วันอาทิตย์ที่ 27 พฤศจิกายน พ.ศ. 2559

ความหมายและความสำคัญ

ความหมายและความสำคัญวิชาชีววิทยา

ชีววิทยาจึงเป็นการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธ์ระหว่างประชากรสิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อม การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่างๆ การศึกษาลักษณะรูปร่าง การดำรงชีวิต และการจัดจำแนก สิ่งมีชีวิต สำหรับการศึกษาในระดับย่อยลงมา เช่น การศึกษาองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ อวัยวะ เนื้อเยื่อ และเซลล์ ในด้านโครงสร้างและหน้าที่การทำงาน

นอกจากนี้ชีววิทยายังครอบคลุมถึงการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในระดับโมเลกุล อะตอมที่เป็น องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์ เช่น โมเลกุลดีเอ็นเอ (DNA) อาร์เอ็นเอ(RNA) โมเลกุลของสารอินทรีย์ และอะตอมของ ธาตุต่างๆ ที่พบในสิ่งมีชีวิตรวมถึงการศึกษาเรื่องปฏิกิริยาเคมี และพลังงาน ที่เกิดขึ้น ในร่างกายสิ่งมีชีวิตอีกด้วย จะเห็นได้ว่าชีววิทยานั้นเกี่ยวข้องกับความรู้ต่างๆหลายสาขา ทั้งทางด้านเคมี ฟิสิกส์คณิตศาสตร์ และคอมพิวเตอร์ ที่สามารถประยุกต์นำมาใช้อธิบายหรือจำลองความ เป็นไปของสิ่งมีชีวิต ทั้งหลาย เพื่อตอบปัญหาต่างๆที่มนุษย์สงสัย เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตได้

ชีววิทยา (Biology) คือ ศาสตร์แขนงหนึ่งของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ที่ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องต่างๆของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆอย่างมีเหตุและผล ซึ่งศึกษาทั้งในเรื่อง ด้านโครงสร้าง ด้านการทำงาน ด้านการเจริญเติบโต ด้านวิวัฒนาการ ด้านถิ่นกำเนิด ด้านอนุกรมวิธาน ด้านการกระจายพันธุ์ และด้านอื่นๆอีกที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต โดยจะใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการศึกษาค้นคว้าอย่างมีเหตุมีผลในทุกแง่ทุกมุมของสิ่งมีชีวิตโดยละเอียด ซึ่งจะพึ่งพาการใช้อุปกรณ์ เครื่องมือ และเทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์ เพื่อช่วยในการศึกษาสิ่งมีชีวิตต่างๆ
คำว่า ชีววิทยา (Biology) เป็นคำที่มาจากภาษากรีก จากคำว่า “bios” ที่แปลว่า สิ่งมีชีวิต และ “logos” ที่แปลว่า วิชา หรือการศึกษาอย่างมีเหตุผล

เนื่องจากแต่ละเรื่องในเนื้อหาของชีววิทยามีกระบวนการและขั้นตอนการศึกษาที่ค่อนข้างยุ่งยากและซับซ้อนมีหลายขั้นตอน ชีววิทยาจึงแตกแขนงเป็นสาขาวิชาต่างๆอีกมากมาย เพื่อจะได้เน้นศึกษาเฉพาะเรื่องของชีววิทยา ทำให้ศึกษาในเรื่องนั้นๆได้ละเอียดและลึกมากยิ่งขึ้น

ประเภท/องค์ประกอบ

ประเภท/การจำแนก

การศึกษาชีววิทยาจำแนกออกเป็นแขนงต่างๆมากมายโดยจัดเป็นกลุ่มใหญ่ ๆได้ 2 กลุ่ม คือ

1.จำแนกตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

1) พฤกษศาสตร์ หรือ พฤกษวิทยา (Botany)

2) สัตวศาสตรหรือ สัตววิทยา (Zoology)

2. จำแนกตามวิธีการของการศึกษาถึงสิ่งมีชีวิต

1) ศึกษาถึงสิ่งมีชีวิตแต่ละหน่วย
2) ศึกษาถึงสิ่งมีชีวิตเป็นหมู่เป็นเหล่าสัมพันธ์กัน
จำแนกตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต จำแนกได้ 2 กลุ่ม คือ
1. พฤกษศาสตร์ หรือ พฤกษวิทยา (Botany) ศึกษาเกี่ยวกับพืช ซึ่งยังแยกออกเป็น กลุ่มย่อย ๆ ได้อีกมากมายเช่นตฤณวิทยา ศึกษาเกี่ยวกับหญ้า

2. สัตวศาสตร์ หรือ สัตววิทยา (Zoology) ศึกษาเกี่ยวกับสัตว์ ซึ่งแยกออกเป็น.กลุ่มย่อย ๆ ได้อีกมากมาย เช่น สังขวิทยา ศึกษาเกี่ยวกับหอย มีนวิทยา ศึกษาเกี่ยวกับปลา ปักษีวิทยาศึกษาเกี่ยวกับนก เป็นต้น

ชีวิตจำแนกตามวิธีการของการศึกษาถึงสิ่งมี จำแนกได้ 2 กลุ่มคือ

1. ศึกษาถึงสิ่งมีชีวิตแต่ละหน่วย แบ่งเป็น 3 แขนง ย่อยๆ คือ
- สัณฐานวิทยา (Morphology) ศึกษาเกี่ยวกับ รูปร่าง ลักษณะและโครงสร้าง ของสิ่งมีชีวิตทั้งภายในและภายนอก ยังจำแนก ย่อยลงไปได้อีกคือ

- สรีรวิทยา (Physiology) ศึกษาเกี่ยวกับ หน้าที่และ การทำงาน ของระบบต่างๆ ภายใน สิ่งมีชีวิต

- คัพภวิทยา (Embryology) ศึกษาเกี่ยวกับ การ เจริญเติบโต เปลี่ยนแปลงขั้นต่าง ๆ

ของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่ ตัวอ่อนจนถึงตัวเต็มวัย

2. ศึกษาถึงสิ่งมีชีวิตเป็นหมู่เป็นเหล่าสัมพันธ์กัน จำแนก เป็นสาขาย่อย ๆ 5 สาขา ด้วยกันคือ

- อนุกรมวิธาน (Taxonomy) ศึกษาเกี่ยวกับการจัด หมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต

- นิเวศน์วิทยา (Ecology) ศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับ สิ่งมีชีวิตและ สิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

. - ชีวภูมิศาสตร์ (Biogeography) ศึกษา เกี่ยวกับ การกระจายพันธุ์ ของสิ่งมีชีวิตไปตามเขต ภูมิศาสตร์ต่าง ๆ ของโลก

- พันธุศาสตร์ (Genetics) ศึกษาเกี่ยวกับ การถ่ายทอด ลักษณะต่าง ๆ ของ สิ่งมีชีวิตจาก บรรพบุรุษไปสู่ลูกหลาน และ ปัจจัยในการควบคุม ลักษณะความคล้ายคลึง และความแตกต่าง ของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ

- วิวัฒนาการ (Evolution) ศึกษาเกี่ยวกับความก้าวหน้าในการเจริญเติบโต ของสิ่งมีชีวิตจากอดีตจนถึง ปัจจุบันว่ามี การเปลี่ยนแปลง

ทฤษฎีชีววิทยา

ทฤษฎีชีววิทยา

1.ทฤษฎีของลามาร์ก (อังกฤษ: Lamarkism, Lamarckian inheritance) คือแนวคิดที่ว่าสิ่งมีชีวิตสามารถถ่ายทอดลักษณะที่ได้รับมาใหม่ไปยั่งรุ่นลูกได้ ตั้งชื่อตามนักชีววิทยาชาวฝรั่งเศส Jean-Baptiste Lamarck

ขณะที่ Charles Darwin เสนอแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกจากธรรมชาติลงในหนังสือ On the Origin of Species ดาร์วินก็ยังไม่ตัดแนวคิดนี้ โดยเรียกว่า การถ่ายทอดโดยการใช้และไม่ใช้ (use and disuse inheritance) แต่ปฏิเสธแง่มุมอื่นของทฤษฎี

ต่อมาเมื่อพันธุศาสตร์แบบเมนเดลพัฒนามากขึ้น ทำให้แนวคิดว่าด้วยการถ่ายทอดลักษณะที่ได้รับมาใหม่ถูกเลิกเชื่อไป

2.ทฤษฎีเซลล์ ในวิชาชีววิทยา เป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่อธิบายคุณสมบัติของเซลล์ หน่วยโครงสร้างพื้นฐานในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด การพัฒนาทฤษฎีเซลล์ช่วงต้น ในกลางคริสต์ศตวรรษที่ 17 อาศัยความก้าวหน้าของจุลทรรศนศาสตร์ ทฤษฎีเซลล์เป็นหนึ่งในรากฐานของวิชาชีววิทยา

ทฤษฎีเซลล์อธิบายได้ดังนี้

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์หนึ่งเซลล์หรือมากกว่า
เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้าง การทำหน้าที่และการจัดระเบียบพื้นฐานในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
ทุกเซลล์มาจากเซลล์ที่มีชีวิตอยู่ก่อน

ธีโอดอร์ ชวันน์, มัททิอัส ยาคอบ ชไลเดน และรูดอล์ฟ วีร์โชว์มักได้รับเกียรติว่าเป็นผู้พัฒนาทฤษฎีเซลล์

ประโยชน์และการนำไปใช้

1.ชีววิทยากับการดำรงชีวิต

ในการดำรงชีวิตของมนุษย์ เช่น การดูแลสุขภาพของร่างกายการป้องกันรักษาโรค การผลิตอาหาร การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม การประกอบอาชีพ การเรียนรู้เกี่ยวกับร่างกายของคน การรู้จักพฤติกรรมของสัตว์ต่าง ๆ ล้วนมีความเกี่ยวข้องกับชีวิวิทยาทั้งสิ้น นักวิชาการซึ่งเป็นผุ้เชี่ยวชาญแต่ละสาขาได้ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต จึงทำให้ได้พันธุ์ของสิ่งมีชีวิตหรือผลผลิตตามความต้องการ เช่น พันธุ์พืชที่ต้านทานโรคและแมลงผลไม้ที่มีรสชาติอร่อย ผลที่มีขนาดใหญ่ สัตว์ที่เจริญเติบโตเร็ว ให้ผลิตภัณฑ์ในปริมาณมาก เช่น นม หรือไข่ ทำให้มนุษย์มีอาหารอย่างพอเพียงหรือเป็นสินค้าทำรายได้เป็นอย่างดี ถ้าได้ติดตามการทำงานตามโครงการพระราชดำริ โครงการส่วนพระองค์ หรือโครงการหลวง ทำให้ทราบว่า มีการขยายพันธุ์พืชที่ควรอนุรักษ์ โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เช่น ขนุนไพศาลทักษิณและการปรับปรุงพันธุ์ เช่น เมล็ดถั่วแดงหลวดจากเมล็ดที่มีขนาดเล็กให้ได้เมล็ดที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
นักวิชาการทางด้านการเกษตร ได้พัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพต่าง ๆ มาใช้ให้เกิดประโยชน์อีก เช่น การถ่ายฝากตัวอ่อนของสัตว์การผลิตปุ๋ยชีวภาพ การผสมเทียมปลา ฯลฯ

การศึกษาวัฎจักรชีวิตและโครงสร้าง รูปร่างลักษณะและพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตช่วยให้สามารถเข้าใจการปรับตัวจากสิ่งมีชีวิตนำไปสู่การศึกษาวิจัยตัวยาที่นำใช้รักษาโรค และวิธีป้องกันโรคเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ทางการแพทย์ส่วนใหญ่ได้มาจากความรุ้ทางชีววิทยา การศึกษาในปัจจุบันก้าวหน้าจนสามารถตัดต่อยืนจากสิ่งมีชีวิต ในกระบวนการพันธุวิศวกรรม (genetic engineering) ซึ่งนำมาใช้ทางการแพทย์ เช่น สามารถใช้ยีสต์ผลิตฮอร์โมนอินซูลินเพื่อรักษาโรคเบาหวาน สามารถใช้สุกรสร้างโกรทฮอร์โมน (GH : Growth hormone) เพื่อรักษาเด็กที่มีความสูงหรือต่ำกว่าปกติ และใช้ยีนบำบัด (gene therapy) ในการรักษาโรคทางพันธุกรรมบางชนิด เป็นต้น
ความรู้จักการศึกษาคุณลักษณะของพืชชนิดต่าง ๆ โดยแพทย์แผนโบราณสามารถนำมาปรุงยาสมุนไพรใช้รักษาโรค นับเป็นภูมิปัญญาไทยที่น่าภาคภูมิใจ และปัจจุบันได้มีการศึกษาวิจัยผลิตภัณฑ์เหล่านี้ให้ได้มาตรฐานสากล
การเรียนรู้เรื่องราวเกี่ยวกับร่างกายของเรา ทำให้เข้าใจการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ และเข้าใจวิธีการดูแลรักษาสุขภาพของตนและผู้ใกล้ชิด ความรู้ทางชีววิทยาอาจนำมาใช้ในการขยายพันธุ์สัตว์เศรษฐกิจและอนุรักษาสัตว์ที่หายาก เช่น การโคลน (cloning) สัตว์ชนิดต่าง ๆ

ความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ทำให้เราตระหนักถึงความสำคัญของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อมวลมนุษยชาติ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุยเดชฯ ทรงค้นพบว่า หญ้าแฝกเป็นพืชที่มีรากยาวมาก แข็งแรงและหนาแน่น สามารถปลูกเพื่อช่วยป้องกันการกัดเซาะและการพังทลายของดินได้ดี จึงทรงแนะนำให้เผยแพร่แก่ประชานทั่วไป

การขาดความรู้ทางด้านชีววิทยา เกี่ยวกับการดูแรักษาสิ่งแวดล้อมก็จะนำไปสู่ปัญหาสิ่งแวดล้อม มีผลเสียต่าง ๆ ดังเหตุการณ์อุทกภัยที่เกิดขึ้นที่อำเภอวังชิ้นจังหวัดแพร่ ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2544 ถ้าวิเคราะห์แล้วจะพบว่า สาเหตุสำคัญเนื่องมาจากการตัดไม้ทำลายป่า นักอนุรักษ์จึงต้องช่วยกันรณรงค์ให้ประชาชนเข้าใจถึงความสำคัญของป่า ซึ่งเป็นแหล่งของต้นน้ำลำธาร และแหล่งซับน้ำในดินถ้าเราไม่ช่วยกันควบคุมดูแลภัยต่าง ๆ ก็จะบังเกิดขึ้น

ชีววิทยากับการดำรงชีวิต

1.การเลือกบริโภคอาหารที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย เช่น เลือกกินอาหารที่สะอาด และสุกใหม่ๆซึ่งอาจติดโรคพยาธิ ได้ ไม่กินอาหารที่แมลงวันตอมเพราะอาจจะแพร่โรคได้ เลือกอาหารที่ปลอดจากสารพิษต่างๆเป็นต้น

2.การออกกำลังกายช่วยให้สุขภาพแข็งแรง รู้จักเลือกการออกกำลังกายให้เหมาะสมกับเพศและวัยและสภาพ ของร่างกาย

3. การรู้จักระบบต่างๆจองร่างกายช่วยให้การดูแลและรักษาระบบต่างๆของร่างกาย เช่นระบบโครงกระดูกระบบ ผิวหนัง ระบบหายใจ ระบบย่อยอาหารฯลฯเป็นไปอย่างถูกต้อง อันจะเป็นผลให้สุขภาพของระบบต่างๆรวมถึงร่างกายเป็นปกติสุขด้วย

การดูแลรักษาสิ่งแวดล้อมได้แก่

1.การไม่ตัดไม้ทำไม้ลายป่า เพราะต้นไม้มีความสำคัญต่อสภาพแวดล้อม ละเป็นตัวการสำคัญในการผลิตออกซิเจนให้แก่โลก และลดระดับคาร์บอนไดออกไซด์ให้แก่โลกด้วย

2.การปลูกพืชคลุมดินการปลูกพืชหมุนเวียน การสงวนรักษาน้ำดินแร่ธาตุ และอากาศมีผลต่อการพัฒนาสิ่งแวดล้อมของโลกให้ยั่งยืนทั้งสิ้น

3.การเข้าใจสมดุลของ พืชสัตว์ จุลินทรีย์ในฐานะผู้ผลิตอาหาร ผู้ย่อยสลายสารอันจะก่อให้เกิดวัฎจักรต่างๆของสารในระบบนิเวศ ซึ่งนำไปสู่ความสมดุลของสารในธรรมชาติได้ดียิ่งขึ้นฯลฯ

3การพัฒนาเทคโนโลยี เพื่อการอยู่ดีกินดีของมนุษย์ชาติได้แก่

1.การผลิตสารต่างที่เป็นอาหารและช่วยในการรักษาโรค เช่น การผลิตฮอร์โมนอินซูลินจากยีสต์เพื่อรักษาโรคเบาหวานในคน การผลิตกรดอะมิโนจำเป็นโดยแบคทีเรียการผลิตสาหร่ายสไปรูไลนาซึ่งมีโปรตีนสูงการถนอมอาหารโดยวิธีการต่างๆเป็นต้น

2.การพัฒนาทางด้านพันธุวิศวกรรม( genetic engineering )มาใช้ในการตัดต่อสารพันธุ์กรรมเพื่อใช้ในการพัฒนาพันธุ์กรรมพืช พันธุ์สัตว์ที่ให้ผลตอบแทนหรือมีคุณภาพดีมากยิ่งขึ้น เพื่อความเป็นอยู่ของมนุษย์ที่ดีขึ้น แต่ก็ยังต้องมีการศึกษาถึงผลดีและผลเสียกันต่อไป

3.การพัฒนาเทคนิคทางด้าน DNA เพื่อนำมาใช้ในการตรวจหาสายสัมพันธ์ของพ่อแม่ลูกนอกจากนี้ยังใช้ในการสืบสวนสอบสวนทางคดีของแพทย์และตำรวจได้เป็นอย่างดี

4.การศึกษาทาางด้านพืชสมุนไพรสามารถนำมาผลิตเป็นยาแผนโบราณใช้ในการรักษาโรคต่างๆได้เป็นอย่างดีนับเป็นภูมิปัญญาไทยที่น่าภาคภูมิใจ

5.การศึกษาทางด้านเทคโนโลยีการเจริญพันธุ์ เช่น การผสมเทียมในหลอดแก้ว แล้วถ่ายฝากตัวอ่อน( In Vitro Fertilization-Embryo Transfr ) การนำเซลล์สืบพันธุ์ไปใส่ที่ท่อน้ำไข่หรือที่เรียกว่ากิ๊ฟ ( GFT หรือ Gamete Intrafallopian Transfer ) การทำอิ๊กซี่ ( ICSI หรือ Intracytoplasmic Sperm Injection ) รวมไปถึงการทำโคลนนิ่ง( Cloning )
2.ด้านการแพทย์
ด้วยสิ่งต่างๆเหล่านี้ช่วยให้คนมีบุตรยากมีบุตรได้ทั้งสิ้น
ไบโอเทค มุ่งวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพในระดับชีววิทยาโมเลกุลโดยเน้นเป้าหมายการวิจัยเพื่อแก้ปัญหาโรคอุบัติใหม่และอุบัติซ้ำที่สำคัญและเป็นปัญหาของประเทศ ได้แก่ มาลาเรีย ไข้เลือดออก วัณโรค ไข้หวัดใหญ่/ไข้หวัดนก โดยการค้นหาเป้าหมายใหม่ของยาและการออกแบบยา ระบบทดสอบยาสำหรับโรคมาลาเรียและวัณโรค การพัฒนาวัคซีนสำหรับโรคไข้เลือดออก ไข้หวัดใหญ่ และวัณโรค การพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจวินิจฉัยโรค การพัฒนาวิธีตรวจสอบสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีฤทธิ์ยับยั้งการติดเชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่และไข้หวัดนก และการพัฒนาวิธีการผลิตสารมูลค่าสูง ศึกษาด้านองค์ความรู้พื้นฐานเพื่อทราบสาเหตุกลไกการเกิดโรคและฐานข้อมูลทางคลีนิคสำหรับโรคไข้เลือดออก นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาเทคโนโลยีชีวสารสนเทศเพื่อการทำนาย ป้องกัน และรักษาโรคเรื้อรังที่มีปัจจัยทางพันธุกรรม เช่น โรคธาลัสซีเมีย เป็นต้น