازم تحتوى على نواة بالإضافة إلى كونها وحدة تركيبية فهى وحدة فسيولوجية أيضاً. فهى تتغذى وتتحرك وتنو وتتنفس وتخرج وتتكاثر، وإن كانت بعض خلايا الجسم تفقد بعض هذه الظواهر فكرات الدم الحمراء مثلا تفقد أنويتها عند اكتمال نموها وبلوغها، وكذا الخلايا العصبية التى تفقد القدرة على التكاثر.

يتميز البروتوبلازم بأنه لزج تختلف سيولته باختلاف الظروف المحيطة به، كما أنه قوامه هلامى (محبب) لامع مستشف أى أنه غير تام الشفافية، ويتبع البروتوبلازم المحاليل الغروانية Colleoidal Solution فى صفاتها التى تتميز بأنها إذا بخرت تختلف عن كتلة عديمة الشكل غير بلورية، كما يتميز أيضا بأنه يتكون من وسط انتشارى ومادة منتشرة غير ذائبة تتركب من جزيئات غاية فى الصغر فإذا قل الماء فى الوسط الانتشارى ازدحمت الدقيقات العالقة (أى غير العالقة للمادة المنتشرة) واكتسب البروتوبلازم صلابة وإذا ما كثر الماء صار المحلول أكثر سيولة، ويتم الحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة بسرعة عظيمة مما يكسب البرتوبلازم القدرة على القيام بأوجه نشاط المختلفة .

وتتركب المادة المنتشرة من تجمعات من الجزئيات الصغيرة تعلق فى وسط انتشارى وهى حركة براونية دائمة مما يزيد السطح وكذا سرعة التفاعلات التى تحدث فى البروتوبلازم زيادة كبيرة. ويكون البرتوبلازم عند ملامسة الماء غشاء صلباً نصف نفاذ يسمى الغشاء البلازمى.

يتألف البروتوبلازم من مكونات عديدة يمكن تصنيفها إلى ثلاث مجاميع:

تشمل تراكيب محددة البناء تقوم بوظائف حيوية معينة لو توقفت لفقدت الخلية مقومات الحياة وتسمى هذه المكونات بالعضيات Ordanoids وسيلي شرحها ضمن تركيب الخلية.

هى مركبات تشمل المواد الخام والكيماويات التى تدخل فى بناء البروتوبلازم ويجدر بنا أن نذكر أنه لا يمكن دراسة البروتوبلازم كيماوياً وهى حى لفقدانه هذه الخاصية نتيجة المعالجة الكيماوية. ولذا تكون هذه الدراسة بعيداً عن حياة البروتوبلازم التى لا تزال من أسرار الخالق عز وجل.

هى مركبات عضوية بالغة التعقيد عالية النشاط يتم بناؤها داخل نواة الخلية وعن طريقها يتم تحويل المواد غير الحية إلى برتوبلازم.

هى لبنات البناء للبروتوبلازم، وتدخل الخلية على شكل جزيئات من أحماض أمينية (CH₂-NH₂-COOH) ومن هذه الجزئيات نسبة كبيرة تتحد مع بعضها البعض بطرق عديدة لتعطى بروتينات جديدة مختلفة عن البروتينات الأصلية التى نشأت منها، يستغل الجانب الأكبر منها فى بناء البرتوبلازم، وصبغات الدم وبعض المواد الأخرى كالصوف والقيراطين الداخل فى تركيب الطبقة القرنية للجلد.

قد تتحد بروتينات الخلية مع معادن معينة كالكبريت كما فى المح (صفار البيض) والحديد كما فى الهيموجلوبين، وقد تتحد بعض البروتينات مع اليبيدات (وهى مواد دهنية) لتبني أغشية الخلايا، ويستخدم جانب من الأحماض الأمينية كمصدر للأزوت العضوى اللازم لبناء الأحماض النووية.

تختلف بروتينات الخلية فى خواصها تبعاً لأنواع الأحماض الأمينية الداخلة فى تركيبها، وعدد وحداتها ، وطريقة ترتيب جزيئاتها ومن أمثلة ذلك: البروتينات الليفية الموجودة بوفرة فى الأنسجة العضلية والضامة والحرير الطبيعى والصوف، والبروتينات الكروية الإنزيمات والهيموجلوبين وزلال البيض (الألبيومين).

تعتبر مصدراً أساسى للطاقة الحرارية نظراً لسرعة احتراقها وهى تدخل فى صورة بسيطة ذائبة هى الجلوكوز (C₆H₁₂O₂) وتحترق كمية من الجلوكوز داخل الخلية لتمدها بحاجتها من الطاقة، ويوجد فى العصارة النووية نوعان من السكاكر الخماسية هما الريبوز والديوكسى ريبوز، وهما من المكونات الأساسية للأحماض النووية.

أما الجلوكوز الزائد فإنه يتحول إلى سكر عديد هو الجليكوجين أو النشا الحيوانى الذى يخزن فى الكبد لوقت الحاجة، وإذا ما اختل النظام الهرمونى المتحكم فى حرق الجلوكوز أو تحويله إلى جيلكوجين فإنه يتخلص من الدم ليخرج مع البول (فى حالات البول السكرى). وفى حالات خاصة يتحول الفائض من الكربوهيدرات إلى دهون لسد حاجة الجسم منها.

تدخل الدهون الخلية فى أبسط وحداتها الكيميائية وهى الأحماض الدهنية، التى إما تستهلك فى توليد الطاقة أو يعاد ربطها ببعضها البعض فى أشكال مختلفة مكونة ليبيدات، وتدخل الليبيدات فى بناء أغشية الخلية متحدة مع البروتينات أو مع الفوسفات. ويختزن الزائد منها على شكل قطرات دقيقة فى سيتوبلازم الخلايا الدهنية التى تظهر فى التحضيرات المكونات