Quando eri a scuola, potresti aver dovuto seguire un corso intitolato “Life Science 101” o simile. Potresti aver visto libri di testo sulle scienze della vita senza mai sapere cosa significhi. Cos’è la scienza della vita dopo tutto?
La scienza della vita è un enorme campo di studio che esamina ogni essere vivente sulla terra. Dai batteri alle begonie alle balene beluga, le scienze della vita mirano a imparare tutto sulla vita su questo pianeta. Continua a leggere per saperne di più su questo campo e su tutto ciò che comprende.
Cos’è la scienza della vita?
Come il nome potrebbe suggerire, la scienza della vita studia la vita in tutte le sue forme, passate e presenti. Questo può includere piante, animali, virus e batteri, organismi unicellulari e persino cellule. Le scienze della vita studiano la biologia di come questi organismi vivono, ed è per questo che si può sentire questo gruppo di specialità chiamato biologia.
Come ci si potrebbe aspettare, con una stima di 8,7 milioni di specie di animali, circa 400.000 specie di piante e innumerevoli specie di batteri e virus, ci sono un sacco di forme di vita diverse che si possono studiare. Molti ricercatori di scienze della vita si specializzano in una classe o organismo, e alcune specialità come la zoologia hanno ancora più sottospecialità. Ci sono più di trenta rami diversi delle scienze della vita, ma qui passeremo in rassegna alcuni dei rami principali.
Ecologia
L’ecologia guarda alle interazioni tra gli organismi e il loro ambiente. Questo può includere argomenti come la catena alimentare, le relazioni parassitarie e benefiche, e le relazioni all’interno delle specie. L’ecologia esamina anche cose come la biodiversità, il numero di popolazioni di organismi e la distribuzione di questi organismi.
In effetti, l’ecologia mira a ottenere un quadro generale del modo in cui funzionano gli ecosistemi. Questi sistemi sono complesse e dinamiche reti di vita che si spostano costantemente e mantengono un delicato equilibrio senza il quale il sistema collasserebbe. Questo ecosistema potrebbe essere grande come un’intera foresta pluviale o piccolo come uno stagno in Minnesota.
Botanica
Gli studi di botanica sono una branca della biologia (gioco di parole) che guarda le piante. Tutto, dai licheni, l’erba e altre piante da terra alle imponenti sequoie, rientra nel regno della botanica. Può anche includere funghi e alghe, che differiscono da altre varietà di piante.
La botanica è una di quelle sottoclassi della biologia che ha suddivisioni proprie. Alcuni scienziati si concentrano sulla biochimica delle piante, mentre altri guardano all’ecologia vegetale, un ramo che si trova a metà strada tra la botanica e l’ecologia. Altre suddivisioni includono la genetica delle piante, l’evoluzione, la fisiologia, l’anatomia e la morfologia.
Zoologia
Come la botanica si concentra sul regno vegetale, la zoologia guarda il regno animale. Osserva le caratteristiche dei diversi animali, incluso il loro comportamento, la riproduzione, i modelli di migrazione, gli habitat e altro. Lavora anche per identificare nuove specie; delle 8,7 milioni di specie animali stimate sulla terra, conosciamo solo 1,2 milioni di specie.
Come l’ecologia e la botanica, la zoologia si incrocia con diverse altre discipline, tra cui la paleontologia, l’entomologia e la genetica. Diversi zoologi si concentrano su diversi tipi di animali, inclusi uccelli, rettili, mammiferi, pesci e altro. Ci sono più di una mezza dozzina di sottocampi della zoologia.
Entomologia
L’entomologia è lo studio di tutte le cose striscianti del mondo. Questo campo studia ufficialmente gli insetti, ma può anche esaminare aracnidi, miriapodi, vermi, lumache e lumache. Questo potrebbe essere considerato un ramo della zoologia poiché gli insetti tecnicamente rientrano nel regno animale.
Su 1,2 milioni di specie che conosciamo, gli insetti rappresentano quasi 900.000 specie. Risalgono ad almeno 400 milioni di anni fa (molto più vecchi dei dinosauri più antichi) e si trovano in quasi tutti gli ecosistemi della Terra.
Microbiologia
La microbiologia esamina alcuni dei più piccoli esseri viventi – organismi unicellulari o piccole colonie di cellule. Questo può includere batteri, virus, parassiti e altri piccoli organismi che vivono intorno e dentro di noi. Storicamente, la microbiologia è stata uno dei campi più difficili da definire perché è stato così difficile ottenere un’immagine chiara dei soggetti.
Per esempio, i virus sono sia caduti che espulsi dal campo della microbiologia. È difficile inchiodare una definizione specifica di vita, e i virus sono una di quelle cose che amano giocare a saltare la corda con quella linea. E questo per non parlare del 99% dei microrganismi che non possono essere osservati con i metodi tradizionali.
Biologia cellulare
La biologia cellulare va ancora più in là della microbiologia, dando uno sguardo ai sistemi viventi che esistono all’interno delle singole cellule. Proprio così: anche le cellule che compongono il tuo corpo hanno i loro piccoli ecosistemi. Ricordi di aver imparato in biologia in prima liceo che il mitocondrio è la centrale elettrica della cellula?
La biologia cellulare guarda i processi vitali delle singole cellule, compresi i processi metabolici, la riproduzione, le vie di segnalazione e la composizione chimica della cellula. Questo ci dà un’idea migliore di come funziona la vita su larga scala. È particolarmente importante in campi come la genetica e la farmacologia.
Fisiologia
Mentre la botanica e la zoologia guardano gli organismi nel loro ambiente, la fisiologia si concentra su come questi esseri rimangono in vita. Questo include sistemi di organi, organi, cellule e molecole che eseguono i processi chimici che sostengono la vita. La fisiologia ti vede non come una persona che interagisce con il mondo che ti circonda o con una complessa vita mentale, ma come un’intricata danza di interazioni chimiche che lavorano per mantenerti in vita.
La fisiologia può guardare a qualsiasi forma di vita di cui abbiamo parlato. La fisiologia vegetale, animale, umana, cellulare e microbica sono tutti sottoinsiemi di questo campo di studio. La fisiologia è anche intimamente legata all’epidemiologia e alla farmacologia.
Genetica
Anche se lo studio del DNA e del genoma è relativamente nuovo, la genetica è un campo che risale a Gregor Mendel e alle sue piante di piselli. Osserva come i tratti vengono trasmessi e come si adattano all’ambiente. Solo negli ultimi anni siamo arrivati a capire esattamente come avviene l’eredità genetica.
Con la scoperta del DNA, la genetica si è ampliata per includere tratti che crediamo solo possano essere legati geneticamente. I genetisti stanno scrivendo articoli di scienze della vita che esplorano se tratti come la dipendenza, il cancro, il talento e altre cose simili possono essere trasmessi geneticamente e come. In futuro, potremmo anche vedere modifiche genetiche che potrebbero prevenire il cancro.
Epidemiologia
L’epidemiologia è uno sguardo ai cicli di vita delle malattie. Può sembrare strano pensare che qualcosa come l’influenza sia viva, ma queste malattie sono fatte di piccoli organismi viventi. L’epidemiologia guarda come vivono, come si riproducono, come colpiscono gli esseri umani e come muoiono.
L’epidemiologia è la pietra angolare della salute pubblica, guardando i modelli di epidemia delle malattie, trovando trattamenti e cure, e sviluppando vaccini contro di esse. Più sappiamo su come vivono questi organismi, più possiamo fare per evitare che ci facciano ammalare. Come ci si potrebbe aspettare, l’epidemiologia e la fisiologia sono strettamente collegate.
Paleontologia
La paleontologia studia la vita che non è più, beh, viva. In particolare, studia i dinosauri e come potrebbero aver vissuto. Si basa sulla documentazione fossile e sugli indizi che possiamo ricavare da quei resti conservati.
La paleontologia è in qualche modo alla periferia della biologia, scontrandosi con la geologia. Ma mentre include uno studio ravvicinato di diverse rocce, la paleontologia mira a usare quelle rocce come un modo per ricostruire un record di vita che una volta esisteva su questo pianeta. I paleontologi cercano di usare i fossili dei dinosauri per ricostruire come vivevano, che aspetto avevano e anche come sono morti.
Biologia marina
La biologia marina può comprendere molti dei campi che abbiamo già menzionato qui, con una svolta importante. La biologia marina si concentra sulla vita negli oceani, dalle balene ai pesci, al plancton e alle alghe. Studia i diversi ecosistemi oceanici, le catene alimentari, la botanica e altro ancora.
Parte del motivo per cui la biologia marina è così importante è che la maggior parte delle teorie attuali dicono che la vita sulla Terra è iniziata nei nostri oceani. Ci sono specie che nuotano ancora e che erano presenti al tempo dei dinosauri. Ci sono anche specie che vivono sul fondo dell’oceano e che sembrano sfidare le regole che normalmente si applicano alla vita, quindi studiarle può darci un’idea delle regole che governano tutta la vita sulla Terra.
Altri rami
Queste dieci branche delle scienze della vita sono solo alcune delle decine. La biotecnologia, la bioinformatica e la biologia sintetica studiano tutti diversi aspetti della connessione tra vita e tecnologia, una connessione che sta diventando sempre più forte. L’astrobiologia studia la formazione e la presenza della vita nell’universo, compresa la nostra.
La biolinguistica si concentra sulla biologia e sull’evoluzione del linguaggio tra tutte le specie viventi. La biomeccanica e la biofisica esaminano i modi in cui gli esseri viventi si muovono nel mondo e ciò che può dirci su di loro. La biologia dello sviluppo dà un’occhiata ai cicli di vita di vari esseri viventi, partendo dagli zigoti e arrivando fino agli adulti maturi.
L’etologia e la biologia delle popolazioni studiano il modo in cui ci comportiamo e interagiamo in gruppo. La biologia evolutiva e la biologia evolutiva dello sviluppo esplorano come ci siamo evoluti nel corso degli anni. L’istologia si concentra sui tessuti degli esseri viventi e l’immunologia studia il nostro sistema immunitario.
Neuroscienze è specializzata nei sistemi nervosi che controllano i diversi animali. La farmacologia studia come i farmaci interagiscono con i nostri sistemi e mira a combattere virus e batteri. La biologia quantistica studia i fenomeni quantistici negli esseri viventi, e la biologia strutturale studia come gli esseri viventi sono messi insieme.
La tossicologia studia le sostanze chimiche e i veleni e il loro impatto sugli esseri viventi. La zimologia esplora la fermentazione. E la biologia teorica non si concentra su nessuna area biologica specifica, ma piuttosto su astrazioni e modelli matematici che descrivono i fenomeni biologici.
Perché entrare nelle scienze della vita
La ragione più grande per entrare nelle scienze della vita è la vastità di studi che offre. Lo studio di ogni essere vivente nell’universo, passato e presente, è un campo piuttosto gigantesco. Ci sono buone probabilità che tu possa trovare un’area specifica che catturi il tuo interesse.
Ma anche se non stai considerando una carriera come scienziato, è comunque una buona idea studiare scienze biologiche. Come si è scoperto, quel progetto di scienze biologiche che la tua insegnante di quarta elementare ti ha fatto fare non era inutile dopo tutto. Era un modo per aiutarti a capire il mondo.
Le scienze biologiche esplorano ogni singola area del nostro mondo – gli oceani, la terra, i cieli, i deserti, la tundra, le foreste, le montagne. Sapere come funziona la vita sul nostro pianeta può aiutarvi a dare un maggiore apprezzamento per il mondo in cui viviamo e quanto abbiamo bisogno di proteggerlo. Non apprezzeresti uno stagno che costeggi ogni giorno se conoscessi la complessità dei sistemi che operano dentro e intorno ad ogni sua parte?
La scienza della vita può anche rivelare la meraviglia che porti dentro di te. La scienza della vita ci dice che le nostre ossa sono fatte di polvere di stelle e che portiamo universi e supernove in ogni cellula del nostro corpo. Senza che tu lo sappia, il tuo corpo fa un milione di piccoli compiti al giorno che sono tutti così cruciali per mantenerti in vita, e mentre tutti questi minuscoli processi stanno accadendo, mentre tu stai scoppiando con una quantità incomprensibile di vita, stai camminando per strada diretto al tuo lavoro come ogni altro giorno della tua vita.
Sapere quanto sia meraviglioso ogni essere vivente intorno a noi può farci sentire più connessi al mondo e alle persone che ci circondano.
Impara di più sulle scienze della vita
Le scienze della vita sono un enorme campo scientifico che mira a rispondere ad alcune delle domande più fondamentali su di noi. Esamina tutto, dalla balenottera azzurra che si infrange sulla superficie dell’oceano per prendere aria, alla formica dello zucchero che striscia lungo il bancone della cucina, ai batteri che gestiscono il tuo processo digestivo. Esamina come viviamo, dove viviamo e come potremmo vivere meglio.
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