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生命和生物学史

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

生命和生物学史之间的区别

生命 vs. 生物学史

生命泛指一类具有稳定的物质和能量代谢现象并且能回应刺激、能进行自我复制(繁殖)的半开放物质系统。簡單來說,也就是具有生命機制的物体The American Heritage Dictionary of the English Language, 4th edition, published by Houghton Mifflin Company, via. 生物学史是人类从古至今对生命研究的过程。虽然生物学的概念作为单一领域出现於19世纪,但生物学从传统医学起就已经出现,并可以根据自然史追溯到古埃及医学及时代亚里士多德和盖伦的工作。中世纪时,及学者贾希兹(al-Jahiz)、阿维森纳、伊本·苏尔(Ibn Zuhr或Avenzoar)、伊本·贝塔尔(Ibn al-Baitar)及伊本·纳菲斯(Ibn al-Nafis)进一步发展。欧洲文艺复兴及近代时期,生物学思想被新的经验主义思想彻底变革并发现了一些新的生物。这次活动中比较突出的是对生理机能进行了实验和认真观察的安德雷亚斯·维萨里和威廉·哈维以及开始对生物进行分类和化石记录的博物学家卡尔·林奈和蒲豐,同时还对有机体的发展和行为进行研究,显微镜展示了之前从未看到的世界并为细胞学说打下基础。自然神学的重要性不断增长,在一定程度上回应了机械论学说的兴起,鼓励了博物学的发展(虽然它也巩固了)。 从18世纪到19世纪,植物学及动物学等生物科学逐渐形成专门的学科。拉瓦锡和其它物理学家开始通过物理和化学方法将有生物的世界和无生命的世界连接起来。探索博物学家如亚历山大·冯·洪堡调查了生物和他们所在环境之间的关系,这些关系取决於地理,并建立了生物地理学、生态学及动物行为学。博物学家开始否认本质主义并考虑灭绝及物种突变的重要性。细胞学说为生命的基础提供了新的角度。这些发展以及胚胎学和古生物学,被查尔斯·达尔文综合到自然选择的演化论中。19世纪末,自然发生说开始没落,同时兴起,而遗传的机制仍处於神秘状态。 20世纪初,对孟德尔的作品的重新发现带来了托马斯·亨特·摩尔根和他的学生们的遗传学的快速发展。到了1930年代,群体遗传学和自然选择相结合形成「新达尔文主义」。新的学科得到了快速发展,特别是在沃森和克里克提出DNA的结构之后。随着分子生物学的中心法则的建立和遗传密码的破译,生物学被明显地分为有机体生物学(organismal biology)——主要研究生物体及所在的群体—和细胞生物学及分子生物学所在领域。到20世纪末,一些新学科如基因组学和蛋白质组学则打破了这一趋势,有机体生物学家使用了分子生物学的技术,而分子生物学家和细胞生物学家也调查了基因和环境的关系以及自然生物体的遗传。.

之间生命和生物学史相似

生命和生物学史有(在联盟百科)13共同点: 动物域 (生物)代谢化石细菌细胞真核生物生物学生物分類法遺傳親屬選擇自然选择植物

动物

動物是多細胞真核生命體中的一大類群,統稱為動物界。動物身體的基本形態會隨著其發育而變得固定,通常是在其胚胎發育時,但也有些動物會在其生命中有變態的過程。 大多數動物能自發且獨立地移動探索,只有極少數的動物(如珊瑚)是固定在一點無法移動。動物行為學是研究動物行為的科學,較著名的行為理論為康納德·洛倫茨提出的本能理論。 已發現的動物化石,多是在五億四千萬年前的寒武紀大爆發時的海洋物種。.

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域 (生物)

在生物分類學上,域(domain、superregnum、superkingdom、empire或regio)是美国微生物学家和生物物理学家卡爾·沃斯设计的三域系統中最高的分類單元,較界的層級高。在三域系統中生物的演化樹包含細菌、古菌與真核生物三個域,此分類主要基於基因組的分子證據分析。.

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代谢

代谢是生物体维持生命的化学反应总称。这些反应使得生物体能够生长和繁殖、保持它们的结构以及对环境作出反应。代谢通常被分为两类:分解代谢可以对大的分子进行分解以获得能量(如细胞呼吸);合成代谢则可以利用能量来合成细胞中的各个组分,如蛋白质和核酸等。代谢是生物体不断进行物质和能量的交换过程,一旦物质和能量交换停止,生物体的生命就會結束。 代谢中的化学反应可以归纳为代謝途徑,通过一系列酶的作用将一种化学物质转化为另一种化学物质。酶对于代谢反應来说是非常重要的,因为酶可以通过一個熱力學上易於發生的反應來驅動另一個難以進行的反應,使之變得可行;例如,利用ATP的水解所产生的能量来驱动其他化学反应。一个生物体的代谢机制决定了哪些物质对于此生物体是有营养的,而哪些是有毒的。例如,一些原核生物利用硫化氢作为营养物质,但这种气体对于动物来说却是致命的。代谢速度,或者说代谢率,也影响了一个生物体对于食物的需求量。 代谢有一個特点:無論是任何大小的物种,基本代谢途径也是相似的。例如,羧酸,作为柠檬酸循环(又称为“三羧酸循环”)中的最为人们所知的中间产物,存在于所有的生物体,无论是微小的单细胞的细菌还是巨大的多细胞生物如大象。代谢中所存在的这样的相似性很可能是由于相关代谢途径的高效率以及这些途径在进化史早期就出现而形成的结果。.

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化石

化石是存留在岩石中的古生物遗体、遗物或生活痕跡,最常見的是骸骨和貝殼等。 化石,古代生物的遗体、遗物或遗迹埋藏在地下变成的跟石头一样的东西。研究化石可以了解生物的演化并能帮助确定地层的年代。保存在地壳的岩石中的古动物或古植物的遗体或表明有遗体存在的证据都谓之化石。從太古宙(34億年前)至全新世(1萬年前)之間都有化石出現。 简单地说,化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的石头。在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕跡,许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中,这些生物遗体中的有机质分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头,但是它们原来的形态、结构(甚至一些细微的内部构造)依然保留着;同样,那些生物生活时留下的痕跡也可以这样保留下来。我们把这些石化了的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子,从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境,可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化,可以看到生物从古到今的变化等等。 其實有很長一段時間,化石作用被認定是單純的「石化」,後來人類才逐漸瞭解化石形成的原理。這是一種非常複雜的過程,是生物、物理、化學三種現象的結合。而化石的形成,需要一些特殊條件:第一,死去的有機體被迅速埋在沙土、淤泥或河泥中而沒有分解。海底和湖底是非常有利的環境,草原和沙漠也不錯。其次,此生物不曾腐壞,而由礦物逐漸取代該生物體的有機物質。最後,化石若要保存幾百萬年不變,必須在石化後,不再經歷任何地質變動。.

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细菌

細菌(学名:Bacteria)是生物的主要類群之一,屬於細菌域。也是所有生物中數量最多的一類,據估計,其總數約有5×1030個。細菌的個體非常小,目前已知最小的細菌只有0.2微米長,因此大多--能在顯微鏡下看到它們;而世界上最大的細菌可以用肉眼直接看見,有0.2-0.6毫米大,是一種叫納米比亞嗜硫珠菌的細菌。細菌一般是單細胞,細胞結構簡單,缺乏細胞核以及膜狀胞器,例如粒線體和葉綠體。基於這些特徵,細菌屬於原核生物。原核生物中還有另一類生物稱做古細菌,是科學家依據演化關係而另闢的類別。為了區別,本類生物也被稱做真細菌(Eubacteria)。古細菌與真細菌在生活環境、營養方式以及遺傳上有所不同。細菌的形狀相當多樣,主要有球狀、桿狀,以及螺旋狀。 細菌廣泛分佈於土壤和水中,或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計,人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。此外,也有部分種類分布在極端的環境中,例如溫泉,甚至是放射性廢棄物中,它們被歸類為嗜極生物,其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌,科學家是在意大利的一座海底火山中發現這種細菌的。甚至在太空梭上也能生長。然而,細菌種類是如此多,科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部份。細菌域下所有門中,只有約一半能在實驗室培養的種類。 細菌的營養方式有自养及异养,其中异养的腐生細菌是生态系统中重要的分解者,使碳循環能順利進行。部分細菌會進行固氮作用,使氮元素得以轉換為生物能利用的形式。細菌也對人類活動有很大的影響。一方面,細菌是許多疾病的病原體,包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而,人類也時常利用細菌,例如乳酪及酸奶和酒釀的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等,都與細菌有關。在生物科技領域中,細菌有也著廣泛的運用。 總的來說,這世界上約有5×1030 隻細菌。其生物量遠大於世界上所有動植物體內細胞數量的總和。細菌還在營養素循環上扮演相當重要的角色,像是微生物造成的腐敗作用,就與氮循環相關。而在海底火山和在冷泉中,細菌則是靠硫化氫和甲烷來產生能量。2013年3月17日,研究者在深約11公里的馬里亞納海溝中發現了細菌。其他研究則指出,在美國西北邊離岸2600米的海床下580米深處,仍有許多的微生物根據這些研究人員的說法:「你可以在任何地方找到他們,他們的適應力遠比你想像的還要強,可以在任何地方存活。.

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细胞

细胞(Cell)是生物体结构和功能的基本单位。它是除了病毒之外所有具有完整生命力的生物的最小单位,也经常被称为生命的积木(病毒仅由DNA/RNA组成,并由蛋白质和脂肪包裹其外)。 in Chapter 21 of fourth edition, edited by Bruce Alberts (2002) published by Garland Science.

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真核生物

真核生物(学名:Eukaryota)是其细胞具有细胞核的单细胞生物和多细胞生物的总称,它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。 真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核,因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器,如粒線體、叶绿体、高尔基体等。 由于具有细胞核,因此真核细胞的细胞分裂过程与没有细胞核的原核生物也大不相同。 真核生物在进化上是单源性的,都属于三域系统中的真核生物域,另外两个域为同属于原核生物的细菌和古菌。但由于真核生物与古菌在一些生化性质和基因相关性上具有一定相似性,因此有时也将这两者共同归于新壁總域演化支。 科學家相信,從基因證據來看,真核生物是細菌與古菌的基因融合體,它是某種古菌與細菌共生,異種結合的產物。.

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生物学

生物学研究各種生命(上图) 大肠杆菌、瞪羚、(下图)大角金龟甲虫 、蕨類植物 生物學(βιολογία;biologia;德語、法語:biologie;biology)或稱生物科學(biological sciences)、生命科學(life sciences),是自然科學的一大門類,由經驗主義出發,廣泛研究生命的所有方面,包括生命起源、演化、分佈、構造、發育、功能、行為、與環境的互動關系,以及生物分類學等。現代生物學是一個龐大而兼收並蓄的領域,由許多分支和分支學科組成。然而,盡管生物學的範圍很廣,在它裡面有某些一般和統一概念支配一切的學習和研究,把它整合成單一的,和連貫的領域。在總體上,生物以細胞作為生命的基本單位,基因作為遺傳的基本單元,和進化是推動新物種的合成和創建的引擎。今天人們還了解,所有生物體的生存以消耗和轉換能量,調節體內環境以維持穩定的和重要的生命條件。 生物學分支學科被研究生物體的規模所定義,和研究它們使用的方法所定義:生物化學考察生命的基本化學;分子生物學研究生物分子之間錯綜復雜的關系;植物學研究植物的生物學;細胞生物學檢查所有生命的基本組成單位,細胞;生理學檢查組織,器官,和生物體的器官系統的物理和化學的功能;進化生物學考察了生命的多樣性的產生過程;和生態學考察生物在其環境如何相互作用。最終能夠達到治療診斷遺傳病、提高農作物產量、改善人類生活、保護環境等目的。.

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生物分類法

生物分类法(Taxonomy),又稱科學分類法,是用生物分类学方法來對生物的物種分组和歸類的辦法。以级别为基础的系统层次结构中使用的的一个固定数量的层次,域,界,門,綱,目,科,属,种。无级别系统使用任意数量的层次。分类的群体被称为分类单元。 現代生物分類法源於林奈的系統,他根據物種共有的生理特徵分類。在林奈之後,根據達爾文關於共同祖先的原則,此系統被逐漸改進。近年來,應用了生物信息學方法分析基因組DNA,正在大幅改動很多原有的分類。 生物分類法屬於系統分類學。.

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遺傳

遺傳(Heredity),俗称随根,是指經由基因的傳遞,使後代獲得親代的特徵。遺傳學是研究此一現象的學科,目前已知地球上現存的生命主要是以DNA作為遺傳物質。除了遺傳之外,決定生物特徵的因素還有環境,以及環境與基因的交互作用。.

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親屬選擇

親屬選擇(英語:Kin selection)是演化生物學的研究之一,也是社會演化學上的基礎理論。指生物族群的基因頻率在不同世代之間的一種變化形式。而這種變化,至少是源自一些在血緣上親近的個體之間的互動。更進一步,則是個體對於其他族群成員的行為,以及對於族群之外生物的行為等等。 這個理論彌補了原本自然選擇理論(或稱天擇)的不足之處。自然選擇解釋了各種對於生物個體有利的遺傳特徵(源自基因),如何保留下來,並且增加在族群中的出現頻率;以及對於生物個體有害的遺傳特徵,如何從族群中消除。不過事實上有一些生物行為,對於生物個體本身有害,但是對其他有血緣關係的親屬卻有利。這種行為可能受到保留並增加頻率。而親屬選擇就是用來解釋這種個體利益與族群利益衝突的現象。.

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自然选择

自然选择(natural selection,傳統上也譯為天擇)指生物的遺傳特徵在生存競爭中,由於具有某種優勢或某種劣勢,因而在生存能力上產生差異,並進而導致繁殖能力的差異,使得這些特徵被保存或是淘汰。自然選擇則是演化的主要機制,經過自然選擇而能夠稱成功生存,稱為「適應」。自然選擇是唯一可以解釋生物適應環境的機制。 這個理論最早是由达尔文在1859年出版的《物種起源》中提出,其於早年在加拉巴哥群島觀察了數種動物後發現,島上很少有與鄰近大陸相似的物種,並且還演化出許多獨有物種,如巨型的加拉巴哥象龜,達爾文於開始以為,島上的鷽鳥應與南美洲發現的為同種,經研究,十三種燕雀中只有一種是與其大陸近親類似的,其餘皆或多或少發生了演化現象,他們爲了適應島上的生存環境,改變了鳥喙的大小。.

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植物

植物(Plantae)是生命的主要形態之一,並包含了如乔木、灌木、藤類、青草、蕨類及綠藻等熟悉的生物。種子植物、苔蘚植物、蕨類植物和擬蕨類等植物,據估計現存大約有350000個物種。直至2004年,其中的287655個物種已被確認,有258650種開花植物15000種苔蘚植物(参见条目中表格)。綠色植物大部份的能源是經由光合作用從太陽光中得到的。.

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生命和生物学史之间的比较

生命有93个关系,而生物学史有376个。由于它们的共同之处13,杰卡德指数为2.77% = 13 / (93 + 376)。

参考

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