hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
حوسبة البحوث والتكنولوجيات الناشئة
تعد الحوسبة السحابية نموذجًا يسمح باستخدام موارد الحوسبة، مثل الخوادم أو التطبيقات، دون الحاجة إلى تفاعل كبير بين مالك هذه الموارد والمستخدم الذي يستخدمها. عادةً، يقدَم هذا النموذج كخدمة ما يجعله مثالًا آخرًا على البرمجيات كخدمة، والمنصة الخدمية، والبنية التحتية كخدمة حسب الأداء الوظيفي المتوفر. تشمل الخصائص الرئيسية الوصول عند الطلب، والوصول الواسع إلى الشبكة، والقدرة على التحجيم السريع. يجري أيضًا الحديث عن الحوسبة السحابية فيما يتعلق بحفظ الطاقة. يمكن أن يكون السماح بآلاف مثيلات الحوسبة على جهاز واحد بدلًا من آلاف الأجهزة الفردية طريقة لتوفير الطاقة. تسهّل أيضًا العملية الانتقالية إلى مزيد من الطاقة المتجددة لأنك ستحتاج فقط إلى مصف خوادم واحد بمجموعة من اللوحات الضوئية الجهدية أو عنفات الرياح بدلًا من ملايين المنازل السكنية. مع ذلك، فإن الحوسبة التي تُجرى من موقع مركزي لها تحدياتها الخاصة. تتضمن أهم هذه التحديات؛ الأمن. مع الحوسبة السحابية، فإن الشركات غير ملزمة بإعلامك عن البيانات التي لديها عنك، أو أين يُحتفظ بها، أو كيف يستخدمونها. لم تُهيأ بعد القوانين في العصر الحديث  للتعامل مع هذه الحالات. في المستقبل، سيضطر المشرعون في العديد من البلدان إلى الضغط لتنظيم الحوسبة السحابية وحماية خصوصية المستخدمين. تعتبر الحوسبة السحابية أيضًا طريقة تتيح للمستخدمين الفرديين أو الشركات الصغيرة للاستفادة من وفورات الحجم. في حين أن البنية التحتية للحوسبة السحابية غير متطورة حاليًا إلى حد لا يمكنها إفادة المجتمع العلمي، لكنها في غضون سنوات قليلة من التطوير يمكن استخدامها أيضًا لمساعدة مجموعات البحث الأصغر على الحصول على قوة الحوسبة التي تحتاج إليها للإجابة عن الكثير من أسئلة العالم.
حوسبة البحوث والتكنولوجيات الناشئة
يعد الحساب الكمومي (أو الحوسبة الكمية) مجالًا من مجالات البحث التي تجمع بين تخصصات علوم الحاسوب، ونظرية المعلومات، وفيزياء الكم. تعتبر فكرة كون المعلومات جزءًا أساسيًا من الفيزياء جديدة نسبيًا، ولكن يبدو أن هناك صلة قوية بين نظرية المعلومات وميكانيكا الكم. بينما تعمل الحوسبة التقليدية على نظام ثنائي من الواحدات والأصفار، فإن الحوسبة الكمية تستخدم البت الكمي. تمتلك البتات الكمية القدرة على أن تكون في وضع التراكب الكمي، ما يعني أنها تكون في كلتي الحالتين، الواحد والصفر، في آن واحد. يعني هذا أن البت الكمي لا يكون في موقع ما بين 1 و0، ولكن في الواقع سوف تتغير قيمة البت الكمي حسب وقت قياسه. تسمى هذه الخاصية للبت الكمي بالتشابك الكمي، وتعد الفكرة الأساسية للحوسبة الكمية، وما يسمح للحواسيب الكمية بالقيام بالمعادلات كبيرة الحجم التي لأجلها تُستخدم تلك الحواسيب. غالبًا ما تُستخدم الحوسبة الكمية للبحث العلمي حيث لا يملك الحاسوب العادي القدرة الحسابية الكافية للقيام بالعمليات الحسابية الضرورية. تتضمن الأمثلة الجيدة على ذلك النمذجة الجزيئية. تعتبر الجزيئات الكبيرة أكثر تعقيدًا من أن تحسب الحواسيب الحديثة ما يحدث لها خلال التفاعل، ولكن قدرة الحواسيب الكمية يمكن أن تفتح الأبواب لمزيد من فهم هذه الجزيئات.
حوسبة بيانات
- كود التبادل الموسع للترميز العشري الثنائي (Widecharacter، Multicharacter) - Fieldata - Baudot
حوسبة منظمات
==Standards organizations and consortia== (see also توحيد معياري)
القناطر الخيرية
القناطر الخيرية إحدى مدن محافظة القليوبية، وهي المنطقة التي يتفرع فيها نهر النيل لفرعية فرع رشيد وفرع دمياط، وتستمد اسمها من قناطر بناها محمد علي باشا بالمدينة، تتحكم في تدفق المياه للثلاث رياحات الرئيسية في دلتا النيل (المنوفي، التوفيقي، البحيري) وتتميز بمساحات كبيرة جدا من الحدائق والمتنزهات، وتعتبر واحدة من أهم المعابر لوسط الدلتا، وهي تبعد في حدود 20 كم من القاهرة.
وقد ظهر خلل في بعض عيون القناطر الخيرية سنة 1867 بسبب ضغط المياه، فوجّه الخديوي إسماعيل عنايته إلى ملافاة هذا الخلل، وعهد بذلك إلى فطاحل المهندسين في عصره، وهم: موجيل بك (وكان قد غادر مصر إلى فرنسا)، وبهجت باشا، ومظهر باشا، ثم المستر فولر المهندس الإنجليزي، وأنجز هذا الإصلاح في عهد الخديوي إسماعيل.
القناطر الخيرية قرى المدينة
يوجد بالمدينة العديد من القرى، وأشهرها قرية كفر عليم وقرية المنيرة وقرية كفر الشرفا وقرية شبرا شهاب
قرية البرادعة وقرية أبو الغيط، أجهور الصغرى، قرنفيل، بهادة، شلقان، عزبة الأهالي، جزيرة الشعير، الخرقانية، الأخميين، عزبة العيساوي، عزبة دار الكتب(عزبة الروبي).
علوم اجتماعية
يشير مصطلح العلوم الاجتماعية إلى التخصصات الأكاديمية التي تهتم بالمجتمع وعلاقات الأفراد مع بعضهم داخل المجتمع وتعتمد في الأساس على مناهج تجريبية. وعادة ما يستخدم كمصطلح شامل للإشارة إلى علم الإنسان وعلم الاقتصاد وعلم النفس وعلم الاجتماع. وقد يشمل غالبًا بمعناه الأوسع العلوم الإنسانية مثل علم الآثار والدراسات الإقليمية ودراسات الاتصالات والدراسات الثقافية والتاريخ والقانون وعلوم اللغة والعلوم السياسية. ويمكن استخدام هذا المصطلح في السياق العلمي للإشارة إلى أصل علم الاجتماع، الذي نشأ في القرن التاسع عشر حيث إن الكلمة الإنجليزية "sociology" (باللغة اللاتينية: socius، أي «رفيق»؛ اليونانية λόγος، lógos، أي «كلمة» و«معرفة» و«دراسة»). ويشار إلى إميل دوركهايم، كارل ماركس وماكس فيبر على أنهم من أسسوا العلوم الاجتماعية الحديثة وفقًا لهذا التعريف.
علوم اجتماعية
يستخدم علماء الاجتماع النظرية الوضعية والتي تشبه العلوم الطبيعية كأدوات لفهم المجتمع وبالتالي تعريف العلم بمعناه الضيق الحديث. أما علماء الاجتماع المناهضون للفلسفة الوضعية فهم على العكس ربما يستخدمون النقد الاجتماعي أو التفسير الرمزي وليس النظريات البنائية التجريبية القابلة للخطأ، وتتناول العلم بمعناه الواسع. وفي الممارسة الأكاديمية الحديثة غالبًا ما يكون الباحثون انتقائيين، ويستخدمون منهجيات متعددة (على سبيل المثال الجمع بين التقنيات الكمية والنوعية). كما اكتسب مصطلح البحث الاجتماعي درجة من الاستقلالية حيث يتقاسم المشتركون من مختلف التخصصات في الأهداف والوسائل.[بحاجة لمصدر]
علوم اجتماعية تاريخ
بدأ تاريخ العلوم الاجتماعية في عصر التنوير بعد عام 1650، الذي شهد ثورة داخل الفلسفة الطبيعية، غيرت الإطار الأساسي الذي كان يفهم من خلاله الأفراد ما كان يطلق عليه صفة «علمي». نشأت العلوم الاجتماعية من الفلسفة الأخلاقية لذلك العصر، وكانت متأثرة بعصر الثورات، مثل الثورة الصناعية والثورة الفرنسية. تطورت العلوم الاجتماعية من العلوم (التجريبية والتطبيقية)، أو من المعرفة القائمة على أساس منهجي أو الممارسات التوجيهية، المتعلقة بالنمو الاجتماعي لمجموعة من الكيانات المتفاعلة.
علوم اجتماعية تاريخ
ظهرت بدايات العلوم الاجتماعية في القرن الثامن عشر في الموسوعة الكبرى لديدرو، مع مقالات لجان جاك روسو وغيره من الرواد. ظهر أيضًا نمو العلوم الاجتماعية في موسوعات متخصصة أخرى. نظر العصر الحديث إلى «العلم الاجتماعي» في أول استخدام باعتباره حقلًا مفاهيميًا متميزًا. تأثر العلم الاجتماعي بالمذهب الوضعي، وركز على المعرفة القائمة على الخبرة الحسية المؤكدة، وابتعد عن المعرفة غير المؤكدة؛ كان التأمل الميتافيزيقي مستبعدًا. استخدم أوجست كومت مصطلح «العلم الاجتماعي» لكي يصف المجال المستمد من أفكار تشارلز فورير؛ أشار كومت أيضًا إلى مجال يُعرف باسم الفيزياء الاجتماعية.
علوم اجتماعية تاريخ
انطلق بعد تلك الفترة، خمسة مسارات للتطور في العلوم الاجتماعية، متأثرة بكومت في مجالات أخرى. كان أول مسار يُتّبع هو نشأة البحث الاجتماعي. أُجريت المسوحات الإحصائية الكبيرة في مناطق مختلفة من الولايات المتحدة وأوروبا. اتخذ إيميل دوركايم، إذ درس «الحقائق الاجتماعية»، وفلفريدو باريتو مسارًا آخر، ما أفضى إلى أفكار ما بعد نظرية ونظريات فردية. تطورت وسائل ثالثة، نشأت من الانقسام المنهجي الحالي، والذي من خلاله تُعرف الظاهرة الاجتماعية وتُفهم؛ كان ماكس فيبر من الشخصيات التي أيدت هذا المسار. تطور المسار الرابع من داخل الاقتصاد، وعزز من المعرفة الاقتصادية بوصفها تمثيلًا للعلم الصلب. كان المسار الأخير هو التداخل بين المعرفة والقيم الاجتماعية؛ طالبت بشدة سوسيولوجيا ماكس فيبر المرتبطة بالفهم ومناهضة الوضعية بهذا التمييز. كانت النظرية (الوصف) والدعوى في هذا المسار، عبارة عن مناقشات منهجية متداخلة للموضوع.
علوم اجتماعية تاريخ
واجهت فلسفة عصر التنوير مع بداية القرن العشرين تحديًا في مختلف الأوساط. استخدمت مجالات متعددة مثل دراسات الرياضيات لصالح الدراسات التجريبية، ومعادلات التحقق بغرض بناء هيكل نظري، وذلك بعد استخدام النظريات الكلاسيكية منذ نهاية الثورة العلمية. أصبح تطور التخصصات الفرعية للعلوم الاجتماعية كميًا للغاية في جانبه المنهجي. على عكس ذلك، جعلت طبيعة التخصصات المتعددة والبينية للبحث العلمي في السلوك البشري، والعوامل الاجتماعية والبيئية المؤثرة عليه، العديدَ من العلوم الطبيعية تهتم ببعض الجوانب المنهجية للعلوم الاجتماعية. تشتمل أمثلة عدم وضوح الحدود بين التخصصات على تلك التخصصات الناشئة، مثل الدراسات الاجتماعية للطب، والبيولوجيا الاجتماعية، وعلم النفس العصبي، والاقتصاديات الحيوية، وسوسيولوجيا العلم وتاريخه. أصبح التكامل بين المناهج النوعية والكمية أمرًا متزايدًا في دراسة السلوك البشري وتأثيراته وتوابعه، وأصبح علم الإحصاء في النصف الأول من القرن العشرين تخصصًا قائمًا بذاته ضمن الرياضيات التطبيقية، واستُخدمت المناهج الإحصائية بثقة.
كان لكارل بوبر وتالكوت بارسونز في الحقبة المعاصرة، تأثيرًا في تعزيز العلوم الاجتماعية. يواصل الباحثون السعي نحو إيجاد توافق حول منهجية ما، بإمكانها الربط بقوة ودقة بين «النظرية الكبرى» المقترحة والعديد من النظريات متوسطة المدى، والتي تستمر، نظرًا إلى نجاحها الكبير، بتوفير أُطر عمل صالحة للاستعمال لبنوك البيانات المتنامية والهائلة. للمزيد انظر إلى توافق الأدلة. سوف تتكون العلوم الاجتماعية في المستقبل المتوقع من مناطق مختلفة في بحث المجال، والذي يختلف أحيانًا في مقاربة هذا المجال.
قد يشير مصطلح «العلم الاجتماعي» إما إلى علوم معينة للمجتمع، التي نشأت على أيدي مفكرين مثل كومت ودوركايم وماركس وفيبر، أو تشير بشكل عام إلى كل التخصصات خارج ما يُعرف باسم «العلم النبيل» والفنون. تشكلت العلوم الاجتماعية الأكاديمية مع حلول أواخر القرن التاسع عشر من خمسة مجالات: التشريع وتنقيح القانون، والتعليم، والصحة، والاقتصاد والتجارة، والفن. وصِفَ المجال المتسع للاقتصاد في العلوم الاجتماعية، مع حلول بداية القرن الحادي والعشرين، باعتباره إمبريالية اقتصادية.[بحاجة لمصدر]
علوم اجتماعية أفرع العلوم الاجتماعية
تمثل تخصصات العلوم الاجتماعية أفرع للمعرفة التي تُدَّرس وتُبح في الكليات أو المستوى الجامعي. تُحدَد تخصصات العلوم الاجتماعية ويُعتَرف بها من جانب المجلات الأكاديمية التي تُنشر فيها الأبحاث، وجمعيات العلوم الاجتماعية العلمية، والأقسام أو الكليات الأكاديمية التي ينتمي إليها الممارسون في هذا المجال. تحتوي مجالات الدراسة في العلوم الاجتماعية على العديد من التخصصات الفرعية، وغالبًا ما تكون الخطوط الفاصلة بين تلك الأفرع غامضة واعتباطية.
يُعد علم النفس مجالًا أكاديميًا وتطبيقيًا، يتضمن دراسة السلوك والعمليات العقلية. يشير علم النفس أيضًا إلى تطبيق تلك المعرفة على مجالات مختلفة من النشاط البشري، بما في ذلك مشكلات الحياة اليومية للفرد وعلاج الأمراض العقلية. يأتي مصطلح سيكولوجي من اللغة اليونانية القديمة ψυχή psyche والتي تعني («النفس» و«الذهن») وlogy أي («الدراسة»).
علوم اجتماعية أفرع العلوم الاجتماعية
يختلف علم النفس عن الأنثروبولوجيا والاقتصاد والعلوم السياسية وعلم الاجتماع، في أنه يسعى للحصول على تعميمات تفسيرية حول الوظيفة العقلية والسلوك الصريح للأفراد، في حين ترك التخصصات الأخرى على خلق تعميمات وصفية حول عمل المجموعات الاجتماعية أو السلوك البشري لموقف معين. على الرغم من ذلك يوجد في الممارسة العملية الكثير من التلاقح بين المجالات المختلفة. يختلف علم النفس عن البيولوجيا وعلم الأعصاب، في أنه يتعلق في الأساس بالتفاعل بين العمليات العقلية وبين السلوك، والعمليات الشاملة للجهاز النفسي، ولا يتعلق فقط بالعمليات البيولوجية أو العصبية ذاتها، ومع ذلك يمزج علم النفس العصبي، وهو مجال فرعي، بين دراسة العمليات العصبية الفعلية مع دراسة التأثيرات العقلية التي تنتجها بشكل ذاتي. يربط بعض الناس بين علم النفس وبين علم النفس السريري، الذي يركز على تقييم وعلاج مشكلات الحياة والأمراض النفسية. يمتلك علم النفس في الواقع تخصصات لا تحصى، تشمل علم النفس الاجتماعي وعلم نفس النمو وعلم النفس المعرفي وعلم النفس التربوي وعلم النفس الصناعي والتنظيمي وعلم النفس الرياضي وعلم النفس العصبي والتحليل الكمي للسلوك.[بحاجة لمصدر]
علوم اجتماعية أفرع العلوم الاجتماعية
علم الاجتماع هي الدراسة المنهجية للمجتمع، وعلاقات الأفراد مع مجتمعاتهم، وعواقب التفاوت، وجوانب أخرى من النشاط الاجتماعي البشري. يأتي معنى الكلمة من اللاحقة «logy-» المشتقة من اليونانية القديمة والتي تعني «دراسة»، ويأتي جذر الكلمة «soci-» من اللاتينية socius التي تعني «رفيق» أو مجتمع بشكل عام.
صاغ أوجست كومت (1798 - 1857) مصطلح سوسيولوجيا في عام 1838، باعتباره طريقة لتطبيق مبادئ وأساليب العلوم الطبيعية على العالم الاجتماعي. سعى كومت إلى توحيد التاريخ وعلم النفس والاقتصاد عبر فهم وصفي للعالم الاجتماعي. واقترح إمكانية علاج العلل الاجتماعية من خلال الوضعية السوسيولوجية، وهي مقاربة إبستمولوجية قدمها في كتابه دروس في الفلسفة الوضعية (1830 - 1842) ورؤية عامة للوضعية (1844). وعلى الرغم من النظر إلى كومت باعتباره «مؤسس السوسيولوجيا»، فإن المفكر الفرنسي إيميل دوركايم (1858 - 1917) هو الذي أنشأ التخصص رسميًا، فقد طور الوضعية باعتبارها أساس البحث الاجتماعي التطبيقي.
علوم اجتماعية انظر أيضًا
طريقة تاريخية · تجريبية · نظرية التمثيل · منهج علمي · اختبار فرضية إحصائية · تحليل الانحدار · ارتباط (إحصاء)
علوم سياسية · علوم سلوكية · نظام المعلومات الجغرافي
إميل دوركهايم · ماكس فيبر · كارل ماركس · هربرت سبنسر · سير جون لوبوك · ألفريد شوتز
سلوك · إيثولوجيا وعلم الأعراق · نظرية الألعاب · تعريف · «جدول زمني للعلوم الإنسانية» (أسئلة تينبرغن الأربعة) · فلسفة العلوم الاجتماعية
علم الأحياء
عِلْمُ الأَحْيَاء أو عِلمُ الحياة أو البيولوجيا (بالإنجليزية: Biology) هو علم طبيعي يُعنى بدراسة الحياة والكائنات الحية، بما في ذلك هياكلها ووظائفها ونموها وتطورها وتوزيعها وتصنيفها. الأحياء الحديثة هي ميدانٌ واسعٌ يتألف من العديد من الفروع والتخصصات الفرعيَّة، لكنها تتضمن بعض المفاهيم العامّة الموحدة التي تربط بين فروعها المُختلفة وتسير عليها جميع الدراسات والبحوث. يُنظر إلى الخلية في علم الأحياء عموماً باعتبارها وحدة الحياة الأساسية، والجين باعتباره وحدة التوريث الأساسية، والتطور باعتباره المُحرّك الذي يولد الأنواع الجديدة. ومن المفهوم أيضاً في علم الأحياء في الوقت الحاضر أنّ جميع الكائنات الحيّة تبقى على قيد الحياة عن طريق استهلاك وتحويل الطاقة، ومن خلال تنظيم البيئة الداخلية للحفاظ على حالةٍ مُستقرةٍ وحيويّة.
علم الأحياء
ينقسم علم الأحياء إلى فروع حسب نطاق الكائنات الحيَّة التي تدرسها، وأنواع الكائنات الحيَّة المدروسة، والأساليب المُستخدمة في دراستها. فتدرس الكيمياء الحيوية العمليات الكيميائية المُتعلقة بالكائنات الحيَّة، ويدرس علم الأحياء الجزيئي التفاعلات المُعقدة التي تحصل بين الجُزيئات البيولوجية، ويُعنى علم النبات بدراسة حياة النباتات المُختلفة، ويدرس علم الأحياء الخلوي الخلية التي تُعدّ الوحدة البنائية الأساسية للحياة، ويدرس علم وظائف الأعضاء الوظائف الفيزيائية والكيميائية لأنسجة وأعضاء وأجهزة الكائن الحي، بينما يدرس علم الأحياء التطوري العمليات التي أدّت إلى تنوّع الحياة، ويُعنى علم البيئة بالبحث في كيفيّة تفاعل الكائنات الحيَّة مع بيئتها.
علم الأحياء التسمية
يُشتق مُصطلح علم الأحياء اللاتيني (Biologia) من اليونانية (bios تعني حياة و logia تعني دراسة أو علم). ظهر هذا المُصطلح للمرة الأولى عام 1736 عندما استخدمه كارلوس لينيوس في أحد كتبه، وتبع ذلك ترجمته للألمانية (Biologie) عام 1771 في ترجمةٍ لعمل لينيوس. دخل هذا المُصطلح حيِّز الاستخدام الحديث في أطروحةٍ من ستة مُجلدات من تأليف العالم الألماني غوتفريد راينولد تريفيرانوس، الذي قال: «سيكون موضوع أبحاثنا هو أشكال الحياة ومظاهرها المُختلفة، والظروف والقوانين التي تحدث بموجبها هذه الظواهر، والأمور والأسباب التي أثرت فيها. وسنُشير إلى العلم الذي يهتم بهذه الأمور باسم علم الأحياء (biologie) أو مبدأ الحياة (Lebenslehre)».
علم الأحياء التاريخ
على الرغم من ظهور علم الأحياء بشكله الحالي حديثاً نسبيّاً، إلا أن العلوم التي تتضمنها الأحياء أو تتعلق فيها كانت تُدرس منذ العصور القديمة. فقد كانت الفلسفة الطبيعية تُدرس في بلاد الرافدين ومصر وشبه القارة الهندية والصين. بَيْد أنّ أصول علوم الأحياء الحديثة ومنهجها في دراسة الطبيعة تعود إلى اليونان القديمة. فكان أبقراط بمنزلة مؤسس علم الطب، بالإضافة إلى مُساهمة أرسطو الكبيرة في تطوير علم الأحياء، حيث كان لكتبه التي أظهر فيها ميوله للطبيعة أهميةٌ خاصةٌ مثل كتاب «تاريخ الحيوانات»، تبع ذلك أعمالٌ أكثر تجريبية ركّزت على السببية البيولوجية وتنوع الحياة. كتب ثيوفراستوس بعد ذلك سلسلة من الكتب في علم النبات اعتُبرت الأهم من نوعها في هذا العلم في العصور القديمة حتى العصور الوسطى.
علم الأحياء التاريخ
أسهم العلماء المسلمون كذلك إسهاماتٍ مُهمّةٍ في علم الأحياء، مثل الجاحظ، وأبو حنيفة الدينوري الذي كتب في علوم النباتات، وأبو بكر الرازي الذي كتب في علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء. كما أولى المسلمون الطب اهتماماً خاصاً، فترجموا علوم اليونانيين وأضافوا إليها الكثير. أمّا إسهاماتهم في التاريخ الطبيعي فكانت مُعتمدةً بشكلٍ كبيرٍ على الفكر الأرسطي.
علم الأحياء التاريخ
قفز علم الأحياء قفزةً كبيرةً عندما قام أنطوني فان ليفينهوك بتطوير المجهر، حيث أدى ذلك إلى اكتشاف الحيوانات المنوية والبكتيريا ومُختلف الكائنات المجهرية. كما لعب العالم الهولندي يان زفامردام دوراً محورياً في تطوير علم الحشرات وساعد في إرساء التقنيات الأساسية في الترشيح والتلوين المجهري. كما كان للتقدم في الدراسات المهاجرية أثرٌ عميقٌ في تفكير الأحيائيين، فأشار عددٌ من علماء الأحياء إلى الأهمية المركزية للخلية منذ مطلع القرن التاسع عشر. وفي عام 1838 بدأ العالمان شوان وشلايدن في تعزيز فكرة أنّ الوحدة الأساسية في الكائنات الحيَّة هي الخليَّة، وأنّ الخلايا مُنفردةً تملك خصائص الحياة، لكنهما عارضا فكرة أنّ جميع الخلايا تنتج من انقسام خلايا أخرى. لكن بفضل أعمال روبرت ريماك ورودولف فيرشو اتجه العلماء إلى قبول المبادئ الثلاثة السابقة بحلول عقد الستينيّات من القرن التاسع عشر، وهو ما عُرف فيما بعد بنظرية الخلية.
علم الأحياء التاريخ
وفي الوقت ذاته كانت أهمية علم التصنيف في تزايدٍ مُستمرٍ وباتت موضع تركيز المؤرخين الطبيعيين. نشر لينيوس عام 1735 منهاجاً في مبادئ التصنيف للعالم الطبيعي، وما زالت بعض المبادئ التي جاء بها قيد الاستخدام مُنذ ذلك الحين. ثم أطلق لينيوس في مُنتصف القرن الثامن عشر أسماءً علميَّةً على جميع الأنواع. وفي القرن ذاته ظهر العالم الفرنسي جورج دي بوفون الذي أشار إلى إمكانيّة وجود سلف مشترك، وبالرغم من أنّه كان مُعارضاً لنظرية التطور، إلا أنه في الحقيقة كان شخصيةً محوريةً في تاريخ الفكر التطوري، حيث أثرت أعماله على النظريات التطورية التي جاء بها كُلٌ من جان باتيست لامارك وتشارلز داروين.
علم الأحياء التاريخ
كانت بداية الأخذ بنظرية التطور على محمل الجد بعد صدور أعمال لامارك، الذي كان أول من قدّم نظريةً مُتماسكةً في التطور. افترض لامارك أنّ التطور كان نتيجةً للضغوط البيئية على خصائص الحيوانات، أي أنه كلما ازداد استخدام العضو والاعتماد عليه بات هذا العضو أكثر كفاءةً وتعقيداً، وبذلك يتمكّن الحيوان من التكيف مع بيئته. اعتقد لامارك أنّ هذه الصفات المُكتسبة يُمكن أن تنتقل عبر النَّسل، وبالتالي تتطور وتُصبح أكثر كمالاً. ظهر بعد ذلك العالم البريطاني تشارلز داروين الذي جمع بين النهج البيوجغرافي لألكسندر فون هومبولت، والنهج الجيولوجي المُنتظم الذي اتبعه تشارلز لايل، ونهج كتابات توماس مالتوس حول النمو السكاني، بالإضافة إلى خبرته الخاصة ومُلاحظاته للطبيعة، ليؤسس بذلك نظرية تطوريَّةً أكثر نجاحاً تستند إلى الانتقاء الطبيعي، وهي النتيجة نفسها التي توصل إليها ألفرد راسل والاس بشكل مُستقل بعد اتباعه ذات المنطق والأدلة. وعلى الرغم من أنّ هذا النظرية ما زالت موضعاً للجدل حتى الوقت الحاضر، إلا أنها سرعان ما انتشرت في الأوساط العلمية وباتت جزءاً مُهمّاً من علم الأحياء الحديث.
أشارت التجارب التي أجريت في مُنتصف القرن العشرين إلى كون الدي إن إيه مُكوّنٌ من كروموسومات تحمل الوحدات الحاملة للسمات، والتي عُرفت فيما بعد باسم الجينات. مثّل تركيز العلماء على إيجاد أنواع جديدة من الكائنات الحيَّة الدقيقة مثل الفيروسات والبكتيريا، وكذلك اكتشاف الهيكل الحلزوني المُزدوج للمادة الوراثية عام 1953، مثّل المرحلة الانتقالية لعصر علم الوراثة الجزيئي. وبات علم الأحياء مُمتداً في المجال الجُزيئي بشكلٍ واسع مُنذ الخمسينيّات وحتى الوقت الحاضر. تبع ذلك إطلاق مشروع الجينوم البشري عام 1990 بهدف معرفة الجينوم البشري بشكلٍ كامل. اكتمل هذا المشروع مبدئيّاً عام 2003، وما زالت تُنشر التحاليل المُتعلقة به حتى الوقت الحاضر. شكّل مشروع الجينوم البشري الخطوة الأولى في عولمة ودمج المعارف البشرية المُتراكمة في علم الأحياء للتوصل إلى تعريف وظيفي جُزيئي للجسم البشري وأجسام الكائنات الحيَّة الأخرى.
علم الأحياء الأساس الكيميائي
تتكون جميع الكائنات الحية من عناصر كيميائية، يشكل الأكسجين والكربون والهيدروجين والنيتروجين معظم كتلة الكائنات الحية (96%)، ويشكل الكالسيوم والفوسفور والكبريت والصوديوم والكلور والمغنيسيوم الباقي بشكل أساسي. تتحد عناصر مختلفة لتشكل مركبات مثل الماء، وهو عنصر أساسي للحياة. الكيمياء الحيوية هي دراسة العمليات الكيميائية داخل الكائنات الحية وكل ما يتعلق بها. البيولوجيا الجزيئية هي فرع من علم الأحياء يسعى إلى فهم الأساس الجزيئي للنشاط البيولوجي داخل الخلايا وفيما بينها، بما في ذلك التركيب الجزيئي والتعديل والآليات والتفاعلات.
علم الأحياء الأساس الكيميائي
نشأت الحياة من المحيط الأول للأرض، والذي تشكل منذ حوالي 3.8 مليار سنة. ومنذ ذلك الحين، لا يزال الماء هو الجزيء الأكثر وفرة في كل كائن حي. الماء مهم للحياة لأنه مذيب فعال قادر على إذابة المواد القابلة للذوبان فيه مثل أيونات الصوديوم والكلوريد أو الجزيئات الصغيرة الأخرى لتكوين محلول مائي. بمجرد ذوبانها في الماء، من المرجح أن تتلامس هذه المواد المذابة مع بعضها البعض وبالتالي ستشارك في التفاعلات الكيميائية التي تدعم الحياة. يأخذ تركيبه الجزيئي شكل جزيء قطبي صغير ذو شكل منحني يتكون من الروابط التساهمية القطبية المكونة من ذرتين هيدروجين (H) إلى ذرة أكسجين (O) واحدة (H2O). نظرًا لأن روابط O–H قطبية، فإن ذرة الأكسجين لها شحنة سالبة طفيفة وذرتي الهيدروجين لهما شحنة موجبة طفيفة. تسمح هذه الخاصية القطبية للماء بجذب جزيئات الماء الأخرى عبر الروابط الهيدروجينية، مما يجعل الماء متماسكًا. ينشأ التوتر السطحي من قوة التماسك الناتجة عن التجاذب بين الجزيئات عند سطح السائل. ويمتلك الماء أيضًا خاصية أخرى، فهو مادة لاصقة لأنه قادر على الالتصاق بسطح أي جزيئات غير مائية قطبية أو مشحونة. الماء أكثر كثافة كسائل مما هو عليه في الحالة الصلبة (أي الجليد). تسمح هذه الخاصية الفريدة للمياه للجليد بالطفو فوق الماء السائل مثل البرك والبحيرات والمحيطات، وبالتالي عزل السائل الموجود بالأسفل عن الهواء البارد الموجود بالأعلى. يتمتع الماء بالقدرة على امتصاص الطاقة، مما يمنحه قدرة حرارية نوعية أعلى من المذيبات الأخرى مثل الإيثانول. وبالتالي، هناك حاجة إلى كمية كبيرة من الطاقة لكسر الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء لتحويل الماء السائل إلى بخار ماء. كجزيء، الماء ليس مستقرًا تمامًا إذ يتفكك كل جزيء ماء بشكل مستمر إلى أيونات هيدروجين وهيدروكسيل قبل إعادة تشكيله إلى جزيء ماء مرة أخرى. في الماء النقي، عدد أيونات الهيدروجين يوازن (أو يساوي) عدد أيونات الهيدروكسيل، مما يؤدي إلى درجة حموضة محايدة.
علم الأحياء الأساس الكيميائي
المركبات العضوية هي جزيئات تحتوي على الكربون المرتبط بعنصر آخر مثل الهيدروجين. باستثناء الماء، تحتوي جميع الجزيئات التي يتكون منها كل كائن حي تقريبًا على الكربون. يمكن للكربون أن يشكل روابط تساهمية مع ما يصل إلى أربع ذرات أخرى، مما يمكنه من تكوين جزيئات متنوعة وكبيرة ومعقدة. فمثلًا، يمكن لذرة كربون واحدة أن تشكل أربع روابط تساهمية مفردة مثل الميثان، أو رابطتين تساهميتين مزدوجتين مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2)، أو رابطة تساهمية ثلاثية مثل في أول أكسيد الكربون (CO). ويمكن للكربون أن يشكل سلاسل طويلة جدًا من روابط الكربون والكربون المترابطة مثل الأوكتان أو الهياكل الشبيهة بالحلقة مثل الغلوكوز.
علم الأحياء الأساس الكيميائي
أبسط شكل للجزيء العضوي هو الهيدروكربون، وهو عبارة عن عائلة كبيرة من المركبات العضوية التي تتكون من ذرات هيدروجين مرتبطة بسلسلة من ذرات الكربون. يمكن استبدال العمود الفقري الهيدروكربوني بعناصر أخرى مثل الأكسجين (O)، الهيدروجين (H)، الفوسفور (P)، والكبريت (S) مما يغير السلوك الكيميائي لذلك المركب. تسمى مجموعات الذرات التي تحتوي على هذه العناصر (O-، H-، P-، وS-) والمرتبطة بذرة كربون مركزية أو هيكل عظمي «المجموعات الوظيفية». يوجد ست مجموعات وظيفية بارزة في الكائنات الحية: المجموعة الأمينية، ومجموعة الكربوكسيل، ومجموعة الكربونيل، ومجموعة الهيدروكسيل، ومجموعة الفوسفات، ومجموعة السلفهيدريل.
في عام 1953، أظهرت تجربة ميلر-يوري أنه من الممكن أن تتشكل المركبات العضوية بطريقة غير حيوية داخل نظام مغلق يحاكي ظروف الأرض المبكرة، مما يشير إلى أن الجزيئات العضوية المعقدة نشأت تلقائيًا في الأرض المبكرة.
علم الأحياء الأساس الكيميائي
الجزيئات الكبيرة هي جزيئات تتكون من وحدات فرعية أو مونومرات أصغر. وتشمل المونومرات السكريات والأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات. وتشمل الكربوهيدرات مونومرات وبوليمرات السكريات. الدهون هي الفئة الوحيدة من الجزيئات الكبيرة التي لا تتكون من البوليمرات. ويشمل ذلك المنشطات، والدهون الفوسفاتية، والدهون، وهي إلى حد كبير مواد غير قطبية وكارهة للماء (طاردة للماء). البروتينات هي الأكثر تنوعًا بين الجزيئات الكبيرة، وتشمل الإنزيمات، وبروتينات النقل، وجزيئات الإشارة الكبيرة، والأجسام المضادة، والبروتينات الهيكلية. الوحدة الأساسية (أو المونومر) للبروتين هي الحمض الأميني. تتركب كل البروتينات من عشرين حمضًا أمينيًا. الأحماض النووية هي بوليمرات من النيوكليوتيدات. وتتمثل مهمتها في تخزين المعلومات الوراثية ونقلها والتعبير عنها.
علم الأحياء أسس علم الأحياء الحديث
تنصُّ نظرية الخلية على أنّ الخليَّة هي وحدة الحياة الأساسيَّة، وأنّ جميع الكائنات الحيَّة تتكون من خلية واحدة أو أكثر أو من مواد تُفرز من تلك الخلايا (مثل الهياكل الخارجية). تنشأ جميع الخلايا من خلايا أخرى بواسطة عملية الانقسام الخلوي، حيث يعود أصل كل خلية في جسم الكائن الحي متعدد الخلايا من خلية واحدة في البيضة المُخصبة. وكذلك تُعد الخليَّة الوحدة الأساسية في العديد من العمليات المرضيَّة. ويتمّ انتقال الطاقة في الخلايا بوساطة عمليات تُشكّل جُزءاً من عملية التمثيل الغذائي. وأخيراً فإنّ الخلايا تحتوي على المعلومات الوراثية (DNA) التي يتم تمريرها من خلية إلى أخرى أثناء انقسام الخلية.
علم الأحياء أسس علم الأحياء الحديث
التطور هو أحد مفاهيم علم الأحياء الحديث، ويعني أنّ الحياة تتغير وتتطور، وأنّ أشكال الحياة المعروفة كافة تنحدر من سلف مشترك. حيث تفترض نظرية التطور أنّ جميع الكائنات الحيَّة على وجه الأرض سواءً كانت حيَّةً أو مُنقرضةً قد انحدرت من أصل مُشترك أو تجميعة جينية أولية. يُعتقد أنّ آخر سلف مُشترك لجميع الكائنات الحيَّة كان قد ظهر قبل حوالي 3.5 مليار عام. ويرى العلماء الداعمون لهذه النظرية أنّ تشارك الكائنات الحيَّة في الشفرة الجينية يُشكّل دليلاً حاسماً لصالح نظريتهم، بينما يرى المُعارضون لها عدم صحة العبارة وبالتالي فإنها لا تُشكل دليلاً داعماً للتطور.