ธรรมชาติกับสิ่งมีชีวิต

การเรียนรู้วิชาชีววิทยา

ชีววิทยา

ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต

ชีววิทยา เป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต  ซึ่งประกอบด้วยส่วนที่เป็นความรู้  และส่วนที่เป็นกระบวนการค้นหาความรู้ ชีววิทยามาจากคำว่า  ชีว  (bios  ภาษากรีก  แปลว่า  ชีวิต) และวิทยา  (logos  ภาษากรีก  แปลว่า  ความคิดและเหตุผลในศาสตร์สาขาใดสาขาหนึ่ง)  เนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีอยู่เป็นจำนวนมาก และมีความหลากหลายทั้ง ชนิดและจำนวน  มีการกระจายตัวอยู่ตามที่ต่างๆ  ทั่วโลก  ชีววิทยาจึงแยกออกเป็นสาขาวิชาย่อยได้หลายแขนง  นักวิชาการบางคนจัดจำแนกสาขาวิชาย่อยๆ โดยยึดประเภทหรือกลุ่มของสิ่งมีชีวิต  จึงอาจแบ่งเป็นสัตววิทยา  (zoology)  พฤกษศาสตร์  (botany) จุลชีววิทยา  (microbiology)  ซึ่งในแต่ละแขนงก็อาจแยกราบละเอียดออกไปตามกลุ่มย่อยของสิ่งมีชีวิตอีก  เช่น  สัตววิทยา  แยกเป็น  กีฏวิทยา  (entomology:  ศึกษาแมลง)  ปรสิตวิทยา  (parasitology:  ศึกษาปรสิต)  เป็นต้น  สรุป คือเป็นการศึกษาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมชีวิต แบ่งเป็นสาขา ได้แก่

 

1. การศึกษาสิ่งมีชีวิตและกลุ่มของสิ่งมีชีวิต

2. การศึกษาจากโครงสร้างหน้าที่และการทำงานของสิ่งมีชีวิต

3. การศึกษาเรื่องราวของสิ่งมีชีวิต

 

 

 

1. การศึกษาสิ่งมีชีวิตและกลุ่มของสิ่งมีชีวิต

1) สัตววิทยา  (zoology) เป็นการศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของสัตว์ แบ่งเป็ยสาขาย่อยๆ เช่น

1. สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (invertebrate)

 

 

2. สัตว์มีกระดูกสันหลัง (vertebrate)

 

 

3. มีนวิทยา  (icthyology) ศึกษาเกี่ยวกับปลาชนิดต่างๆ

 

 

4. สังขวิทยา  (malacology) ศึกษาเกี่ยวกับหอยชนิดต่างๆ

5. ปักษินวิทยา  (ornithology) ศึกษาเรื่องราวเกี่ยวกับนก

6. วิทยาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (mammalogy)

 

 

7. กีฏวิทยา  (entomology) ศึกษาเกี่ยวกับแมลง

 

 

8. วิทยาเห็บไร  (acarology) ศึกษาเกี่ยวกับเห็บไร

2) พฤกษศาสตร์ (Botany) ศึกษาเรื่องราวต่างๆ  ของพืช  เช่น

1. พืชชั้นต่ำ  (Lower  plant)  ศึกษาพวกสาหร่าย มอส

2. พืชมีท่อลำเลียง  (Vascular  plants)  ศึกษาพวกเฟิน  สน  ปรง  จนถึงพืชมีดอก

3. พืชมีดอก  (Angiosperm)  ศึกษาพืชใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

 

 

3) จุลชีววิทยา (Microbiology) ศึกษาเรื่องราวต่างๆ  ของจุลินทรีย์  เช่น

1. วิทยาแบคทีเรีย  (Bacteriology) ศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรีย

2. วิทยาไวรัส  (Virology) ศึกษาเกี่ยวกับไวรัส

3. วิทยาสัตว์เซลล์เดียว  (Protozoology) ศึกษาเกี่ยวกับโพรโทซัว

4. ราวิทยา (mycology) ศึกษาเกี่ยวกับรา เห็ด ยีสต์

  
  

 

2. การศึกษาจากโครงสร้างหน้าที่และการทำงานของสิ่งมีชีวิต

1) กายวิภาคศาสตร์  (Anatomy) ศึกษาโครงสร้างต่างๆ  โดยการตัดผ่า

2) สัณฐานวิทยา  (Morphology) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างและรูปร่างของสิ่งมีชีวิต

3) สรีรวิทยา  (Physiology) ศึกษาหน้าที่การทำงานของระบบต่างๆ  ในร่างกายของสิ่งมีชีวิต

4) พันธุศาสตร์  (Gennetics) ศึกษาลักษณะต่างๆ ทางกรรมพันธุ์และการถ่ายทอดลักษณะต่างๆจากบรรพบุรุษสู่ลูกหลาน

5) นิเวศวิทยา  (Ecology) ศึกษาความสัมพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

6) มิญชวิทยาหรือเนื้อเยื่อวิทยา  (Histology) ศึกษาลักษณะของเนื้อเยื่อทั้งทางด้านโครงสร้างและหน้าที่การทำงาน

7) วิทยาเอ็มบริโอ (Embryology) ศึกษาการเจริญเติบโตของตัวอ่อน

8) ปรสิตวิทยา  (Parasitology) ศึกษาเกี่ยวกับการเป็นปรสิตของสิ่งมีชีวิต

9) วิทยาเซลล์  (Cytology) ศึกษาโครงสร้างหน้าที่ของเซลล์สิ่งมีชีวิต

3. การศึกษาเรื่องราวของสิ่งมีชีวิต

1) อนุกรมวิธาน  (Taxonomy) ศึกษาเกี่ยวกับการแบ่งหมวดหมู่  การตั้งชื่อ  สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ

2) วิวัฒนาการ  (Evolution) ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องราวของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน

3) บรรพชีวินวิทยา  (Paleontology) ศึกษาเกี่ยวกับซากโบราณของสิ่งมีชีวิต

ในปัจจุบันการศึกษาทางชีววิทยาได้พัฒนาไปมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งนำมาประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิต เช่น การผลิตสารต่างๆ เช่น ผลิตกรดอะมีโน  ผลิตฮอร์โมน อินซูลิน ผลิตเอนไซม์ การเลี้ยงเนื้อเยื่อ การผลิตก๊าซชีวภาพ การโคลนนิ่ง การตัดต่อจีน ซึ่งกระทำในพวกจุลินทรีย์  เพื่อประโยชน์ในทางอุสาหกรรมและการสาธารณสุข ซึ่งเรียกว่าพันธุวิศวกรรม  ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วโดยการศึกษาของนักจุลชีววิทยา นักเคมี และนักชีวเคมี

 

 

 

ชีววิทยาในดำรงชีวิตของมนุษย์ 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

ก. โคแบรงกัสสีดำที่เกิดจากการโคลนตัวแรกของประเทศไทยโดยคณะสัตวแพทย์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ข. แกาะดอลลี่ที่เกิดจากการโคลนตัวแรกของโลก โดยนักวิจัยของประเทศอังกฤษ

 

 

 

 

ความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ทำให้เราตระหนักถึงความสำคัญของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อมวลมนุษยชาติ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดชฯ ทรงค้นพบว่า หญ้าแฝกเป็นพืชที่มีรากยาวมาก แข็งแรงและหนาแน่น สามารถปลูกเพื่อช่วยป้องกันการกัดเซาะและการพังทลายของดินได้ดี จึงทรงแนะนำให้เผยแพร่แก่ประชานทั่วไป การขาดความรู้ทางด้านชีววิทยา เกี่ยวกับการดูแรักษาสิ่งแวดล้อมก็จะนำไปสู่ปัญหาสิ่งแวดล้อม มีผลเสียต่าง ๆ ดังเหตุการณ์อุทกภัยที่เกิดขึ้นที่อำเภอวังชิ้นจังหวัดแพร่ ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2544 ถ้าวิเคราะห์แล้วจะพบว่า สาเหตุสำคัญเนื่องมาจากการตัดไม้ทำลายป่า นักอนุรักษ์จึงต้องช่วยกันรณรงค์ให้ประชาชนเข้าใจถึงความสำคัญของป่า ซึ่งเป็นแหล่งของต้นน้ำลำธาร และแหล่งซับน้ำในดินถ้าเราไม่ช่วยกันควบคุมดูแลภัยต่าง ๆ ก็จะบังเกิดขึ้น

ความเดือดร้อนของประชาชนเมื่อเกิดอุทกภัยที่อำเภอวังชิ้น จังหวัดแพร่


หญ้าแฝกที่มีรากยาวหนาแน่น และการปลูกหญ้าแฝกเพื่อใช้ประโยชน์ด้านอนุรักษ์ดินและน้ำ รวมทั้งสภาพแวดล้อม

 

 

 

 

 

 

การดูแลสุขภาพของร่างกายได้แก่

1. การเลือกบริโภคอาหารที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย เช่น เลือกกินอาหารที่สะอาด และสุกใหม่ๆซึ่งอาจติดโรคพยาธิ ได้ ไม่กินอาหารที่แมลงวันตอมเพราะอาจจะแพร่โรคได้ เลือกอาหารที่ปลอดจากสารพิษต่างๆเป็นต้น

2. การออกกำลังกายช่วยให้สุขภาพแข็งแรง รู้จักเลือกการออกกำลังกายให้เหมาะสมกับเพศและวัยและสภาพ ของร่างกาย

3. การรู้จักระบบต่างๆจองร่างกายช่วยให้การดูแลและรักษาระบบต่างๆของร่างกาย เช่นระบบโครงกระดูกระบบ ผิวหนัง ระบบหายใจ ระบบย่อยอาหารฯลฯเป็นไปอย่างถูกต้อง อันจะเป็นผลให้สุขภาพของระบบต่างๆรวมถึงร่างกายเป็นปกติสุขด้วย

 

 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