Biologiak bizidunek partekatzen dituzten ezaugarriak aztertu eta ikertzen ditu. Bizidunen aniztasuna egundokoa da: Erlojuaren orratzen norabidean:Escherichia coli bakterioa,sahats japoniarra,gazela etakakalardoa.
Biologia (grezierazko βίος [bíos] «bizitza», eta -λογία [-logía] «azterketa», «tratatua» edo «zientzia»)[1][2]biziarenzientzia da. Organismo bizien ezaugarriak eta portaerak aztertzen ditu; baita izaki bizidunak nola heltzen diren izatera, espezien bilakaera eta euren arteko eta ingurumenarekiko harremanak. Biologiaren barruan, batzuetan burujabetzat hartutako arlo akademiko asko sartzen da; euretariko batzuk behean dagoen zerrendan agertzen dira azpikategoriak legez sailkatuta.
Biologiaren ikergaia izaki bizidunak dira, haien jatorria etaeboluzioa. Biologiak banakako organismoen zein espezien ezaugarriak eta portaerak ikertzen ditu, baita izaki bizidunen ugalketa eta ingurumenarekin dituzten harremanak ere. Labur esanda, bizitza organikoak jarraitzen dituen arauak edo lege orokorrak ulertzen saiatzen da.
Biologia organismo indibidualen etaespezie guztien ezaugarrien eta portaeren deskribapenaz arduratzen da, bai eta izaki bizidunen arteko harremanez eta haien eta ingurunearen arteko elkarreraginez ere. Hala, izaki bizidun guztiek erkide dituzten egitura eta dinamika funtzionala aztertzen saiatzen da bizitza organikoa arautzen duten lege orokorrak eta haren printzipioak ezartzeko[6].
Ikerketa-eskala azpi-osagai biofisikoetatik sistema konplexuetaraino doa, zeinakantolamendu biologikoaren mailak osatzen dituzten. Biologia modernoa azpi-diziplinetan banatzen da, organismo-moten eta horiek aztertzen diren eskalaren arabera. Adibidez,biologia molekularra bizitzako oinarrizkobiomolekulen azterketa da;biologia zelularraren helburua, berriz,zelula aztertzea da, bizitza osoko oinarrizko unitate eratzailea dena. Maila altuagoetan,Anatomia etaFisiologia, adibidez, organismoen egitura eta barne-funtzionamendua aztertzen dituzte, hurrenez hurren;ekologiak, berriz,habitat naturalak eta horiek izaki bizidunekin duten harremana aztertzen ditu[6].
Bere zentzu modernoan, badirudibiologia hitzaGottfried Reinhold Treviranus-ek,Biologie oder Philosophie der lebenden Natur (1802) etaJean-Baptiste Lamarck,Hydrogéologie (1802) sartu zutela, bakoitza bere aldetik. Normalean, terminoaKarl Friedrich Burdach-ek asmatu zuela esaten da, nahiz etaMichael Christoph Hanow-renPhilosophiae naturalis sive physicae dogmaticaeren hirugarren liburukiaren izenburuan aipatzen den:Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia (1766an argitaratua)[7].
Oro har, bizitza aztertzen duenzientzialaria da biologoa, eta zientzia horren edozein adarretan espezializa daiteke, Hala ere, espezialitateko izena ere eskura dezakete, adibidez:zoologo,botaniko,mikologo,mikrobiologo,genetikari,biologo molekular, etab. Hala ere, bi azpitalde handitan sailkatu ohi dira; laborategiko biologoak, normalean laborategiko lana egiten dutenak eta landa-biologoeklanda-lana egiten dutenak eskuarki, Hala ere, biek prestakuntza egokia eduki behar dute, eta bi arlo horietako oinarrizko ezagutzak beren lanbidean jardun ahal izateko[8][9].
Biologia izenagrezierazko bi osagai erabiliz eratua da: βίος,bios, «bizitza»; eta -λογία,-logia, «azterketa». Hau da,etimologiaz, «bizitzaren azterketa» esan nahi du.Alemanez agertu zen lehen aldiz,Biologie formarekin, 1791n.
XVII. eta XVIII. mendeetan garatu ziren lehenengo ikerketa biologikoak, hein handi batean bizidunen inbentarioekin lotuta zeudenak. Aurrebiologiaren mende horietan, ikerlari hauek nabarmendu ziren:Anton van Leeuwenhoek,protozooak eta beste bizidun mikroskopikoak aurkitu zituena;Marcello Malpighi, anatomia mikroskopikoan jardun zuena;John Ray, espezien kontzeptua asmatu zuena;Antoine de Lavoisier, kimikaz gainfisiologian ere nabarmendu eta eremu organikoa eta inorganikoa lotzen hasi zena kimikaren bitartez;Carolus Linnaeus,taxonomiaren aitzindaria eta espezien lehenengo sailkapen zientifikoa osatu zuena, etab.
Ikerlari horien lanek bidea ireki zieten XIX. mendeko zientzialariei, gaur egungo zientzia biologikoen oinarriak finkatu zituztenei, hala nolaJean-Baptiste Lamarck frantziarra, eboluzio biologikoaren lehenengo teoria formulatu zuena;Claude Bernard, fisiologia modernoaren oinarriak ezarri zituena;Gregor Mendel,genetikaren aitzindaria;Louis Pasteur,mikrobiologia zientifikoa garatu zuena;Charles Darwin, bereEspezieen jatorriaz (1859) liburuaneboluzioa etahautespen naturalaren teoria iraultzailea frogatu zuena... Ikerlari horiek guztiak biologiaren erraldoiak izan ziren, nor bere eremuan, kategoria zientifikoa eman baitzioten ordura arte heldugabe zegoen diziplina horri.
XX. mendean zehar, teknologiaren garapenari esker, ikerketa biologikoak ugaritu, hobetu eta emaitza oparoak eman zituzten.Mikroskopio elektronikoak etaX izpiek, esaterako, bizidunen egitura txikienak eta bizi-molekulen konformazioa (proteina etaazido nukleikoenak, adibidez) argitu zituzten.Elektroforesia,isotopo erradioaktiboen erabilpena,kromatografia,espektroskopia,PCR-a..., izan ere,biokimika,genetika edoimmunologia arloetan burutu diren ikerketak ahalbidetu dituzten teknikak dira, gaur egungo ikerketa-laborategietan ezinbestekoak direnak. Aurrerapen teknologiko horiek biologiaren arlorik berrien eta zirraragarriena sortzen lagundu dute:biologia molekularrarena, hain zuzen,DNAn dagoen informazio genetikoa ikertzen duena.
Albaka landarearen hazkuntzarenkamera azkarra. Biziduntzat hartzeko, organismoek izaki bizidunen ezaugarri nagusiak bete behar dituzte, besteak beste,ingurunera egokitzea etaelikadura, eta, gainera,jaiotzatik hasi eta hazkuntza etaugalketa igaro ondoren,heriotzaraino doazen etapa desberdinak dituen bizi-ziklo biologikoa izan behar dute.
Organismoak bizitza adierazten duten entitateen multzo gisa definitzen dira[10], baina orain arte ezin izan da izaki bizidunak zehaztasunez definitu edo mugatu[11]; beraz, haien artean ezaugarri komunekin zerrendak garatu dira, bizitzaren propietateak deiturikoak, eta horrek definitzen du entitate bat izaki bizidun gisa hartzeko honako ezaugarri hauek bete behar dituela:egitura antolatua,metabolismoa,homeostasia,hazkuntza,ugalketa,suminkortasuna etaeboluzioa[11]; hala ere, zerrenda egilea zein den aldatu egiten da; beraz, beste zerrenda batzuek honako hauek hartzen dituzte barne:mugimendua,egokitzapena,DNA,karbonoa, besteak beste[10], zeinek izaki bizidun batek izan behar dituen propietateak definitzen dituzten; beste zerrenda batzuek, berriz, ezaugarriak ezabatzen dituzte, hala nola ugalketa, ez baita izaki bizidunen derrigorrezko propietatea[11].
Los Angelesko Kaliforniako Unibertsitateak (UCLA) 1996an egindako ikerketa batean adierazi zuen organismo bizidun bati buruz dagoen erregistrorik zaharrena 3.800 milioi urtekoa dela, lehen ezagutzen zena baino laurehun milioi urte lehenagokoa[12].
Molekula: Atomoen taldekatze definitu eta ordenatua[14].
Makromolekula: Makromolekula bat da molekula pisu altuak lortzen dituzten molekula biologiko sinpleagoen errepikapen baten lotura. Animalia-zelulen 4 makromolekula biologiko garrantzitsuenak karbohidratoak, lipidoak, proteinak eta azido nukleikoak dira[15].
Organulua: Organulu bat zelulan lan espezifiko bat edo gehiago egiten dituen egitura azpi-zelular bat da, organo batek gorputzean egiten duen bezala[16].
Zelula: Organismo bizien gutxieneko egitura- eta funtzio-unitatea[17].
Ehuna: Funtzio komuna betetzen duten izaera bereko zelulen multzoa[18].
Organoa: Unitate funtzional bat osatzen duten zenbait ehunen taldea[19].
Aparatuak: Funtzio jakin bat betetzen duten organoen sistema[20].
Organismoa: Aurreko mailen antolaketaren eta funtzionamenduaren emaitza[21].
Espeziea: Elkarren antzekoak diren izakien multzoa[22].
Populazioa: Espezie batek eremu jakin batean duen multzoa[23].
Gizataldea: Eremu jakin batean elkar-eragiten duen biztanleria[24].
Ekosistema: Ingurune bateko baliabide fisikoekin garatzen den komunitatea[25].
Biosfera: Bizitza garatzen den baliabideen multzoa[26].
Substantzia organiko gisa ere ezagunak dirazelula guztietan daudenmolekulak, karbonoa, hidrogenoa, oxigenoa, nitrogenoa, fosforoa eta sufrea. Horiek espezieen garapenerako funtsezkoak diren substantziak osatzen dituzte, besteak beste,karbohidratoak,lipidoak,proteinak,azido nukleikoak etabitaminak.
Biologiak arlo edo adar ugari ditu, biziaren ikerketa ikuspuntu desberdinetatik aztertzen dutenak. Hasierakozoologia,botanika etagiza-anatomiari, gero eta diziplina berri gehiago gehitu zitzaizkien XIX. mendetik aurrera; hori dela eta, zientzialari askoren iritziz, egokiagoa da «zientzia biologiko»en izendapena, pluralean, biologia izena baino.
Ikuspegi desberdina izan arren, zientzia biologiko guztiek izaki biziduna dute oinarrizko eta funtsezko ikergaia.
Zientzia biologikoen artean honako hauek dira aipagarrienak:
Biologia biziaren zientzia denez, aurrera jarraitu aurretik egokia izango litzateke bizia bera zer den definitzea. Biologiaren hastapenetan, galdera hori sarri agertzen da, eta biologo guztiak ez dira bat etortzen erantzuterakoan.
Izaki bizidun eta ez-bizidunen arteko desberdintasuna, itxuraz, argia eta nabarmena da.Birus gisako egitura mikroskopiko eta oinarri-oinarrizkoekin, aldiz, desberdintasun hori ez da hain argia. Bizia izaki bizidunen ezaugarria esklusiboa denez, errazagoa izango da izaki bizidunen propietateak aipatzea bizia bera definitzea baino.
Izaki bizidun guztiek ezaugarri multzo bat partekatzen dute:
Ugalketa ahalmena: Izaki bizidunak bere buruaren kopiak egiteko gaitasuna dauka. Materia ez-bizidunaren aldean, izaki bizidunek haien kontserbazioa bermatzen dute belaunaldietan zehar.
Jarduerametabolikoa: Izaki bizidunek haien ingurumenetik hartzen dituztenmolekulak eraldatzen dituzte bide metabolikoen bitartez. Materia ez-bizidunaren aldean, itxuraz aldatzen dute, metabolismoaren ondorioz hazi eta garatzen baitira.
Sentikortasuna eta kitzikakortasuna: Izaki bizidun orok ingurumenetik jasotzen dituenkinada guztiei erantzun egiten die.
Lau ezaugarri klasiko hauetaz gain, bada beste bat oso ongi datorkiona materia bizidunari: informazio-konplexutasun ordenatuarena, hain zuzen ere. Kontzeptu horrek esan nahi du izaki bizidunek konplexutasun molekular handia dutela ez-bizidunen aldean, baina egitura konplexu horrek, aparteko ordena duela.
Adibide batekin hobeto ulertzeko, azter dezagunbirus baten eta harri baten egitura molekularra. Zalantzarik gabe, lehenak konplexutasun molekular handiago dauka bigarrenak baino, eta, aldi berean, askoz ordenatuagoa. Esaterako,poliomielitisaren birusaren egitura deskribatzen badugu, deskribapen molekularra ia berdina izango da poliomielitisa eragiten duen beste birusarena. Baina, harri bat deskribatzen badugu, ia ezinezkoa da egitura molekular berdina duen beste harri bat topatzea. Izaki bizidunak, beraz, ordenazio handiko sistemak dira materia ez-bizidunaren aldean.
Termodinamikaren 2. printzipioak finkatzen duunibertsoanentropia gero eta handiago dela . Hots, sistema gehienak desordenatu egiten dira denboraren poderioz. Izaki bizidunak sistema oso ordenatuak direnez, termodinamikaren 2. legearen kontra jotzen dute, antza. Baina hori ez da gertatzen: izaki bizidunek egitura ordenatuak dituzte bizi direnen ingurumena desordenatzen dutelako.
Biologia, zientzia gisa, hazi eta garatu egin da zimendu sendo baten gainetik. Hainbat oinarrik osatzen dute aipatutako zimendua, biologiaren oinarriak –hain zuzen ere–, urteetan zehar biologoek aurkitu, ikertu eta frogatu dutenak. Hona hemen horietako batzuek:
Bizidun guztiek herentziazko ezaugarriak material genetiko berean gordetzen dituzte,DNA molekulan.Kode genetikoa, bestalde, unibertsala da bizidun guztiengan.
Bilakaera enbrionarioak antzeko urratsak jarraitzen ditumetazoo guztiengan.
Biologiaren funtsezko oinarri batek bizidun guztiak urruneko arbaso amankomun batengandik,eboluzioaren bitartez, datozela adierazten du. Horrek azaltzen du aurreko atalean aipatu den bizidunen arteko antzekotasunzitologikoa,biokimikoa etagenetikoa.
XIX. mendean, teoriabitalistek zartada gogorra jaso zutenFriederich Wöhler-ek substantzia inorganiko bat (zianato amonikoa) substantzia organiko (urea) bihurtu zuenean.Bitalismoaren arabera, bizidunen kimikak ez zuen zer ikusirik laborategiko kimikarekin,bizi-fluido ikusezin batek bizidunen prozesu guztiak zuzentzen baitzituen. Wöhlerrek frogatu zuen gaur egun nabaria dena: bizidunen kimikak (kimika organikoak) kimika inorganikoak jarraitzen dituen lege eta arau berak dituela.
Izaki bizidun guztiak elementu kimiko urri batzuez osaturik daude. Elementu kimiko horieklitosferan eta/edoatmosferan egoten dira.
Bizidunen zuhaitz filogenetikoa, haien rRNA-aren arabera. Bizidunen hiru domeinu nagusiak ongi bereizten dira:Archaea,Bacteria etaEucariota
Funtsezko ezaugarri batzuk partekatu arren, izaki bizidunek, morfologia eta egiturari dagokionez, aniztasun handia dute. Hori ordenan jartzeko, biologoek bizidunen sailkapena egiten dute sistematika eta taxonomiaren bidez.Taxonomiak, organismoak,taxon izeneko taldeetan kokatzen ditu, etasistematikak organismoen arteko harremanak aztertzen ditu.
Duela gutxi arte, bizidun guztiak bost erreinutan sailkatu izan dira:
Homeostasia sistema ireki batek bere barne-ingurua egonkor mantentzeko duen ahalmena da, oreka dinamikoa doituz erregulazio-prozesu batzuen bidez. Bizidun guztiek, zelulabakarrek zein zelulaniztunek, berezko homeostasia dute. Adibide batzuk aipatzearren:
Zelula-mailan, homeostasia azidotasun (pH) egonkorra mantenduz, esaterako, azaltzen da.
Organismo-mailan, odol beroko animaliek barne tenperatura mantentzen dutenean azaltzen da.
Ekosistema-mailan,karbono dioxidoa (CO2) kontsumitzean, landareek atmosferan dagoen molekula horren kontzentrazioa egonkor mantentzen dute.
Maddison, David R.The Tree of Life. Proyecto distribuido y multi-autor con información sobre filogenia y biodiversidad.
Margulis, L. y K. N. Schwartz (1985).Cinco reinos. Guía ilustrada de los phyla de la vida sobre la Tierra. Barcelona, Labor.
Otto, James H. y Towle, Albert. (1992).Biología moderna. [11.ª ed.]. McGraw Hill/ Interamericana de México. México D.F., México.ISBN 0-03-071292-0.
Tudge, Colin.La variedad de la Vida. Historia de todas las criaturas de la tierra. Un extenso y prolijo manual que recoge la clasificación de todos los grupos importantes que existen, o han existido, sobre la tierra.
VV.AA. (2004).Biología general [4.ª ed.]. Ediciones Universidad de Navarra.Barañáin, España.ISBN 84-313-0719-6.
.jpg)
