บทที่ 1 ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต
การศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต คือ วิชาวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งที่เรียกว่า ชีววิทยา (biology)
นักเรียนเคยสงสัยหรือไม่ว่าสิ่งมีชีวิตมีลักษณะอย่างไร และพลังงานสำหรับการดำรงชีวิตได้มาจากไหน สิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่ ทำไมเราจึงต้องศึกษาวิชาชีววิทยา ซึ่งคำถามเหล่านี้นักเรียนจะได้ศึกษาและค้นหาคำตอบต่อไป
นักเรียนเคยสงสัยหรือไม่ว่าสิ่งมีชีวิตมีลักษณะอย่างไร และพลังงานสำหรับการดำรงชีวิตได้มาจากไหน สิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่ ทำไมเราจึงต้องศึกษาวิชาชีววิทยา ซึ่งคำถามเหล่านี้นักเรียนจะได้ศึกษาและค้นหาคำตอบต่อไป
1.1 สิ่งมีชีวิตคืออะไร
ในการตอบคำถามนี้ แต่ละคนอาจตอบได้แตกต่างกัน บางคนอาจตอบว่า สิ่งมีชีวิต คือ สิ่งที่
เคลื่อนไหวได้ หายใจได้ สืบพันธุ์ได้ เจริญเติบโตได้ ฯลฯ ซึ่งคำตอบเหล่านี้เป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตทั้งสิ้น
สิ่งต่างๆ ที่เราพบเห็นอยู่ทั่วไป ทุกคนคงสามารถแยกได้ว่าสิ่งใดเป็นสิ่งมีชีวิต ซากของสิ่งมีชีวิต หรือสิ่งไม่มีชีวิต แต่อาจมีสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่หลายคนอาจบอกไม่ได้ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตหรือไม่ เช่น ฟองน้ำ กัลปังหา ปะการัง ไดอะตอม ดาวมงกุฎหนาม เป็นต้น จึงเป็นสิ่งที่น่าสงสัยว่า นักชีววิทยาใช้เกณฑ์อะไรในการจำแนกสิงที่พบเห็นว่าเป็นสิ่งมีชีวิต
ในการตอบคำถามนี้ แต่ละคนอาจตอบได้แตกต่างกัน บางคนอาจตอบว่า สิ่งมีชีวิต คือ สิ่งที่
เคลื่อนไหวได้ หายใจได้ สืบพันธุ์ได้ เจริญเติบโตได้ ฯลฯ ซึ่งคำตอบเหล่านี้เป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตทั้งสิ้น
สิ่งต่างๆ ที่เราพบเห็นอยู่ทั่วไป ทุกคนคงสามารถแยกได้ว่าสิ่งใดเป็นสิ่งมีชีวิต ซากของสิ่งมีชีวิต หรือสิ่งไม่มีชีวิต แต่อาจมีสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่หลายคนอาจบอกไม่ได้ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตหรือไม่ เช่น ฟองน้ำ กัลปังหา ปะการัง ไดอะตอม ดาวมงกุฎหนาม เป็นต้น จึงเป็นสิ่งที่น่าสงสัยว่า นักชีววิทยาใช้เกณฑ์อะไรในการจำแนกสิงที่พบเห็นว่าเป็นสิ่งมีชีวิต
1.1.1 สิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์
มีผู้สังเกตแหนในอ่างที่อยู่ในบริเวณที่มีแสงแดด พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงดังภาพ
จากการสังเกต นักเรียนคงทราบว่าเมื่อเวลาผ่านไปประมาณ 1 เดือน แหนมีการเพิ่มจำนวนขึ้นโดยการแตกหน่อในทำนองเดียวกันคนที่ชอบเลี้ยงปลาหางนกยูคงพบว่า จากการเริ่มต้นเลี้ยงปลาเพียง 4-5 คู่ หลังจากนั้นประมาณ 1 เดือน จะมีลูกปลาหางนกยูเกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก ลูกปลาเหล่านี้ย่อมเกิดมาจากการผสมของอสุจิจากพ่อปลาและไข่จากแม่ปลา เกิดกระบวนการปฏิสนธิกลายเป็นไซโกต ซึ่งจะเจริณเป้นเอ็มบริโอและตัวต็มวัยที่มีรูปร่างลักษณะคล้ายคลึงกับพ่อแม่ การเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิต เช่น ปลาหางนกยูจึงจัดว่า เป็นการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ และการเพิ่มจำนวนของแหนเนื่องจากการแตกหน่อจึงจัดว่าเป็นการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
จะเห็นได้ว่า การสืบพันธุ์ (reproduction) เป็นลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิต การสืบพันธุ์เป็นกระบวนการเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน (species) เพื่อดำรงรักษาเผ่าพันธุ์ไว้ โดยการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่ง
การที่สิ่งมีชีวิตมีรูปร่างลักษณะคล้ายพ่อและแม่ของตน เนื่องจากมีการถ่ายทอดหน่วยพันธุกรรมที่ควบคุมลักษณะต่างๆ
1.1.2 สิ่งมีชีวิตต้องการสารอาหารและพลังงาน
ในธรรมชาติปลาที่ถูกขังอยู่รวมกันจำนวนมาก นักเรียนแยกได้ไหมว่าตัวใดยังมีชีวิตอยู่ ตัวใดตายไปแล้ว นักเรียนคงบอกได้ว่าตัวที่ตายแล้ว คือตัวที่หยุดนิ่งไม่เคลื่อนไหว ไม่หายใจ เมื่อไม่หายใจก็ไม่มีพลังงานในการทำกิจกรรมต่างๆ พลังงานสำคัญต่อการมีชีวิตอย่างไร สัตว์ได้พลังงานโดยการกินสัตว์หรือพืชอื่นเป็นอาหาร เช่น คางคก จับแมลง นกจิกกินหนอนหรือเมล็ดพืช กวางกินใบไม้ แมวกินหนู ส่วนพืชต้องการน้ำ แสงสว่าง และคาร์บอนไดออกไซด์ เราเองก็ต้องการอาหารทุกวัน ในบางประเทศมีอาหารไม่เพียงพอต่อการบริโภคทำให้ประชาชนอดอยาก มีร่างกายซูบผอม ถ้าคนและสัตว์อดอาหารนานๆ ก็จะตายในที่สุด สิ่งมีชีวิตจะไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ถ้าปราศจากอาหารและพลังงาน อาหารและพลังงานจำเป็นต่อการดำรงชีวิตอย่างไร
ในอาหารมีสารอาหารช่วยเสริมสร้างให้ร่างกายเจริญเติบโตซ่อมแซมเนื้อที่ชำรุด สารอาหารเหล่านี้ บางชนิดสลายแล้วจะให้พลังงานเพื่อใช้ในการทำกิจกรรมต่างๆ ของร่างกาย เช่น การเคลื่อนไหวร่างกาย การงอกของรากพืช รวมทั้งปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า เมแทบอลิซึม (metabolism) ก็ต้องใช้พลังงานจากสารอาหาร พลังงานที่อยู่ในสารอาหารมาจากไหน
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดของพลังงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตบนโลก พืชและสาหร่ายสีเขียวสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมีในโมเลกุลของสารอินทรีย์ที่อยู่ในเนื้อเยื่อของพืช โดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คนและสัตว์ได้รับการถ่ายทอดพลังงานมาโดยการกินกันเป็นทอดๆ จากโซ่อาหารและสายใยอาหารทำให้ได้รับสารอาหารและพลังงานเพื่อการดำรงชีวิต
ในอาหารมีสารอาหารช่วยเสริมสร้างให้ร่างกายเจริญเติบโตซ่อมแซมเนื้อที่ชำรุด สารอาหารเหล่านี้ บางชนิดสลายแล้วจะให้พลังงานเพื่อใช้ในการทำกิจกรรมต่างๆ ของร่างกาย เช่น การเคลื่อนไหวร่างกาย การงอกของรากพืช รวมทั้งปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่า เมแทบอลิซึม (metabolism) ก็ต้องใช้พลังงานจากสารอาหาร พลังงานที่อยู่ในสารอาหารมาจากไหน
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดของพลังงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตบนโลก พืชและสาหร่ายสีเขียวสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมีในโมเลกุลของสารอินทรีย์ที่อยู่ในเนื้อเยื่อของพืช โดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คนและสัตว์ได้รับการถ่ายทอดพลังงานมาโดยการกินกันเป็นทอดๆ จากโซ่อาหารและสายใยอาหารทำให้ได้รับสารอาหารและพลังงานเพื่อการดำรงชีวิต
1.1.3 สิ่งมีชีวิตมีการเจริญเติบโต มีอายุขัยและขนาดจำกัด
นักเรียนคงแปลกใจถ้าทราบว่าไข่ของคนมีขนาด 100 ไมโครเมตร เรามองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อเกิดการปฏิสนธิแล้วเจริญเป็นไซโกต เอ็มบริโอและคลอดออกมาเป็นทารก มีขนาดความยาว 50-65 เซนติเมตร และมีน้ำหนักเฉลี่ยประมาณ 2,800-3,800 กรัม เมื่ออายุมากขึ้น บางคนอาจมีร่างกายสูงถึง 160-180 เซนติเมตร และมีน้ำหนักตัวมากถึง 45 กิโลกรัมหรือมากกว่านี้ แสดงว่าสิ่งมีชีวิตมีการเพิ่มขนาดของร่างกายขณะเจริญเติบโต
การเจริญเติบโต (development) ของสิ่งมีชีวิต เซลล์มีการเพิ่มจำนวน มีการเพิ่มขนาด มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่างและมีการรวมกลุ่มของเซลล์เพื่อพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ
สิ่งมีชีวิตบางชนิดขณะเจริญเติบโตไม่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างแต่สิ่งมีชีวิตบางชนิด ขณะเจริญเติบโตมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างแตกต่างไปจากเดิมอย่างเห็นได้ชัดเจน เช่น ผีเสื้อ ยุง กบ เป็นต้น
นักเรียนคงแปลกใจถ้าทราบว่าไข่ของคนมีขนาด 100 ไมโครเมตร เรามองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อเกิดการปฏิสนธิแล้วเจริญเป็นไซโกต เอ็มบริโอและคลอดออกมาเป็นทารก มีขนาดความยาว 50-65 เซนติเมตร และมีน้ำหนักเฉลี่ยประมาณ 2,800-3,800 กรัม เมื่ออายุมากขึ้น บางคนอาจมีร่างกายสูงถึง 160-180 เซนติเมตร และมีน้ำหนักตัวมากถึง 45 กิโลกรัมหรือมากกว่านี้ แสดงว่าสิ่งมีชีวิตมีการเพิ่มขนาดของร่างกายขณะเจริญเติบโต
การเจริญเติบโต (development) ของสิ่งมีชีวิต เซลล์มีการเพิ่มจำนวน มีการเพิ่มขนาด มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่างและมีการรวมกลุ่มของเซลล์เพื่อพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ
สิ่งมีชีวิตบางชนิดขณะเจริญเติบโตไม่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างแต่สิ่งมีชีวิตบางชนิด ขณะเจริญเติบโตมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างแตกต่างไปจากเดิมอย่างเห็นได้ชัดเจน เช่น ผีเสื้อ ยุง กบ เป็นต้น
เมื่อสิ่งมีชีวิตเจริญเติบโตระยะหนึ่งก็จะตายไป อายุของสิ่งมีชีวิต ตั้งแต่เกิดจนตายเรียกว่า อายุขัย (life span) อายุขัยของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดแตกต่างกันอย่างไร สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีอายุขัยจำกัด ซึ่งมียีนเป็นตัวกำหนด
อายุขัยของพืชมีความแตกต่างๆกัน เราอาจจะพิจารณาเป็นกลุ่ม พืชที่มีช่วงอายุสั้นมาก (ephemeral plant) เช่น บานชื่น ดาวเรือง บานเย็น แพงพวยฝรั่ง ถั่วเขียว ถั่วลิสง และพืชตระกูลแตง เป็นต้น
บางกลุ่มเป็นพืชที่มีช่วงอายุ 1 ปี (annual plant) เช่น ข้าว อ้อย สับปะรด เป็นต้น บางกลุ่มเป็นพืชกลุ่มที่มีช่วงอายุ 2 ปี (biennial plant) พืชพวกนี้มักมีลำต้นใต้ดิน เมื่อใบและลำต้นแห้งเหี่ยวไป ยังมีลำต้นที่อยู่ใต้ดิน สามารถงอกและเกิดดอกออกมาในปีถัดมา เช่น ว่านสี่ทิศ หอม กระเทียม เป็นต้น
กลุ่มพืชที่มีช่วงอายุนานกว่า 2 ปี (perennial plant) อาจเป็นไม้พุ่มหรือไม้ยืนต้น เช่น มะม่วง โพธิ์ หางนกยูง ประดู่ เต็ง แก้ว ข่อย จำปี เป็นต้น การนับอายุของไม้ยืนต้น อาจนับได้จากจำนวนวงปี พืชบางชนิดเมื่อออกดอกและผลแล้วตาย เช่น ไผ่ ลาน เป็นต้น
จากที่กล่าวมาแล้ว สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีอายุขัยจำกัด สิ่งที่น่าสงสัยคือ ขนาดของสิ่งมีชีวิตมีขนาดจำกัดหรือไม่ นักเรียนเคยเห็นยุงมีขนาดเท่ากับนก หรือต้นพริกสูงเท่ากับต้นมะม่วงหรือไม่
จากภาพ จะเห็นว่าสัตว์เลื้อยคลานทั้ง 3 ชนิด มีลักษณะคล้ายคลึงกัน แต่เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่จะมีขนาดแตกต่างกัน จึงไม่เคยเห็นจิ้งจกตัวเท่ากิ้งก่า และไม่เคยเห็นกิ้งก่าตัวเท่ากับจระเข้
ในพืชก็เช่นกัน เรือนยอดของต้นไม้ในป่าจะมีความสูงแตกต่างกัน และขนาดเส้นรอบวงของลำต้นก็จะมีขนาดแตกต่างกันด้วยถ้าพิจารณาลำต้นตามขนาดความสูง เมื่อพืชโตเต็มที่แล้ว อาจแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือ พืชล้มลุก (herb) ซึ่งมีความสูงไม่เกน 120 เซนติเมตร ไม้พุ่ม (shrub) มีความสูงประมาณ 120-300 เซนติเมตร และพวกที่สูงกว่านี้จัดเป็น ไม้ยืนต้น (tree)
จากการสังเกตขนาดของสัตว์และพืชชนิดต่างๆ นักเรียนคงสรุปได้ว่าสิ่งมีชีวิตมีขนาดจำกัด
บางกลุ่มเป็นพืชที่มีช่วงอายุ 1 ปี (annual plant) เช่น ข้าว อ้อย สับปะรด เป็นต้น บางกลุ่มเป็นพืชกลุ่มที่มีช่วงอายุ 2 ปี (biennial plant) พืชพวกนี้มักมีลำต้นใต้ดิน เมื่อใบและลำต้นแห้งเหี่ยวไป ยังมีลำต้นที่อยู่ใต้ดิน สามารถงอกและเกิดดอกออกมาในปีถัดมา เช่น ว่านสี่ทิศ หอม กระเทียม เป็นต้น
กลุ่มพืชที่มีช่วงอายุนานกว่า 2 ปี (perennial plant) อาจเป็นไม้พุ่มหรือไม้ยืนต้น เช่น มะม่วง โพธิ์ หางนกยูง ประดู่ เต็ง แก้ว ข่อย จำปี เป็นต้น การนับอายุของไม้ยืนต้น อาจนับได้จากจำนวนวงปี พืชบางชนิดเมื่อออกดอกและผลแล้วตาย เช่น ไผ่ ลาน เป็นต้น
จากที่กล่าวมาแล้ว สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีอายุขัยจำกัด สิ่งที่น่าสงสัยคือ ขนาดของสิ่งมีชีวิตมีขนาดจำกัดหรือไม่ นักเรียนเคยเห็นยุงมีขนาดเท่ากับนก หรือต้นพริกสูงเท่ากับต้นมะม่วงหรือไม่
จากภาพ จะเห็นว่าสัตว์เลื้อยคลานทั้ง 3 ชนิด มีลักษณะคล้ายคลึงกัน แต่เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่จะมีขนาดแตกต่างกัน จึงไม่เคยเห็นจิ้งจกตัวเท่ากิ้งก่า และไม่เคยเห็นกิ้งก่าตัวเท่ากับจระเข้
ในพืชก็เช่นกัน เรือนยอดของต้นไม้ในป่าจะมีความสูงแตกต่างกัน และขนาดเส้นรอบวงของลำต้นก็จะมีขนาดแตกต่างกันด้วยถ้าพิจารณาลำต้นตามขนาดความสูง เมื่อพืชโตเต็มที่แล้ว อาจแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือ พืชล้มลุก (herb) ซึ่งมีความสูงไม่เกน 120 เซนติเมตร ไม้พุ่ม (shrub) มีความสูงประมาณ 120-300 เซนติเมตร และพวกที่สูงกว่านี้จัดเป็น ไม้ยืนต้น (tree)
จากการสังเกตขนาดของสัตว์และพืชชนิดต่างๆ นักเรียนคงสรุปได้ว่าสิ่งมีชีวิตมีขนาดจำกัด
1.1.4 สิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองต่อสิ่งเร้า
พืชหลายชนิดมักเลื้อยพันหลัก เช่น บวบ น้ำเต้า ฟัก ถั่วฟักยาว ตำลึง เป็นต้น โดยอาศัยลำต้นพันไปรอบๆ หลัก และมีมือเกาะ (tendril) พันรอบกิ่งไม้ที่อยู่ใกล้ๆ เพื่อพยุงลำต้นขึ้นที่สูงเพื่อให้ใบได้รับแสงแดด ต้นไม้บางชนิด เช่น ทานตะวันจะหันดอกเข้าหาแสงอาทิตย์ ดอกบัวบางชนิดจะบานในตอนเช้าและจะหุบในตอนเย็น ใบพืชตระกูลถั่วในตอนบ่ายและเวลากลางคืนจะหุบใบห้อยลงมา เรียกว่า ต้นไม้นอน
แมวเมื่อเห็นหนูจะวิ่งไล่ตะครุบเพื่อจับเป็นอาหารเช่นเดียวกับเหยี่ยวโฉบลงมาจับลูกไก่ และนกไล่จิกแมลง
นักเรียนจะเห็นได้ว่า สิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อหาอาหาร หลบหลีกภัยจากศัตรู และมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม เช่น อากาศที่หนาวจัดหรือร้อนจัดเกินไป ทั้งนี้ เพื่อความอยู่รอด สภาพการณ์ของสิ่งแวดล้อมที่ทำให้สิ่งมีชีวิตแสดงพฤติกรรม เรียกว่า สิ่งเร้า (stmulation) สิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิตมีทั้งสิ่งเร้าภายในและภายนอกร่างกายของสิ่งมีชีวิต และปฏิกิริยาที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้า เรียกว่า การตอบสนอง (response)
พืชหลายชนิดมักเลื้อยพันหลัก เช่น บวบ น้ำเต้า ฟัก ถั่วฟักยาว ตำลึง เป็นต้น โดยอาศัยลำต้นพันไปรอบๆ หลัก และมีมือเกาะ (tendril) พันรอบกิ่งไม้ที่อยู่ใกล้ๆ เพื่อพยุงลำต้นขึ้นที่สูงเพื่อให้ใบได้รับแสงแดด ต้นไม้บางชนิด เช่น ทานตะวันจะหันดอกเข้าหาแสงอาทิตย์ ดอกบัวบางชนิดจะบานในตอนเช้าและจะหุบในตอนเย็น ใบพืชตระกูลถั่วในตอนบ่ายและเวลากลางคืนจะหุบใบห้อยลงมา เรียกว่า ต้นไม้นอน
แมวเมื่อเห็นหนูจะวิ่งไล่ตะครุบเพื่อจับเป็นอาหารเช่นเดียวกับเหยี่ยวโฉบลงมาจับลูกไก่ และนกไล่จิกแมลง
นักเรียนจะเห็นได้ว่า สิ่งมีชีวิตมีการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อหาอาหาร หลบหลีกภัยจากศัตรู และมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม เช่น อากาศที่หนาวจัดหรือร้อนจัดเกินไป ทั้งนี้ เพื่อความอยู่รอด สภาพการณ์ของสิ่งแวดล้อมที่ทำให้สิ่งมีชีวิตแสดงพฤติกรรม เรียกว่า สิ่งเร้า (stmulation) สิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิตมีทั้งสิ่งเร้าภายในและภายนอกร่างกายของสิ่งมีชีวิต และปฏิกิริยาที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้า เรียกว่า การตอบสนอง (response)
1.1.5 สิ่งมีชีวิตมีการรักษาดุลยภาพของร่างกาย
จากการนำสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะบีบา พารามีเซียม มาใส่ในสารละลายที่ความเข้มข้นต่ำกว่าสารละลายภายในเซลล์พบว่าโครงสร้างภายในเซลล์ที่เรียกว่า คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล (contractile vacuole) มีการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่าง
จากการนำสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะบีบา พารามีเซียม มาใส่ในสารละลายที่ความเข้มข้นต่ำกว่าสารละลายภายในเซลล์พบว่าโครงสร้างภายในเซลล์ที่เรียกว่า คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล (contractile vacuole) มีการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่าง
คอนแทร็กไทล์แวคิวโอลจะเปลี่ยนแปลงรูปร่าง เนื่องจากสารละลายในสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์มีความเข้มข้นน้อยกว่าสารละลายภายในเซลล์ จึงเกิดออสโมซิสของน้ำจากภายนอกเข้าสู่ภายในเซลล์ตลอดเวลา และถ้าน้ำเข้าไปในเซลล์มากขึ้น อาจทำให้เซลล์แตก เพื่อรักษาสมดุลของน้ำและสารละลายระหว่างสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์และภายในเซลล์ พารามีเซียมจะต้องมีกลไกเพื่อรักษาสมดุล โดยมีการลำเลียงของเหลวเข้าสู่คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล ทำให้คอนแทร็กไทล์แวคิวโอลมีขนาดใหญ่ขยายขนาดเต็มที่และบีบตัวให้ของเหลวส่วนเกินนี้ออกนอกเซลล์
สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ก็เช่นกัน จำเป็นต้องมีกลไกในการรักษาดุลยภาพภายในร่างกายให้อยู่ในสภาพที่สมดุล ซึ่งรวมถึงการรักษาสมดุลของน้ำ อุณหภูมิ และ pH เป็นต้น
การรักษาดุลยภาพของร่างกายของคน เมื่อดื่มน้ำเข้าไปมากๆ ร่างกายก็จะขับน้ำออกจากร่างกายในรูปของปัสสาวะ ทำให้ต้องปัสสาวะบ่อยครั้งขึ้น หรือการที่ร่างกายมีอุณหภูมิคงที่ประมาณ 37 องศาเซลเซียส ไม่ว่าอากาศภายนอกจะร้อนหรือเย็น เป็นการรักษาสมดุลของอุณหภูมิของร่างกาย
สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ก็เช่นกัน จำเป็นต้องมีกลไกในการรักษาดุลยภาพภายในร่างกายให้อยู่ในสภาพที่สมดุล ซึ่งรวมถึงการรักษาสมดุลของน้ำ อุณหภูมิ และ pH เป็นต้น
การรักษาดุลยภาพของร่างกายของคน เมื่อดื่มน้ำเข้าไปมากๆ ร่างกายก็จะขับน้ำออกจากร่างกายในรูปของปัสสาวะ ทำให้ต้องปัสสาวะบ่อยครั้งขึ้น หรือการที่ร่างกายมีอุณหภูมิคงที่ประมาณ 37 องศาเซลเซียส ไม่ว่าอากาศภายนอกจะร้อนหรือเย็น เป็นการรักษาสมดุลของอุณหภูมิของร่างกาย
ต้นถั่วมีการสูญเสียน้ำโดยการคายน้ำ จะมีการปรับสมดุลอย่างไร
ภาพที่ 1-7 ผัก ผลไม้และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ภาพที่ 1-7 ผัก ผลไม้และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
จากภาพที่ 1-7 ทุกคนคงสามารถระบุชื่อของสิ่งมีชีวิตได้ถูกต้องเพราะสิ่งมีชีวิตจะมีลักษณะจำเพาะ อาจสังเกตได้จากลักษณะภายนอก เช่น รูปร่าง ขนาด ความสูง สีผิว ลักษณะเส้นขน จำนวนขา ลักษณะพื้นผิวที่เรียบ หรือขรุขระ หรือมีความมัน ลักษณะของหนาม เป็นต้น ลักษณะบางอย่างต้องตรวจสอบด้วยการทดลอง เช่น การชิมรส การดมกลิ่น เป็นต้น แม้แต่เสียงร้องของสัตว์ ผู้ชำนาญก็จะสามารถบอกได้ว่าเป็นเสียงร้องของสัตว์ชนิดใด
แสดงว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็จะมีลักษณะเฉพาะเป็นเอกลักษณ์ตามชนิดของตนซึ่งแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตอื่น
สิ่งมีชีวิตบางชนิดถึงแม้จะมีขนาดเล็กมาก แต่ก็มีลักษณะเฉพาะของตนเช่นกัน เช่น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว Closteium sp. และ Euglena sp. ดังภาพที่ 1-8
แสดงว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็จะมีลักษณะเฉพาะเป็นเอกลักษณ์ตามชนิดของตนซึ่งแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตอื่น
สิ่งมีชีวิตบางชนิดถึงแม้จะมีขนาดเล็กมาก แต่ก็มีลักษณะเฉพาะของตนเช่นกัน เช่น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว Closteium sp. และ Euglena sp. ดังภาพที่ 1-8
1.1. 7 สิ่งมีชีวิตมีการจัดระบบ
สิ่งมีชีวิตแม้ประกอบด้วยเซลล์เดียวก็มีการจัดระบบ (organization) หน้าที่ในการทำงานของโครงสร้างต่างๆ ภายในเซลล์ เช่น คลอโรพลาสต์ ทำหน้าที่สร้างอาหารให้แก่เซลล์ ไมโทคอนเดรียเป็นแหล่งให้พลังงาน แวคิวโอลควบคุมสมดุลของน้ำ หรือเป็นที่เก็บผลึกของสารพิษ นิวเคลียาทำหน้าที่ควบคุมการทำกิจกรรมต่างๆ ของเซลล์ เป็นต้น สิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์ก็มีการจัดระบบภายในร่างกายมีการทำงานร่วมกัน เพื่อทำให้ดำรงชีวิตอยู่ได้ สิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่อยู่ในบริเวณเดียวกันเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิต ส่วนสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันรวมกันอยู่ ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่า ประชากร และสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวมีหน่วยพื้นฐานที่มีชีวิตคือ เซลล์
ภาพที่ 1-9 การจัดระบบของสิ่งมีชีวิต
สิ่งมีชีวิตแม้ประกอบด้วยเซลล์เดียวก็มีการจัดระบบ (organization) หน้าที่ในการทำงานของโครงสร้างต่างๆ ภายในเซลล์ เช่น คลอโรพลาสต์ ทำหน้าที่สร้างอาหารให้แก่เซลล์ ไมโทคอนเดรียเป็นแหล่งให้พลังงาน แวคิวโอลควบคุมสมดุลของน้ำ หรือเป็นที่เก็บผลึกของสารพิษ นิวเคลียาทำหน้าที่ควบคุมการทำกิจกรรมต่างๆ ของเซลล์ เป็นต้น สิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์ก็มีการจัดระบบภายในร่างกายมีการทำงานร่วมกัน เพื่อทำให้ดำรงชีวิตอยู่ได้ สิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่อยู่ในบริเวณเดียวกันเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิต ส่วนสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันรวมกันอยู่ ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่า ประชากร และสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวมีหน่วยพื้นฐานที่มีชีวิตคือ เซลล์
ภาพที่ 1-9 การจัดระบบของสิ่งมีชีวิต
สรุป
คุณสมบัติและองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต
1.คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต
ชีวิต คือ หน่วยที่ต้องการใช้พลังงาน สิ่งมีชีวิตมีคุณสมบัติทางกายภาพและชีวภาพดังต่อไปนี้
1.1.ลักษณะเฉพาะในการจัดระบบของร่างกาย (specific organization) สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีการจัดระบบของเซลล์ ระบบของเนื้อเยื่อ อวัยวะและร่างกายที่แตกต่างกันทำให้เราสามารถจำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็นชนิดต่างๆ ได้ เช่น แยกเป็น ไวรัส แบคทีเรีย สาหร่าย พืช สัตว์
1.2.มีกระบวนการเมทาบอลิซึม (metabolism) กระบวนการเมทาบอลิซึม เป็นกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ หรือภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิต กระบวนการนี้แบ่งได้เป็น 2 กระบวนการคือ
1.2.1.แคแทบอลิซึม(catabolism) หรือกระบวนการสลาย เป็นการเปลี่ยนแปลงของสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ ให้เป็นสารที่มีโมเลกุลเล็กลง กระบวนการนี้ก็มีพลังงานและความร้อนถูกปลดปล่อยออกมาจากกระบวนการ เช่น การย่อยสลาย การหายใจ
1.2.2.แอแนบอลิซึม (anabolism) หรือกระบวนการสร้าง เป็นการเปลี่ยนแปลงของสารโมเลกุลเล็กให้เป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ขึ้น เป็นผลให้มีการเก็บพลังงานไว้ในสารโมเลกุลใหญ่นั้น เช่น กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและกรดอะมิโน มีผลให้เกิดการเพิ่มปริมาณของโพรโทพลาซึม ทำให้เกิดการเจริญเติบโต
1.3.มีการสืบพันธุ์ (reproduction) การสืบพันธุ์เป็นคุณสมบัติในการผลิตลูกหลานของสิ่งมีชีวิต เพื่อให้มีการดำรงพันธุ์อยู่ได้ การที่จัดไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิต เพราะไวรัสสามารถสืบพันธุ์และเพิ่มจำนวนได้ การสืบพันธุ์ไม่ได้เป็นความจำเป็นของชีวิตใดชีวิตหนึ่ง โดยเฉพาะแต่มันมีความสำคัญต่อการคงอยู่ของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
1.4.มีการเจริญเติบโต (growth) การเจริญเติบโตเป็นผลมาจากกระบวนการแอนาบอลิซึม โดยการเพิ่มจำนวนของโพรโทพลาสซึม และเซลล์ การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีแบบแผนการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน
1.5.มีการเคลื่อนไหว (movement) การเคลื่อนไหวของพวกพืชเห็นได้ไม่ชัดเจนนัก แต่สำหรับสัตว์แล้วมักเห็นได้ชัดเจน เพราะสัตว์มีอวัยวะในการเคลื่อนที่ เช่น ขน (cilia) แส้ (flagella) กล้ามเนื้อ (muscle) พืชบางชนิดเห็นการเคลื่อนไหวได้ชัดเจน เช่น การหุบและกางใบของไมยราบ
1.6.มีความรู้สึกตอบสนอง (irritability) เป็นการตอบสนองของสิ่งมีชีวิตต่อการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมี ที่เกิดขึ้น สิ่งเร้าชนิดเดียวกัน มีผลทำให้สิ่งมีชีวิตตอบสนองในลักษณะที่แตกต่างกันได้ เช่น แสงสว่างทำให้พืชเคลื่อนเข้าหาแต่ทำให้โพรโทซัวหลายชนิดหลบหนี
1.7.มีการปรับตัวและวิวัฒนาการ (adaptation and evolution) ความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมได้ดีเป็นผลให้สิ่งมีชีวิตนัน ๆ มีโอกาสอยู่รอดในสภาพธรรมชาติได้มากขึ้น ส่วนสิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวไม่ได้ก็จะสูญพันธุ์ไป สำหรับวิวัฒนาการนั้นเป็นผลมาจากการปรับตัวดิ้นรนเพื่อการอยู่รอดตลอดจนการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยๆ จากสิ่งมีชีวิตแบบดังเดิมสืบต่อกันมา จนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันที่แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตดั้งเดิม อันเป็นผลจากพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม และสืบทอดถึงลูกหลานได้
2.โครงสร้างและการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต แบ่งออกเป็น
2.1.โครงสร้างของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย
2.1.1.โครงสร้างทางเคมี (chemical) structure) ประกอบด้วยธาตุต่างๆ ประมาณ 30 ชนิด ในจำนวนธาตุ 30 ชนิดนี้ ธาตุ 7 ชนิด จะมีปริมาณถึง 99.8% ของร่างกาย ดังตาราง
คุณสมบัติและองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต
1.คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต
ชีวิต คือ หน่วยที่ต้องการใช้พลังงาน สิ่งมีชีวิตมีคุณสมบัติทางกายภาพและชีวภาพดังต่อไปนี้
1.1.ลักษณะเฉพาะในการจัดระบบของร่างกาย (specific organization) สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีการจัดระบบของเซลล์ ระบบของเนื้อเยื่อ อวัยวะและร่างกายที่แตกต่างกันทำให้เราสามารถจำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็นชนิดต่างๆ ได้ เช่น แยกเป็น ไวรัส แบคทีเรีย สาหร่าย พืช สัตว์
1.2.มีกระบวนการเมทาบอลิซึม (metabolism) กระบวนการเมทาบอลิซึม เป็นกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ หรือภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิต กระบวนการนี้แบ่งได้เป็น 2 กระบวนการคือ
1.2.1.แคแทบอลิซึม(catabolism) หรือกระบวนการสลาย เป็นการเปลี่ยนแปลงของสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ ให้เป็นสารที่มีโมเลกุลเล็กลง กระบวนการนี้ก็มีพลังงานและความร้อนถูกปลดปล่อยออกมาจากกระบวนการ เช่น การย่อยสลาย การหายใจ
1.2.2.แอแนบอลิซึม (anabolism) หรือกระบวนการสร้าง เป็นการเปลี่ยนแปลงของสารโมเลกุลเล็กให้เป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ขึ้น เป็นผลให้มีการเก็บพลังงานไว้ในสารโมเลกุลใหญ่นั้น เช่น กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและกรดอะมิโน มีผลให้เกิดการเพิ่มปริมาณของโพรโทพลาซึม ทำให้เกิดการเจริญเติบโต
1.3.มีการสืบพันธุ์ (reproduction) การสืบพันธุ์เป็นคุณสมบัติในการผลิตลูกหลานของสิ่งมีชีวิต เพื่อให้มีการดำรงพันธุ์อยู่ได้ การที่จัดไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิต เพราะไวรัสสามารถสืบพันธุ์และเพิ่มจำนวนได้ การสืบพันธุ์ไม่ได้เป็นความจำเป็นของชีวิตใดชีวิตหนึ่ง โดยเฉพาะแต่มันมีความสำคัญต่อการคงอยู่ของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
1.4.มีการเจริญเติบโต (growth) การเจริญเติบโตเป็นผลมาจากกระบวนการแอนาบอลิซึม โดยการเพิ่มจำนวนของโพรโทพลาสซึม และเซลล์ การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีแบบแผนการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน
1.5.มีการเคลื่อนไหว (movement) การเคลื่อนไหวของพวกพืชเห็นได้ไม่ชัดเจนนัก แต่สำหรับสัตว์แล้วมักเห็นได้ชัดเจน เพราะสัตว์มีอวัยวะในการเคลื่อนที่ เช่น ขน (cilia) แส้ (flagella) กล้ามเนื้อ (muscle) พืชบางชนิดเห็นการเคลื่อนไหวได้ชัดเจน เช่น การหุบและกางใบของไมยราบ
1.6.มีความรู้สึกตอบสนอง (irritability) เป็นการตอบสนองของสิ่งมีชีวิตต่อการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมี ที่เกิดขึ้น สิ่งเร้าชนิดเดียวกัน มีผลทำให้สิ่งมีชีวิตตอบสนองในลักษณะที่แตกต่างกันได้ เช่น แสงสว่างทำให้พืชเคลื่อนเข้าหาแต่ทำให้โพรโทซัวหลายชนิดหลบหนี
1.7.มีการปรับตัวและวิวัฒนาการ (adaptation and evolution) ความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมได้ดีเป็นผลให้สิ่งมีชีวิตนัน ๆ มีโอกาสอยู่รอดในสภาพธรรมชาติได้มากขึ้น ส่วนสิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวไม่ได้ก็จะสูญพันธุ์ไป สำหรับวิวัฒนาการนั้นเป็นผลมาจากการปรับตัวดิ้นรนเพื่อการอยู่รอดตลอดจนการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยๆ จากสิ่งมีชีวิตแบบดังเดิมสืบต่อกันมา จนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันที่แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตดั้งเดิม อันเป็นผลจากพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม และสืบทอดถึงลูกหลานได้
2.โครงสร้างและการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต แบ่งออกเป็น
2.1.โครงสร้างของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย
2.1.1.โครงสร้างทางเคมี (chemical) structure) ประกอบด้วยธาตุต่างๆ ประมาณ 30 ชนิด ในจำนวนธาตุ 30 ชนิดนี้ ธาตุ 7 ชนิด จะมีปริมาณถึง 99.8% ของร่างกาย ดังตาราง
2.1.2.โครงสร้างระดับเซลล์ (cellular structure) สิ่งมีชีวิตโดยทั่วไปประกอบด้วยเซลล์(ยกเว้นไวรัสและไวรอยด์) โดยเซลล์ของสิ่งมีชีวิตพวกแรกๆ เรียกว่า โพรคาริโอต ได้แก่ แบคทีเรีย และสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ซึ่งไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ และเซลล์ที่แท้จริง เรียกว่า ยูคาริโอต คือเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั่วๆ ไป ซึ่งมีเยื่อหุ้มเซลล์ ในสิ่งมีชีวิตระดับสูงเหล่านี้จะรวมกันเป็นเนื้อเยื่อ เช่น เนื้อเยื่อบุผิว เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เนื้อเยื่อประสาท เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ เนื้อเยื่อเหล่านี้จะประกอบกันเป็นอวัยวะ เช่น กระเพาะอาหาร ลำไส้ ตับ และอวัยวะต่างๆ จะประกอบกันเป็นระบบ เช่น ระบบย่อยอาหาร ระบบสืบพันธุ์ และระบบต่างๆ เหล่านี้จะรวมกันเป็นร่างกายของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดต่อไป
1.2 ชีววิทยาคืออะไร
ชีววิทยา เป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ซึ่งประกอบด้วยส่วนที่เป็นความรู้ และส่วนที่เป็นกระบวนการค้นหาความรู้ ชีววิทยามาจากคำว่า ชีว (bios ภาษากรีก แปลว่า ชีวิต) และวิทยา (logos ภาษากรีก แปลว่า ความคิดและเหตุผลในศาสตร์สาขาใดสาขาหนึ่ง) เนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีอยู่เป็นจำนวนมาก และมีความหลากหลายทั้งชนิดและจำนวน มีการกระจายตัวอยู่ตามที่ต่างๆ ทั่วโลก ชีววิทยาจึงแยกออกเป็นสาขาวิชาย่อยได้หลายแขนง นักวิชาการบางคนจัดจำแนกสาขาวิชาย่อยๆ โดยยึดประเภทหรือกลุ่มของสิ่งมีชีวิต จึงอาจแบ่งเป็นสัตววิทยา (zoology) พฤกษศาสตร์ (botany) จุลชีววิทยา (microbiology) ซึ่งในแต่ละแขนงก็อาจแยกราบละเอียดออกไปตามกลุ่มย่อยของสิ่งมีชีวิตอีก เช่น สัตววิทยา แยกเป็น กีฏวิทยา (entomology: ศึกษาแมลง) ปรสิตวิทยา (parasitology: ศึกษาปรสิต) เป็นต้น
ชีววิทยา เป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ซึ่งประกอบด้วยส่วนที่เป็นความรู้ และส่วนที่เป็นกระบวนการค้นหาความรู้ ชีววิทยามาจากคำว่า ชีว (bios ภาษากรีก แปลว่า ชีวิต) และวิทยา (logos ภาษากรีก แปลว่า ความคิดและเหตุผลในศาสตร์สาขาใดสาขาหนึ่ง) เนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีอยู่เป็นจำนวนมาก และมีความหลากหลายทั้งชนิดและจำนวน มีการกระจายตัวอยู่ตามที่ต่างๆ ทั่วโลก ชีววิทยาจึงแยกออกเป็นสาขาวิชาย่อยได้หลายแขนง นักวิชาการบางคนจัดจำแนกสาขาวิชาย่อยๆ โดยยึดประเภทหรือกลุ่มของสิ่งมีชีวิต จึงอาจแบ่งเป็นสัตววิทยา (zoology) พฤกษศาสตร์ (botany) จุลชีววิทยา (microbiology) ซึ่งในแต่ละแขนงก็อาจแยกราบละเอียดออกไปตามกลุ่มย่อยของสิ่งมีชีวิตอีก เช่น สัตววิทยา แยกเป็น กีฏวิทยา (entomology: ศึกษาแมลง) ปรสิตวิทยา (parasitology: ศึกษาปรสิต) เป็นต้น
ภาพที่ 1-10 ตัวอย่างแขนงวิชาต่างๆ ในสาขาชีววิทยา
การศึกษาสิ่งมีชีวิตด้านต่างๆ เช่น สรีรวิทยา (physiolohy) เป็นการศึกษาการทำงานของระบบต่างๆ ในร่างกาย พฤติกรรมศาสตร์ (ethology) เป็นการศึกษาพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต วิทยาเอนโดคริน (endocrinology) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับฮอร์โมน พันธุศาสตร์ (genetics) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับพันธุกรรม กายวิภาคศาสตร์ (anatomy) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างของร่างกาย คัพภะวิทยา (embrtyology) เป็นการศึกษาพัฒนาการของเอ็มบริโอ สัณฐานวิทยา (morphology) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับลักษณะของสิ่งมีชีวิต เป็นต้น
คำถาม : มีแขนงวิชาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิชาชีววิทยาเพิ่มเติมอีกหรือไม่ถ้ามีแขนงวิชานั้นคืออะไรบ้าง
วิชาเหล่านี้เป็นผลมาจากการประมวลความรู้และกระบวนการค้นคว้า ซึ่งเป็นผลงานจากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายนับจากอดีตจนถึงปัจจุบัน ชีววิทยาจึงเป็นวิทยาศาสตร์สาขาใหญ่สาขาหนึ่งที่ศึกษาเกี่ยวกับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตและปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
วิชาเหล่านี้เป็นผลมาจากการประมวลความรู้และกระบวนการค้นคว้า ซึ่งเป็นผลงานจากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายนับจากอดีตจนถึงปัจจุบัน ชีววิทยาจึงเป็นวิทยาศาสตร์สาขาใหญ่สาขาหนึ่งที่ศึกษาเกี่ยวกับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตและปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
สรุปชีววิทยาคืออะไร
1.ชีววิทยาคืออะไร
ชีววิทยา ตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า biology ซึ่งมาจากศัพท์กรีกโบราณ 2 คำ คือ
bios หมายถึง ชีวิต
logos หมายถึง ความคิดเหตุผล
ดังนั้นชีววิทยา จึงมีความหมายว่า "การศึกษาที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต"
2.สาขาต่างๆของชีววิทยา
1.ศึกษาสิ่งมีชีวิตแต่ละกลุ่มของสิ่งมีชีวิต
1.1.สัตววิทยา (Zoology( เป็นการศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของสัตว์ แล่งออกเป็น สาขาย่อยๆ เช่น
1.1.1.สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (invertebrate)
1.1.2.สัตว์มีกระดูกสันหลัง (Vertebrate)
1.1.3.นมีนวิทยา (Icthyology) ศึกษาเกี่ยวกับปลาชนิดต่างๆ
1.1.4.สังขวิทยา (Malacology) ศึกษาเกี่ยวกับหอยชนิดต่างๆ
1.1.5.ปักษินวิทยา (Ornithology) ศึกษาเรื่องราวเกี่ยวกับนก
1.1.6.วิทยาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (Mammalogy)
1.1.7.กีฎวิทยา (Entomology) ศึกษาเกี่ยวกับแมลง
1.1.8.วิทยาเห็บไร (Acarology) ศึกษาเกี่ยวกับเห็บและไร
1.ชีววิทยาคืออะไร
ชีววิทยา ตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า biology ซึ่งมาจากศัพท์กรีกโบราณ 2 คำ คือ
bios หมายถึง ชีวิต
logos หมายถึง ความคิดเหตุผล
ดังนั้นชีววิทยา จึงมีความหมายว่า "การศึกษาที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต"
2.สาขาต่างๆของชีววิทยา
1.ศึกษาสิ่งมีชีวิตแต่ละกลุ่มของสิ่งมีชีวิต
1.1.สัตววิทยา (Zoology( เป็นการศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของสัตว์ แล่งออกเป็น สาขาย่อยๆ เช่น
1.1.1.สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (invertebrate)
1.1.2.สัตว์มีกระดูกสันหลัง (Vertebrate)
1.1.3.นมีนวิทยา (Icthyology) ศึกษาเกี่ยวกับปลาชนิดต่างๆ
1.1.4.สังขวิทยา (Malacology) ศึกษาเกี่ยวกับหอยชนิดต่างๆ
1.1.5.ปักษินวิทยา (Ornithology) ศึกษาเรื่องราวเกี่ยวกับนก
1.1.6.วิทยาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (Mammalogy)
1.1.7.กีฎวิทยา (Entomology) ศึกษาเกี่ยวกับแมลง
1.1.8.วิทยาเห็บไร (Acarology) ศึกษาเกี่ยวกับเห็บและไร
1.2.พฤกษศาสตร์ (Botany) ศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของพืช เช่น
1.2.1.พืชชั้นต่ำ (Lower plant) ศึกษาพวกสาหร่าย มอส
1.2.2.พืชมีท่อลำเลียง (Vascular plants) ศึกษาพวกเฟิน สน ปรง จนถึงพืชมีดอก
1.2.3.พืชมีดอก (Angiosperm) ศึกษาพืชใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยว
1.3.จุลชีววิทยา (Microbiology) ศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของจุลินทรีย์ เช่น
1.3.1.วิทยาแบคทีเรีย (Bacteriology) ศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรีย
1.3.2.วิทยาไวรัส (Virology) ศึกษาเกี่ยวกับไวรัส
1.3.3.วิทยาสัตว์เซลล์เดียว (Protozoology) ศึกษาเกี่ยวกับโพรโทซัว
1.3.1.วิทยาแบคทีเรีย (Bacteriology) ศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรีย
1.3.2.วิทยาไวรัส (Virology) ศึกษาเกี่ยวกับไวรัส
1.3.3.วิทยาสัตว์เซลล์เดียว (Protozoology) ศึกษาเกี่ยวกับโพรโทซัว
2.ศึกษาจากโครงสร้างหน้าที่และการทำงานของสิ่งมีชีวิต
2.1.กายวิภาคศาสตร์ (Anatomy) ศึกษาโครงสร้างต่างๆ โดยการตัดผ่า
2.2.สัณฐานวิทยา (Morphology) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างและรูปร่างของสิ่งมีชีวิต
2.3.สรีรวิทยา (Physiology) ศึกษาหน้าที่การทำงานของระบบต่างๆ ในร่างกายของสิ่งมีชีวิต
2.4.พันธุศาสตร์ (Gennetics) ศึกษาลักษณะต่างๆ ทางกรรมพันธุ์และการถ่ายทอดลักษณะต่างๆจากบรรพบุรุษสู่ลูกหลาน
2.5.นิเวศวิทยา (Ecology) ศึกษาความสัมพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
2.6.มิญชวิทยาหรือเนื้อเยื่อวิทยา (Histology) ศึกษาลักษณะของเนื้อเยื่อทั้งทางด้านโครงสร้างและหน้าที่การทำงาน
2.7.วิทยาเอ็มบริโอ (Embryology) ศึกษาการเจริญเติบโตของตัวอ่อน
2.8.ปรสิตวิทยา (Parasitology) ศึกษาเกี่ยวกับการเป็นปรสิตของสิ่งมีชีวิต
2.9.วิทยาเซลล์ (Cytology) ศึกษาโครงสร้างหน้าที่ของเซลล์สิ่งมีชีวิต
3.ศึกษาเรื่องราวของสิ่งมีชีวิต
3.1.อนุกรมวิธาน (Taxonomy) ศึกษาเกี่ยวกับการแบ่งหมวดหมู่ การตั้งชื่อ สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ
3.2.วิวัฒนาการ (Evolution) ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องราวของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน
3.3.บรรพชีวินวิทยา (Paleontology) ศึกษาเกี่ยวกับซากโบราณของสิ่งมีชีวิต
2.1.กายวิภาคศาสตร์ (Anatomy) ศึกษาโครงสร้างต่างๆ โดยการตัดผ่า
2.2.สัณฐานวิทยา (Morphology) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างและรูปร่างของสิ่งมีชีวิต
2.3.สรีรวิทยา (Physiology) ศึกษาหน้าที่การทำงานของระบบต่างๆ ในร่างกายของสิ่งมีชีวิต
2.4.พันธุศาสตร์ (Gennetics) ศึกษาลักษณะต่างๆ ทางกรรมพันธุ์และการถ่ายทอดลักษณะต่างๆจากบรรพบุรุษสู่ลูกหลาน
2.5.นิเวศวิทยา (Ecology) ศึกษาความสัมพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
2.6.มิญชวิทยาหรือเนื้อเยื่อวิทยา (Histology) ศึกษาลักษณะของเนื้อเยื่อทั้งทางด้านโครงสร้างและหน้าที่การทำงาน
2.7.วิทยาเอ็มบริโอ (Embryology) ศึกษาการเจริญเติบโตของตัวอ่อน
2.8.ปรสิตวิทยา (Parasitology) ศึกษาเกี่ยวกับการเป็นปรสิตของสิ่งมีชีวิต
2.9.วิทยาเซลล์ (Cytology) ศึกษาโครงสร้างหน้าที่ของเซลล์สิ่งมีชีวิต
3.ศึกษาเรื่องราวของสิ่งมีชีวิต
3.1.อนุกรมวิธาน (Taxonomy) ศึกษาเกี่ยวกับการแบ่งหมวดหมู่ การตั้งชื่อ สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ
3.2.วิวัฒนาการ (Evolution) ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องราวของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน
3.3.บรรพชีวินวิทยา (Paleontology) ศึกษาเกี่ยวกับซากโบราณของสิ่งมีชีวิต
1.3 ชีววิทยากับการดำรงชีวิต
ในการดำรงชีวิตของมนุษย์ เช่น การดูแลสุขภาพของร่างกาย การป้องกันรักษาโรค การผลิตอาหาร การอนุรักษ์ส่งแวดล้อม การประกอบอาชีพ การเรียนรู้เกี่ยวกับร่างกายของตน การรู้จักพฤติกรรมของสัตว์ต่างๆ ล้วนมีความเกี่ยวข้องกับชีววิทยทั้งสิ้น นักวิชาการซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญแต่ละสาขาได้ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต จึงทำให้ได้พันธุ์ของสิ่งมีชีวิตหรือผลผลิตตามความต้องการ เช่น พันธุ์พืชที่ต้านทานโรคแลแมลงผลไม้ที่มีรสชาติอร่อย ผลที่มีขนาดใหญ่ สัตว์ที่เจริญเติบโตเร็ว ให้ผลิตภัณฑ์ในปริมาณมาก เช่น นม หรือไข่ ทำให้มนุษย์มีอาหารอย่างพอเพียงหรือเป็นสินค้าทำรายได้เป็นอย่างดี
ถ้าได้ติดตามการทำงานตามโครงการพระราชดำริ โครงการส่วนพระองค์ หรือโครงการหลวง ทำให้ทราบว่า มีการขยายพันธุ์พืชที่ควรอนุรักษ์ โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เช่น ขนุนไพศาลทักษิณ และการปรับปรุงพันธุ์ เช่น เมล็ดถั่วแดงหลวงจากเมล็ดที่มีขนาดเล็กให้ได้เมล็ดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
ถ้าได้ติดตามการทำงานตามโครงการพระราชดำริ โครงการส่วนพระองค์ หรือโครงการหลวง ทำให้ทราบว่า มีการขยายพันธุ์พืชที่ควรอนุรักษ์ โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เช่น ขนุนไพศาลทักษิณ และการปรับปรุงพันธุ์ เช่น เมล็ดถั่วแดงหลวงจากเมล็ดที่มีขนาดเล็กให้ได้เมล็ดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
การศึกษาชีววิทยา นอกจากนำไปใข้ให้เป็นประโยชน์ทางด้านการเกษตแล้วยังนำไปใช้ประโยชน์ทางด้านใดได้อีกบ้าง
นักวิชาการทางด้านการเกษตร ได้พัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพต่างๆ มาใช้ให้เกิดประโยชน์อีก เช่น การถ่ายฝากตัวอ่อนของสัตว์ การผลิตปุ๋ยชีวภาพ การผสมเทียมปลา ฯลฯ
การศึกษาวัฏจักรชีวิตและโครงสร้าง รูปร่างลักษณะและพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต ช่วยให้สามารถเข้าใจการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เพื่อการดำรงชีวิต การศึกษาสาเหตุของโรคที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตนำไปสู่การศึกษาวิจัยตัวยาที่นำมาใช้รักษาโรค และวิธีป้องกันโรค เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ทางการแพทย์ส่วนใหญ่ได้มาจากความรู้ทางชีววิทยา การศึกษาในปัจจุบันก้าวหน้าสามารถตัดต่อยีนจากสิ่งมีชีวิต ในกระบวนการพันธุวิศวกรรม (genetic engineering) ซึ่งนำมาใช้ทางการแพทย์ เช่น สามารถใช้ยีสต์ผลิตฮอร์โมนซูลินเพื่อรักษาโรคเบาหวาน สามารถใช้สุกรสร้างโกรทฮอร์โมน (GH: growth hormone) เพื่อรักษาเด็กที่มีความสูงหรือต่ำกว่าปกติ และใช้ยีนบำบัด (gene therapy) ในการรักษาโรคทางพันธุกรรมบางชนิด เป็นต้น
ความรู้จากการศึกษาคุณลักษณะของพืชชนิดต่างๆ โดยแพทย์แผนโบราณสามารถนำมาปรุงยาสมุนไพรใช้รักษาโรค นับเป็นภูมิปัญญาไทยที่น่าภาคภูมิใจ และปัจจุบันได้มีการศึกษาวิจัยผลิตภัณฑ์เหล่านี้ให้ได้มาตรฐานสากล
นักวิชาการทางด้านการเกษตร ได้พัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพต่างๆ มาใช้ให้เกิดประโยชน์อีก เช่น การถ่ายฝากตัวอ่อนของสัตว์ การผลิตปุ๋ยชีวภาพ การผสมเทียมปลา ฯลฯ
การศึกษาวัฏจักรชีวิตและโครงสร้าง รูปร่างลักษณะและพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต ช่วยให้สามารถเข้าใจการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เพื่อการดำรงชีวิต การศึกษาสาเหตุของโรคที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตนำไปสู่การศึกษาวิจัยตัวยาที่นำมาใช้รักษาโรค และวิธีป้องกันโรค เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ทางการแพทย์ส่วนใหญ่ได้มาจากความรู้ทางชีววิทยา การศึกษาในปัจจุบันก้าวหน้าสามารถตัดต่อยีนจากสิ่งมีชีวิต ในกระบวนการพันธุวิศวกรรม (genetic engineering) ซึ่งนำมาใช้ทางการแพทย์ เช่น สามารถใช้ยีสต์ผลิตฮอร์โมนซูลินเพื่อรักษาโรคเบาหวาน สามารถใช้สุกรสร้างโกรทฮอร์โมน (GH: growth hormone) เพื่อรักษาเด็กที่มีความสูงหรือต่ำกว่าปกติ และใช้ยีนบำบัด (gene therapy) ในการรักษาโรคทางพันธุกรรมบางชนิด เป็นต้น
ความรู้จากการศึกษาคุณลักษณะของพืชชนิดต่างๆ โดยแพทย์แผนโบราณสามารถนำมาปรุงยาสมุนไพรใช้รักษาโรค นับเป็นภูมิปัญญาไทยที่น่าภาคภูมิใจ และปัจจุบันได้มีการศึกษาวิจัยผลิตภัณฑ์เหล่านี้ให้ได้มาตรฐานสากล
การเรียนรู้เรื่องราวเกี่ยวกับร่างกายของเรา ทำให้เข้าใจการทำงานของอวัยวะต่างๆ และเข้าใจวิธีการดูแลรักษาสุขภาพของตนและผู้ใกล้ชิด ความรู้ทางชีววิทยาอาจนำมาใช้ในการขยายพันธุ์สัตว์เศรษฐกิจและอนุรักษ์สัตว์ที่หายาก เช่น การโคลน (cloning) สัตว์ชนิดต่างๆ
ความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ทำให้เราตระหนักถึงความสำคัญของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อมวลมนุษย์ชาติ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุยเดชฯ ทรงค้นพบว่า หญ้าแฝกเป็นพืชที่มีรากยาวมาก แข็งแรงและหนาแน่น ดังภาพที่ 1-14 สามารถปลูกเพื่อช่วยป้องกันการกัดเซาะและการพังทลายของดินได้ดี จึงทรงแนะนำให้เผยแพร่แก่ประชาชนทั่วไป
การขาดความรู้ทางด้านชีววิทยา เกี่ยวกับการดูแลรักษาสิ่งแวดล้อมก็จะนำไปสู่ปัญหาสิ่งแวดล้อม มีผลเสียต่างๆ ดังเหตุการณ์อุทกภัยที่เกิดขึ้นที่อำเภอวังชิ้น จังหวัดแพร่ ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ.2544 ถ้าวิเคราะห์แล้วจะพบว่า สาเหตุสำคัญเนื่องมาจากการตัดไม้ทำลายป่า นักอนุรักษ์จึงต้องช่วยกันรณรงค์ให้ประชาชนเข้าใจถึงความสำคัญของป่า ซึ่งเป็นแหล่งของต้นน้ำลำธาร และแหล่งซับน้ำในดินถ้าเราไม่ช่วยกันควบคุมดูแลภัยต่างๆ ก็จะบังเกิดขึ้น
สรุป
การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย
1.การได้มาซึ่งอาหาร ได้แก่ สารประกอบต่างๆ ทังสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์ที่นำเข้าสู่เซลล์หรือร่างกายของสิ่งมีชีวิต สารต่างๆ เหล่านี้จะเป็นวัตถุดิบ ที่ใช้ในการสร้างพลังงาน และการเจริญเติบโต เพื่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตต่อไป
2.การหายใจระดับเซลล์ เป็นวิธีการได้มาซึ่งพลังงานของสิ่งมีชีวิตโดยการสลายสารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่ เช่น คาร์โบไฮเดรตให้เป็นกลูโคสและสลายต่อไปจนได้คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ วิธีการดังกล่าวจะปลดปล่อยพลังงานออกมาโดยพลังงานส่วนหนึ่ง จะออกมาในรูปพลังงานความร้อน ทำให้ร่างกายอบอุ่น และพลังงานอีกส่วนหนึ่งจะสะสมไว้ในรูปของพลังงานเคมีที่เรีกยว่า สารประกอบพลังงานสูง อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต หรือ ATP ซึ่งจะนำไปใช้ในกระบวนการต่างๆ ของการดำรงชีวิตต่อไป
3.การสังเคราะห์ เป็นวิธีการในการสร้างสารต่างๆ โดยใช้วัตถุดิบจากสารอาหารและใช้พลังงานจากการหายใจระดับเซลล์มาสร้างสารโมเลกุลใหญ่ เช่น สังเคราะห์โปรตีนจากกรดอะมิโน สังเคราะห์ไขมันจากกรดไขมันและกลีเซอรอล สังเคราะห์ไกลโคเจนจากกลูโคส เป็นต้น สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นการสังเคราะห์พิเศษที่เกิดขึ้นในพืช และสาหร่ายเท่านั้น โดยพืชสามารถใช้พลังงานจากแสงสว่างเปลี่ยนให้เป็นพลังงานเคมีในรูปของสารประกอบคาร์โบไฮเดรตและ ATP ได้
4.การสืบพันธุ์ เป็นการเพิ่มลูกหลานของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นผลให้เกิดการดำรงเผ่าพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเอาไว้
5.การปรับตัวและวิวัฒนาการ ผลจาการต่อสู้ดิ้นรนเพื่อการอยู่รอด ทำให้เกิดการปรับตัวในด้านต่างๆ เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม เมื่อระยะเวลายาวนานมากๆ ก็ทำให้เกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
สรุป
การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย
1.การได้มาซึ่งอาหาร ได้แก่ สารประกอบต่างๆ ทังสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์ที่นำเข้าสู่เซลล์หรือร่างกายของสิ่งมีชีวิต สารต่างๆ เหล่านี้จะเป็นวัตถุดิบ ที่ใช้ในการสร้างพลังงาน และการเจริญเติบโต เพื่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตต่อไป
2.การหายใจระดับเซลล์ เป็นวิธีการได้มาซึ่งพลังงานของสิ่งมีชีวิตโดยการสลายสารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่ เช่น คาร์โบไฮเดรตให้เป็นกลูโคสและสลายต่อไปจนได้คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ วิธีการดังกล่าวจะปลดปล่อยพลังงานออกมาโดยพลังงานส่วนหนึ่ง จะออกมาในรูปพลังงานความร้อน ทำให้ร่างกายอบอุ่น และพลังงานอีกส่วนหนึ่งจะสะสมไว้ในรูปของพลังงานเคมีที่เรีกยว่า สารประกอบพลังงานสูง อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต หรือ ATP ซึ่งจะนำไปใช้ในกระบวนการต่างๆ ของการดำรงชีวิตต่อไป
3.การสังเคราะห์ เป็นวิธีการในการสร้างสารต่างๆ โดยใช้วัตถุดิบจากสารอาหารและใช้พลังงานจากการหายใจระดับเซลล์มาสร้างสารโมเลกุลใหญ่ เช่น สังเคราะห์โปรตีนจากกรดอะมิโน สังเคราะห์ไขมันจากกรดไขมันและกลีเซอรอล สังเคราะห์ไกลโคเจนจากกลูโคส เป็นต้น สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นการสังเคราะห์พิเศษที่เกิดขึ้นในพืช และสาหร่ายเท่านั้น โดยพืชสามารถใช้พลังงานจากแสงสว่างเปลี่ยนให้เป็นพลังงานเคมีในรูปของสารประกอบคาร์โบไฮเดรตและ ATP ได้
4.การสืบพันธุ์ เป็นการเพิ่มลูกหลานของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นผลให้เกิดการดำรงเผ่าพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเอาไว้
5.การปรับตัวและวิวัฒนาการ ผลจาการต่อสู้ดิ้นรนเพื่อการอยู่รอด ทำให้เกิดการปรับตัวในด้านต่างๆ เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม เมื่อระยะเวลายาวนานมากๆ ก็ทำให้เกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
1.4 ชีวจริยธรรม
จากที่ได้กล่าวมาแล้ว การศึกษาทางชีววิทยามรประโยชน์อย่างมาก แต่เนื่องจากการศึกษาชีววิทยเป็นการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการนำความรู้ทางชีววิทยาไปใช้ ย่อมส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตโดยตรงจึงต้องคำนึงถึงจริยธรรม เช่น การใช้สัตว์ทดลอง นักเรียนจะต้องหลีกเลี่ยงการทรมานสัตว์ตามข้อกำหนดในจรรยาบรรณการใช้สัตว์ทดลอง โดยผู้ใช้สัตว์ทดลองจะต้องตระหนักถึงคุณค่าของสัตว์และตระหนักว่า สัตว์เป็นสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับมนุษย์ ต้องใช้สัตว์จำนวนน้อยที่สุด และการใช้สัตว์ป่าต้องไม่ขัดต่อกฎหมาย
ปัจจุบันมีความก้าวหน้าทางด้านชีววิทยาอย่างมาก มีการใช้เทคนิคการโคลนกับสิ่งมีชีวิตอย่างหลากหลาย ทั้งระดับจุลินทรีย์พืช และสัตว์ เพื่อเพิ่มผลผลิตที่เป็นแหล่งอาหาร เช่น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช เป็นต้น ส่วนการโคลนสัตว์ทั้งตัวนั้นมีการศึกษาวิจัยกันมาหลายสิบปีแล้ว แต่ทำสำเร็จกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อไม่นานมานี้ประเด็นที่กำลังวิพากษ์วิจารณ์กันอย่างมากด้านชีวจริยธรรม คือ การโคลนมนุษย์ อาจจะโคลนในระดับเอ็มบริโอเพื่อจะนำอวัยวะของเอ็มบริโอมาปลูกถ่ายให้แก่ผู้ป่วยหรือเพื่อการวิจัย การโคลนมนุษย์ทั้งตัวเป็นสิ่งที่ต้องพิจารณากันอย่างมาก เพราะว่าเอ็มบริโอก็คือเอ็มบริโอของมนุษย์ และถ้ามีมนุษย์ที่ได้จากการโคลนจะมีปัญหาต่อสถาบันครอบครัวอย่างไร และสิ่งที่จะต้องพิจารณาอีกประการหนึ่งก็คือ มีความเสี่ยงเพียงใดที่จะเกิดมนุษย์ที่มียีนผิดปกติจากกระบวนการโคลนที่ขาดประสิทธิภาพ
ในวงการแพทย์มีปัญหาที่อาจขัดต่อศาสนาและกฎหมาย คือการทำแท้ง กรณีพบว่าทารกในครรภ์มีข้อบกพร่องทางพันธุกรรมควรหรือไม่ที่จะอนุญาตให้มีการวิจัยทารกในครรภ์มารดาและการบำบัดทางพันธุกรรม หลายประเทศมีกฎหมายห้ามการทำแท้งเพราะขัดต่อศาสนา ซึ่งถือว่าทารกในครรภ์มีจิตวิญญาณและเป็นสิ่งมีชีวิต การทำลายชีวิตถือเป็นอาชญากรรมแต่บางประเทศก็อนุญาตให้ทำแท้งได้ในช่วง 4 เดือนของการตั้งครรภ์ เพราะเชื่อว่าจิตวิญญาณจะมาจุติหลังจาก 120 วัน ไปแล้ว ในบางประเทศอนุญาตให้ทำแท้งได้ก่อนสัปดาห์ที่ 20 ซึ่งเป็นการทำก่อนการอัลตราซาวด์จนทราบเพศของบุตรแล้ว ถ้ากระทำเพื่อเลือกเพศทารกถือว่าเป็นการละเมิดกฎหมาย
การใช้ฮอร์โมนฉีดให้แก่สัตว์เลี้ยง เช่น ไก่ สุกร เพื่อเร่งการเจริญ ทำให้มีสารพวกฮอร์โมนตกค้างในเนื้อสัตว์ที่นำมาเป็นอาหารเมื่อคนบริโภคเข้าไปก็อาจก่อให้เกิดโรคมะเร็งได้ ซึ่งเป็นผลร้ายต่อร่างกาย นอกจากนี้การใช้สารเคมีที่เป็นสารพิษ เช่น ฟอร์มาลินเพื่อรักษาพืชผัก และเนื้อสัตว์ให้มีความสด รวมทั้งการใช้สารบอแรกซ์ทำให้อาหารกรอบ การใช้สีย้อมผ้ามาผสมอาหาร ซึ่งกระทรวงสาธารณสุขได้ประกาศเตือนถึงโทษภัยให้ประชาชนทราบแล้ว แต่ผู้ประกอบการค้นบางรายยังคงกระทำอยู่ จึงเป็นสิ่งที่ควรทำความเข้าใจให้ผู้ประกอบการค้าตระหนักถึงความรับผิดชอบต่อผู้บริโภค และได้รับการลงโทษตามกฎหมายถ้าฝ่าฝืน ส่วนประชาชนก็พึงหลีกเลี่ยงการบริโภคอาหารเหล่านี้
สิ่งที่กล่าวถึงด้านชีวจริยธรรมกันมากในปัจจุบัน อีกประเด็นหนึ่งก็คือการนำความรู้ทางชีววิทยามาใช้ในการทำลายล้าง เช่นการใช้สิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรคต่อมนุษย์ สัตว์ และพืช หรือสารพิษที่ได้จากสิ่งมีชีวิตมาทำลายล้างสิ่งมีชีวิต ซึ่งเรียกว่า อาวุธชีวภาพว่าเป็นเรื่องที่ผิดชีวจริยธรรม
ปัจจุบันมีความก้าวหน้าทางด้านชีววิทยาอย่างมาก มีการใช้เทคนิคการโคลนกับสิ่งมีชีวิตอย่างหลากหลาย ทั้งระดับจุลินทรีย์พืช และสัตว์ เพื่อเพิ่มผลผลิตที่เป็นแหล่งอาหาร เช่น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช เป็นต้น ส่วนการโคลนสัตว์ทั้งตัวนั้นมีการศึกษาวิจัยกันมาหลายสิบปีแล้ว แต่ทำสำเร็จกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อไม่นานมานี้ประเด็นที่กำลังวิพากษ์วิจารณ์กันอย่างมากด้านชีวจริยธรรม คือ การโคลนมนุษย์ อาจจะโคลนในระดับเอ็มบริโอเพื่อจะนำอวัยวะของเอ็มบริโอมาปลูกถ่ายให้แก่ผู้ป่วยหรือเพื่อการวิจัย การโคลนมนุษย์ทั้งตัวเป็นสิ่งที่ต้องพิจารณากันอย่างมาก เพราะว่าเอ็มบริโอก็คือเอ็มบริโอของมนุษย์ และถ้ามีมนุษย์ที่ได้จากการโคลนจะมีปัญหาต่อสถาบันครอบครัวอย่างไร และสิ่งที่จะต้องพิจารณาอีกประการหนึ่งก็คือ มีความเสี่ยงเพียงใดที่จะเกิดมนุษย์ที่มียีนผิดปกติจากกระบวนการโคลนที่ขาดประสิทธิภาพ
ในวงการแพทย์มีปัญหาที่อาจขัดต่อศาสนาและกฎหมาย คือการทำแท้ง กรณีพบว่าทารกในครรภ์มีข้อบกพร่องทางพันธุกรรมควรหรือไม่ที่จะอนุญาตให้มีการวิจัยทารกในครรภ์มารดาและการบำบัดทางพันธุกรรม หลายประเทศมีกฎหมายห้ามการทำแท้งเพราะขัดต่อศาสนา ซึ่งถือว่าทารกในครรภ์มีจิตวิญญาณและเป็นสิ่งมีชีวิต การทำลายชีวิตถือเป็นอาชญากรรมแต่บางประเทศก็อนุญาตให้ทำแท้งได้ในช่วง 4 เดือนของการตั้งครรภ์ เพราะเชื่อว่าจิตวิญญาณจะมาจุติหลังจาก 120 วัน ไปแล้ว ในบางประเทศอนุญาตให้ทำแท้งได้ก่อนสัปดาห์ที่ 20 ซึ่งเป็นการทำก่อนการอัลตราซาวด์จนทราบเพศของบุตรแล้ว ถ้ากระทำเพื่อเลือกเพศทารกถือว่าเป็นการละเมิดกฎหมาย
การใช้ฮอร์โมนฉีดให้แก่สัตว์เลี้ยง เช่น ไก่ สุกร เพื่อเร่งการเจริญ ทำให้มีสารพวกฮอร์โมนตกค้างในเนื้อสัตว์ที่นำมาเป็นอาหารเมื่อคนบริโภคเข้าไปก็อาจก่อให้เกิดโรคมะเร็งได้ ซึ่งเป็นผลร้ายต่อร่างกาย นอกจากนี้การใช้สารเคมีที่เป็นสารพิษ เช่น ฟอร์มาลินเพื่อรักษาพืชผัก และเนื้อสัตว์ให้มีความสด รวมทั้งการใช้สารบอแรกซ์ทำให้อาหารกรอบ การใช้สีย้อมผ้ามาผสมอาหาร ซึ่งกระทรวงสาธารณสุขได้ประกาศเตือนถึงโทษภัยให้ประชาชนทราบแล้ว แต่ผู้ประกอบการค้นบางรายยังคงกระทำอยู่ จึงเป็นสิ่งที่ควรทำความเข้าใจให้ผู้ประกอบการค้าตระหนักถึงความรับผิดชอบต่อผู้บริโภค และได้รับการลงโทษตามกฎหมายถ้าฝ่าฝืน ส่วนประชาชนก็พึงหลีกเลี่ยงการบริโภคอาหารเหล่านี้
สิ่งที่กล่าวถึงด้านชีวจริยธรรมกันมากในปัจจุบัน อีกประเด็นหนึ่งก็คือการนำความรู้ทางชีววิทยามาใช้ในการทำลายล้าง เช่นการใช้สิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรคต่อมนุษย์ สัตว์ และพืช หรือสารพิษที่ได้จากสิ่งมีชีวิตมาทำลายล้างสิ่งมีชีวิต ซึ่งเรียกว่า อาวุธชีวภาพว่าเป็นเรื่องที่ผิดชีวจริยธรรม
