생물학의 진화와 다양성

생물학의 진화와 다양성

모든 생물에서 발견되는 기본적인 생물학적, 화학적, 물리적 유사성에도 불구하고 생물의 다양성 은 종 사이 및 종 사이 뿐만 아니라 모든 자연 개체군 내에 존재합니다 . 자연에 존재하는 많은 변이가 눈으로 볼 수 있기 때문에 다양성 현상은 오랜 연구 역사를 가지고 있습니다. 선사 시대에 유기체가 변화하고 새로운 변이가 끊임없이 진화한다는 사실은 실험실에서의 번식 실험뿐만 아니라 고생물학적 기록을 통해 확인할 수 있습니다. 다윈이 변이가 존재한다고 가정한 지 한참 후, 생물학자들은 그것이 유전 물질(DNA)의 변화로 인해 발생한다는 것을 발견했습니다. 그 변경은 구성 요소 의 순서에 약간의 변경이 있을 수 있습니다.DNA ( 뉴클레오티드 ), 염색체 의 구조적 변경 또는 염색체 수의 완전한 변화 와 같은 더 큰 변화 . 어떤 경우에, 생식 세포의 유전 물질의 변화 매니페스트 자손 구조적 또는 화학적 변화의 일종 자체. 그러한 돌연변이 의 결과는 돌연변이 자손과 환경 의 상호작용에 달려 있습니다 . 다음과 같이 제안되었습니다. 유성 생식 은 종을 변화하는 조건에 적응할 수 있는 메커니즘 인 가변성 의 고유한 이점 때문에 유기체 사이에서 지배적인 번식 유형이 되었습니다 . 새로운 변이는 유전적 차이에 잠재적으로 존재하지만 유전자 풀 에서 변이가 얼마나 우세해지는 지는 돌연변이 또는 변이가 생산하는 자손의 수(차별적 번식)에 달려 있습니다. 유전적 신규성(신규 변이)이 시간이 지나 면서 인구의 모든 구성원에게 퍼질 수 있습니다. 특히 신규성 이 존재 하는 환경 에서 인구의 생존 가능성을 높이는 경우에는 더욱 그렇습니다 . 따라서 어떤 종이 새로운 종으로 도입되면서식지 , 그것은 자연 선택이나 다른 진화 메커니즘에 의한 변화에 적응하거나 결국 죽습니다. 각각의 새로운 서식지는 새로운 적응을 의미하기 때문에 서식지 변화는 수백만 가지 다른 종류의 생물에 대한 책임이 있습니다.종 과 각 종 내의 이질성의 총 수 현존하는 동물 과 식물 종은 만 만 5 약 사이 (10)로 추정된다; 그 중 약 150만 개가 과학자들에 의해 기술되었습니다. 엄청난 수의 서로 다른 유형의 유기체 중에서 일종의 질서를 생성하는 수단 으로 분류 를 사용하는 것은 일찍이 책창세기 —소, 짐승, 새, 기는 것, 나무 등에 관한 언급. 그러나 분류에 대한 최초의 과학적 시도는 그리스 철학자아리스토텔레스 는 만물의 상호 관계를 나타내는 체계를 확립하려고 노력했습니다. 그는 모든 것을 저울 즉 "자연의 사다리"에 따라 배열했으며 무생물은 맨 아래에 배치했습니다. 식물은 동물 아래에 있었고 인간은 위에 있었습니다. 종을 그룹화하는 데 사용된 다른 체계에는 자연적인 관계를 나타내는 날개나 지느러미와 같은 큰 해부학적 유사성과 생식 구조의 유사성이 포함됩니다. 분류 는 두 가지 주요 가정을 기반으로 합니다. 하나는 유사한 신체 구조 가 분류 그룹화 의 기준 으로 사용될 수 있다는 것입니다. 다른 하나는 구조적 유사성 외에도 유기체 간의 진화 및 분자 관계가 분류를 결정하는 수단으로 사용될 수 있다는 것입니다. 생물이 서로 및 환경과의 관계에 대한 연구를 생태학이라고 합니다. 이러한 상호 관계는 지구의 복지에 매우 중요 하고 인간 활동에 의해 심각하게 방해받을 수 있기 때문에 생태학은 생물학의 중요한 분과가 되었습니다. 유기체가 인간이든 박테리아 이든, 번식 능력은 생명의 가장 중요한 특성 중 하나입니다. 생명은 이미 존재하는 생명으로부터만 생겨나기 때문에 번식을 통해서만 연속적인 세대가 종의 속성을 이어갈 수 있습니다. 생물은 활동 또는 무생물에 없는 기능 . NS모든 유기체의 생명 과정은 특정한 구조로 조립된 특정 물질에 의해 수행됩니다. 따라서 생물은 일정 기간 동안 환경에 따라 재생산하고 변화하며 지속적이고 지속적인 신진대사를 통해 개성을 유지하는 시스템 또는 구조로 정의할 수 있습니다 . 한 번 광학 현미경에 의존 생물 학자들은 연구에 형태 의를고등 식물과 동물에서 발견되는 세포 . 단세포 및 다세포 유기체에서 세포의 기능은 구조 관찰을 통해 가정되었습니다. 예를 들어, 세포 에서 엽록체의 발견 은 광합성 과정의 조사로 이어졌습니다 . 전자 현미경 의 발명으로 색소체의 미세한 조직은 그 과정의 다른 부분에 대한 추가 정량적 연구에 사용될 수 있었습니다. 생물학의 정성적 및 정량적 분석은 핵산, 단백질 , 탄수화물 및 세포와 조직의 기타 화학 성분의 수준을 확인하고 추정하기 위해 다양한 기술과 접근 방식을 사용 합니다. 그러한 많은 기술은 세포 내의 특정 분자에 결합하고 화학 물질, 일반적으로 형광 염료, 방사성 동위원소 또는 생물학적 염색 으로 태그가 지정된 항체 또는 프로브를 사용 하여 분자의 현미경 시각화 또는 검출 을 가능하게 하거나 향상시킵니다. 화학 라벨은 생물학자가 생물체의 물질을 식별, 위치 지정 또는 추적할 수 있는 강력한 수단입니다. 라벨을 포함하는 널리 사용되는 분석법의 몇 가지 예에는 박테리아의 식별 및 특성화에 사용되는 그람 염색(Gram stain )이 포함됩니다. 염색체 의 특정 유전자 서열의 검출에 사용되는 형광 제자리 혼성화 ; 및 루시페린 - 루시페라제 반응 에서 생성된 생물발광 을 측정하는 루시페라제 분석 을 통해 다양한 분자를 정량화할 수 있습니다. 초기 생물학자들은 그들의 연구를 유기체에 대한 연구로 보았습니다. 그 당시 생명체의 기본 단위로 간주되었던 유기체는 여전히 일부 현대 생물학자들의 주요 관심사이며 유기체가 내부 환경을 유지하는 방법을 이해하는 것은 생물학 연구의 중요한 부분으로 남아 있습니다. 유기체 의 생리 를 더 잘 이해하기 위해 연구자들은 유기체를 구성하는 조직과 기관을 연구합니다. 그 작업의 핵심은 시험관 내("유리 내") 세포를 유지하고 성장시키는 능력이며, 조직 배양 이라고도 합니다. 조직 배양 에 대한 최초의 시도 중 일부는 19세기 후반에 이루어졌습니다. 1885년 독일 동물학자 Wilhelm Roux 는 병아리 배아의 조직을 소금 용액에 보관했습니다. 그러나 조직 배양의 첫 번째 주요 돌파구는 1907년 미국 동물학자 Ross G. Harrison 이 개구리 신경 세포 과정 의 성장 으로 이루어 졌습니다 . 몇 년 후 프랑스 연구원 Alexis Carrel 과 Montrose Burrows는 Harrison의 방법을 개선하고 조직 배양 이라는 용어를 도입했습니다.. 엄격한 실험실 기술을 사용하여 작업자는 오랜 기간 동안 배양 조건에서 세포와 조직을 살아 있게 유지할 수 있었습니다. 이식을 준비하기 위해 장기를 살아있게 유지하는 기술은 그러한 실험에서 비롯됩니다. 조직 배양의 발전은 생물학에서 수많은 발견을 가능하게 했습니다. 예를 들어, 많은 실험이 생물학적차별화 , 특히 차별화 를 제어하는 요인. 이러한 연구의 핵심은 20세기 후반 에 배양 플레이트 에서 포유동물 배아 줄기 세포, 그리고 궁극적으로 인간 배아 줄기 세포 의 성장을 가능하게 하는 조직 배양 방법의 개발이었습니다 .