# Biyolohiya

|  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- |
|

|  |  |
| --- | --- |
|  |  |
|  |  |

 |
| Tinatalakay ng haynayan ang iba't-ibang nabubuhay na nilalang. Mga larawan ng iba't-ibang nilalang (mula kaliwa hanggang kanan):
* itaas: tamaraw at HeLa
* ibaba: pukyutan sa isang bulaklak na Aster at ishayang *Lactobacillus*
 |

Ang **biyolohiya**, **haynayan**, o **aghambuhay** ay agham pangkalikasan na nakatuon sa pag-aaral ng buhay at mga pamamaraang kasangkot nito. Saklaw nito ang mga paksang tulad ng mga takbo ng sihay, sauri't asal ng mga nilalang, simula at pag-unlad ng mga sarihay, at pakikipag-ugnayan ng ibat-ibang palamuhayan.

Ang mga mababang larangan ng haynayan ay inilalarawan ayon sa iskala na pinag-aaralang mga nilalang at mga pamamaraang ginagamit upang pag-aralan ang mga ito: Ang biyokimika ay nagsisiyasat ng rudimentaryong kimika ng buhay, ang biyolohiyang molekular ay nag-aaral ang mga masalimuot na mga pagsangkot sa pagitan ng mga mahaynayang molekula, ang biolohiyang sihay ay nagsisiyasat ng payak na pantayong bloke ng lahat ng buhay na sihay, ang pisyolohiya ay nagsisiyasat ng mga tungkuling pisikal at kimikal ng mga himaymay, organo, at mga sistemang organo ng isang nilalang, ang biyolohiyang ebolusyonaryo ay nagsisiyasat ng mga pagbabago na lumilikha ng pagkasari-sari ng buhay, ang ekolohiya ay nagsisiyasat kung paano nakikipag-ugnayan ang mga nilalang sa kanilang kapaligiran.

## Kasaysayan ng kataga

Isang makabagong kataga ang salitang biyolohiya. Ipinakilala ito ni Gottfried Reinhold Treviranus, isang propesor ng panggagamot at matematika sa liseo ng Bremen. Ginamit ni Treviranus ang salita sa loob ng kaniyang tratasong *Biologie; oder die Philosphie der lebenden Natur* noong 1802. Inampon ni Jean-Baptiste Lamarck ang katawagan. Sa ngayon, ginagamit na ito sa buong mundo.

Ang salitang "haynayan" ay galing sa mga salitang bu"hay" at kasa"nayan."

## Mga haligi ng makabagong haynayan

Ang makabagong haynayan ay pinagkakaisa ng limang mga prinsipyo: ang pananalig ng sihay, pag-unlad, henetika, homeostasis at lakas

### Pananalig ng sihay

Ang mga selula ng mga eukaryote(kaliwa) at mga prokaryote(kanan)
Ang pananalig ng sihay ay nagsasaad na ang sihay ang haliging antas ng buhay at ang lahat ng mga nabubuhay na nilalang ay binubuo ng isa o higit pang mga sihay. Ang lahat ng mga sihay ay lumilitaw mula sa ibang mga sihay sa pamamagitan ng paghahati ng sihay. Sa mga nilalang na mahibla, ang bawat hibla sa katawan ng nilalang ay nagmumula sa isang sihay sa isang napunlaang itlog. Ang sihay ay ang pinakapayak na antas ng maraming mga patolohikal na takbo. Ang phenomenon ng pagdaloy ng lakas ay nangyayari sa mga sihay sa mga takbong bahagi ng tungkuling tinatawag na metabolismo. Ang mga sihay ay naglalaman ng mga namamana na DNA na ipinapasa mula sihay sa ibang sihay habang nangyayari ang paghahati ng sihay.

### Pag-unlad

Ang apat sa mga 13 species ng finch na natagpuan sa Galápagos Archipelago na nag-ebolb sa pamamagitan ng radyasyong pag-aangkop na nagparami ng mga hugis ng kanilang tuka upang umangkop sa iba't ibang mga mapagkukunang pagkain.
Ang isang sentral na konsepto sa haynayan ay ang buhay ay nagbabago at umuunlad sa pamamagitan ng pag-unlad at ang lahat ng mga anyo ng buhay ay may isang karaniwang pinagmulan. Itinuturing ng mga biologo ang pagiging pangkalahatan at pag-iral saanman ng kodigong henetiko bilang depinitibong patunay na pumapabor sa pananalig ng pangkalahatang karaniwang pinagmulan ng pag-unlad para sa lahat ng mga bakterya, archaea, at mga eukaryote Ang pag-unlad na tinataguyod ng malaking patunay ang paliwanag na tinatanggap sa agham sa malaking mga pagkakaiba ng mga anyo ng buhay sa daigdig. Ang mga species at mga breed ay umuunlad sa pamamagitan ng mga takbo ng natural na seleksiyon at di-likas na seleksiyon o piling pagpaparami ng nilalang. Bukod dito, ang Genetic drift ay isa pang karagdagang mekanismo sa pag-unlad na ebolusyonaryo sa modernong sintesis ng ebolusyon. Ang kasaysayang ebolusyonaryo ng mga espesya na naglalarawan ng mga katangian ng mga iba't ibang espesye na pinagmulan nito kasama ng mga relasyong henealohikal nito sa bawat ibang mga species ay kilala bilang piloheniya. Ang mga iba't ibang pamamaraan sa biyolohiya ay lumilikha ng impormasyon tungkol sa piloheniya. Kabilang dito ang paghahambing ng mga sekwensiya ng DNA na isinasagawa sa loob ng biyolohiyang molekular o henomika at paghahambing ng mga fossil o iba pang mga rekord ng mga sinaunang organismo sa paleontolohiya. Isinasaayos at sinisiyasat ng mga dalub-haynayan ang mga ugnayang pag-unlad ng mga espesye sa pamamagitan ng mga pamamaraang kinabibilangan ng phylogenetics, phenetics, at cladistics.

Isang punong pilohenetiko ng lahat ng mga nabubuhay na bagay batay sa datos ng kanilang rRNA gene. Ito ay nagpapakita ng paghihiwalay ng mga tatlong dominyo na bacteria, archaea, at eukaryote. Ang mga puno na nilikha gamit ang ibang mga gene ay pangkalahatang pareho bagaman ang mga ito ay maaring maglagay ng isang mas maagang mga pangkat na sumanga nang napakaiba na pinagpapalagay na dahil sa mabilis na pag-unlad ng rRNA.

The hierarchy of biological classification's eight major taxonomic ranks. Padron:Biological classification/core Intermediate minor rankings are not shown.
Ang maraming mga pangyayaring espesiasyon ay lumilikha ng isang puno na may kayariang sistema ng mga paguugnayan sa pagitan ng mga espesye. Ang papel ng sistematika ay pag-aralan ang mga ugnayang ito at mga pagkakaiba at pagkakatulad sa pagitan ng mga espesye at mga pangkat ng espesye.

Ang klasipikasyon na taksonomiya at nomenklatura ng mga nilalang ay pinangangasiwaan ng *International Code of Zoological Nomenclature*, *International Code of Botanical Nomenclature*, at *International Code of Nomenclature of Bacteria* para sa mga sumusunod na mga hayop, mga halaman, at bakterya. Ang pag-aari ng mga virus, mga viroid, mga prion at lahat ng iba pang mga sub-viral na ahente na nagpapakita ng mga katangiang biolohikal ay isinasagawa ng *International Code of Virus classification and nomenclature*. Gayunpaman, ang ilang mga sistema ng pag-aari ng virus ay umiiral din. Kalimitan na ang mga nabubuhay na organismo ay hinahati sa limang mga kaharian: ang mga Monera; Protista; Fungi; Plantae; at Animalia.

Gayunpaman, ang saring ito ng limang kaharian ay wala na sa panahon. Ang makabagong alternatibong mga sistema ng pag-aari ay nagsisimula sa sistemang tatlong dominyo: ang Archaea (dating Archaebacteria); Bacteria (dating Eubacteria); Eukaryota (kabilang ang mga protist, fungi, halaman, at mga hayop) Ang mga sakop na ito ay sumasalamin kung ang mga sihay ay may gitnang-loob o wala gayundin sa mga pagkakaiba sa komposisyong kimikal ng mga panlabas ng sihay. Sa karagdagan, ang bawat kaharian ay nahahati pang paulit ulit hanggang ang bawat species ay hiwalay na nauuri. Ang pagkakasunod ay: dominyo(*domain*), kaharian(*kingdom*), phylum, klase, orden(order), pamilya (*family*), genus(*genus*) at espesye.

Ang pangalang siyentipiko ng isang nilalang ay nalilikha mula sa patiran at espesye nito. Halimbawa, ang mga tao ay itinatala bilang mga *Homo sapiens*. Ang *Homo* ang patiran at ang *sapiens* ang espesye.

Ang nananaig na sistema ng pag-aari ay tinatawag na Linnaean taxonomy. Ito ay kinabibilangan ng mga ranggo at nomenklaturang binomial. Kung paanong pinapangalanan ang mga organismo ay pinangangasiwaan ng mga kasunduang internasyonal tulad ng International Code of Botanical Nomenclature (ICBN), International Code of Zoological Nomenclature (ICZN), at International Code of Nomenclature of Bacteria (ICNB). Ang isang nagsasanib na drapktong BioCode ay inilimbag noong 1997 bilang pagtatangka na gawing pamantayan ang nomenklatura sa mga tatlong saklaw na ito ngunit hindi pa napagkasunduang kunin. Ang draptong BioCode ay nakatanggap ng kaunting pansin simula 1997. Ang tunay na bumalak na magpatupad nito noong 1 Enero 2000 ay lumipas ng hindi napansin. Ang isang binagong BioCode na iminungkahi noong 2011 na sa halip ay magpapalit ng mga umiiral na kodigo ay magbibigay ng isang nagkakaisang konteksto para dito. Tinanggihang isaalang-alang ng International Botanical Congress ang mungkahing BioCode noong 2011. Ang International Code of Virus Classification and Nomenclature (ICVCN) ay nananatiling nasa labas ng BioCode.

### Henetika

Ang istrukturang molekular ng DNA. Ang mga base ay nagpapares sa pamamagitan ng kaayusan ng kawing ng hidroheno sa pagitan ng mga strand.
Ang isang mutasyon ay nagsanhi sa moss rose na ito na lumikha ng mga bulaklak na may iba't ibang mga kulay.
Ang mga gene ang mga pangunahing yunit ng pagmamana sa lahat ng mga organismo. Ito ay tumutugma sa isang rehiyon ng DNA na nag-iimpluwensiya ng anyo o tungkulin ng isang organismo sa mga spesipikong paraan. Ang lahat ng mga organismo mula bakterya hanggang sa mga hayop ay nagsasalo ng parehong makinarya na gumagaya at nagsasalin ng DNA sa mga protina. Ang mga sihay ay nagtatranskriba ng isang DNA gene tungo sa isang bersiyong RNA ng gene at pagkatapos ang isang ribosome ay nagsasalin ng RNA sa protina na isang sekwensiya ng mga asidong amino. Ang nagsasaling kodigo mula sa RNA codon tungo sa asidong amino ay pareho para sa karamihan ng mga organismo ngunit kaunting iba para sa iba. Halimbawa, ang isang sekwensiay ng DNA na nagkokodigo para sa insulin sa mga tao ay nagkokodigo ng insulin kapag ipinasok sa ibang mga organismo tulad ng mga halaman. Ang mga DNA ay karaniwang nangyayari bilang mga tuwid na kromosoma sa mga eukaryote at ang mga sirkular na kromosoma sa mga prokaryote. Ang isang kromosoma ay isang organisadong istruktura na binubuo ng DNA at mga histone. Ang hanay ng mga kromosoma sa isang sihay o ibang mga lokasyon ay sama samang tinatawag na genome. Sa mga eukaryote, ang genomic DNA ay matatagpuan sa gitnang-loob ng sihay kasama ng maliliit na mga halaga sa mga mitochondria, at mga chloroplast. Sa mga prokaryote, ang DNA ay matatagpuan sa loob ng isang di-panay na hugis na katawan sa cytoplasm na tinatawag na nucleoid. Ang impormasyong henetiko sa isang genome ay nasa loob ng mga gene at ang kumpletong pagbuo ng impormasyong ito sa isang organismo ay tinatawag na genotype nito. Ang lahat ng nabubuhay na organismo ay nagpapakita ng pagkakaiba sa loob ng isang tipon at sa pagitan ng mga tipon. Ang bariyasiyong henetiko ay mahalaga dahil nagbibigay ito ng bagay na henetiko para sa natural na pagpili. Ang mga pagkakaibang henetiko sa loob ng tipon ay sanhi ng mga sumusunod: ang mutasyon na mga pagbabago sa DNA, ang pagdaloy ng gene na anumang pagkilos ng mga gene mula sa isang tipon sa isa pang tipon at ang reproduksiyong seksuwal na makakalikha ng bagong kombinasyon ng gene mula sa mga magulang sa isang populasyon. Ang mga mutasyon ay nagbabago ng genotype ng isang organismo. Ito ay minsang nagsasanhi para ang mga iba't ibang mga phenotype ay lumitaw. Ang karamihan ng mga mutasyon ay may kaunting damay sa phenotype, kalusugan, o kaangkupang pagpaparami ng organismo. Ang mga mutaysiyong may damay ay karaniwang nakakapinsala ngunit minsan ay mapapakinabangan. Ang mga pag-aaral sa langaw na *Drosophila melanogaster* ay nagmumungkahing kung ang pagbabago ay nagbabago ng isang protinang nilikha ng isang gene, ang mga 70 bahagdan ng mga mutasyong ito ay may panganib na ang mga natirira ay neutral o mapapakinabangan. Ang henetikang pangpopulasyon ay nag-aaral ng pagkakalat ng mga pagkakaibang henetiko sa loob ng mga tipon at kung paanong ang mga pagkakalat na ito ay nagbabago sa paglipas ng panahon. Ang mga pagbabago sa prekwensiya ng allele sa isang populasyon ay pangunahing nadadamay ng natural na seleksiyon kung saan ang isang allele ay nagbibigay ng kapakinabangang pagpili o pagpaparami sa nilalang gayundin ang ibang mga paktor tulad ng mutasyon, genetic drift, genetic draft, artipisyal na seleksiyon, at migrasyon. Sa paglipas ng maraming mga pagpaparami, ang mga genome ng mga nilalang ay malaking nagbabago na nagbubunga sa penomeno ng ebolusyon. Ang pagpili ng mga mapapakinabangang mutasyon ay nagsasanhi sa isang espesye na umunlad sa mga anyong lalong mahusay na makakaangkop sa kanilang kapaligiran na isang takbong tinatawag na pag-aangkop(*adaptation*). Ang mga bagong species ay nabubuo sa pamamagitan ng takbo ng paghihiwalay na kadalasang sanhi ng mga paghihiwalay sa kalatagan na nagpipigil sa mga tipon na magpalitan ng mga gene sa bawat isa.

### Homeostasis

Ang Homeostasis ang kakayahan ng mga bukas na sistema na magbantay ng panloob na kapaligiran nito upang panatilihin ang matatag na mga kalagayan sa pamamagitan ng mga maraming dinamikang ekwilibriyum na mga pagsasaayos na kinokontrol ng mga magkakaugnay na mga mekanismo ng regulasyon. Ang lahat ng mga organismo kahit pa uniselular o multiselular ay nagpapamalas ng homeostasis. Upang panatilihin ang dinamikang ekwilibriyum at mahusay na maisagawa ang ilang mga tungkulin, ang isang sistema ay dapat makatagpo at tumugon sa mga pertubasyon. Pagkatapos ng pagkatagpo ng isang perturbasyon, ang sistemang biolohikal ay karaniwan na tumutugon sa pamamagitan ng negatibong feedback. Ito ay nangangahuluan ng pagpapatatag ng mga kalagayam sa pamamagitan ng pagbabawas o pagtataas ng aktibidad ng organo o sistema. Ang isang halimbawa nito ang paglalabas ng glucagon kapag ang mga antas ng asukal ay lubhang mababa.

### Lakas

Ang pagpapatuloy na mabuhay ng organismong buhay ay nakasalalay sa patuloy na pagpasok o pagkuha nito ng enerhiya. Ang mga reaksiyong kimikal na responsable para sa kayariam nito at tungkulin ay isinasaayos upang kumukha ng lakas mula sa mga bagay na nagsisilbi nitong pagkain at binabago ang mga ito upang makatulong na bumuo ng mga bagong sihay at tustusan ang mga ito. Sa takbong ito, ang mga molekula ng mga substansiyang kimikal na bumubuo ng pagkain ay gumagampan ng dalawang mga papel: una ay naglalaman ito ng lakas na mababago para sa mga biyolohikal na reaksiyong kimikal, ikalawa, ang mga ito ay bumubuo ng mga bagong istrukturang molekular na binubuo ng mga biyomolekula. Ang mga organismong responsable para sa pagpapakilala ng lakas sa isang palamuhayan ay kilala bilang mga taga-buo o mga autotroph. Ang halos lahat ng mga organismong ito ay orihinal na kumukuha ng lakas mula sa araw. Ang mga halaman at ibang mga phototroph ay gumagamit ng lakas mula sa araw sa pamamagitan ng takbong kilala bilang potosintesis upang bagkusin ang mga hilaw na materyal tungo sa mga organikong molekula gaya ng ATP na ang mga kawing ay masisira upang maglabas ng lakas. Gayunpaman, ang ilang mga palamuhayan ay buong nakasalalay sa lakas na hinahango ng mga chemotroph mula sa mga methane, mga sulfides, o iba pang mga pinagkukunan ng lakas-araw. Ang ilang mga nabibihag na lakas ay ginagamit upang lumikha ng biyomasa upang tustusan ang buhay at magbigay ng enerhiya para sa paglago at pag-unlad. Ang karamihan ng natitira ng lakas na ito ay nawawala bilang mga init at mga itinatapong molekula. Ang pinakamahalgang mga takbo sa pagbabagkus ng lakas na nabihag sa mga substansiyang kimikal tungo sa lakas na magagamit upang tustusan ng buhay ang metabolismo. at respirasyong pangsihay.

## Mga sangay

### Pisyolohiya

Ang **pisyolohiya** (Ingles: *physiology*) ay ang pag-aaral ng galaw at tungkulin ng bawat bahagi ng katawan. Ito ay isang sangay ng biyolohiya. Kadalasan itong pinag-aaralan kasabay ng katwanan na sya namang pag-aaral hinggil sa bahagi ng katawan.

### Biyolohiyang molekular

Ang **biyolohiyang molekular** o **biyolohiyang pangmolekula** ay ang pag-aaral ng haynayan sa antas na molekular. Nasasaklawan ng larangang ito ang ibang mga lugar ng haynayan at kimika, partikular na ang biyolohiya ng selula, henetika, biyopisika, at biyokimika. Pangunahing nakatuon ang haynayang molekular sa pag-unawa ng ugnayan sa pagitan ng samu't saring mga sistema ng isang sihay, kasama ang interelasyon ng DNA, RNA at pagbuo ng protina, at pagkatuto kung paano mapamahalaan ang ganitong mga ugnayan.

## Larwanan

* Animalia - Bos primigenius taurus
* Planta - Triticum
* Fungi - Morchella esculenta
* Stramenopila/Chromista - Fucus serratus
* Bacteria - Gemmatimonas aurantiaca (- = 1 Micrometer)
* Archaea - Halobacteria
* Virus - Gamma phage

## Mga sanggunian

## Mga pananda