生物,宏观领域已经发展到什么水平?

生物,宏观领域已经发展到什么水平?
生物,宏观领域已经发展到什么水平?

生物,宏观领域已经发展到什么水平?
生物学
即生命科学(life science/biology),概括地说,生物是研究生命现象和生命活动规律的科学.作为继物理、化学之后又一高速发展的学科,正朝着宏观和微观两个方向发展.宏观观方面已经发展到全球生态系统的研究；微观方面则向着分子方向发展.生物学与众多科学结合形成了种类繁多的边缘科学,呈辐射状发展.
生物学从最开始就有2个学派,一个叫博物学派,一个是实验学派.博物学派以生态学为代表,实验学派以遗传学和分子生物学为代表.
目前国内外尚无明确一致的生命科学的定义.特别是对生命科学的范畴,即生命科学包括哪些学科没有明确一致的说法.但一般认为,生命科学是将生命世界(living world)作为一个整体来研究的一个科学分支,研究活着的生物(living organisms)和生命过程(life processes),包括生物科学(biological science)--即生物学(biology)及其分支即医药学、农林牧渔业、人类学、社会学等.生物学的分支有动物学、植物学、微生物学、解剖学、生理学、生物物理学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、神经生物学、发育生物学、社会生物学等.生命科学中生物学及其分支是生物科学的基础科学(basic science)或纯科学(pure science),医药学和农林牧渔业等是生物科学的应用科学(applied science)；很显然,生物科学属于自然科学,而人类学和社会学则属于人文社会科学.所以生命科学的范畴是比较大的,包括了自然科学和社会科学两大科学领域.但是,我国教育部1998年颁布的新的高等学校本科专业目录的理工科部分中与上述生命科学自然科学部分有关的专业有生物学、生物学技术、医学、药学、农学等等,分别属于基础生物科学或应用生物科学范畴.
生物学是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学.人也是生物的一种,也是生物学的研究对象.
20世纪40年代以来,生物学吸收了数学、物理学和化学的成就,逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学.
人们已经认识的生命是物质的一种运动状态.生命的基本单位是细胞,它是由蛋白质、核酸、脂类等生物大分子组成的物质系统.生命现象就是这一复杂系统中物质、能和信息三个量综合运动与传递的表现.
生命有许多无生命物质所不具备的特性.比如：生命能够在常温常压下合成多种有机化合物；能够以远远超出机器的效率来利用环境中的物质和制造体内的各种物质；能以极高的效率储存信息和传递信息；具有自我调节功能和自我复制能力；以不可逆的方式进行着个体发育和物种的演化等等.揭示生命过程中的机制具有巨大的理论和实践意义.
生物学的研究对象
地球上现存的生物估计有200万～450万种；已经灭绝的种类更多,估计至少也有1500万种.从北极到南极,从高山到深海,从冰雪覆盖的冻原到高温的矿泉,都有生物的存在.它们具有多种多样的形态结构,它们的生活方式也变化多端.
从生物的基本结构单位——细胞的水平来考察,有的生物还不具备细胞形态；在已经具有细胞形态的生物中,有原核细胞构成的、有由真核细胞构成的；从组织结构看,有单细胞生物、多细胞生物.而多细胞生物又根据组织器官的分化和发展而分为多种类型；从营养方式来看,有光和自养、吸收异养、腐蚀性异养、吞食异养；从生物在生态系统的作用看,有生产者、消费者、分解者等等.
生物学家根据生物的发展历史、形态结构特征、营养方式以及它们在生态系统中的作用等,将生物分成若干界.现在比较通行的认识是将地球上的生物界划分为五界：细菌、蓝菌等原核生物是原核生物界；单细胞的真核生物是原生生物界；光和自养的植物界；吸收异养的真菌界；吞食异养的动物界.
病毒是一种非细胞生命形态,它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成,病毒没有自己的代谢机构,没有酶系统.因此病毒离开了宿主细胞,就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质.一旦进入宿主细胞后,它就可以利用细胞中的物质和能量以及复制、转录和转译的能力,按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒.
病毒基因同其他生物的基因一样,也可以发生突变和重组,因此也是可以演化的.因为病毒没有独立的代谢机构,不能独立的繁殖,因此被认为是一种不完整的生命形态.近年来发现了比病毒还要简单的类病毒,它是小的RNA分子,没有蛋白质外壳,但它可以在动物身上造成疾病.这些不完整的生命形态的存在说明无生命与有生命之间没有不可逾越的鸿沟.
原核细胞和真核细胞是细胞的两大基本形态,它们反映了细胞进化的两个阶段.把具有细胞形态的生物划分原核生物和真核生物,是现代生物学的一大进展.原核细胞的主要特征是没有线粒体、质体等模细胞器,染色体只是一个环状的DNA分子,不含组蛋白及其它蛋白质,没有核膜.原和生物主要是细菌.
真核细胞是结构更为复杂的细胞.它有线粒体等膜细胞器,有包以双层膜的细胞核把核内的遗传物质与细胞质分开.DNA是长链分子,狱卒蛋白以及其他蛋白合成染色体.这核细胞可以进行有丝分裂和减数分裂,分裂的结果是复制的染色体均等地分配到子细胞中.原生生物是最原始的真核生物.
植物是以光和自养为主要营养方式的真核生物.典型植物细胞都含有液泡核以纤维素为主要成分的细胞壁.细胞质中由进行光合作用的细胞器—叶绿体.植物的光合作用都是以水为电子供体的,光合自养是植物的主要营养方式,少数的高等植物是寄生的,还有更少数的植物能够捕捉小昆虫,进行异养吸收.
植物从单细胞绿藻到被子植物是沿着适应光合作用的的方向发展的.高等植物中发生了植物的根(固定和吸收器官)、茎(支持器官)、叶(光和器官)的分化.叶柄和众多分支的茎支持片状的叶向四面展开,以获得最大的光照和吸收面积,细胞也逐渐分化成专门用于光合作用、输导和覆盖等各种组织.大多数植物的通过有性生殖,形成配子体和孢子体世代交替的生活史.植物是生态系统中最主要的生产者,也是地球上氧气的主要来源.
真菌是以吸收为主要营养方式的真核生物.真菌有细胞壁,细胞壁含有几丁质,也含有纤维素.几丁质是一种含氨基葡萄糖的多糖,是昆虫等动物骨骼的主要成分,植物细胞不含几丁质.真菌没有质体和光合色素.真菌的繁殖能力很强,繁殖方式多样,主要是以无性或有性生殖产生的各种孢子作为繁殖单位.真菌分布非常广泛,在生态系统中,真菌是重要的分解者.
动物是以吞食为营养方式的真核生物.吞食异养包括捕获、吞食、消化和吸收等一些列复杂的过程.动物体的结构是沿着适应吞食异养的方向发展的.单细胞动物吞入食物后形成食物泡.食物在食物泡中被消化,然后透过膜而进入细胞质中,细胞质中溶酶体与之融合,就是细胞内消化.
多细胞动物在进化过程中,细胞内消化逐渐为细胞外消化所取代,食物被捕获后在消化道内由消化腺分泌酶而被消化,消化后的小分子营养物经过消化道吸收,并通过环系循统输送到身体的各种细胞中.
与此相适应,多细胞动物逐步形成了复杂的排泄系统、外呼吸系统以及复杂的感觉系统、神经系统、内分泌系统和运动系统等.在全部生物中,只有动物的身体构造发展到如此复杂的高级水平.在生态系统中,动物是有机食物的消费者.
在生命发展的早期,生态系统是由生产者和分解者组成的两环系统.随着真核生物特别是动物的产生和发展,两环生态系统发展成有生产者、分解者和消费者所组成的三环系统.出现了今日丰富多彩的生物世界.
从类病毒、病毒到植物、动物,生物拥有众多特征鲜明的类型.各种类型之间又有一系列的中间环节,形成连续的谱系.同时由营养方式决定的三大进化方向,在生态系统中呈现出相互作用的空间关系.因而,进化既是时间过程,又是空间发展过程.生物从时间的历史渊源和空间的生活关系上都是一个整体.

草履虫是单细包生物,通过显微镜可以看到. 进食时,通过口沟进入体内,又食物宏观观方面已经发展到全球生态系统的研究；微观方面则向着分子方向发展。生物学