ინფორმაცია

2.5: დასკვნა - ბიოლოგია


2.5: დასკვნა

ენდოკანაბინოიდული სისტემის მრავალი ფუნქცია: საკვების მიღების რეგულირებაზე ორიენტირება

კანაფის სატივა (ასევე ცნობილია როგორც მარიხუანა) ადამიანმა 5000 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში დაამუშავა. თუმცა, მე -20 საუკუნეში გაიზარდა მისი გამოყენება რეკრეაციული, რელიგიური თუ სულიერი და სამკურნალო მიზნებისთვის. კანაფის ძირითადი ფსიქოაქტიური შემადგენელი ნაწილი, რომლის სტრუქტურაც გამოვლინდა 1960 -იან წლებში, არის Δ9 -ტეტრაჰიდროკანაბინოლი. მეორეს მხრივ, კანაბინოიდური რეცეპტორების და მათი ენდოგენური აგონისტების აღმოჩენა სულ ახლახანს მოხდა. სინამდვილეში, პირველი კანაბინოიდული რეცეპტორი (CB1) კლონირებული იქნა 1990 წელს, რასაც მოჰყვა 3 წლის შემდეგ მეორე კანაბინოიდული რეცეპტორის დახასიათება (CB2). მე -19 საუკუნიდან მოყოლებული, კანაფის გამოყენება აღინიშნება მადის სტიმულირებისა და ტკბილი და გემრიელი საკვების მოხმარების გაზრდის მიზნით, რაც ზოგჯერ იწვევს წონის მნიშვნელოვან მატებას. ენდოკანაბინოიდური სისტემის ბოლოდროინდელი აღწერა, არა მხოლოდ ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში, არამედ პერიფერიულ ქსოვილებში, მიუთითებს მის მონაწილეობაზე მადის, საკვების მიღების და ენერგიის მეტაბოლიზმის რეგულირებაში. შესაბამისად, ამ სისტემის ზედმეტი აქტივობის ფარმაკოლოგიური მოდულაცია შეიძლება სასარგებლო იყოს მეტაბოლური სინდრომის სამკურნალოდ.

დასკვნები

ენდოკანაბინოიდულ სისტემას აქვს მნიშვნელოვანი ფიზიოლოგიური ფუნქციები არა მხოლოდ ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში, არამედ პერიფერიულ ქსოვილებშიც. ცენტრალური CB– ის გააქტიურება1 რეცეპტორები, განსაკუთრებით ჰიპოთალამუსის ბირთვებში და ლიმბურ სისტემაში, ჩართულია კვების ქცევის რეგულირებაში და განსაკუთრებით უგემრიელესი საკვების მიღების კონტროლში. პერიფერიაზე, კანაბინოიდური რეცეპტორები იმყოფებიან ცხიმოვან უჯრედებში, ჩონჩხის კუნთებში, კუჭ -ნაწლავის ტრაქტში და ღვიძლში, ახდენს ენერგიის მეტაბოლიზმის მოდულირებას.


სამედიცინო დიაგნოზი და გამაძლიერებელი თერაპია

სტიუარტ ჯ მაკინონი, გლაუკომაში (მეორე გამოცემა), 2015 წ

შესავალი

ძუძუმწოვრების ცენტრალური ნერვული სისტემის გენეტიკური მანიპულირება სწრაფად განვითარდა ბოლო ორი ათწლეულის განმავლობაში. გენის გადაცემა უკვე მრავალი წელია მოლეკულურ და უჯრედულ ბიოლოგიაში კარგად დახასიათებული ტექნიკაა და ძუძუმწოვართა უჯრედების კულტურაში ცილის გამოხატვის უნარმა მოგვცა დიდი ინფორმაცია როგორც ნორმალურ, ისე პათოლოგიურ უჯრედულ პროცესებთან დაკავშირებით. ტრანსგენური ცხოველების გამოყენებამ გააფართოვა ეს მიდგომა, მაგრამ ამ ცხოველების გამოყენება შრომატევადია და ინტერპრეტაციის სირთულეებს იწვევს. უფრო კონტროლირებადი გენეტიკური მანიპულაციების დასაშვებად, ნეირობიოლოგებმა გამოიყენეს პათოგენური ვირუსები, რათა განევითარებინათ სისტემები, რათა მიეწოდებინათ სპეციფიკური ნეირონული უჯრედების პოპულაციებისთვის საინტერესო გენები (ტრანსგენები). გლაუკომისთვის, გენური თერაპიის მიდგომები მოიცავს წყალხსნარის გადინების ცვლილებას ტრაბეკულურ ქსელში (TM) და ბადურის განგლიონის უჯრედების ნეიროპროტექციას და მხედველობის ნერვს.


შედეგები

BioBrick ბაზის ვექტორი (BBa_I51020)

BioBrick– ის ნაწილებიდან BioBrick– ის ვექტორების ინჟინერირების პროცესი პირველ რიგში ემყარება ახლად შემუშავებულ BioBrick ნაწილს: BBa_I51020 [Genbank: EU496089]. ახალი ნაწილი არის ბიობრიკის ძირითადი ვექტორი, რომელიც ემსახურება ხარაჩოს ​​ახალი ბიობრიკის ვექტორების მშენებლობისათვის (სურათი 1). დაწყებული ძირითადი ვექტორიდან, ახალი ვექტორების აგება შესაძლებელია პლაზმიდური რეპლიკაციის წარმოშობისა და ანტიბიოტიკებისადმი წინააღმდეგობის მარკერების გამოყენებით, რომლებიც შეესაბამება ბიობრიკის სტანდარტს ფიზიკური შემადგენლობისათვის. ამრიგად, საბაზო ვექტორი შესაძლებელს ხდის ვექტორული ნაწილების მზა გამოყენებას სტანდარტული ბიოლოგიური ნაწილების რეესტრიდან. BioBrick ვექტორების ასაგებად ფუძის ვექტორის გამოყენება უზრუნველყოფს BioBrick ვექტორების სტანდარტიზაციას და ერთგვაროვნებას. მოხერხებულობისთვის, ბაზის ვექტორი მოიცავს როგორც ასლის გამეორების წარმოშობას, ასევე ამპიცილინის წინააღმდეგობის მარკერს, ამიტომ ბაზის ვექტორს თავად აქვს ავტონომიური პლაზმიდური რეპლიკაცია დნმ -ის მარტივი გამრავლებისა და გამწმენდისათვის [37].

BioBrick ბაზის ვექტორი (BBa_I51020)რა BBa_I51020- ის სქემატური დიაგრამა: BioBrick- ის ვექტორი, რომელიც შექმნილია ახალი BioBrick ვექტორების მშენებლობის გასაადვილებლად. ფიგურაში 5 ჩამოთვლილი კოლექციის ნაწილები გამოყენებულია BBa_I51020 კონსტრუქციისათვის.

BioBrick– ის ყველა ვექტორს, რომელიც გამომდინარეობს BioBrick– ის ვექტორიდან, აქვს ხუთი ძირითადი თვისება. პირველი, BioBrick– ის ვექტორები მოიცავს BioBrick– ის სრულ კლონირებას, რომელიც მხარს უჭერს BioBrick– ის სტანდარტული ბიოლოგიური ნაწილების გამრავლებას და შეკრებას [9]. მეორე, BioBrick– ის ვექტორები შეიცავს კლონირების ადგილას პოზიტიურ შერჩევის მარკერს, რომელიც აუმჯობესებს BioBrick– ის ნაწილების შეკრების დროს ერთ – ერთ ყველაზე გავრცელებულ პრობლემას: ლიგირების რეაქციის დაბინძურება დაუჭრელი პლაზმიდური დნმ – ით [38]. BioBrick ვექტორით გარდაქმნილი ნებისმიერი უჯრედი წარმოქმნის ტოქსიკურ ცილას CcdB და არ იზრდება [39–41]. ვექტორის კლონირების ადგილას ბიობრიკის ნაწილის კლონირება შლის ტოქსიკურს ccdB გენი. მესამე, BioBrick– ის ვექტორები შეიცავს მაღალი ასლის წარმოშობას კლონირების ადგილას, რათა ხელი შეუწყოს პლაზმიდური დნმ – ის გამწმენდიდან [42, 43]. ისევ და ისევ, BioBrick- ის ნაწილის კლონირება კლონირების ადგილას შლის კლონირების ადგილას არსებული მაღალი ასლის წარმოშობას, რითაც აღადგენს რეპლიკაციის კონტროლს ვექტორულ საწყისზე. მეოთხე, ბიობრიკის ვექტორები მოიცავს ტრანსკრიფციის ტერმინატორებს და მთარგმნელობით კოდებს, რომლებიც კლონირების ადგილის გვერდითაა, რათა უზრუნველყოს ვექტორის სათანადო შენარჩუნება და გავრცელება ნებისმიერი შესაძლო შემაფერხებელი ფუნქციისგან, რომელიც კოდირებულია ბიობრიკის ნაწილებით [44–47]. მეხუთე, ბიობრიკის ვექტორები მოიცავს გადამოწმების პრაიმერის გამაცხელებელ ადგილებს საკმარისად დაშორებული კლონირების ადგილიდან, რათა შეამოწმოთ კლონირებული ბიობრიკის ნაწილის სიგრძე და თანმიმდევრობა. პრაიმერის დალუქვის ადგილები იდენტურია ჩვეულებრივ გამოყენებულ BioBrick ვექტორებში, როგორიცაა pSB1A3-P1010, უკანა თავსებადობის მხარდასაჭერად.

ბიობრიკის ახალი ვექტორების აგება ბიობრიკის ბაზის ვექტორის გამოყენებით

BioBrick– ის ახალი ვექტორების აგება, დაწყებული BioBrick ვექტორიდან, მოითხოვს შეკრების მხოლოდ ორ საფეხურს (სურათი 2). რეპლიკაციის წარმოშობა და ანტიბიოტიკებისადმი წინააღმდეგობის მარკერი უნდა იყოს თითოეული BioBrick სტანდარტული ნაწილები. ბიობრიკის ვექტორის ასაშენებლად, შეაგროვეთ წარმოშობისა და ანტიბიოტიკებისადმი წინააღმდეგობის მარკერი BioBrick სტანდარტული შეკრების საშუალებით (პირველი შეკრების ნაბიჯი). შემდეგ, დაიშალეთ მიღებული კომპოზიტური ნაწილი შემზღუდველი ფერმენტებით XbaI და SpeI და დაიშალეთ BioBrick- ის ვექტორი NheI– ით ამპიცილინის წინააღმდეგობის მარკერის ამოსაღებად. შემდეგი, მიაბით კომპოზიტური წარმოშობა და წინააღმდეგობის მარკერი ხაზოვანი ხაზის ვექტორზე (შეკრების მეორე ნაბიჯი). XbaI, SpeI და NheI წარმოქმნიან თავსებადი დნმ-ის ბოლოებს, რომლებიც, როდესაც დნმ-ის ბოლოში ერთ-ერთი სხვა ფერმენტიდან არის დაკავშირებული, წარმოქმნიან არაპალინდრომულ თანმიმდევრობას, რომელსაც ვერ შეწყვეტს სამივე ფერმენტი. ამრიგად, ვექტორის სათანადო შეკრება გამორიცხავს BioBrick ფერმენტის ნებისმიერ ადგილს და უზრუნველყოფს, რომ მიღებული ვექტორი იცავს BioBrick– ის ფიზიკური შემადგენლობის სტანდარტს. დაბოლოს, გადააკეთეთ ლიგირების პროდუქტი დაძაბულობის მიმართ ccdB გამოხატულება, როგორიცაა E. coli შტამი DB3.1 [48, 49].

როგორ ავაშენოთ ახალი BioBrick ვექტორებირა შეკრების სტრატეგია ახალი BioBrick ვექტორისთვის BioBrick- ის ვექტორის გამოყენებით BBa_I51020. (ა) რეპლიკაციის წარმოშობა და ანტიბიოტიკებისადმი მდგრადი კასეტა უნდა იყოს თითოეული ბიობრიკის სტანდარტული ბიოლოგიური ნაწილები. (B) შეაგროვეთ რეპლიკაციის სასურველი წარმოშობა და ანტიბიოტიკებისადმი მდგრადი კასეტა BioBrick სტანდარტული ასამბლეის საშუალებით, რათა შეიქმნას კომპოზიტური წარმოშობა და ანტიბიოტიკებისადმი მდგრადი კასეტა. (C) დაიმაგრეთ შედეგად მიღებული BioBrick კომპოზიტური ნაწილი XbaI და SpeI. (დ) ამპიცილინის წინააღმდეგობის მარკერის ამოღების მიზნით, დაიმაგრეთ ძირითადი ვექტორი NheI– ით. XbaI, SpeI და NheI წარმოქმნიან თავსებადი შეკრული დნმ-ის ბოლოებს, რომლებიც, როდესაც დნმ-ის ბოლოში ერთ-ერთი სხვა ფერმენტიდან არის დაკავშირებული, წარმოქმნიან არაპალინდრომულ თანმიმდევრობას, რომლის შეწყვეტა შეუძლებელია სამივე ფერმენტიდან. დაბოლოს, შეაერთეთ დაშლილი კომპოზიტური წარმოშობა და წინააღმდეგობის მარკერი მონელებული ფუძის ვექტორზე. (E) შედეგი არის ახალი BioBrick ვექტორი pSB4K5-I52002.

ახალი BioBrick ვექტორების მშენებლობის მხარდასაჭერად, ჩვენ ავაშენეთ ოთხი ახალი ანტიბიოტიკებისადმი წინააღმდეგობის მარკერი და ორი გამეორების წარმოშობა, ყველა BioBrick სტანდარტული ბიოლოგიური ნაწილის სახით. ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის ოთხი მარკერი გამოხატავს ცილებს, რომლებიც ამცირებენ ამპიცილინს (BBa_P1002 [Genbank: EU496092]), კანამიცინს (BBa_P1003 [Genbank: EU496093]), ქლორამფენიკოლს (BBa_P1004 [Genbank: EU496094]]: ), შესაბამისად [50–53]. ორი გამეორების წარმოშობა გამომდინარეობდა შესაბამისად pSC101 (BBa_I50042 [Genbank: EU496096]) და p15A (BBa_I50032 [Genbank: EU496097]) რეპლიკებიდან [54, 55]. ჩვენ გამოიყენება აღწერილი პროცედურა, ბაზის ვექტორი, და ახალი ვექტორი ნაწილები მშენებლობა შვიდი ახალი BioBrick ვექტორები: pSB4A5-I52002, pSB4K5-I52002, pSB4C5-I52002, pSB4T5-I52001, pSB3K5-I52002, pSB3C5-I52001 და pSB3T5-I52001 [Genbank : EU496098 – EU496104].

ბიობრიკის ნაწილების აწყობა ახალი ბიობრიკის ვექტორის გამოყენებით

BioBrick– ის ვექტორები მხარს უჭერენ BioBrick– ის ახალი სტანდარტული ნაწილების შეკრებას. ახალი ვექტორები თავსებადია BioBrick– ის ნაწილების პრეფიქსის ან პოსტფიქსის ჩანართებთან, როგორც ეს აღწერილია თავდაპირველად [9]. გარდა ამისა, ახალი ვექტორები ასევე მხარს უჭერენ ანტიბიოტიკებზე დაფუძნებულ სამ შეკრებას (3A ასამბლეა სურათი 3 Shetty, Rettberg და Knight, მოსამზადებლად) [56]. 3A ასამბლეა არის ერთი ნაწილის (პრეფიქსის ნაწილის) დინების ზემოთ ან 5 'მეორე ნაწილის (სუფიქსის ნაწილის) შეკრების მეთოდი BioBrick ვექტორის (დანიშნულების ვექტორის) BioBrick კლონირების ადგილას. 3A ასამბლეა ხელს უწყობს პრეფიქსისა და სუფიქსის BioBrick ნაწილების სწორ შეკრებას დანიშნულების ვექტორში პოზიტიური და უარყოფითი შერჩევის კომბინაციით. მოკლედ, 3A ასამბლეა მუშაობს შემდეგნაირად: გაანალიზეთ პრეფიქსი ნაწილი EcoRI და SpeI, სუფიქსის ნაწილი XbaI და PstI და დანიშნულების ვექტორი EcoRI და PstI. შემდეგ გათიშეთ ორი ნაწილი და დანიშნულების ვექტორი და გადაიქცეთ კომპეტენტურად E. coliრა დაფარეთ ტრანსფორმირებული უჯრედები LB აგარის ფირფიტებზე, ანტიბიოტიკებით, რომლებიც შეესაბამება დანიშნულების ვექტორული წინააღმდეგობის მარკერს. წარმოქმნილი კოლონიების უმეტესობა უნდა შეიცავდეს კომპოზიციურ BioBrick ნაწილს, რომელიც კლონირებულია დანიშნულების ვექტორში.

როგორ გამოვიყენოთ ახალი BioBrick ვექტორი სტანდარტული შეკრებისთვისრა ასამბლეის სტრატეგია ბიობრიკის ორი სტანდარტული ბიოლოგიური ნაწილისთვის ახალი ბიობრიკის ვექტორის გამოყენებით. (ა) გაანალიზეთ პრეფიქსი ნაწილი EcoRI და SpeI ფერმენტებით. (ბ) ჩაასხით სუფიქსის ნაწილი შემზღუდველი ფერმენტებით XbaI და PstI. (C) დაიმახსოვრე დანიშნულების ვექტორი (pSB4K5-I52002), რომელშიც ორი ნაწილი შეიკრიბება შეზღუდული ფერმენტებით EcoRI და PstI. წრფივი დნმ -ის აგაროზის გელის გამწმენდის გარეშე, ლიგატირება სამი ფრაგმენტი, გარდაიქმნება E. coli და ფირფიტა LB აგარის ფირფიტებზე, დამატებულია ანტიბიოტიკით, რომელიც შეესაბამება დანიშნულების ვექტორული წინააღმდეგობის მარკერს. (D) წარმოქმნილი კოლონიების უმეტესობა შეიცავს კომპოზიციურ BioBrick ნაწილს, რომელიც კლონირებულია დანიშნულების ვექტორში.

იმის დასადასტურებლად, რომ ჩვენი ახალი BioBrick ვექტორები ფუნქციონირებს როგორც მოსალოდნელი იყო, ჩვენ შევიკრიბეთ ახალი BioBrick სტანდარტული ბიოლოგიური ნაწილები ოთხივე ვექტორის გამოყენებით, რომელიც ჩვენ ავაშენეთ. იმის დემონსტრირებისთვის, რომ BioBrick– ის კომპოზიტური ნაწილები სწორად იყო აწყობილი ჩვენი ახალი ვექტორების გამოყენებით, ჩვენ შევასრულეთ აწყობილი ნაწილების კოლონიის PCR გაძლიერება და დავადგინეთ, რომ PCR პროდუქტის სიგრძე სწორი იყო (სურათი 4). თითოეული ნაწილი ასევე გადამოწმდა, რომ სწორია პრაიმერების თანმიმდევრობით, რომლებიც ანათებს გადამოწმების პრაიმერის სავალდებულო ადგილებს (BBa_G00100 და BBa_G00102).

ახალი BioBrick ვექტორების გამოყენებარა ახალი BioBrick ვექტორების ფუნქციის შესამოწმებლად, ჩვენ შევასრულეთ კოლონიის PCR პრაიმერების გამოყენებით, რომლებიც ანათებენ გადამოწმების პრაიმერის სავალდებულო ადგილებს. შედეგად მიღებული PCR პროდუქტების სიგრძის შესამოწმებლად, ჩვენ ელექტროფორეზირებული გვაქვს რეაქციები 0,8% აგაროზის გელის საშუალებით. შესახვევები 1–8 არის PCR პროდუქტები, რომლებიც წარმოიქმნება BioBrick– ის შემდეგი ნაწილების გაძლიერების შედეგად, კლონირებული ახალ BioBrick ვექტორებში. PCR პროდუქტის სასურველი სიგრძე ფრჩხილებშია. შესახვევი 1 არის pSB4A5-I52001 (1370 bp), შესახვევი 2 არის pSB4K5-T9003 (1883 bp), შესახვევი 3 არის pSB4C5-E0435 (814 bp), შესახვევი 4 არის pSB4T5-P20061 (2988 bp), შესახვევი 5 არის pSB3K (1370 bp), შესახვევი 6 არის pSB3C5-I52001 (1370 bp), შესახვევი 7 არის pSB3T5-I6413 (867 bp), ხოლო შესახვევი 8 არის BBa_I51020 (1370 bp) შესახვევი 9 არის 1 μ g 2-log დნმ კიბე (New England Biolabs, Inc.). დნმ კიბეზე არსებული 0.5 კბ, 1 კბ და 3 კბ დნმ -ის ფრაგმენტები ანოტირებულია.


შინაარსი

მეცნიერების ფილოსოფოსებმა შემოგვთავაზეს რიგი კრიტერიუმები, მათ შორის კარლ პოპერის საკამათო გაყალბების კრიტერიუმი, რომელიც დაეხმარება მათ განასხვავონ მეცნიერული მცდელობები არა მეცნიერულიდან. ვალიდობა, სიზუსტე და ხარისხის კონტროლი, როგორიცაა თანამოაზრეების განხილვა და დასკვნების განმეორება, ერთ -ერთი ყველაზე პატივცემული კრიტერიუმია დღევანდელ გლობალურ სამეცნიერო საზოგადოებაში.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებში, შეუძლებლობის შესახებ მტკიცებულებები ფართოდ მიიღება, როგორც აბსოლუტურად სავარაუდო და არა განხილული, როგორც დაუსაბუთებელი. ამ მყარი მიღების საფუძველია რაღაცის არარსებული ვრცელი მტკიცებულებების ერთობლიობა, ფუძემდებლური თეორიით შერწყმული, ძალიან წარმატებული პროგნოზების გაკეთებაში, რომლის ვარაუდები ლოგიკურად მიგვიყვანს დასკვნამდე, რომ რაღაც შეუძლებელია. მიუხედავად იმისა, რომ ბუნებრივ მეცნიერებაში შეუძლებელი მტკიცება ვერასოდეს იქნება აბსოლუტურად დადასტურებული, ის შეიძლება უარყოს ერთი საწინააღმდეგო მაგალითის დაკვირვებით. ასეთი საწინააღმდეგო მაგალითი მოითხოვს, რომ ხელახლა შეისწავლოს თეორიის საფუძველი ვარაუდები, რომელიც გულისხმობს შეუძლებლობას.

ბიოლოგიის შესწორება

ეს სფერო მოიცავს მრავალფეროვან დისციპლინას, რომელიც იკვლევს ცოცხალ ორგანიზმებთან დაკავშირებულ მოვლენებს. კვლევის მასშტაბი შეიძლება განსხვავდებოდეს ქვეკომპონენტური ბიოფიზიკიდან რთულ ეკოლოგიებამდე. ბიოლოგია ეხება ორგანიზმების მახასიათებლებს, კლასიფიკაციას და ქცევებს, აგრეთვე იმას, თუ როგორ ჩამოყალიბდა სახეობები და მათი ურთიერთქმედება ერთმანეთთან და გარემოსთან.

ბოტანიკის, ზოოლოგიისა და მედიცინის ბიოლოგიური სფეროები თარიღდება ცივილიზაციის ადრეულ პერიოდებში, ხოლო მიკრობიოლოგია დაინერგა მე -17 საუკუნეში მიკროსკოპის გამოგონებით. თუმცა, მხოლოდ XIX საუკუნემდე ბიოლოგია გახდა ერთიანი მეცნიერება. მას შემდეგ რაც მეცნიერებმა აღმოაჩინეს მსგავსება ყველა ცოცხალ არსებას შორის, გადაწყდა, რომ ისინი საუკეთესოდ იყო შესწავლილი მთლიანობაში.

ბიოლოგიის ზოგიერთი ძირითადი განვითარება იყო გენეტიკური ევოლუციის აღმოჩენა ბუნებრივი შერჩევის გზით დაავადების ჩანასახის თეორია და ქიმიისა და ფიზიკის ტექნიკის გამოყენება უჯრედის ან ორგანული მოლეკულის დონეზე.

თანამედროვე ბიოლოგია იყოფა ქვედისციპლინებად ორგანიზმის ტიპით და შესასწავლი მასშტაბით. მოლეკულური ბიოლოგია არის სიცოცხლის ფუნდამენტური ქიმიის შესწავლა, ხოლო ფიჭური ბიოლოგია არის უჯრედის გამოკვლევა, რომელიც წარმოადგენს ყველა სიცოცხლის ძირითად სამშენებლო ბლოკს. უფრო მაღალ დონეზე, ანატომია და ფიზიოლოგია უყურებს ორგანიზმის შინაგან სტრუქტურებს და მათ ფუნქციებს, ხოლო ეკოლოგია უყურებს როგორ ურთიერთკავშირობენ სხვადასხვა ორგანიზმები.

დედამიწის მეცნიერების შესწორება

დედამიწის მეცნიერება (ასევე ცნობილია როგორც გეომეცნიერება) არის ყოვლისმომცველი ტერმინი პლანეტა დედამიწასთან დაკავშირებული მეცნიერებებისათვის, მათ შორის გეოლოგია, გეოგრაფია, გეოფიზიკა, გეოქიმია, კლიმატოლოგია, გლაციოლოგია, ჰიდროლოგია, მეტეოროლოგია და ოკეანოგრაფია.

მიუხედავად იმისა, რომ მოპოვება და ძვირფასი ქვები იყო ცივილიზაციის ისტორიის მანძილზე ადამიანის ინტერესები, ეკონომიკური გეოლოგიისა და მინერალოგიის დაკავშირებული მეცნიერებების განვითარება მე -18 საუკუნემდე არ მომხდარა. დედამიწის შესწავლა, განსაკუთრებით პალეონტოლოგია, ყვავის მე -19 საუკუნეში. მე –20 საუკუნეში სხვა დისციპლინების ზრდამ, როგორიცაა გეოფიზიკა, განაპირობა 1960 – იან წლებში ფირფიტების ტექტონიკის თეორიის განვითარება, რამაც ისეთივე გავლენა მოახდინა დედამიწის მეცნიერებებზე, როგორც ევოლუციის თეორიამ ბიოლოგიაზე. დედამიწის მეცნიერებები დღეს მჭიდროდ არის დაკავშირებული ნავთობსა და მინერალურ რესურსებთან, კლიმატის კვლევებთან და გარემოს შეფასებასთან და აღდგენასთან.

ატმოსფერული მეცნიერებების რედაქტირება

მიუხედავად იმისა, რომ ხანდახან განიხილება დედამიწის მეცნიერებებთან ერთად, მისი კონცეფციების, ტექნიკისა და პრაქტიკის დამოუკიდებელი განვითარების გამო და ასევე იმის გამო, რომ მას აქვს ფილიალი ქვედისციპლინების ფართო სპექტრში, ატმოსფერული მეცნიერება ასევე განიხილება როგორც ბუნებრივი ფილიალი მეცნიერება ეს სფერო შეისწავლის ატმოსფეროს სხვადასხვა ფენის მახასიათებლებს მიწის დონიდან სივრცის პირას. კვლევის ვადები ასევე იცვლება დღეებიდან საუკუნემდე. ზოგჯერ ველი ასევე მოიცავს კლიმატური ნიმუშების შესწავლას დედამიწის გარდა სხვა პლანეტებზე.

ოკეანოგრაფიის რედაქტირება

ოკეანეების სერიოზული შესწავლა დაიწყო მე -20 საუკუნის დასაწყისში და შუა რიცხვებში. როგორც საბუნებისმეტყველო მეცნიერების სფერო, ის შედარებით ახალგაზრდაა, მაგრამ ცალკეული პროგრამები გვთავაზობენ სპეციალობას ამ საგანში. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი დაპირისპირება რჩება დედამიწის შემსწავლელ მეცნიერებათა სფეროს, ინტერდისციპლინარული მეცნიერებების სფეროს კატეგორიებად ან ცალკე ცალკე სფეროდ, ამ დარგის თანამედროვე მუშაკთა უმეტესობა თანხმდება, რომ ის მომწიფდა იმ მდგომარეობამდე, რომ მას აქვს საკუთარი პარადიგმები და პრაქტიკა. რა

ქიმიის შესწორება

მატერიის მეცნიერული შესწავლა ატომურ და მოლეკულურ მასშტაბებში, ქიმია ძირითადად ეხება ატომების კოლექციებს, როგორიცაა გაზები, მოლეკულები, კრისტალები და ლითონები. შესწავლილია ამ მასალების შემადგენლობა, სტატისტიკური თვისებები, გარდაქმნები და რეაქციები. ქიმია ასევე გულისხმობს ცალკეული ატომებისა და მოლეკულების თვისებებისა და ურთიერთქმედების გააზრებას უფრო ფართომასშტაბიანი პროგრამებისთვის.

ქიმიური პროცესების უმეტესობა შეიძლება პირდაპირ შეისწავლოს ლაბორატორიაში, მასალების მანიპულირების რიგი (ხშირად კარგად აპრობირებული) ტექნიკის გამოყენებით, ასევე ძირითადი პროცესების გაგებით. ქიმიას ხშირად უწოდებენ "ცენტრალურ მეცნიერებას" მისი როლის გამო სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების შეერთებაში.

ქიმიის ადრეულ ექსპერიმენტებს ფესვები ჰქონდა ალქიმიის სისტემაში, რწმენის ერთობლიობა, რომელიც აერთიანებდა მისტიციზმს ფიზიკურ ექსპერიმენტებთან. ქიმიის მეცნიერება განვითარდა რობერტ ბოილის, გაზის აღმომჩენისა და ანტუან ლავუაზიეს მუშაობით, რომელმაც შეიმუშავა მასის კონსერვაციის თეორია.

ქიმიური ელემენტების და ატომური თეორიის აღმოჩენამ დაიწყო ამ მეცნიერების სისტემატიზაცია და მკვლევარებმა განავითარეს ფუნდამენტური გაგება მატერიის მდგომარეობის, იონების, ქიმიური ბმების და ქიმიური რეაქციების შესახებ. ამ მეცნიერების წარმატებამ განაპირობა დამატებითი ქიმიური ინდუსტრია, რომელიც ახლა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მსოფლიო ეკონომიკაში.

ფიზიკის რედაქტირება

ფიზიკა განასახიერებს სამყაროს ფუნდამენტური შემადგენელი ნაწილების შესწავლას, მათზე მოქმედ ძალებსა და ურთიერთქმედებას და ამ ურთიერთქმედების შედეგად მიღებულ შედეგებს. ზოგადად, ფიზიკა განიხილება, როგორც ფუნდამენტური მეცნიერება, რადგან ყველა სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერება იყენებს და ემორჩილება დარგის მიერ დადგენილ პრინციპებსა და კანონებს. ფიზიკა დიდწილად ეყრდნობა მათემატიკას, როგორც პრინციპების ფორმულირებისა და რაოდენობრივი განსაზღვრის ლოგიკურ ჩარჩოს.

სამყაროს პრინციპების შესწავლას დიდი ისტორია აქვს და მეტწილად პირდაპირ დაკვირვებასა და ექსპერიმენტებს წარმოშობს. სამყაროს მმართველი კანონების შესახებ თეორიების ფორმულირება ძალიან ადრეული იყო ფიზიკის შესწავლისას, ფილოსოფია თანდათანობით გადაეცა სისტემურ, რაოდენობრივ ექსპერიმენტულ ტესტირებას და დაკვირვებას, როგორც გადამოწმების წყაროს. ფიზიკაში ძირითადი ისტორიული მოვლენები მოიცავს ისააკ ნიუტონის თეორიას უნივერსალური გრავიტაციისა და კლასიკური მექანიკის შესახებ, ელექტროენერგიის გაგება და მაგნეტიზმთან მისი კავშირი, აინშტაინის თეორიები სპეციალური და ზოგადი ფარდობითობის შესახებ, თერმოდინამიკის განვითარება და ატომური და სუბატომური ფიზიკის კვანტური მექანიკური მოდელი.

ფიზიკის სფერო ძალიან ფართოა და შეიძლება შეიცავდეს ისეთ მრავალფეროვან კვლევებს, როგორიცაა კვანტური მექანიკა და თეორიული ფიზიკა, გამოყენებითი ფიზიკა და ოპტიკა. თანამედროვე ფიზიკა სულ უფრო და უფრო სპეციალიზდება, სადაც მკვლევარები უფრო მეტად ამახვილებენ ყურადღებას კონკრეტულ სფეროზე, ვიდრე არიან "უნივერსალისტები", როგორიცაა ისააკ ნიუტონი, ალბერტ აინშტაინი და ლევ ლანდაუ, რომლებიც მუშაობდნენ მრავალ სფეროში.

ასტრონომიის რედაქტირება

ასტრონომია არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ციურ საგნებსა და მოვლენებს. ინტერესის ობიექტები მოიცავს პლანეტებს, მთვარეებს, ვარსკვლავებს, ნისლეულებს, გალაქტიკებს და კომეტებს. ასტრონომია არის სამყაროს ყველაფრის შესწავლა დედამიწის ატმოსფეროს მიღმა. ეს მოიცავს საგნებს, რომელთა დანახვაც შიშველი თვალით შეგვიძლია. ასტრონომია ერთ -ერთი უძველესი მეცნიერებაა.

ადრეული ცივილიზაციების ასტრონომებმა ჩაატარეს ღამის ცაზე მეთოდური დაკვირვებები და ასტრონომიული არტეფაქტები იქნა ნაპოვნი გაცილებით ადრეული პერიოდებიდან. ასტრონომიის ორი ტიპი არსებობს: დაკვირვებული ასტრონომია და თეორიული ასტრონომია. სადამკვირვებლო ასტრონომია ორიენტირებულია მონაცემების მოპოვებასა და ანალიზზე, ძირითადად ფიზიკის ძირითადი პრინციპების გამოყენებით, ხოლო თეორიული ასტრონომია ორიენტირებულია კომპიუტერული ან ანალიტიკური მოდელების შემუშავებაზე ასტრონომიული ობიექტებისა და მოვლენების აღსაწერად.

ეს დისციპლინა არის ციური ობიექტების და ფენომენების მეცნიერება, რომლებიც წარმოიქმნება დედამიწის ატმოსფეროს გარეთ. ის ეხება ციური ობიექტების ევოლუციას, ფიზიკას, ქიმიას, მეტეოროლოგიასა და მოძრაობას, ასევე სამყაროს ფორმირებას და განვითარებას.

ასტრონომია მოიცავს ვარსკვლავების, პლანეტების, კომეტების გამოკვლევას, შესწავლას და მოდელირებას. ასტრონომების მიერ გამოყენებული ინფორმაციის უმეტესი ნაწილი გროვდება დისტანციური დაკვირვებით, თუმცა შესრულებულია ციური მოვლენების ლაბორატორიული რეპროდუქცია (მაგალითად, ვარსკვლავთშორისი საშუალების მოლეკულური ქიმია).

მიუხედავად იმისა, რომ ციური მახასიათებლებისა და ფენომენების შესწავლის წარმოშობა ძველ დროში შეიძლება აღმოჩნდეს, ამ დარგის მეცნიერული მეთოდოლოგიის განვითარება დაიწყო მე -17 საუკუნის შუა ხანებში. მთავარი ფაქტორი იყო გალილეოს შემოღებული ტელესკოპი ღამის ცის უფრო დეტალური შესასწავლად.

ასტრონომიის მათემატიკური მკურნალობა დაიწყო ნიუტონის ციური მექანიკის შემუშავებით და გრავიტაციის კანონებით, თუმცა ეს გამოწვეული იყო ასტრონომების ადრეული მუშაობით, როგორიცაა კეპლერი. მე -19 საუკუნისათვის ასტრონომია გადაიზარდა ფორმალურ მეცნიერებად, ისეთი ინსტრუმენტების დანერგვით, როგორიცაა სპექტროსკოპი და ფოტოგრაფია, ბევრად გაუმჯობესებული ტელესკოპებითა და პროფესიული ობსერვატორიების შექმნით.

საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების დისციპლინებს შორის განსხვავება ყოველთვის არ არის მკვეთრი და მათ აქვთ მრავალი დისციპლინური სფერო. ფიზიკა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებში, რაც წარმოდგენილია ასტროფიზიკით, გეოფიზიკით, ქიმიური ფიზიკით და ბიოფიზიკით. ანალოგიურად ქიმია წარმოდგენილია ისეთი სფეროებით, როგორიცაა ბიოქიმია, ქიმიური ბიოლოგია, გეოქიმია და ასტროქიმია.

სამეცნიერო დისციპლინის განსაკუთრებული მაგალითი, რომელიც მრავალ ბუნებრივ მეცნიერებას ეყრდნობა, არის გარემოსდაცვითი მეცნიერება. ეს სფერო შეისწავლის გარემოს ფიზიკური, ქიმიური, გეოლოგიური და ბიოლოგიური კომპონენტების ურთიერთქმედებას, განსაკუთრებით ადამიანის საქმიანობის ეფექტსა და ბიომრავალფეროვნებაზე და მდგრადობაზე. ეს მეცნიერება ასევე ეყრდნობა სხვა სფეროების გამოცდილებას, როგორიცაა ეკონომიკა, სამართალი და სოციალური მეცნიერებები.

შესადარებელი დისციპლინაა ოკეანოგრაფია, რადგან ის ემყარება სამეცნიერო დისციპლინების მსგავს სიგანეს. ოკეანოგრაფია დაყოფილია უფრო სპეციალიზირებულ დისციპლინებში, როგორიცაა ფიზიკური ოკეანოგრაფია და საზღვაო ბიოლოგია. ვინაიდან საზღვაო ეკოსისტემა ძალიან დიდი და მრავალფეროვანია, საზღვაო ბიოლოგია შემდგომ იყოფა მრავალ ქვეგანყოფილებად, მათ შორის სპეციალიზაციებში კონკრეტულ სახეობებში.

ასევე არსებობს ჯვარედინი დისციპლინარული სფეროების ქვეგანყოფილება, რომელსაც, იმ პრობლემების ხასიათიდან გამომდინარე, რომელსაც ისინი მიმართავენ, გააჩნია ძლიერი მიმდინარეობა, რომელიც ეწინააღმდეგება სპეციალიზაციას. სხვაგვარად რომ ვთქვათ: ინტეგრაციული გამოყენების ზოგიერთ სფეროში, ერთზე მეტი დარგის სპეციალისტები დიალოგის უმთავრესი ნაწილია. ასეთი ინტეგრაციული სფეროები, მაგალითად, მოიცავს ნანომეცნიერებას, ასტრობიოლოგიას და კომპლექსურ სისტემურ ინფორმატიკას.

მასალების მეცნიერება რედაქტირება

მასალების მეცნიერება არის შედარებით ახალი, ინტერდისციპლინარული სფერო, რომელიც ეხება მატერიისა და მისი თვისებების შესწავლას, ასევე ახალი მასალების აღმოჩენას და დიზაინს. თავდაპირველად შემუშავებული მეტალურგიის სფეროში, მასალებისა და მყარი თვისებების შესწავლა ახლა გაფართოვდა ყველა მასალაში. ეს სფერო მოიცავს მასალების ქიმიურ, ფიზიკურ და საინჟინრო პროგრამებს, მათ შორის ლითონებს, კერამიკას, ხელოვნურ პოლიმერებს და ბევრ სხვას. სფეროს ბირთვი ეხება მასალების სტრუქტურის მათ თვისებებთან დაკავშირებას.

ის არის მეცნიერებისა და ინჟინერიის კვლევის სათავეში. ეს არის სასამართლო ინჟინერიის მნიშვნელოვანი ნაწილი (მასალების, პროდუქტების, სტრუქტურების ან კომპონენტების გამოძიება, რომლებიც ვერ ხერხდება ან არ ფუნქციონირებს ან არ ასრულებს დანიშნულებას, იწვევს პიროვნების დაზიანებას ან ზიანს აყენებს ქონებას) და წარუმატებლობის ანალიზს, ეს უკანასკნელი არის გასაგები, მაგალითად, სხვადასხვა საავიაციო უბედური შემთხვევის მიზეზი. ბევრი ყველაზე მწვავე სამეცნიერო პრობლემა, რომელიც დღეს დგას, განპირობებულია არსებული მასალების შეზღუდულობით და, შედეგად, ამ სფეროში მიღწევებმა, სავარაუდოდ, მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინოს ტექნოლოგიის მომავალზე.

მასალების მეცნიერების საფუძველი მოიცავს მასალების სტრუქტურის შესწავლას და მათ თვისებებთან დაკავშირებას. მას შემდეგ, რაც მასალების მეცნიერმა იცის სტრუქტურისა და ქონების კორელაციის შესახებ, მათ შეუძლიათ გააგრძელონ მასალის ფარდობითი შესრულების შესწავლა გარკვეულ განაცხადში. მასალის სტრუქტურისა და, შესაბამისად, მისი თვისებების მთავარი განმსაზღვრელია მისი შემადგენელი ქიმიური ელემენტები და მისი დამუშავების საბოლოო ფორმა. ეს მახასიათებლები, ერთად აღებული და დაკავშირებული თერმოდინამიკისა და კინეტიკის კანონებით, არეგულირებს მასალის მიკროსტრუქტურას და, შესაბამისად, მის თვისებებს.

ზოგიერთი მეცნიერი ბუნებისმეტყველების წარმოშობას ჯერ კიდევ წინასწარ წერა-კითხვის მცოდნე ადამიანურ საზოგადოებებში ავლენს, სადაც ბუნებრივი სამყაროს გაგება აუცილებელი იყო გადარჩენისთვის. [5] ადამიანები აკვირდებოდნენ და აყალიბებდნენ ცოდნას ცხოველების ქცევისა და მცენარეების სარგებლობის შესახებ, როგორც საკვები და წამალი, რომელიც გადაეცემოდა თაობიდან თაობას. [5] ამ პრიმიტიულმა შეხედულებებმა ადგილი მისცა უფრო ფორმალიზებულ კვლევას ჩვ.წ.აღ -მდე 3500-3000 წლებში მესოპოტამიურ და ძველ ეგვიპტურ კულტურებში, რამაც წარმოადგინა ბუნებრივი ფილოსოფიის პირველი ცნობილი წერილობითი მტკიცებულება, ბუნებრივი მეცნიერების წინამორბედი. [6] მიუხედავად იმისა, რომ ნაწერები ავლენენ ინტერესს ასტრონომიის, მათემატიკისა და ფიზიკური სამყაროს სხვა ასპექტების მიმართ, ბუნების მუშაობის გამოძიების საბოლოო მიზანი ყველა შემთხვევაში რელიგიური ან მითოლოგიური იყო და არა მეცნიერული. [7]

მეცნიერების კვლევის ტრადიცია ასევე წარმოიშვა ძველ ჩინეთში, სადაც ტაოისტი ალქიმიკოსები და ფილოსოფოსები ექსპერიმენტებს ახდენდნენ ელექსირებზე სიცოცხლის გახანგრძლივებისა და დაავადებების სამკურნალოდ. [8] ისინი ყურადღებას ამახვილებდნენ იინზე და იანზე, ანუ ბუნების კონტრასტულ ელემენტებზე, იინი ასოცირდებოდა ქალურობასა და სიცივესთან, ხოლო იანგი მამაკაცურობასა და სითბოსთან. [9] ხუთი ფაზა - ცეცხლი, დედამიწა, ლითონი, ხე და წყალი - აღწერს ბუნებაში გარდაქმნების ციკლს. წყალი გადაიქცა შეშად, რომელიც ცეცხლში გადაიზარდა. ცეცხლისგან დატოვებული ფერფლი იყო მიწა. [10] ამ პრინციპების გამოყენებით, ჩინელმა ფილოსოფოსებმა და ექიმებმა შეისწავლეს ადამიანის ანატომია, დაახასიათეს ორგანოები უპირატესად იინ ან იან და გაიგეს ურთიერთობა პულსის, გულისა და სისხლის ნაკადის სხეულში, სანამ ის დასავლეთში მიიღებოდა. [11]

მცირე მტკიცებულება შემორჩა იმის შესახებ, თუ როგორ ესმოდა მდინარე ინდუსის ირგვლივ არსებული უძველესი ინდური კულტურები ბუნებას, მაგრამ ზოგიერთი მათი შეხედულება შეიძლება აისახოს ვედებში, წმინდა ინდუისტური ტექსტების ერთობლიობაში. [11] ისინი ავლენენ სამყაროს კონცეფციას, როგორც მუდმივად გაფართოებულ და მუდმივად გადამუშავებულ და რეფორმირებულს. [11] აიურვედის ტრადიციის ქირურგებმა ჯანმრთელობა და ავადმყოფობა განიხილეს, როგორც სამი იუმორის ერთობლიობა: ქარი, ნაღველი და ნახველი. [11] ჯანსაღი ცხოვრება ამ იუმორებს შორის ბალანსის შედეგი იყო. [11] აიურვედულ აზროვნებაში სხეული შედგებოდა ხუთი ელემენტისგან: მიწა, წყალი, ცეცხლი, ქარი და ცარიელი სივრცე. [11] აიურვედას ქირურგებმა ჩაატარეს რთული ოპერაციები და განავითარეს ადამიანის ანატომიის დეტალური გაგება. [11]

სოკრატემდელი ფილოსოფოსები ძველ ბერძნულ კულტურაში მიიყვანეს ბუნებრივი ფილოსოფია ერთი ნაბიჯით უახლოეს ბუნებაში მიზეზ-შედეგობრივ გამოკვლევას ძვ. [12] ბუნებრივი მოვლენები, როგორიცაა მიწისძვრა და დაბნელება, უფრო მეტად ახსნილი იყო ბუნების კონტექსტში, იმის ნაცვლად, რომ მიეკუთვნებინათ გაბრაზებული ღმერთები. [12] თალეს მილეტელი, ადრინდელი ფილოსოფოსი, რომელიც ცხოვრობდა ძვ.წ. 625 - დან 546 წლამდე, ახსნა მიწისძვრები თეორიით, რომ სამყარო წყალზე ბანაობს და რომ წყალი ბუნების ფუნდამენტური ელემენტია. [13] ჩვენს წელთაღრიცხვამდე მე –5 საუკუნეში ლეუკიპუსი იყო ატომიზმის ადრეული გამომხატველი, იდეა, რომ სამყარო შედგება ფუნდამენტური განუყოფელი ნაწილაკებისგან. [14] პითაგორამ გამოიყენა ბერძნული ინოვაციები მათემატიკაში ასტრონომიაში და თქვა, რომ დედამიწა სფერული იყო. [14]

არისტოტელეს ბუნებრივი ფილოსოფია (ძვ. წ. 400 – ახ.წ. 1100 წ.) რედაქტირება

მოგვიანებით სოკრატული და პლატონური აზროვნება ორიენტირებული იყო ეთიკაზე, მორალსა და ხელოვნებაზე და არ ცდილობდა გამოეკვლია ფიზიკური სამყარო. პლატონმა გააკრიტიკა სოკრატამდე მოაზროვნეები, როგორც მატერიალისტები და ანტირელიგიისტები. [15] არისტოტელე, პლატონის სტუდენტი, რომელიც ცხოვრობდა ძვ.წ. 384 – დან 322 წლამდე, უფრო მეტ ყურადღებას აქცევდა ბუნებრივ სამყაროს თავის ფილოსოფიაში. [16] მის ცხოველების ისტორია, მან აღწერა 110 სახეობის შიდა სამუშაოები, მათ შორის ღერო, კატის და ფუტკარი. [17] მან გამოიკვლია წიწილის ემბრიონები ღია კვერცხების გატეხვით და მათი დაკვირვებით განვითარების სხვადასხვა ეტაპზე. [18] არისტოტელეს ნაშრომები გავლენიანი იყო მე -16 საუკუნის განმავლობაში და იგი ითვლება ბიოლოგიის მამად ამ მეცნიერებაში მისი პიონერული მუშაობისათვის. [19] მან ასევე წარმოადგინა ფილოსოფია ფიზიკის, ბუნებისა და ასტრონომიის შესახებ ინდუქციური მსჯელობის გამოყენებით თავის ნაშრომებში ფიზიკა და მეტეოროლოგია. [20]

არისტოტელემ განიხილა ბუნებრივი ფილოსოფია უფრო სერიოზულად, ვიდრე მისი წინამორბედები, მაგრამ იგი მიუახლოვდა მას, როგორც მეცნიერების თეორიულ დარგს. [21] მიუხედავად ამისა, შთაგონებული მისი ნაშრომით, ძველი წელთაღრიცხვის პირველი საუკუნის ძველი რომაელი ფილოსოფოსები, მათ შორის ლუკრეციუსი, სენეკა და პლინიუს უფროსი, წერდნენ ტრაქტატებს, რომლებიც სხვადასხვა ხარისხის სიღრმისეულად ეხებოდა ბუნებრივი სამყაროს წესებს. [22] მე –3 – მე –6 საუკუნეების ბევრმა ძველმა რომაელმა ნეოპლატონისტებმა ასევე არისტოტელეს სწავლებები ფიზიკურ სამყაროზე მოარგეს ფილოსოფიას, რომელიც ხაზს უსვამდა სპირიტივიზმს. [23] ადრეული შუა საუკუნეების ფილოსოფოსებმა, მათ შორის მაკრობიუსმა, კალციდიუსმა და მარტიანუს კაპელამ, ასევე შეისწავლეს ფიზიკური სამყარო, ძირითადად კოსმოლოგიური და კოსმოგრაფიული თვალსაზრისით, წამოაყენეს თეორიები ციური სხეულებისა და ცის მოწყობის შესახებ, რომლებიც ითვლებოდა, რომ შედგებოდა ეთერისგან. [24]

არისტოტელეს ნაშრომები ბუნებრივ ფილოსოფიაზე განაგრძო თარგმნა და შესწავლა ბიზანტიის იმპერიისა და აბასიანთა სახალიფოს აღმავლობის ფონზე. [25]

ბიზანტიის იმპერიაში იოანე ფილოპონუსი, ალექსანდრიელი არისტოტელი კომენტატორი და ქრისტიანი ღვთისმეტყველი იყო პირველი, ვინც კითხვის ნიშნის ქვეშ დააყენა არისტოტელეს ფიზიკის სწავლება. არისტოტელესგან განსხვავებით, რომელმაც თავისი ფიზიკა ვერბალურ კამათს დაუმყარა, ფილოპონუსი ნაცვლად ამისა დაეყრდნო დაკვირვებას და ამტკიცებდა დაკვირვებას და არა სიტყვიერ კამათს. [26] მან შემოიღო იმპულსის თეორია. იოანო ფილოპონუსის კრიტიკა არისტოტელეს ფიზიკის პრინციპებისადმი გალილეო გალილეის შთაგონების წყარო გახდა სამეცნიერო რევოლუციის დროს. [27] [28]

მათემატიკასა და მეცნიერებაში აღორძინება მოხდა აბასიანთა ხალიფატის დროს მე -9 საუკუნიდან მოყოლებული, როდესაც მუსულმანი მეცნიერები გააფართოვეს ბერძნულ და ინდურ ბუნებრივ ფილოსოფიაზე. [29] სიტყვები ალკოჰოლი, ალგებრა და ზენიტი ყველას აქვს არაბული ფესვები. [30]

შუა საუკუნეების ბუნებრივი ფილოსოფია (1100–1600) რედაქტირება

Aristotle's works and other Greek natural philosophy did not reach the West until about the middle of the 12th century, when works were translated from Greek and Arabic into Latin. [31] The development of European civilization later in the Middle Ages brought with it further advances in natural philosophy. [32] European inventions such as the horseshoe, horse collar and crop rotation allowed for rapid population growth, eventually giving way to urbanization and the foundation of schools connected to monasteries and cathedrals in modern-day France and England. [33] Aided by the schools, an approach to Christian theology developed that sought to answer questions about nature and other subjects using logic. [34] This approach, however, was seen by some detractors as heresy. [34] By the 12th century, Western European scholars and philosophers came into contact with a body of knowledge of which they had previously been ignorant: a large corpus of works in Greek and Arabic that were preserved by Islamic scholars. [35] Through translation into Latin, Western Europe was introduced to Aristotle and his natural philosophy. [35] These works were taught at new universities in Paris and Oxford by the early 13th century, although the practice was frowned upon by the Catholic church. [36] A 1210 decree from the Synod of Paris ordered that "no lectures are to be held in Paris either publicly or privately using Aristotle's books on natural philosophy or the commentaries, and we forbid all this under pain of excommunication." [36]

In the late Middle Ages, Spanish philosopher Dominicus Gundissalinus translated a treatise by the earlier Persian scholar Al-Farabi called On the Sciences into Latin, calling the study of the mechanics of nature scientia naturalis, or natural science. [37] Gundissalinus also proposed his own classification of the natural sciences in his 1150 work On the Division of Philosophyრა [37] This was the first detailed classification of the sciences based on Greek and Arab philosophy to reach Western Europe. [37] Gundissalinus defined natural science as "the science considering only things unabstracted and with motion," as opposed to mathematics and sciences that rely on mathematics. [38] Following Al-Farabi, he then separated the sciences into eight parts, including physics, cosmology, meteorology, minerals science, and plant and animal science. [38]

Later philosophers made their own classifications of the natural sciences. Robert Kilwardby wrote On the Order of the Sciences in the 13th century that classed medicine as a mechanical science, along with agriculture, hunting and theater while defining natural science as the science that deals with bodies in motion. [39] Roger Bacon, an English friar and philosopher, wrote that natural science dealt with "a principle of motion and rest, as in the parts of the elements of fire, air, earth and water, and in all inanimate things made from them." [40] These sciences also covered plants, animals and celestial bodies. [40] Later in the 13th century, a Catholic priest and theologian Thomas Aquinas defined natural science as dealing with "mobile beings" and "things which depend on a matter not only for their existence but also for their definition." [41] There was wide agreement among scholars in medieval times that natural science was about bodies in motion, although there was division about the inclusion of fields including medicine, music and perspective. [42] Philosophers pondered questions including the existence of a vacuum, whether motion could produce heat, the colors of rainbows, the motion of the earth, whether elemental chemicals exist, and where in the atmosphere rain is formed. [43]

In the centuries up through the end of the Middle Ages, natural science was often mingled with philosophies about magic and the occult. [44] Natural philosophy appeared in a wide range of forms, from treatises to encyclopedias to commentaries on Aristotle. [45] The interaction between natural philosophy and Christianity was complex during this period some early theologians, including Tatian and Eusebius, considered natural philosophy an outcropping of pagan Greek science and were suspicious of it. [46] Although some later Christian philosophers, including Aquinas, came to see natural science as a means of interpreting scripture, this suspicion persisted until the 12th and 13th centuries. [47] The Condemnation of 1277, which forbade setting philosophy on a level equal with theology and the debate of religious constructs in a scientific context, showed the persistence with which Catholic leaders resisted the development of natural philosophy even from a theological perspective. [48] Aquinas and Albertus Magnus, another Catholic theologian of the era, sought to distance theology from science in their works. [49] "I don't see what one's interpretation of Aristotle has to do with the teaching of the faith," he wrote in 1271. [50]

Newton and the scientific revolution (1600–1800) Edit

By the 16th and 17th centuries, natural philosophy underwent an evolution beyond commentary on Aristotle as more early Greek philosophy was uncovered and translated. [51] The invention of the printing press in the 15th century, the invention of the microscope and telescope, and the Protestant Reformation fundamentally altered the social context in which scientific inquiry evolved in the West. [51] Christopher Columbus's discovery of a new world changed perceptions about the physical makeup of the world, while observations by Copernicus, Tyco Brahe and Galileo brought a more accurate picture of the solar system as heliocentric and proved many of Aristotle's theories about the heavenly bodies false. [52] A number of 17th-century philosophers, including Thomas Hobbes, John Locke and Francis Bacon made a break from the past by rejecting Aristotle and his medieval followers outright, calling their approach to natural philosophy as superficial. [53]

The titles of Galileo's work Two New Sciences and Johannes Kepler's New Astronomy underscored the atmosphere of change that took hold in the 17th century as Aristotle was dismissed in favor of novel methods of inquiry into the natural world. [54] Bacon was instrumental in popularizing this change he argued that people should use the arts and sciences to gain dominion over nature. [55] To achieve this, he wrote that "human life [must] be endowed with new discoveries and powers." [56] He defined natural philosophy as "the knowledge of Causes and secret motions of things and enlarging the bounds of Human Empire, to the effecting of all things possible." [54] Bacon proposed that scientific inquiry be supported by the state and fed by the collaborative research of scientists, a vision that was unprecedented in its scope, ambition, and form at the time. [56] Natural philosophers came to view nature increasingly as a mechanism that could be taken apart and understood, much like a complex clock. [57] Natural philosophers including Isaac Newton, Evangelista Torricelli and Francesco Redi conducted experiments focusing on the flow of water, measuring atmospheric pressure using a barometer and disproving spontaneous generation. [58] Scientific societies and scientific journals emerged and were spread widely through the printing press, touching off the scientific revolution. [59] Newton in 1687 published his The Mathematical Principles of Natural Philosophy, ან Principia Mathematica, which set the groundwork for physical laws that remained current until the 19th century. [60]

Some modern scholars, including Andrew Cunningham, Perry Williams, and Floris Cohen, argue that natural philosophy is not properly called a science, and that genuine scientific inquiry began only with the scientific revolution. [61] According to Cohen, "the emancipation of science from an overarching entity called 'natural philosophy' is one defining characteristic of the Scientific Revolution." [61] Other historians of science, including Edward Grant, contend that the scientific revolution that blossomed in the 17th, 18th and 19th centuries occurred when principles learned in the exact sciences of optics, mechanics, and astronomy began to be applied to questions raised by natural philosophy. [61] Grant argues that Newton attempted to expose the mathematical basis of nature – the immutable rules it obeyed – and in doing so joined natural philosophy and mathematics for the first time, producing an early work of modern physics. [62]

The scientific revolution, which began to take hold in the 17th century, represented a sharp break from Aristotelian modes of inquiry. [63] One of its principal advances was the use of the scientific method to investigate nature. Data was collected and repeatable measurements made in experiments. [64] Scientists then formed hypotheses to explain the results of these experiments. [65] The hypothesis was then tested using the principle of falsifiability to prove or disprove its accuracy. [65] The natural sciences continued to be called natural philosophy, but the adoption of the scientific method took science beyond the realm of philosophical conjecture and introduced a more structured way of examining nature. [63]

Newton, an English mathematician and physicist was the seminal figure in the scientific revolution. [66] Drawing on advances made in astronomy by Copernicus, Brahe, and Kepler, Newton derived the universal law of gravitation and laws of motion. [67] These laws applied both on earth and in outer space, uniting two spheres of the physical world previously thought to function independently of each other, according to separate physical rules. [68] Newton, for example, showed that the tides were caused by the gravitational pull of the moon. [69] Another of Newton's advances was to make mathematics a powerful explanatory tool for natural phenomena. [70] While natural philosophers had long used mathematics as a means of measurement and analysis, its principles were not used as a means of understanding cause and effect in nature until Newton. [70]

In the 18th century and 19th century, scientists including Charles-Augustin de Coulomb, Alessandro Volta, and Michael Faraday built upon Newtonian mechanics by exploring electromagnetism, or the interplay of forces with positive and negative charges on electrically charged particles. [71] Faraday proposed that forces in nature operated in "fields" that filled space. [72] The idea of fields contrasted with the Newtonian construct of gravitation as simply "action at a distance", or the attraction of objects with nothing in the space between them to intervene. [72] James Clerk Maxwell in the 19th century unified these discoveries in a coherent theory of electrodynamics. [71] Using mathematical equations and experimentation, Maxwell discovered that space was filled with charged particles that could act upon themselves and each other and that they were a medium for the transmission of charged waves. [71]

Significant advances in chemistry also took place during the scientific revolution. Antoine Lavoisier, a French chemist, refuted the phlogiston theory, which posited that things burned by releasing "phlogiston" into the air. [72] Joseph Priestley had discovered oxygen in the 18th century, but Lavoisier discovered that combustion was the result of oxidation. [72] He also constructed a table of 33 elements and invented modern chemical nomenclature. [72] Formal biological science remained in its infancy in the 18th century, when the focus lay upon the classification and categorization of natural life. This growth in natural history was led by Carl Linnaeus, whose 1735 taxonomy of the natural world is still in use. Linnaeus in the 1750s introduced scientific names for all his species. [73]

19th-century developments (1800–1900) Edit

By the 19th century, the study of science had come into the purview of professionals and institutions. In so doing, it gradually acquired the more modern name of natural science. Ტერმინი scientist was coined by William Whewell in an 1834 review of Mary Somerville's On the Connexion of the Sciencesრა [74] But the word did not enter general use until nearly the end of the same century.

Modern natural science (1900–present) Edit

According to a famous 1923 textbook, Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances, by the American chemist Gilbert N. Lewis and the American physical chemist Merle Randall, [75] the natural sciences contain three great branches:

Aside from the logical and mathematical sciences, there are three great branches of natural science which stand apart by reason of the variety of far reaching deductions drawn from a small number of primary postulates — they are mechanics, electrodynamics, and thermodynamics. [76]

Today, natural sciences are more commonly divided into life sciences, such as botany and zoology and physical sciences, which include physics, chemistry, astronomy, and Earth sciences.


Academic Advising

The objectives of the university’s academic advising program are to help advisees identify and achieve their academic goals, to promote their intellectual discovery, and to encourage students to take advantage of both in-and out-of class educational opportunities in order that they become self-directed learners and decision makers.

Both advisers and advisees share responsibility for making the advising relationship succeed. By encouraging their advisees to become engaged in their education, to meet their educational goals, and to develop the habit of learning, advisers assume a significant educational role. The advisee's unit of enrollment will provide each advisee with a primary academic adviser, the information needed to plan the chosen program of study, and referrals to other specialized resources.

თახვი

Cassandra Miller-Butterworth
Associate Professor of Biology
100 University Drive
Monaca, PA 15061
724-773-3527
[email protected]

Brandywine

Elizabeth Dudkin, Ph.D.
Associate Teaching Professor, Biology
Main Building, 312 A
25 Yearsley Mill Road
Media, PA 19063
610-892-1459
[email protected]

Schuylkill

Lucas Redmond
Program Coordinator, Biology
C-001 200 University Drive
Schuylkill Haven, PA 17972
570-385-6167
[email protected]

Scranton

Agnes Kim
Associate Professor of Physics
Dawson Building 212C
Dunmore, PA 18512
570-963-2549
[email protected]

Anne Vardo-Zalik
Associate Professor of Biology
1 Elias Science Building
York, PA 17403
717-718-6705
[email protected]

Abington

Eric Ingersoll
Program Chair
1600 Woodland Road
Abington, PA 19001
215-881-7492
[email protected]

Altoona

Corien Bakermans
Professor of Microbiology
Hawthorn Building 204
3000 Ivyside Park
Altoona, PA 16601
814-940-3313
[email protected]

Berks

Maureen Dunbar
Program Coordinator, Associate Professor
Luerssen 101H
Reading, PA 19610
640-396-6328
[email protected]

Harrisburg

Sairam V. Rudrabhatla, Ph.D.
Program Chair
Science and Technology Building, TL 174
Middletown, PA 17057
717-948-6560
[email protected]

University Park

Barbara DeHart
Director, Undergraduate Biology Advising
227 Ritenour Building
University Park, PA 16802
814-865-2329
[email protected]


Renaissance Botany – the German Botanists

Otto Brunfels (Public Domain)

The need for better medicines and healing herbs fuelled an explosion in the study of botany, moving it away from garbled old-wives’ tales and folklore, although some of that knowledge was useful, and moving it into a proper system of classification and study of plant structure and properties. The Germans were particularly influential in the art of herbalism, an affinity that is apparent even today and a trend that still infuses Germanic heritage and the collective psyche. In 1530, Otto Brunfels (1488–1534) published two landmark books about medicinal herbs, Herbarium vivae icones (1530 and 1536, in three parts) and Contrafayt Kräuterbuch (1532-1537, in two parts), which included some wonderful woodcuts illustrating the plants he found during his wandering through Germany.

Contrafayt Kräuterbuch, Otto Brunfels (Public Domain)

These diagrams brought the book to life and aided study and identification, and he was careful to describe the plants independently of their medicinal uses, making an important distinction between medical herbalism and the study of plants for its own sake. Brunfels took full advantage of the advances in printing and included detailed, rich illustrations, and he brought the knowledge of plants to a much wider audience, using realism rather than artistic license in the illustrations. Also a theologian and physician, he developed a love of studying plants through herbalism and the drive to classify healing and medicinal plants. He is regarded as one of the first true botanists, often referred to as a father of botany, and he relied upon his own observations rather than draw upon the works of the ancients. To complete the German stranglehold on botany during the early renaissance period, Hieronymus Bock (1498–1554) and Leonhard Fuchs (1501­-1566) published books about wildflowers. These volumes were packed with information about the various types, undoubtedly aiding identification in the field and ensuring that potential botanists could identify plants without the need for experience or teachers. Little is known about Bock but, in 1529, he produced a book called the. Kreutterbuch (lit. "Plant book"). This work documented over 700 plants found in his native Germany and he classified them according to characteristics and medicinal uses, a drift away from following the classifications used by the Ancient Greek, Roman, and Islamic scholars. He was also careful to include the geographical and ecological distribution, stating in which habitats the plants were most likely to be found.

Portrait of Leonhart Fuchs (Public Domain)

Fuchs specialized in herbal medicines and remedies, writing books about the uses of medicinal herbs that blended the work of classical scholars with his own insights and experience. He removed the folklore and arcane philosophy from medicine and stuck to documenting the uses of specific plants and herbs. His first publication, Errata recentiorum medicorum (Errors of recent doctors), in 1530, advised physicians to use simple herbal remedies rather than the complex alchemical mixes that dominated medicine and which were built upon flawed models of the universe, often causing more harm than good. Fuchs also contributed a guide to herbal plants, De historia stirpium commentarii insignes (Notable commentaries on the history of plants), which became available in German, English and Dutch. Fuchs did not attempt to classify plants according to characteristics but stuck with an encyclopaedic format, in alphabetical order, and he described the characteristics of over 500 plants: 400 wild and 100 domesticated. The book also included over 500 woodcuts of plants, aiding identification and reinforcing the importance of using skilled illustrators, such as Heinrich Füllmauer and Albert Meyer, and a talented woodcutter such as Veit Rudolph. Fuchs also ensured that the illustrators and woodcutter were acknowledged in the book, understanding that they were an essential part of the process and giving them due credit.


შესავალი

ჯუმპამინის ქლორიდი (JCl) არის კუნთების მეტაბოლიზმის ბუნებრივი ნარჩენების პროდუქტი ბაყაყების მრავალ სახეობაში (Phrogsucker et al. 1957). გარდა ამისა ეს იყო მოხსენებული Phrogsucker et al. (1957), რომ ამ ქიმიური ნივთიერების 60% –მდე ხელახლა შეიწოვება შარდის ბუშტიდან ექსკრეციის წინ. ამ შედეგმა განაპირობა არაერთი კვლევა, რომელიც ცდილობდა დაედგინა ამ პროდუქტის რეაბსორბციის უპირატესობა. ერთ – ერთმა ბოლო კვლევამ აჩვენა, რომ JCl– ის ინექციამ სისხლში გაზარდა კუნთების მასა ლეოპარდის ბაყაყში რანა პიპიენსი (ჰილაფლექსი და სმიტი 1988). Anurheight (1990) იყო პირველი, ვინც აჩვენა შესრულების შესაძლებლობების ფაქტობრივი გაუმჯობესება, აჩვენა ცურვის წარმოდგენა აფრიკულ ბრჭყალ ბაყაყზე ქსენოპუს ლავისი გაუმჯობესდა დიეტაში JCl დამატებით. შემდგომში, სხვა კვლევაში, ხის ბაყაყები (Hyla cinereaJCl– ით ინექციისას აღმოჩნდა, რომ ფეხის კუნთები იყო საგრძნობლად უფრო დიდი და შეძლეს უფრო მაღლა და სწრაფად ასვლა, ვიდრე არა (სმიტი, 1992). JCl მოქმედების მექანიზმი კუნთების ზრდაზე და კუნთების შეკუმშვაზე ჯერ კიდევ უცნობია. ის შეიძლება ურთიერთქმედებდეს კუნთების შეკუმშვაში ჩართულ ფერმენტებთან, როგორც სმიტმა (1992) შემოგვთავაზა, ან შეიძლება პირდაპირ იმოქმედოს თავად კუნთების მექანიკურ თვისებებზე. ეს შემოთავაზებულია ჰორმონის gogetemall– ის მოქმედებისათვის ხის ხვლიკის კუნთების ზრდაზე ფილანტროპუს ქსოვილი (ჰერპბრეინი და ფუცი 1992). ბაყაყებზე ხტომაში შეჯიბრებებში JCl– ით დოპინგის გაზრდის გამო შეშფოთება ვარაუდობს, რომ JCl– ის გავლენის შემდგომი შესწავლა აუცილებელია ხტუნვის შესრულებაზე (Twainson 1990).

წინამდებარე კვლევა ჩატარდა იმის დასადგენად, ჰქონდა თუ არა JCl რაიმე პირდაპირ გავლენას გვარის ბაყაყების ხტუნვაზე რანარა ჩვენ ვივარაუდოთ, რომ ადრეულ კვლევებში ნაჩვენები კუნთების მასის მომატება (ჰილაფლექსი და სმიტი 1988) გამოიწვევს ხტომის მანძილის გაუმჯობესებას. შესაბამისად, ჩვენ ვიწინასწარმეტყველებდით, რომ JCl– ით შეყვანილ ბაყაყებს უნდა ჰქონოდათ უფრო დიდი კუნთები და გადახტუნულიყვნენ უფრო მეტად ვიდრე ბაყაყები, რომლებსაც JCl არ გაუკეთებიათ. ასეთი შედეგი მიგვითითებს JCl რეაბსორბციის ბიოლოგიურ ფუნქციაზე. ჩვენ ასევე გამოვიკვლიეთ ტემპერატურის გავლენა JCl– ის ეფექტების მოდიფიკაციაზე გადახტომის შესრულებაზე. ტემპერატურის ზემოქმედების დემონსტრირება ნათელს მოჰფენს იმ მექანიზმს, რომელიც მონაწილეობს JCl– ის მიერ გამოწვეულ კუნთში განხორციელებულ ცვლილებებში. ადრეული კვლევების საფუძველზე (სმიტი 1992) ჩვენ ვივარაუდოთ, რომ JCl მოქმედებს კუნთების შეკუმშვასთან დაკავშირებულ ფერმენტებზე ზემოქმედების ქვეშ. თუ ეს ასეა და რადგან ტემპერატურის ზრდა ხშირად იწვევს ფერმენტების აქტივობის ზრდას, ჩვენ ვიწინასწარმეტყველებთ, რომ გადახტომის მანძილი ტემპერატურის მატებასთან ერთად ექსპონენციალურად გაუმჯობესდება.

JCl– ის გავლენა ხტუნვის მაჩვენებლებზე შემოწმდა ნარკოტიკების სისხლში ბაყაყების შეყვანით და საშუალო პირობებში ხტუნვის მანძილის გაზომვით სპეციფიკურ პირობებში. გადახტომის მანძილზე ტემპერატურის გავლენა შეფასდა ერთიდაიგივე ექსპერიმენტების ჩატარებით გარემოს სხვადასხვა ტემპერატურის დიაპაზონში. კვლევა ჩატარდა ბაყაყების ორ სხვადასხვა სახეობაზე, ლეოპარდის ბაყაყზე (რანა პიპიენსი) და ბულფროგი (რანა კატესბეიანა), რათა დაენახა, იყო თუ არა დაკვირვებული ეფექტები სახეობების სპეციფიკური ან უფრო ზოგადი.

მასალები და გამაძლიერებელი მეთოდები

JCl– ის გავლენა გადახტომის მანძილზე:

ათი ნიმუში რანა პიპიენსი გაუკეთეს 1.0 მლ. 10% JCl ხსნარი. ათ საკონტროლო ბაყაყს ჩაუტარდა ინექცია 1.0 მლ .9% NaCl ხსნარი. ყველა ბაყაყი ინახებოდა 3 მ კვადრატულ ავზში 25 0 C ტემპერატურაზე 1 დღის განმავლობაში 1 ინჩ წყალში. ამ დროს თითოეული ბაყაყი მოათავსეს ღია იატაკზე და აიძულა 3 -ჯერ გადახტომა ბაყაყის უკან მიწაზე დარტყმით. გადახტომის მანძილი განისაზღვრა, როგორც საშუალო 3 ნახტომი. იგივე პროცედურა განმეორდა გამოყენებით რანა კატესბეიანა.

ტემპერატურის გავლენა გადახტომის მანძილზე:

JCl– ით დამუშავებული ბაყაყები მოთავსებულია 3 მ კვადრატული ტემპერატურის კონტროლირებად ავზში, რომელიც შეიცავს 1 ინჩ წყალს და მერყეობს 0 – დან 90 0 C– მდე 10 0 C ინტერვალებით. ბაყაყები დარჩნენ ტემპერატურის კონტროლირებად ავზებში 24 საათის განმავლობაში, შემდეგ კი ტესტირება, როგორც ზემოთ, ხტუნვის შესრულებაზე.

შედეგები

JCl– ის გავლენა გადახტომის მანძილზე შესწავლილი იქნა გვარის ბაყაყების ორ სახეობაში რანა 25 0 C ტემპერატურაზე და შემდგომ ბაყაყებზე, რომლებიც შენარჩუნებული იყო ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში.

JCl– ის გავლენა ხტომის მანძილზე 25 – ზე 0 გრადუსი:

როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 1 ნახტომის მანძილი კონტროლისთვის რანა პიპიენსი იყო 2.3 მ და JCl დამუშავებული რანა პიპიენსი იყო 4.2 მ. ში რანა კატესბეიანა ხტუნვის მანძილი საკონტროლო ბაყაყებისთვის იყო 2.6 მ და JCl დამუშავებული ბაყაყებისთვის 2.5 მ. ფიგურა 1 -დან ნათელია, რომ JCl– მა საოცარი გავლენა მოახდინა რანა პიპიენსი, მაგრამ მცირედი ან არანაირი გავლენა იქონია მასზე რანა კატესბეიანა .

ტემპერატურის გავლენა გადახტომის მანძილზე:

როგორც ცხრილში 2 ჩანს ნახტომის ყველაზე დიდი მანძილი რანა პიპიენსი იყო 9.0 მ 90 0 C ტემპერატურაზე და ყველაზე დაბალი ხტუნვის მანძილი იყო 2.5 მ 0 0 C. როგორც ჩანს ცხრილში 2 for რანა კატესბეიანა ყველაზე დიდი მანძილი იყო 9.1 მ 90 0 C ტემპერატურაზე, მაგრამ ყველაზე დაბალი მანძილი იყო 2.0 მ 30 0 C ტემპერატურაზე. ურთიერთობა ტემპერატურასა და ხტუნვის მანძილს შორის ნაჩვენებია რანა პიპიენსი ფიგურაში 2. იგივე ურთიერთობა რანა პიპიენსი ნაჩვენებია ნახატზე 3. სურათი 2 -დან ნათელია, რომ ამისთვის R. pipiens ხტუნვის მანძილი იზრდება წრფივად ტემპერატურასთან ერთად. ამისთვის რ.ივანა ტემპერატურა ასევე გავლენას ახდენს გადახტომის მანძილზე დაახლოებით წრფივი ფორმით, მაგრამ არ იმოქმედებს მანამ, სანამ ტემპერატურა არ გადააჭარბებს 30 0 C. ტემპერატურაზე 30 0 C- ზე დაბალ ტემპერატურაზე გადახტომის მანძილი იცვლება მხოლოდ ოდნავ 2.0 მ -დან 2.5 მ -მდე.

გარდა ამისა, აღინიშნა, რომ დამუშავებული ბაყაყები უფრო მაღალი ტემპერატურის ზემოქმედებით აჩვენებდნენ წონის გაზომვას.

JCl– ის გავლენა გადახტომის მანძილზე რანა პიპიენსი და რანა კატესბეიანა 25 -ზე 0 გრადუსი


2.5: Conclusion - Biology

ცოცხალ სამყაროში აზოტის შეყვანა რთულია. Plants and phytoplankton are not equipped to incorporate nitrogen from the atmosphere (which exists as tightly-bonded, triple-covalent N2), even though this molecule comprises approximately 78 percent of the atmosphere. Nitrogen enters the living world via free-living and symbiotic bacteria, which incorporate nitrogen into their macromolecules through nitrogen fixation (conversion of N2). ციანობაქტერიები ცხოვრობენ წყლის უმეტეს ეკოსისტემებში, სადაც მზის სინათლეა, ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ აზოტის ფიქსაციაში. Cyanobacteria are able to use inorganic sources of nitrogen to “fix” nitrogen. Rhizobium bacteria live symbiotically in the root nodules of legumes (such as peas, beans, and peanuts), providing them with the organic nitrogen they need. Free-living bacteria, such as აზოტობაქტერი, ასევე მნიშვნელოვანი აზოტის აფიქსირებს.

Organic nitrogen is especially important to the study of ecosystem dynamics as many ecosystem processes, such as primary production and decomposition, are limited by the available supply of nitrogen. The nitrogen that enters living systems by nitrogen fixation is successively converted from organic nitrogen back into nitrogen gas by bacteria. ხმელეთის სისტემებში ეს პროცესი სამ საფეხურად ხდება: ამონიფიკაცია, ნიტრიფიკაცია და დენიტრიფიკაცია. პირველი, ამონიფიკაციის პროცესი აზოტოვან ნარჩენებს ცოცხალი ცხოველებიდან ან მკვდარი ცხოველების ნაშთებიდან გარდაქმნის ამონიუმში (NH4 +) გარკვეული ბაქტერიებითა და სოკოებით. მეორე, ამონიუმი გარდაიქმნება ნიტრიტებად (NO2 -) ბაქტერიების ნიტრიფიკაციით, როგორიცაა ნიტროზომონასნიტრიფიკაციის გზით. შემდგომში ნიტრიტები გარდაიქმნება ნიტრატებად (NO3 − ) by similar organisms. მესამე, ხდება დენიტრიფიკაციის პროცესი, რომლის დროსაც ბაქტერიები, როგორიცაა ფსევდომონას და კლოსტრიდიუმი, convert the nitrates into nitrogen gas, allowing it to re-enter the atmosphere.

Nitrogen fixation: Nitrogen enters the living world from the atmosphere via nitrogen-fixing bacteria. This nitrogen and nitrogenous waste from animals is then processed back into gaseous nitrogen by soil bacteria, which also supply terrestrial food webs with the organic nitrogen they need.

Human activity can release nitrogen into the environment by two primary means: the combustion of fossil fuels, which releases different nitrogen oxides, and the use of artificial fertilizers in agriculture, which are then washed into lakes, streams, and rivers by surface runoff. Atmospheric nitrogen is associated with several effects on earth’s ecosystems, including the production of acid rain (as nitric acid, HNO3) და სათბურის გაზები (აზოტის ოქსიდის სახით, N2O), potentially causing climate change. A major effect from fertilizer runoff is saltwater and freshwater eutrophication: a process whereby nutrient runoff causes the excess growth of microorganisms, depleting dissolved oxygen levels and killing ecosystem fauna.

მსგავსი პროცესი ხდება ზღვის აზოტის ციკლში, სადაც ამონიფიკაციის, ნიტრიფიკაციისა და დენიტრიფიკაციის პროცესები ხორციელდება ზღვის ბაქტერიების მიერ. Some of this nitrogen falls to the ocean floor as sediment, which can then be moved to land in geologic time by uplift of the earth’s surface, becoming incorporated into terrestrial rock. მიუხედავად იმისა, რომ აზოტის გადაადგილება კლდიდან პირდაპირ ცოცხალ სისტემაში ტრადიციულად უმნიშვნელო იყო ატმოსფეროდან დაფიქსირებულ აზოტთან შედარებით, ბოლოდროინდელმა კვლევამ აჩვენა, რომ ეს პროცესი მართლაც შეიძლება იყოს მნიშვნელოვანი და უნდა შედიოდეს აზოტის გლობალური ციკლის ნებისმიერ კვლევაში.


მასალა და მეთოდები

Illumina (Illumina HiSeq 2000) libraries were generated from purified N. nucifera 'China Antique' nuclear DNA with inserts of 180 bp, 500 bp, 3.8 kb and 8 kb and assembled using ALLPATHS-LG. 454/Roche (GSFLX pyrosequencing platform) 20 kb mate pair reads were used for scaffolding. RNAseq data generated from various lotus tissues were used for annotation and RNAseq differential gene expression analysis using CLC Genomics Workbench 5.0 (CLC Bio, Aarhus, Denmark). MAKER version 2.22 was used in combination with the assembled RNAseq data to annotate 26,685 genes in the lotus genome. Detailed methods for genome assembly, annotation and analyses are provided in Additional file 1.


Უყურე ვიდეოს: Notes for IB Biology Chapter (დეკემბერი 2021).