Líffræði

Úr Wikipediu, frjálsa alfræðiritinu

Mynd af innri gerð plöntufrumu, einnig sjást heiti á flestum líffærum frumunar.

Líffræði eða lífvísindi er sú vísindagrein sem fjallar um lífið. Allir þættir lífs eru rannsakaðir, allt frá efnum sem er að finna í lífverum, umhverfi þeirra og hegðun. Einnig er fjallað um sögu lífs frá uppruna og þróun fram til okkar dags. Á ensku heitir greinin biology og er orðið dregið af forngrísku biologia, sem er sett saman af orðinu bio, sem merkir líf, og viðliðnum logia, sem merkir meðal annars fræði. Líffræði kallast biologia í flestum vestrænum tungumálum.

[breyta] Meginreglur líffræðinnar

Ólíkt eðlisfræðinni eru rannsóknir líffræðinga ekki byggðar á lögmálum og stærðfræðilegum útskýringum, hins vegar er fylgt reglum og hugmyndum um: algildi, þróun, fjölbreytileiki, samfeldni, jafnvægishneigð og samverkun.

[breyta] Algildi: einkenni sem fullgilda lífveru

Aðalgrein: Líf (líffræði)

Ýmsir þættir og ferli eru sameiginleg á meðal lífvera og teljast grundvallar atriði svona hægt sé að tala um fullgilda lífveru. Til að mynda samanstanda allar lífverur af frumum, sem allar hafa eins kolefnasambönd innbyrðis. Allar lífverur hljóta í arf erfðaefni (frá foreldri eða foreldrum) sem flytur erfðamengi lífvera. Þroski fósturvísa hjá fjölfruma lífverum sýna áþekk formfræðileg skref og innihalda líka erfðavísa.

[breyta] Þróun: meginregla líffræðinnar

Aðalgrein: Þróun

Ein meginregla innan lífræðinnar er sú að allar lífverur séu afkomendur sameiginlegra forfeðra sem orðið hafa til fyrir tilstilli þróunar. Þetta er meginástæða þess að lífverur eru svo ótrúlega líkar að gerð. Charles Darwin setti fram þróunarkenninguna og skilgreindi drifkraft hennar: náttúruval.

[breyta] Samfeldni

Þrátt fyrir að lífverur séu mestmegnis líkar, eru lífverur fjölbreytilega miðað við hegðun, form og þróun. Til þess að kljást við allan þennan fjölbreytileika hafa líffræðingar reynt að flokka allar lífverur. Flokkakerfið ætti að taka mið af skyldleika lífvera og búa til þróunartré fyrir mismunandi lífverur. Slík flokkun heyrir undir flokkunarfræði og nafnafræði. Nafnafræði flokkar lífverur í hópa (taxa) sem bera hvert sitt fræðiheiti og flokkunarfræðin leitast svo við að flokka eftir skyldleika. Samkvæmt venju eru lífverur flokkaðar í fimm ríki:

Dreifkjörnunga, frumverur, sveppi, plöntur og dýr.

Þetta flokkunarkerfi er í dag talið takmarkað og þrem yfirhópum hefur verið bætt við:

fornbakteríur, bakteríur og kjörnungar

Þessir flokkar segja til um hvort fruma hefur kjarna eður ei og mun á ytra útliti. Svo er hópur innanfrumu sníkjudýra sem eru síður skilgreindar sem lifandi vegna skorts á efnaskiptum innan þeirra og takmarkaðs hæfileika til að fjölga sér:

Veirur, Naktar veirur og prótínsýklar.

[breyta] Samvægi: aðlögunarhæfni lífvera

Aðalgrein: Samvægi

Samvægi er tilhneiging lífkerfa til að bregðast við áreiti (breytingum í umhverfi o.s.frv.) til að halda jafnvægi innan kerfisins. Allar lífverur, einfruma og fjölfruma reyna eftir fremsta megni að halda líkamlegu jafnvægi. Samvægi sést hjá frumum sem leitast við að halda jöfnu sýrustigi eða saltmagni (sjá ósmósa), hjá fjölfrumungum með heitt blóð sem leitast við að halda réttum líkamshita og í vistkerfum — t.d. þegar að koldíoxíð magn eykst, er meira brennsluefni handa plöntum svo að meira vex af þeim og þær eyða umfram koldíoxíði og koma á jafnvægi. Vefir og líffæri leitast einnig við að halda samvægi.

[breyta] Samverkun: lífveruhópar og umhverfið

Allar lífverur verka á víxl við aðrar lífverur og umhverfið. Stórt vandamál sem blasir við rannsóknum á stórum vistkerfum er það að það eru svo margar víxlverkanir sem geta átt sér stað og erfitt að rekja eina til enda eða upphafs. Eins og ljón bregst við umhverfi sínu á veiðum á gresjunni bregst baktería við sykursameind sem verður á leið hennar. Hegðun lífvera gagnvart öðrum er hægt að flokka í samhjálp, árásagirni, gistilíf og sníkjulíf. Málið vandast þegar farið er að skoða samband lífvera í vistkerfi og tilheyra þær athuganir undir vistfræði.

[breyta] Undirgreinar líffræðinar

Undirgreinar líffræðinar eru ótal margar, hér er listi yfir nokkrar þeirra:

Líffærafræði mannsins er grein sem fjallar sérstaklega um líffærakerfi manna.
Líkamsfræði er grein sem fjallar um líkama lífvera.
Lífeðlisfræði er grein sem fjallar um starfssemi lífvera.
Dýrafræði er grein sem sérhæfir sig í rannsóknum á dýrum.
Lífefnafræði er grein sem rannsakar efni sem finnast í lífverum, svo sem ensím og önnur efni.
Vefjafræði er grein sem rannsakar vefi lífvera.
Frumufræði er grein sem rannsakar minnstu einingar lífs, þ.e. frumur.
Erfðafræði rannsakar hvernig eiginleikar flytjast frá foreldrum til afkvæma.
Grasafræði er grein sem rannsakar plöntur.