Zoologi
| Del av en serie om |
| Biology |
|---|
|
Zoologi ( / z oʊˈɒlədʒi utdöda , och hur de interagerar / ) är den gren av biologin som studerar djurriket , inklusive strukturen , embryologin , klassificeringen , vanorna och fördelningen av alla djur, både levande och med deras ekosystem . Termen kommer från antikens grekiska ζῷον , zōion ('djur') och λόγος , logos ('kunskap', 'studie').
Även om människor alltid har varit intresserade av naturhistorien för djuren de såg omkring sig, och använt denna kunskap för att domesticera vissa arter, kan det formella studiet av zoologi sägas ha sitt ursprung hos Aristoteles . Han såg djur som levande organismer, studerade deras struktur och utveckling och övervägde deras anpassningar till sin omgivning och deras delars funktion. Den grekiske läkaren Galen studerade människans anatomi och var en av de största kirurgerna i den antika världen, men efter det västromerska rikets fall och början av den tidiga medeltiden gick den grekiska traditionen av medicin och vetenskapliga studier på tillbakagång i västra Europa, även om det fortsatte i den medeltida islamiska världen . Modern zoologi har sitt ursprung under renässansen och den tidigmoderna perioden, med Carl Linnaeus , Antonie van Leeuwenhoek , Robert Hooke , Charles Darwin , Gregor Mendel och många andra.
Studiet av djur har till stor del gått vidare till att behandla form och funktion, anpassningar, relationer mellan grupper, beteende och ekologi. Zoologi har alltmer delats in i discipliner som klassificering , fysiologi , biokemi och evolution . Med upptäckten av DNA :s struktur av Francis Crick och James Watson 1953 öppnade sig molekylärbiologins rike, vilket ledde till framsteg inom cellbiologi , utvecklingsbiologi och molekylär genetik .
Historia
Zoologins historia spårar studiet av djurriket från antiken till modern tid. Förhistoriska människor behövde studera djuren och växterna i sin miljö för att kunna utnyttja dem och överleva. Det finns grottmålningar, gravyrer och skulpturer i Frankrike som går tillbaka 15 000 år och visar bison, hästar och rådjur i noggrant återgivna detaljer. Liknande bilder från andra delar av världen illustrerade mestadels de djur som jagades för att få mat, men också de vilda djuren.
Den neolitiska revolutionen , som kännetecknas av domesticering av djur , fortsatte under antiken. Forntida kunskap om vilda djur illustreras av realistiska skildringar av vilda djur och husdjur i Främre Orienten, Mesopotamien och Egypten, inklusive odlingsmetoder och -tekniker, jakt och fiske. Uppfinningen av skriften återspeglas i zoologin genom förekomsten av djur i egyptiska hieroglyfer.
Även om begreppet zoologi som ett enda sammanhängande fält uppstod mycket senare, uppstod de zoologiska vetenskaperna från naturhistorien och sträckte sig tillbaka till de biologiska verken av Aristoteles och Galen i den antika grekisk-romerska världen . Aristoteles, på 300-talet f.Kr., såg på djur som levande organismer och studerade deras struktur, utveckling och vitala fenomen. Han delade in dem i två grupper: djur med blod, motsvarande vårt koncept med ryggradsdjur , och djur utan blod, ryggradslösa djur . Han tillbringade två år på Lesbos och observerade och beskrev djuren och växterna, med tanke på anpassningarna av olika organismer och deras delars funktion. Fyrahundra år senare dissekerade den romerske läkaren Galen djur för att studera deras anatomi och de olika delarnas funktion, eftersom dissektion av mänskliga kadaver var förbjuden vid den tiden. Detta resulterade i att några av hans slutsatser var falska, men under många århundraden ansågs det kätterskt att utmana någon av hans åsikter, så studiet av anatomi försvårade.
Under den postklassiska eran var Mellanösternvetenskapen och medicinen den mest avancerade i världen, och integrerade koncept från antikens Grekland, Rom , Mesopotamien och Persien samt den antika indiska traditionen av Ayurveda , samtidigt som man gjorde många framsteg och innovationer. På 1200-talet Albertus Magnus kommentarer och parafraser av alla Aristoteles verk; hans böcker om ämnen som botanik , zoologi och mineraler inkluderade information från antika källor, men också resultaten av hans egna undersökningar. Hans allmänna tillvägagångssätt var förvånansvärt modernt, och han skrev: "För det är [naturvetenskapens uppgift] att inte bara acceptera vad vi får veta utan att undersöka orsakerna till naturliga ting." En tidig pionjär var Conrad Gessner , vars monumentala 4 500-sidiga uppslagsverk över djur, Historia animalium , publicerades i fyra volymer mellan 1551 och 1558.
I Europa förblev Galens arbete med anatomi i stort sett oöverträffat och oemotsagt fram till 1500-talet. Under renässansen och den tidigmoderna perioden revolutionerades det zoologiska tänkandet i Europa av ett förnyat intresse för empiri och upptäckten av många nya organismer. Framträdande i denna rörelse var Andreas Vesalius och William Harvey , som använde sig av experiment och noggrann observation inom fysiologi , och naturforskare som Carl Linnaeus , Jean-Baptiste Lamarck och Buffon som började klassificera livets mångfald och fossilregistret , samt studerar utveckling och beteende hos organismer. Antonie van Leeuwenhoek gjorde banbrytande arbete inom mikroskopi och avslöjade den tidigare okända världen av mikroorganismer , vilket lade grunden för cellteorin . van Leeuwenhoeks observationer godkändes av Robert Hooke ; alla levande organismer var sammansatta av en eller flera celler och kunde inte generera spontant. Cellteorin gav ett nytt perspektiv på livets grundläggande bas.
Efter att tidigare ha varit herrarnas naturforskares rike, under 1700-, 1800- och 1900-talen, blev zoologi en allt mer professionell vetenskaplig disciplin . Utforskare-naturforskare som Alexander von Humboldt undersökte interaktionen mellan organismer och deras miljö, och hur detta förhållande beror på geografi, vilket lägger grunden för biogeografi , ekologi och etologi . Naturforskare började förkasta essentialism och överväga vikten av utrotning och arternas föränderlighet .
Dessa utvecklingar, såväl som resultaten från embryologi och paleontologi , syntetiserades i 1859 års publikation av Charles Darwins teori om evolution genom naturligt urval ; i detta placerade Darwin teorin om organisk evolution på en ny grund, genom att förklara de processer genom vilka den kan inträffa och tillhandahålla observationsbevis för att den hade gjort det. Darwins teori accepterades snabbt av det vetenskapliga samfundet och blev snart ett centralt axiom för den snabbt växande biologivetenskapen. Grunden för modern genetik började med Gregor Mendels arbete på ärter 1865, även om betydelsen av hans arbete inte insågs vid den tiden.
morfologi och fysiologi en ny riktning genom att förena dem i en gemensam biologisk teori: teorin om organisk evolution. Resultatet blev en rekonstruktion av klassificeringen av djur på en genealogisk grund, ny undersökning av djurens utveckling och tidiga försök att fastställa deras genetiska släktskap. I slutet av 1800-talet såg den spontana generationens fall och uppkomsten av bakterieteorin om sjukdomar , även om mekanismen för arv förblev ett mysterium. I början av 1900-talet ledde återupptäckten av Mendels arbete till den snabba utvecklingen av genetik , och på 1930-talet skapade kombinationen av populationsgenetik och naturligt urval i den moderna syntesen evolutionär biologi .
Forskning inom cellbiologi är sammankopplad med andra områden som genetik, biokemi , medicinsk mikrobiologi , immunologi och cytokemi . Med sekvenseringen av DNA -molekylen av Francis Crick och James Watson 1953 öppnade sig molekylärbiologins rike, vilket ledde till framsteg inom cellbiologi , utvecklingsbiologi och molekylär genetik . Studiet av systematik förvandlades när DNA-sekvensering klargjorde graden av affinitet mellan olika organismer.
Omfattning
Zoologi är den gren av vetenskapen som sysslar med djur . En art kan definieras som den största gruppen av organismer där två individer av lämpligt kön kan producera fertil avkomma; cirka 1,5 miljoner djurarter har beskrivits och man har uppskattat att så många som 8 miljoner djurarter kan existera. En tidig nödvändighet var att identifiera organismerna och gruppera dem efter deras egenskaper, skillnader och släktskap, och detta är taxonomens område . Ursprungligen trodde man att arter var oföränderliga, men med ankomsten av Darwins evolutionsteori kom kladistikområdet till , som studerade relationerna mellan de olika grupperna eller kladerna . Systematik är studiet av diversifieringen av levande former, en grupps evolutionära historia är känd som dess fylogeni , och förhållandet mellan kladerna kan visas schematiskt i ett kladogram .
Även om någon som gjort en vetenskaplig studie av djur historiskt sett skulle ha beskrivit sig själv som zoolog, har termen kommit att syfta på de som sysslar med enskilda djur, medan andra beskriver sig själva mer specifikt som fysiologer, etologer, evolutionsbiologer, ekologer, farmakologer, endokrinologer eller parasitologer.
Zoologins grenar
Även om studiet av djurliv är gammalt, är dess vetenskapliga inkarnation relativt modern. Detta speglar övergången från naturhistoria till biologi i början av 1800-talet. Sedan Hunter och Cuvier har jämförande anatomiska studier förknippats med morfografi , som formar de moderna områdena av zoologisk undersökning: anatomi , fysiologi , histologi , embryologi , teratologi och etologi . Modern zoologi uppstod först vid tyska och brittiska universitet. I Storbritannien Thomas Henry Huxley en framstående figur. Hans idéer var centrerade på djurens morfologi . Många anser honom vara den största jämförande anatomen under senare hälften av 1800-talet. I likhet med Hunter var hans kurser sammansatta av föreläsningar och laboratoriekurser i motsats till det tidigare formatet av endast föreläsningar.
Klassificering
Vetenskaplig klassificering inom zoologi är en metod genom vilken zoologer grupperar och kategoriserar organismer efter biologisk typ , såsom släkte eller art . Biologisk klassificering är en form av vetenskaplig taxonomi . Modern biologisk klassificering har sin rot i Carl Linnés arbete, som grupperade arter efter gemensamma fysiska egenskaper. Dessa grupperingar har sedan dess reviderats för att förbättra överensstämmelsen med den darwinistiska principen om gemensam härkomst . Molekylär fylogenetik , som använder nukleinsyrasekvenser som data, har drivit på många senaste revisioner och kommer sannolikt att fortsätta att göra det. Biologisk klassificering tillhör vetenskapen om zoologisk systematik .
.png)
Många forskare anser nu att femrikessystemet är föråldrat. Moderna alternativa klassificeringssystem börjar i allmänhet med tredomänsystemet : Archaea (ursprungligen Archaebacteria); Bakterier (ursprungligen Eubakterier); Eukaryota (inklusive protister , svampar , växter och djur ) Dessa domäner återspeglar om cellerna har kärnor eller inte, såväl som skillnader i den kemiska sammansättningen av cellens yttre.
Vidare bryts varje rike ned rekursivt tills varje art klassificeras separat. Ordningen är: Domain ; rike ; filum ; klass ; beställa ; familj ; släkte ; arter . Det vetenskapliga namnet på en organism är genererat från dess släkte och art. Till exempel är människor listade som Homo sapiens . Homo är släktet och sapiens det specifika epitetet, båda tillsammans utgör artnamnet. När du skriver det vetenskapliga namnet på en organism, är det lämpligt att skriva den första bokstaven i släktet med stor bokstav och sätta alla specifika epitet med gemener. Dessutom kan hela termen vara kursiv eller understruken.
Det dominerande klassificeringssystemet kallas Linnaean taxonomin . Det inkluderar rangordnar och binomial nomenklatur . Klassificeringen, taxonomin och nomenklaturen av zoologiska organismer administreras av International Code of Zoological Nomenclature . Ett sammanslagningsutkast, BioCode, publicerades 1997 i ett försök att standardisera nomenklaturen, men har ännu inte formellt antagits.
Zoologi för ryggradsdjur och ryggradslösa djur
Vertebrat zoologi är den biologiska disciplin som består av studiet av ryggradsdjur , det vill säga djur med ryggrad , som fiskar , groddjur , reptiler , fåglar och däggdjur . De olika taxonomiskt orienterade disciplinerna som mammalogi , biologisk antropologi , herpetologi , ornitologi och ichthyology försöker identifiera och klassificera arter och studera strukturerna och mekanismerna som är specifika för dessa grupper. Resten av djurriket hanteras av ryggradslösa djurs zoologi , en stor och mycket mångfaldig grupp av djur som inkluderar svampar , tagghudingar , manteldjur , maskar , blötdjur , leddjur och många andra phyla , men encelliga organismer eller protister ingår vanligtvis inte. .
Strukturell zoologi
Cellbiologi studerar cellers strukturella och fysiologiska egenskaper , inklusive deras beteende , interaktioner och miljö . Detta görs på både mikroskopisk och molekylär nivå för encelliga organismer som bakterier såväl som de specialiserade cellerna i flercelliga organismer som människor . Att förstå cellers struktur och funktion är grundläggande för alla biologiska vetenskaper. Likheterna och skillnaderna mellan celltyper är särskilt relevanta för molekylärbiologi.
Anatomi överväger formerna av makroskopiska strukturer som organ och organsystem. Den fokuserar på hur organ och organsystem samverkar i människors och djurs kroppar, förutom hur de fungerar självständigt. Anatomi och cellbiologi är två studier som är nära besläktade, och kan kategoriseras under "strukturella" studier. Jämförande anatomi är studiet av likheter och skillnader i olika gruppers anatomi . Det är nära besläktat med evolutionär biologi och fylogeni ( arternas utveckling) .
Fysiologi
Fysiologi studerar de mekaniska, fysikaliska och biokemiska processerna hos levande organismer genom att försöka förstå hur alla strukturer fungerar som en helhet. Temat "struktur för att fungera" är centralt för biologin. Fysiologiska studier har traditionellt delats in i växtfysiologi och djurfysiologi , men vissa principer för fysiologi är universella, oavsett vilken speciell organism som studeras. Till exempel kan det man lär sig om jästcellers fysiologi också gälla mänskliga celler. Området för djurfysiologi utökar verktygen och metoderna för mänsklig fysiologi till icke-mänskliga arter. Fysiologin studerar hur till exempel nerv- , immun- , endokrina- , andnings- och cirkulationssystemen fungerar och interagerar.
Utvecklingsbiologi
Utvecklingsbiologi är studiet av de processer genom vilka djur och växter reproducerar och växer. Disciplinen inkluderar studiet av embryonal utveckling , cellulär differentiering , regenerering , asexuell och sexuell reproduktion , metamorfos och tillväxt och differentiering av stamceller i den vuxna organismen. Utveckling av både djur och växter behandlas vidare i artiklarna om evolution , populationsgenetik , ärftlighet , genetisk variation , mendelskt arv och reproduktion .
Evolutionsbiologi
Evolutionsbiologi är biologins underområde som studerar de evolutionära processerna (naturligt urval, gemensam härkomst, artbildning) som producerade mångfalden av livet på jorden. Evolutionsforskning handlar om arternas ursprung och härkomst , såväl som deras förändring över tid, och inkluderar forskare från många taxonomiskt orienterade discipliner. Till exempel involverar det i allmänhet forskare som har specialutbildning i särskilda organismer som mammalogi , ornitologi , herpetologi eller entomologi , men som använder dessa organismer som system för att svara på allmänna frågor om evolution.
Evolutionsbiologin är dels baserad på paleontologi , som använder fossilregistret för att svara på frågor om evolutionens sätt och tempo, och dels på utvecklingen inom områden som populationsgenetik och evolutionsteori. Efter utvecklingen av DNA-fingeravtryckstekniker i slutet av 1900-talet har tillämpningen av dessa tekniker inom zoologi ökat förståelsen för djurpopulationer. På 1980-talet kom utvecklingsbiologin in i evolutionär biologi igen från dess initiala uteslutning från den moderna syntesen genom studiet av evolutionär utvecklingsbiologi . Besläktade områden som ofta anses vara en del av evolutionsbiologin är fylogenetik , systematik och taxonomi .
Etologi
Etologi är den vetenskapliga och objektiva studien av djurs beteende under naturliga förhållanden, i motsats till behaviorism , som fokuserar på beteenderesponsstudier i laboratoriemiljö. Etologer har varit särskilt angelägna om utveckling och förståelsen av beteende i termer av teorin om naturligt urval . I en mening var den första moderna etologen Charles Darwin , vars bok, The Expression of the Emotions in Man and Animals , påverkade många framtida etologer.
Ett underområde inom etologin är beteendeekologi som försöker svara på Nikolaas Tinbergens fyra frågor om djurens beteende: vilka är de närmaste orsakerna till beteendet, organismens utvecklingshistoria , överlevnadsvärdet och beteendets fylogeni ? Ett annat studieområde är djurkognition , som använder laboratorieexperiment och noggrant kontrollerade fältstudier för att undersöka ett djurs intelligens och inlärning.
Biogeografi
Biogeografi studerar den rumsliga fördelningen av organismer på jorden , med fokus på ämnen som spridning och migration , plattektonik , klimatförändringar och kladistik. Det är ett integrerat studieområde som förenar begrepp och information från evolutionsbiologi , taxonomi , ekologi , fysisk geografi , geologi , paleontologi och klimatologi . Ursprunget till detta studieområde är allmänt ackrediterat till Alfred Russel Wallace , en brittisk biolog som lät publicera en del av sitt arbete tillsammans med Charles Darwin .
Molekylärbiologi
Molekylärbiologin studerar de vanliga genetiska och utvecklingsmässiga mekanismerna hos djur och växter, och försöker svara på frågorna om mekanismerna för genetiskt arv och genens struktur . 1953 James Watson och Francis Crick strukturen av DNA och interaktionerna inom molekylen, och denna publikation satte fart på forskningen om molekylärbiologi och ökade intresset för ämnet. Medan forskare utövar tekniker som är specifika för molekylärbiologi, är det vanligt att kombinera dessa med metoder från genetik och biokemi . Mycket av molekylärbiologin är kvantitativ, och nyligen har en betydande mängd arbete gjorts med hjälp av datavetenskapliga tekniker som bioinformatik och beräkningsbiologi . Molekylär genetik , studiet av genstruktur och funktion, har varit bland de mest framträdande delområdena inom molekylärbiologin sedan början av 2000-talet. Andra grenar av biologin är informerade av molekylärbiologin, antingen genom att direkt studera interaktionerna mellan molekyler i sin egen rätt, såsom inom cellbiologi och utvecklingsbiologi , eller indirekt, där molekylära tekniker används för att härleda historiska attribut för populationer eller arter , som i fält inom evolutionsbiologi som populationsgenetik och fylogenetik . Det finns också en lång tradition av att studera biomolekyler "från grunden", eller molekylärt, inom biofysik .
Se även
- Djurvetenskap , tama djurs biologi
- Astrobiologi
- Kognitiv zoologi
- Evolutionsbiologi
- Lista över zoologer
- Översikt över zoologi
- Paleontologi
- Tidslinje för zoologi
- Zoologisk fördelning
Anteckningar
externa länkar
| Biologi |
|
 |
||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Forskningsmetoder _ |
|
|||||||||||||||||||
| Grenar |
|
|||||||||||||||||||
| Ordlistor | ||||||||||||||||||||
| Typer av djurparker | |
|---|---|
| Bevarande | |
| Listor | |
| Relaterad | |
| Internationell | |
|---|---|
| Nationell | |
| Övrig | |
