ชีวะวิทยา/วิทยาศาสตร์

ชีววิทยา         ชีววิทยา เป็นการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตในทุกๆแง่มุม ชีววิทยาซึ่งถือเป็นการศึกษาหลักที่แยกย่อยไปเป็นวิชาทางชีวภาพอื่นๆ มากมาย ไม่ชีววิทยาเป็นสาขาวิชาที่ใหญ่มากจนไม่อาจศึกษาเป็นสาขาเดียวได้ จึงต้องแยกออกเป็นสาขาย่อยต่างๆ ในหัวข้อนี้จะแบ่งสาขาย่อยออกเป็น 4 กลุ่ม กลุ่มที่หนึ่งเป็นสาขาที่ศึกษาโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต อย่างเช่นเซลล์ ยีน เป็นต้น กลุ่มที่สองศึกษาการทำงานของโครงสร้างต่างๆ ตั้งแต่ระดับเนื้อเยื่อ ระดับอวัยวะ จนถึงระดับร่างกาย กลุ่มที่สามศึกษาประวัติศาสตร์ของสิ่งมีชีวิต กลุ่มที่สี่ศึกษาความสัมพันธ์ในระหว่างสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม การแบ่งกลุ่มนี้เป็นเพียงการจัดหมวดหมู่ให้สาขาต่างๆในชีววิทยาให้เป็นระเบียบและเข้าใจง่าย แต่ความจริงแล้ว ขอบเขตของสาขาต่างๆนั้นไม่แน่นอน และสาขาวิชาส่วนใหญ่ก็จำเป็นต้องใช้ความรู้จากสาขาอื่นด้วย ตัวอย่างเช่น สาขาชีววิทยาของวิวัฒนาการ ต้องใช้ความรู้จากสาขาอณูวิทยา เพื่อจัดลำดับของดีเอ็นเอ ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจความแปรผันทางพันธุกรรมของประชากร หรือสาขาวิชาสรีรวิทยา ต้องใช้ความรู้จากสาขาชีววิทยาของเซลล์ เพื่ออธิบายการทำงานของระบบอวัยวะ
        การศึกษาสิ่งมีชีวิตในระดับอะตอมและโมเลกุล จัดอยู่ในสาขาวิชาอณูชีววิทยา ชีวเคมี และอณูพันธุศาสตร์ การศึกษาในระดับเซลล์ จัดอยู่ในสาขาวิชาเซลล์วิทยา และในระดับเนื้อเยื่อ จัดอยู่ในสาขาวิชาสรีรวิทยา กายวิภาคศาสตร์ และมิญชวิทยา สาขาวิชาคัพภวิทยาเป็นการศึกษาการเจริญเติบโตและพัฒนาการของตัวอ่อนของสิ่งมีชีวิต
        สาขาวิชาพันธุศาสตร์เป็นการศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่ง สาขาวิชาพฤติกรรมวิทยาเป็นการศึกษาพฤติกรรมของกลุ่มสิ่งมีชีวิต สาขาวิชาพันธุศาสตร์ประชากรเป็นการศึกษาพันธุศาสตร์ในระดับประชากรของสิ่งมีชีวิต การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งกับสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง และระหว่างสิ่งมีชีวิตกับถิ่นที่อยู่อาศัย จัดอยู่ในสาขาวิชานิเวศวิทยาและชีววิทยาของวิวัฒนาการ

[แก้ไข] สาระสำคัญ

        ชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์สาขาชีวภาพ (Biologicalscience) ที่มีการศึกษาถึงความคิดและเหตุผลเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต โดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ จนเป็นความรู้ ทฤษฎี และกฎต่าง ๆ เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตมากมาย แตกแขนง ออกเป็นสาขาวิชาต่าง ๆ ที่เราจำเป็นต้องศึกษาให้เข้าใจ เพื่อมนุษย์เราจะมีชีวิตอยู่ร่วมกันกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ในระบบนิเวศน์และในโลกของสิ่งมีชีวิตได้อย่างยืนยาว
สิ่งมีชีวิตมีคุณสมบัติพิเศษที่แตกต่างไปจากสิ่งไม่มีชีวิต ดังนี้

        สิ่งมีชีวิตสืบพันธุ์ได้ การสืบพันธุ์เป็นเหตุผลอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิต ที่จะให้ลูกหลานดำรงเผ่าพันธุ์ สืบเนื่องต่อไป การสืบพันธุ์อาจจะสืบพันธุ์โดยอาศัยเพศ หรือโดยไม่อาศัยเพศก็ตาม สามารถถ่ายทอดลักษณะต่าง ๆ จากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลานที่เกิดขึ้น หน่วยที่ควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต เรียกว่า ยีน (gene) ซึ่งอยู่บนโครโมโซมภายในนิวเคลียสของเซล ดังนั้น การสืบพันธุ์เป็นกิจกรรมขั้นสุดยอดของสิ่งมีชีวิต ที่จะรักษาเผ่าพันธุ์ของตนเอง ให้ยั่งยืนและอยู่รอดในระบบนิเวศ
         1.สิ่งมีชีวิตมีขบวนการเปลี่ยนแปลงทางเคมี การเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต เรียกว่า ขบวนการเมตตาโบลิซึม (metabolism) ซึ่งก่อให้เกิดพลังงานและการสังเคราะห์สารต่าง ๆ เพื่อใช้ในการดำรงชีพ เช่นขบวนการหายใจระดับเซล หรือขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง หรือการสังเคราะห์พลังงาน และระบบการใช้พลังงานที่เกิดขึ้นภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ยกเว้นเชื้อไวรัส ต้องอาศัยพลังงานจากเซลของสิ่งมีชีวิตอื่น สิ่งมีชีวิตต้องเจริญเติบโต การเจริญเติบโตต้องประกอบด้วยการแบ่งเซล การขยายขนาดของเซล และการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซล          2.สิ่งมีชีวิตเคลื่อนไหวได้ การเคลื่อนไหวเกิดจากการใช้พลังงาน ภายในเซลของร่างกายของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ไปกระตุ้นให้กล้ามเนื้อหรือเนื้อเยื่อเกิดการทำงาน
        3.สิ่งมีชีวิตตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้ คือสามารถตอบสนองต่อสิ่งต่าง ๆที่มากระทบ หรือกระตุ้นการตอบสนอง เป็นพฤติกรรมที่ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมแต่ละแห่ง
         4.สิ่งมีชีวิตสามารถปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมได้ เมื่อสภาพสิ่งแวดล้อมรอบ ๆ ตัวของสิงมีชีวิตเกิดการเปลี่ยนแปลงไป สิ่งมีชีวิตจะต้องมีการปรับตัวให้อยู่รอดในสภาพสิ่งแวดล้อมนั้น โดยมีการปรับตัว 3 ลักษณะ คือ การปรับโครงสร้างรูปร่างส่วนประกอบของร่างกาย การปรับพฤติกรรม และการปรับกลไกการทำงานของร่างกายหรือการทำงานของเซล
         5.สิ่งมีชีวิตต้องมีการจัดระบบการทำงานภายในเซลส์หรือในร่างกายอย่างมีระบบ เช่น ในเซลจะมีออร์แกแนลต่าง ๆ ทำหน้าที่เสมือนอวัยวะของร่างกายของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิต ที่มีโครงสร้างของร่างกายซับซ้อน ก็จะมี กลุ่มเซลที่ทำหน้าที่ร่วมกัน เรียกว่าเนื้อเยื่อ (Tissue) กลุ่มของเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่ร่วมกัน เรียกว่าอวัยวะ (Organ) อวัยวะชนิดเดียวกัน หรือต่างชนิดกัน ทำงานร่วมกันเรียกว่าระบบ (System) ระบบหลายระบบทำงานร่วมกันจะเป็นร่างกาย(Body) เช่นระบบทางเดินอาหาร จะประกอบด้วยอวัยวะต่าง ๆ มากมาย เช่น ปาก หลอดอาหาร กระเพาะอาหาร ลำไส้เล็ก ลำไส้ใหญ่ ตับ ตับอ่อน ทวารหนัก จะเห็นว่า การทำงานของร่างกายสิ่งมีชีวิต จะมีการจัดระบบตั้งแต่ระดับเซล ระดับเนื้อเยื่อ ระดับอวัยวะ และระบบต่าง ๆ
        วิชาชีววิทยา จะศึกษาเฉพาะเรื่องราวของสิ่งมีชีวิต โดยใช้ขั้นตอนการศึกษา ตามวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นกระบวนการศึกษา (Process) ที่นักชีววิทยาใช้ในการศึกษา เรื่องราวของสิ่งมีชีวิตตามขั้นตอน คือ การสังเกต การตั้งปัญหา การตั้งสมมติฐาน การตรวจสอบสมติฐาน การแปลผลและการสรุปผล ดังที่กล่าวมาแล้ว สิ่งที่ได้มาจากกระบวนการศึกษา เกิดเป็นความรู้ (Knowlege) ซึ่งอาจจะประกอบด้วย

• ข้อมูล (Data) ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงส่วนหนึ่งและสิ่งที่ได้จากการสังเกตหรือรับรู้
• ข้อเท็จจริง (Fact) สิ่งที่เป็นอยู่จริงตามธรรมชาติ
• ข้อสรุป (Conclusion) เป็นการสรุปหาความสัมพันธ์ของข้อมูลตามเหตุและผลต่อกัน
• กฎ (Law) เป็นความจริงหลักที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างเหตุกับผล
• ทฤษฎี (Theory) เป็นสมมติฐานที่ได้รับการพิสูจน์แล้วหลาย ๆ ครั้ง จนเป็นที่ยอมรับ

        ดังนั้นวิชาชีววิทยาจึงเป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่ง ซึ่งประกอบด้วยกระบวนการศึกษาสิ่งมีชีวิต ตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และความรู้ที่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ที่นักชีววิทยาได้รวบรวมบันทึกไว้ในรูปของข้อมูล ข้อเท็จจริง กฏ หลักเกณฑ์ ข้อสรุป และทฤษฎี เพื่อใช้อธิบายสภาพทางธรรมชาติ กระบวนการต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นกับสิ่งมีชีวิต โดยมีจุดประสงค์หลัก 2 ประการ คือ

• เพื่อให้มีความรู้ความเข้าใจในเรื่องราวต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดตลอดจนเรื่องราวภายในตัวของมนุษย์เองด้วย
• เพื่อนำความรู้ที่ได้มาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อมนุษย์ และการแก้ปัญหาสภาพสิ่งแวดล้อมที่จะทำให้มนุษย์ได้ดำรงชีพอยู่อย่างราบรื่น เช่นนำมาใช้ทางการแพทย์การเกษตรการอุตสาหกรรมสิ่งแวดล้อม และเทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology)

        วิชาชีววิทยาประกอบด้วยแขนงวิชาต่าง ๆ มากมาย โดยมีหลักการจำแนก 2 ประการ คือ

• จำแนกตามธรรมชาติขิงสิ่งแวดล้อม และ
• จำแนกตามวิธีการศึกษาของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ

        นอกจากนี้แล้วยังแบ่งเป็นแขนงอื่น ๆ อีกมากมาย เช่น

1. โบราณชีวศาสตร์ (Palcontology) ศึกษาเกี่ยวกับซากเหลือของพืช-สัตว์โบราณ
2. ปราสิตวิทยา (Parasitology) ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่แย่งอาหารจากสิ่งมีชีวิตอื่น
3. พยาธิวิทยา (Pathology) ศึกษาเกี่ยวกับธรรมชาติ อาหาร และสาเหตุของโรคต่าง ๆ

[แก้ไข] เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology)

        เทคโนโลยีชีวภาพ เป็นสาขาหนึ่งของการนำเอาความรู้ทางชีวิทยา มาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์เฉพาะอย่างตามที่มนุษย์ต้องการ เช่นด้านการเกษตร ด้านการแพทย์ และสาธารณสุข ด้านอุตสาหกรรม อาหาร เครื่องดื่ม ด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม
การนำความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตมาใช้ประโยชน์ ทำให้มนุษย์ได้รับประโยชน์ดังต่อไปนี้

1. ด้านการเกษตร
2. ด้านการแพทย์และสาธารสุข
3. ด้านอาหารและเครื่องดื่ม
4. ด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม