วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

วิวัฒนาการ ในความหมายที่ไป หมายถึง การเปลี่ยนแปลงจากสภาพหนึ่งไปสู่อีกสภาพหนึ่งในลักษณะของการค่อยเป็นค่อยไปตามลำดับขึ้นโดยอาศัยระยะเวลาอันยาวนาน วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตจึงหมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่ละน้อยจากสิ่งมีมีชีวิตแบบดั้งเดิมสืบต่อกันมาจนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันที่แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตดั้งเดิมสืบต่อกันมาจนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันที่แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตดั้งเดิมอันเป็นผลมาจากพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม 

ดอบซานสกี(Dobzhansky) นักพันธุศาสตร์และวิวัฒนาการชาวรัสเซียได้กล่าวไว้ดังนี้

”วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตคือ กระบวนการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบชองพันธุกรรมของประชากรที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกัน โดยการเปลี่ยนแปลงนี้อาจเกิดขึ้นเพียงบางส่วนหรือทั้งหมดอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาที่สิ่งมีชีวิตมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม กระบวนการนี้เมื่อเกิดขึ้นเมื่อเกิดขึ้นแล้วจะไม่มีการย้อนกลับเป็นอย่างเดิมอีก”

• หลักฐานเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

ถ้าสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงและวิวัฒนาการจริง หลักฐานต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตในอดีตและในปัจจุบันย่อมแตกต่างกัน ดังนั้น หลักฐานในอดีตและปัจจุบันจึงบอกลักษณะของการวิวัฒนาการได้

• หลักฐานซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต

หลักฐานดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตหรือหลักหลักฐานทางธรณีวิทยา(geological  evidence)เป็นหลักฐานซากสัตว์ในชั้นหอนต่างๆ ซึ่งเรียกว่า ซากดึกดำบรรพ์หรือฟอสซิล (fossil) วิชาที่ศึกษาซากเหลือเหล่านี้เรียกว่า บรรพชีวินวิทยา (palaeontology)

• หลักฐานความคล้ายคลึงของโครงสร้าง

หลักฐานความคล้ายคลึงของโครงสร้างหรือหลักฐานทางสัณฐานวิทยา(morphologicalevidence)หลักฐานทางสัณฐานวิทยาใช้โครงสร้างของสัตว์หรือส่วนต่างๆของพืชมาเปรียบเทียบกัน พบว่าสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างพื้นฐานเป็นแบบเดียวกัน  มีความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมมากกว่าพวกที่มีพื้นฐานโครงสร้างแตกต่างๆกัน โครงสร้างของอวัยวะสัตว์ที่มีจุดกำเนิดเป็นแบบเดียวกัน แม้ว่าลักษณะหน้าที่หรือรูปร่างจะแตกต่างๆกันไปก็ตาม เราเรียกว่า ฮอมอโลกัส ออร์แกน (homologous organ)เช่น แขนคน ปีกนก ปีกค้างคาว ขาหน้าของม้า วัวควาย จากการเปรียบเทียบทางกายภาคศาสตร์(comparative anatomy)พบว่าอวัยวะเหล่านี้ในระยะแรกเริ่มจะมีลักษณะคล้ายคลึงกันในระยะช่วงหลังของการเจริญเติบโตเท่านั้นส่วนอวัยวะที่ทำหน้าที่เหมือนกันแต่ มีต้นกำเนดิ หรือจุดกำเนิดที่แตกต่างกันกันเรียกว่า แอนาโลกัส ออร์แกน(analogous organ)เช่น ปีกของนกและปีกของแมลง ซึ่งทำหน้าที่บินเหมือนกัน แต่ต้นกำเนิดต่างกันมาก

• หลักฐานจากการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ

หลักฐานจากการเจริญโตของเอ็มบริโอ หรือหลักฐานจากคัพภะวิทยา(embryological evidence) หมายถึง หลักฐานที่ได้จากการศึกษาเปรียบเทียบลักษณะการเจริญของตัวอ่อน พบว่าในระยะแรกๆ ของเอ็มบริโอ(embryo=ตัวอ่อน) ของสัตว์มีกระดูกหลังต่างๆเช่น ปลาดุก ซาลามานเดอร์ กิ้งก่า นก หมู มนุษย์จะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันมาก แต่เมื่อเจริญเติบโตมากขึ้น ลักษณะต่างๆ จึงเปลี่ยนแปลงและแตกต่างกันไปตามลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างนั้นๆ มัลเลอร์ และเฮคเคล (Mulle and Haeckel)ได้ตั้งกฎเกณฑ์ขึ้นเรียกว่า principle of recapitulation มีใจความสำคัญคือ การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตนั้นจะย้อนลักษณะการเจริญของบรรพบุรุษที่มีวิวัฒนาการมาโดยลำดับ(ontogeny is an abbreviated)ซึ่งเป็นหลักฐานหนึ่งที่สนับสนุนวิวัฒนาการได้เป็นอย่างดี

• หลักฐานการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์

หลักฐานการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์หรือหลักฐานจากการเลี้ยง (domestical evidence)มนุษย์ได้มีการปรับปรุงพันธุ์พืชสัตว์ให้แตกต่างไปจากพวกเดินมาก เช่น สุนัขเริ่มแรกเป็นสัตว์ป่า เมื่อมนุษย์นำมาเลี้ยง และผสมพันธุ์ขึ้นทำให้ในปัจจุบันมีพันธุ์สุนัขจำมากมาย นกพิราบ ก็เช่นกันแต่เดิมเป็นนกพิราบป่าเมื่อมนุษย์นำมาผสมพันธุ์ทำให้ได้นกพิราบบ้านหลายพันธุ์ ในพืชก็มี เช่น กล้วยไม้ป่า เมื่อมนุษย์นำมาปลูกและคัดเลือกพันธุ์ขึ้นทำให้ได้พันธุ์กลัวยไม้ที่ดี และนิยมเลี้ยงกินแพร่หลายเช่นในปัจจุบัน

• หลักฐานการแพร่กระจายของพืชและสัตว์

หลักฐานการแพร่กระจายของพืชและสัตว์ หรือหลักฐานทางภูศาสตร์ชีวภาพ(biogeographically evidence)จากการศึกษาลักษณะของพืชและสัตว์จากส่วนต่างๆของโลกพบว่าสิ่งมีชีวิตกระจายไปในที่ต่างๆได้อย่างกว้างขวาง แต่บางชนิดก็อยู่เฉพาะแห่งเท่านั้น เช่นในแอฟริกากลางมีช้าง กอริลลา ชิมแพนซี สิงโตและแอนติโลป ในขณะที่ทางบราซิล ซึ่งมีสภาพภูมิอากาศเหมือนๆกันแต่ไม่มีสัตว์เหล่านี้ อาจเป็นเพราะอยู่ห่างไกลกันมากจึงแพร่กระจายไปไม่ถึงออสเตรเลียและนิวซีแลนด์มีสัตว์และพืชบางชนิดที่แตกต่างไปจากส่วนอื่นๆของโลก ต้นสนสองใบและสนสามใบเจริญงอกงามได้ดีในเขตอบอุ่นแต่ไม่พบในเขตร้อน ยกเว้นบนยอดเขาสูงๆเหนือระดับน้ำทะเลหลายพันเมตร เช่น ดอยอินทนนท์ จังหวัดเชียยงใหม่และที่ภูหลวง ภูกระดึง จังหวัดเลย

สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน เมื่ออาศัยอยู่ในที่ที่ต่างกันเมื่อนานๆ เข้าก็ทำให้มีลักษณะแตกต่างกันไปได้ เช่นอูฐในทวีปแอฟริกาและเอเชียกับลามาของทวีปอเมริกาใต้ เดิมทีเดียวเป็นสัตว์ตระกูลเดียวกันและอยู่ในทวิปอเมริกาเหนือด้วยกันแต่ต่อมาได้กระจักกระจายกันไปและเมื่อนานเข้าทำให้เกิดการแปรผันไปตามลักษณะภูมิประเทศซึ่งสัตว์ชนิดนั้นอาศัยอยู่จึงทำให้อูฐและลามาแตกต่างกันออกไป ซึ่งก็เป็นหลักฐานที่สอดคล้องกับทฤษฎีวิวัฒนาการที่เชื่อถือกัน

• หลักฐานด้านชีววิทยาระดับโมเลกุล

หลักฐานด้านชีววิทยาระดับโมเลกุล(molecular biological evidence)จากการศึกษาส่วนประกอบของโพรโทรพลาซึมของเซลล์เกือบทุกชนิด พบว่ามีประกอบสารเคมีต่างๆ คล้ายคลึงกันสารโปรตีน เช่น โปรตีนฮอร์โมน แอนติบอดี (antibody)ไฟบิรโนเจน(fibrinogen)ของสัตว์ที่คล้ายคลึงกันและเป็นพวกเดียวกันจะมีความคล้ายคลึงกันมากกว่าที่อยู่ห่างกันหรือต่างสายพันธุ์กัน โปรตีนต่างๆเหล่านี้ถูกควบคุมการสร้างโดย DNA ดังนั้นเมื่อโปรตีนคล้ายคลึงกัน DNA ก็จะคล้ายคลึงกันมากในทางตรงกันข้ามถ้าโปรตีนมีลักษณะแตกต่างกันมากก็แสดงว่า DNA ที่ควบคุมการสร้างแตกต่างกันมากด้วย

จาการศึกษากรดอะมิโนซึ่งเป็นส่วนประกอบของไซโทโครม ซี (cytochrome c)ซึ่งมีกรดอะมิโน104 ตัว ไซโทโครม ซีเป็นสารสำคัญที่ทำหน้าที่รับส่งอิเล็กตรอนในระบบถ่ายทอด อิเล็กตรอน (ETS)ของระบบหายใจพบว่าสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันจะมีกรดอะมิโนเหมือนกันสิ่งมีชีวิตที่มีสายพันธุ์หรือเชื่อสายที่ใกล้เคียงกันกรดอะมิโนส่วนใหญ่ในไซโทโครม ซี จะเหมือนกันและเมื่อสายพันธุ์ยิ่งห่างกันมากกรดอะมิโนในไซโทโครม ซี ก็ยิ่งแตกกันมากตามไปด้วย

ความก้าวหน้าของทางเทคโนโลยีเกี่ยวกับ DNA ในปจจุบันทำให้สามารถหาลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA ได้และมักพบว่าสัตว์ที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันตามสายวิวัฒนาการมีลำดับเบสในนิวคลีโอไทด์ของ DNA คล้ายคลึงกันมากกว่าพวกที่อยู่ห่างกัน

ส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์  เป็นเครื่องมือที่สำคัญของนักชีววิทยาเพราะกล้องจุลทรรศน์ช่วยให้ศึกษาโครงสร้างและส่วนประกอบของเซลล์และสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ได้  กล้องจุลทรรศน์แต่ละแบบจะให้กำลังขายที่แตกต่างกัน  ซึ่งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาและลำแสงที่ใช้ กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้กันทั่วไปแบ่งตามแหล่งกำเนิดแสงได้เป็น 2 ชนิด คือ

กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้แสง (light microscope)

กล้องจุลทรรศน์ที่ใช้แสงหรือ L.M. ใช้แสงที่มองเห็นได้ (visible light)  เป็นตัวให้แสง โดยแบ่ง เป็น 2 ชนิด คือ

(1)  กล้องจุลทรรศน์อย่างง่ายหรือแว่นขยาย (simple microscope or magnifying glass) ประกอบด้วยเลนส์นูนเพียงอันเดียว  วัตถุประสงค์ในการใช้ก็เพื่อขยายวัตถุที่จะดูให้ใหญ่ขึ้น  เพื่อที่จะได้เห็นรายละเอียดได้ชัดเจนยิ่งขึ้น  ภาพที่ได้จะเป็นภาพเสมือน  และข้อสำคัญก็คือวัตถุต้องอยู่ห่างจากเลนส์น้อยกว่าทางยาวโฟกัสของเลนส์นั้น

A.  กล้องจุลทรรศน์ของ Antony Von Leeuwenhoek  ซึ่งเป็นแว่นขยายธรรมดา

B.  กล้องจุลทรรศน์เชิงซ้อนของ Robert  Hooke  ซึ่งได้แก้ไขให้ดีขึ้นประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสง (flame)  และเลนส์รวมแสง (condensers) ช่วยในการรวมแสงให้เข้มข้นขึ้น

(2)  กล้องจุลทรรศน์เชิงซ้อน (compound  light microscope)  เป็นกล้อง จุลทรรศน์ที่ใช้แสงและมีระบบเลนส์ที่ทำหน้าที่ขยายภาพ 2 ชุด  มีการขยายภาพ 2 ครั้ง  กล้องจุลทรรศน์เชิงซ้อนมีหลายชนิด  แต่ชนิดที่ใช้ในการส่องดูสิ่งต่างๆ ทั่วไป เป็นชนิด bright field microscope เมื่อศึกษาด้วยกล้องชนิดนี้จะพบว่าพื้นที่รอบๆ ตัวอย่างจะสว่าง ส่วนตัวอย่าง (specimen) หรือ วัตถุที่นำมาส่องดูจะมืดทึบกว่า กล้องชนิดนี้ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้

 2.1  ส่วนที่เป็นตัวกล้อง  ประกอบด้วย

(1)  ลำกล้อง (body  tube)  เป็นส่วนที่เชื่อมโยงอยู่ระหว่างเลนส์ใกล้ตากับเลนส์ใกล้วัตถุ มีหน้าที่ป้องกันไม่ให้แสงจากภายนอกรบกวน

(2)  แขน (arm)  คือ ส่วนที่ทำหน้าที่ยึดระหว่างลำกล้องและฐาน เป็นตำแหน่งที่จับเวลายกกล้อง

(3)  แท่นวางวัตถุ (specimen stage)  เป็นแท่นที่ใช้วางแผ่นสไลด์ (slide) ที่ต้องการศึกษา

(4)  ที่หนีบสไลด์ (spring หรือ stage clips)  เป็นแผ่นโลหะใช้จับหรือหนีบสไลด์  ให้ติดอยู่กับแท่นวางวัตถุ ป้องกันไม่ให้แผ่นสไลด์ เลื่อนหลุดจากท่านวางสไลด์ในกล้องรุ่นใหม่ๆ จะมี mechanical stage แทน stage clips เพื่อควบคุมการเลื่อนสไลด์ไปในแนวซ้ายขวาหรือหน้าหลังได้สะดวกยิ่งขึ้น

(5)  ฐาน (base)  เป็นส่วนที่ใช้ในการตั้งกล้อง  ทำหน้าที่รับน้ำหนักตัวกล้องทั้งหมด 

2.2  ส่วนที่ทำหน้าที่ในการรับแสง ประกอบด้วย

(1)  กระจกเงา (mirror)  ทำหน้าที่สะท้อนแสงจากธรรมชาติหรือแสงจากหลอดไฟภายในห้อง  ให้ส่องผ่านวัตถุ โดยทั่วไปกระจกเงาจะมี 2 ด้าน  โดยด้านหนึ่งเป็นกระจกเงาเว้า และอีกด้านหนึ่งเป็นกระจกเงาระนาบ  สำหรับกล้องรุ่นใหม่ๆ  ใช้หลอดไฟเป็นแหล่งกำเนิดแสงให้ส่องผ่านวัตถุ  ซึ่งจะสะดวกและชัดเจนกว่า

(2)  เลนส์รวมแสง (condenser)  ทำหน้าที่รวมแสงให้เข้มขึ้น  เพื่อส่งไปยังวัตถุตัวอย่างที่จะศึกษา

(3)  ไดอะแฟรม (diaphragm)  อยู่ใต้เลนส์รวมแสง  ทำหน้าที่ปรับปริมาณแสงให้เข้าสู่เลนส์ในปริมาณที่ต้องการ

2.3  ส่วนปรับความคมชัดของภาพ  ประกอบด้วย

(1)  ปุ่มปรับภาพหยาบ (coarse adjustment หรือ coarse focus knob)  ทำหน้าที่ปรับภาพ  โดยเปลี่ยนระยะโฟกัสของเลนส์วัตถุ (เลื่อนลำกล้องหรือแท่นวางวัตถุขึ้นลง) เพื่อทำให้เห็นภาพชัดเจน

(2)  ปุ่มปรับภาพละเอียด (fine adjustment  หรือ  fine focus  knob)  ทำหน้าที่ปรับภาพเช่นเดียวกับปุ่มแรก  แต่ช่วงการเลื่อนจะสั้นกว่าปุ่มปรับภาพหยาบทำให้ได้ภาพที่ชัดเจนมากยิ่งขึ้น

 2.4  ส่วนที่ทำหน้าที่ขยายประกอบด้วย

           (1)  เลนส์ที่ใกล้วัตถุ (objective  lens)  จะติดอยู่กับจานหมุน (revolving nosepiece)  ซึ่งจานหมุนนี้ทำหน้าที่ในการเปลี่ยนกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุ  ตามปกติเลนส์ใกล้วัตถุมีกำลังขยาย 3 – 4 ระดับ  คือ 4x (กำลังขาย 4 เท่า)  10x (กำลังขาย 10 เท่า)  40x (กำลังขาย 40 เท่า)  100x (กำลังขาย 100 เท่า)  ภาพที่เกิดเลนส์ใกล้วัตถุเป็นภาพจริงหัวกลับ (primary  real  image)  คุณภาพของเลนส์ใกล้วัตถุมีความสำคัญมาก  ทั้งนี้เพราะภาพที่เกิดเป็นภาพแรกซึ่งจะต้องนำไปขยายต่อดังนั้น  ถ้าหากภาพแรกไม่คมชัด  เมื่อนำไปขยายต่อก็จะยิ่งไม่คมชัดมากขึ้นไปอีก

           (2)  เลนส์ใกล้ตา eye  piece)  เป็นเลนส์ที่อยู่บนสุดของลำกล้อง  โดยทั่วไปมีกำลังขาย 10x (กำลังขาย 10 เท่า)  หรือ 15x (กำลังขาย 15 เท่า) ทำหน้าที่ขยายภาพที่ได้จากเลนส์ตา  ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น  ทำให้เกิดภาพที่ตาผู้ศึกษามองเห็นได้  โดยภาพที่ได้เป็นภาพเสมือนหัวกลับ (secondary virtual image)  กำลังขยายของกล้องทั้งหมด (total magnification)  หาได้โดยผลคูณของกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุและกำลังขยายของเลนส์ใกล้ตา 

กล้องจุลทรรศน์และการค้นพบหน่วยของสิ่งมีชีวิต

หลายๆ คน คงจะเคยสัมผัส กล้องจุลทรรศน์ กันมาแล้ว ตั้งแต่ เคยส่องวัตถุเล็กๆ จนไปถึงการ ใช้ประโยชน์จากกล้องจุลทรรศน์ แต่กว่าจะมีกล้องจุลทรรศน์ที่ทันสมัย เอามาใช้ในปัจจุบัน ต้องคิดค้นกันมาหลายปี ในบล๊อกนี้ ลองมาทำความรู้จัก นักประดิษฐ์ หรือผู้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์กันดีกว่าคะ

การศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต  ได้มีการศึกษากันมานานแล้ว  ส่วนเรื่องโครงสร้างขนาดเล็กที่เป็นพื้นฐานข้อนี้ยังไม่มีใครทราบข้อมูลมากนัก  จนกระทั่งปี ค.ศ. 1665 (พ.ศ. 2208)  รอเบิร์ต  ฮุก  นักวิทยาศาสตร์ ชาวอังกฤษ ได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ที่มีคุณภาพดี  และได้ส่องดูไม้คอร์กที่เฉือนบางๆ  และได้พบช่องเล็ก ๆ จำนวนมาก  จึงเรียกช่องเล็กๆ นี้ว่า เซลล์ (cell) เซลล์ที่ฮุกพบนั้นเป็นเซลล์ที่ตายแล้ว  การที่คงเป็นช่องอยู่ได้ก็เนื่องจากมีผนังเซลล์นั่นเอง

ค.ศ. 1673 (พ.ศ. 2216)  อันตน  ฟัน  เลเวนฮุก (Antony  Von  Leeuwenhoek) นักวิทยาศาสตร์ชาวฮอลันดา  ได้ประดิษฐ์แว่นขยายธรรมดาให้มีกำลังขยายมากขึ้น  และได้ส่องดูสิ่งต่างๆ เช่น เลือด  อสุจิ  น้ำ  จากแหล่งน้ำต่างๆ  ทำให้พบแบคทีเรีย  สาหน่าย  โพรโทซัว  และสัตว์น้ำขนาดเล็กหลายชนิด  และได้ส่งข้อมูลเผยแพร่ทำให้ได้รับชื่อเสียงว่าเป็นผู้พบจุลินทรีย์เป็นคนแรก

ค.ศ. 1824 (พ.ศ. 2367)  ดิวโทเชท์ (Dutrochet)  ได้ศึกษาเนื้อเยื่อพืชและเนื้อเยื่อสัตว์  พบว่าประกอบด้วยเซลล์อื่นๆ ของพืช พบว่ามีก้อนกลมขนาดเล็กอยู่ตรงกลาง  จึงให้ชื่อก้อนกลมนี้ว่านิวเคลียส (nucleus) ชาวเยอรมันได้ศึกษาเนื้อเยื่อพืชต่างๆ  และสรุปว่าเนื้อเยื่อทุกชนิดประกอบเซลล์

ค.ศ. 1838 (พ.ศ. 2381)  มัตทิอัส  ยาคบ ชไลเคน (Matthias  Jokob  Schleiden)  นักพฤกศาสตร์  ชาวเยอรมันได้ศึกษาเนื้อเยื่อพืชต่างๆ และสรุปว่าเนื้อเยื่อทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์

ค.ศ. 1839 (พ.ศ. 2382)  เทโอดอร์  ชวันน์ (Theodor  Shwann)  นักสัตววิทยาชาวเยอรมัน  ได้ศึกษาเนื้อเยื่อสัตว์ต่างๆ แล้วสรุปว่าเนื้อเยื่อสัตว์ทุกชนิดประกอบขึ้นด้วยเซลล์  ดังนั้นในปีเดียวกันนี้  ชวันน์และชไลเดน  จึงได้ร่วมกันตั้งทฤษฎีเซลล์ (cell theory)  ซึ่งมีใจความสำคัญว่า สิ่งมีชีวิตทั้งหลายประกอบขึ้นด้วย เซลล์ และเซลล์คือหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

ค.ศ. 1839 (พ.ศ. 2382)  พูร์คินเย (Purkinje)  นักสัตววิทยา ชาวโบฮีเมีย (เชโกสโลวาเกีย) ได้ศึกษาไข่และตัวอ่อนของสัตว์ต่างๆ ได้พบว่าภายในมีของเหลวใส  เหนียว  และอ่อนนุ่ม  จึงได้เรียกของเหลวใสนี้ว่าโพรโทพลาซึม (protoplasm)

ค.ศ. 1868 (พ.ศ. 2411)  ทอมัส  เฮนรี ฮักซ์ลีย์ (Thomas henry Huxley)  แพทย์ชาวอังกฤษศึกษาโพโทพลาซึม  และพบวา โพรโทพลาซึมเป็นรากฐานของชีวิตเนื่องจากปฏิกิริยาต่างๆ ของเซลล์เกิดขึ้นที่โพรโทพลาซึม

ค.ศ. 1880 (พ.ศ. 2423)  วัลเทอร์ เฟลมมิง (Walther Flemming)  นักชีววิทยาชาวเยอรมันได้ค้นพบว่าภายในนิวเคลียสของเซลล์ต่างๆ มีโครโมโซม ต่อจากนั้นการศึกษาเรื่อง เซลล์ก็พัฒนาไปมากขึ้น  โดยเฉพาะอย่างยิ่ง  เมื่อมีการนำกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมาใช้  ทำให้การศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ได้ละเอียดมากยิ่งขึ้น

ในบล๊อกหน้า เราจะมารู้จัก ประเภทของกล้องจุลทรรศน์ และวิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์ กันนะคะ โปรดติดตามด้วยนะคะ

การศึกษาชีววิทยา

  การศึกษาชีววิทยาของนักวิทยาศาสตร์

                ชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่ง  ดังนั้นการศึกษาทางชีววิทยาจึงต้องอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (scientific  method)  ซึ่งเป็นเครื่องมือในการสืบเสาะแสวงหาความจริงหรือความรู้ต่างๆ  ในธรรมชาติของนักวิทยาศาสตร์ (scientists)  หรือนักชีววิทยา (biologist)  เพื่อให้เกิดความเจริญก้าวหน้าทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ในปัจจุบันและอนาคตต่อไป วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (scientific method) วิธีการทางวิทยาศาสตร์  เป็นวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ค้นคว้าหาความรู้ มีหลักเกณฑ์ และมีวิธีการพื้นฐาน ดังนี้

การกำหนดปัญหาที่ได้จากการสังเกต (problems and observation) ปัญหาเกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลา  แต่การตั้งปัญหาที่ดีนั้นกระทำได้ยากมาก  แอลเบิร์ต  ไอน์สไตน์ (Albert  Einstein)  นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน  เชื้อสายยิวได้กล่าวว่า “การตั้งปัญหานั้นสำคัญกว่าการแก้ปัญหา”  ทั้งนี้เนื่องจาก  การตั้งปัญหาที่ดีและมีความชัดเจนย่อมนำไปสู่การแก้ปัญหาได้  เนื่องจากปัญหาที่ตั้งขึ้นจะมีความสัมพันธ์กับความรู้เดิมและข้อมูลที่รวบรวมไว้แล้วก็สามารถวางแผนในการแก้ปัญหาได้  การตั้งปัญหาที่ดีนั้นต้องเป็นปัญหาที่เป็นไปได้  มีคุณค่าต่อการค้นคว้าหาคำตอบ  และสามารถวางแนวทางในการพิสูจน์เพื่อหาคำตอบได้  ส่วนปัญหาที่เลื่อนลอยและยากต่อการพิสูจน์หาความเป็นจริงนั้นเป็นปัญหาที่ไม่ดีและไม่มีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์

การสังเกต  (observation)  เป็นลักษณะพื้นฐานอันดับแรกของนักวิทยาศาสตร์  ที่นำไปสู่ความอยากรู้อยากเห็น (curiosity)  เมื่อสังเกตเห็นสิ่งใดสิ่งหนึ่งขึ้นมา  ก็ทำให้อยากทราบว่าทำไมจึงเป็นเช่นนั้น  ซึ่งก็คือเกิดปัญหาขึ้นนั่นเอง  ซึ่งจะต้องมีกระบนการในการเสาะแสวงหา  ค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ต่อไป  ดังนั้นความเจริญก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ก็มาจากการสังเกต  และความอยากรู้อยากเห็นนั่นเอง

การสังเกต  เป็นการใช้ประสาทสัมผัสของร่างกาย  ได้แก่  ตา  หู  จมูก  ลิ้นและอวัยวะสัมผัส และการคิดของสมอง  ดังนั้น  คนที่สังเกตได้ดีจะต้องมีสมองที่ฉับไว  สงสัยและอยากรู้อยากเห็นในสิ่งต่างๆ รอบตัวเสมอ  ข้อสำคัญของการสังเกตอีกอย่างก็คือ  อย่าเอาความคิดเห็นส่วนตัวไปอธิบายสิ่งทีได้จากการสังเกตเพราะจะทำให้ข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตไม่ตรงตามความเป็นจริง  โดยมีการใส่ความคิดเห็นส่วนตัวของผู้สังเกตเข้าไปในข้อเท็จจริงนั้นๆ ด้วย

 ศึกษาข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกต  ดังนี้

• ต้นหญ้าใต้ต้นไม้ใหญ่มักจะไม่เจริญงอกงาม
• ต้นหญ้าที่อยู่ใต้หลังคามักจะไม่เจริญงอกงาม
• ต้นหญ้าบริเวณใกล้เคียงดังกล่าว  แต่ได้รับแสงสว่างเต็มที่  เจริญงอกงามดีถ้าหากนักเรียนใส่ความเห็นส่วนตัวลงไปด้วย  อาจทำให้ได้ข้อเท็จจริงจากการสังเกตเป็นดังนี้
• ต้นหญ้าใต้ต้นไม้ใหญ่และใต้หลังคามักจะไม่งอกงาม  เนื่องจากไม่ได้รับแสงจึงสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้ และถูกต้นไม้ใหญ่แย่งอาหาร
• ต้นหญ้าบริเวณใกล้เคียง  แต่ได้รับแสงสว่างเต็มที่  เจริญงอกงามดี  เนื่องจากคลอโรฟีลล์ที่อยู่ในใบ สังเคราะห์ ด้วยแสงได้ดีจึงทำให้เจริญงอกงาม เป็นต้น

อเล็กซานเดอร์  เฟลมิง (Alexander  Fleming)  นักจุลชีววิทยาชาวอังกฤษได้สังเกตพบว่า  แบคทีเรียในจานเพาะเชื้อไม่เจริญ  ถ้าหามีราสีเขียวที่ชื่อ  ราเพนิซิลเลียม (Penicillium sp.) เจริญอยู่ด้วยและยังพบอีกว่า  ราเพนิซิลเลียมสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียได้  จึงทำให้เกิดปัญหาขึ้นว่า ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น  จึงทำให้เฟลมิง  ศึกษาค้นคว้าจนพบว่า  ราเพนิซิลเลียมสร้างสารปฏิชีวนะ  เพนิซิลลิน  (Penicillin)  ออกมายับยั้งการเจริญของแบคทีเรียได้  และเป็นประโยชน์อย่างใหญ่หลวง  ต่อมนุษยชาติในเวลาต่อมา   เฟลมิงโชคดีที่บังเอิญพบเหตุการณ์ดังข้างต้นนั้น  ซึ่งในสภาพจริงๆ  แล้วในธรรมชาติจะเกิดเหตุการณ์ตางๆ มากมายแต่ทำไมหลายๆ คนไม่มีโอกาสค้นพบได้เลย  ดังนั้นผู้ที่ค้นพบเหตุการณ์ต่างๆ ได้จะต้องเป็นบุคคลที่ช่างสังเกต  ช่างคิด  อยากรู้อยากเห็น  ชอบค้นคว้าหาคำตอบเท่านั้นจึงจะหยิบยกเหตุการณ์เหล่านั้นมาเป็นของตนได้ การสังเกตที่ลึกซึ้งทางวิทยาศาสตร์ในสิ่งที่ประสาทสัมผัสทั้งห้าไม่สามารถรับรู้ได้  จะต้องมีการใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์และสารเคมีต่างๆ  เข้าช่วย  เช่นการสังเกตเซลล์แบคทีเรีย  ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์หรือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเข้าช่วย  และอาจต้องมีการย้อมสีเพื่อให้เห็นชัดเจนขึ้นด้วย

การตั้งสมมติฐาน (creative hypothesis)  เป็นการพยายามหาคำตอบหรือคำอธิบาย  ซึ่งอาจเกิดจากการคาดคะแน  หรือสมมติขึ้นมา  ซึ่งอาจเป็นจริงหรือไม่จริงก็ได้  ดังนั้นสมมติฐานจึงเป็นคำตอบปัญหาชั่วคราว หรือการคาดคะเนที่ต้องมีการพิสูจน์หาเหตุผลประกอบอีกเพื่อให้แน่ใจว่า  สมมติฐานนั้นเป็นจริง การตั้งสมมติฐานที่ดีจึงเป็นสิ่งสำคัญ  เพราะสามารถอธิบายถึงปัญหาได้อย่างชัดเจนถูกต้อง  โดยการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลหรือข้อเท็จจริงต่างๆ ที่เกิดจากการสังเกต เช่น ข้อมูลจากการสังเกต  (เป็นข้อเท็จจริง) “ปลาที่เลี้ยงไว้ในตู้ปลาตายหมด” ปัญหาที่ได้จากการสังเกต คือ ทำไมปลาจึงตาย             

สมมติฐานที่ตั้งขึ้น (คือคำอธิบายหรือคาดคะเนคำตอบที่สอดคล้องกับข้อเท็จจริงและปัญหา)

• ปลาตายเพราะขาดออกซิเจน
• ปลาตายเพราะขาดอาหาร
• ปลาตายเพราะเป็นโรคบางอย่าง
• ปลาตายเพราะน้ำเน่าเสีย

จะเห็นได้ว่า  ข้อมูลจากการสังเกตซึ่งก่อให้เกิดปัญหาเพียงปัญหาเดียว  สามารถตั้งสมมติฐานได้หลายอย่าง  ซึ่งแต่ละอย่างก็เป็นเพียงการคาดคะเนเท่านั้น  ยังไม่เป็นที่ยอมรับ จนกว่าจะมีการทดสอบสมมติฐานนั้นอย่างรอบคอบเสียก่อน  การตั้งสมมติบาน นิยมใช้คำว่า

       “ถ้า_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  _ _ _ _ _ ดังนั้น” _ _ _ _ __ _ _ _ 

เช่น ข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกต  

• ต้นหญ้าใต้ต้นไม้ใหญ่มักไม่เจริญงอกงาม 
• ต้นหญ้าที่อยู่ใต้หลังคามักไม่เจริญงอกงาม   
• ต้นหญ้าบริเวณใกล้เคียงที่ดังกล่าว  แต่ได้รับแสงเต็มที่จะเจริญงอกงามดี

ปัญหาของสถานการณ์ คือ “แสงสว่างเกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของหญ้าหรือไม่”  สมมติฐานจะเป็น ดังนี้ “ถ้า  แสงสว่างเกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของหญ้า ดังนั้น  หญ้าที่ได้รับแสงสว่างจะเจริญงอกงาม” หรือ “ถ้า  แสงสว่างไม่เกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของหญ้า ดังนั้น  หญ้าที่ไม่ได้รับแสงสว่างจะเจริญงอกงามเมื่อรวมสองสมมติฐานเข้าด้วยกัน “ถ้า แสงสว่างเกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของหญ้า ดังนั้น หญ้าที่ได้รับแสงสว่างจะเจริญงอกงามและหญ้าที่ไม่ได้รับแสงสว่างจะไม่เจริญงอกงาม”

การตรวจสอบสมมติฐาน (testing the hypothesis)  สมมติฐานที่ตั้งขึ้นอาจมีหนึ่งหรือมากกว่าก็ได้  ต่อจากนั้นจึงนำสมมติฐานมาตรวจสอบข้อมูลและความสัมพันธ์ต่างๆ ดูว่า  สมมติฐานนั้นอันใดน่าจะเป็นจริงและอันใดไม่น่าจะเป็นจริงหรือเป็นไปได้ยากมาก  ต่อจากนั้นจึงสมมติฐานที่น่าจะเป็นไปได้มาศึกษาเพิ่มเติมเพื่อหาข้อสนับสนุน  หรือคัดค้านสมมิฐานนั้นว่าสามารถอธิบายปัญหาได้หรือไม่อย่างไร  การตรวจสอบสมมติฐานนของนักวิทยาศาสตร์มักใช้ วิธีการทดลอง (experiment)  สำรวจ (survey)  หรือการค้นคว้าเพิ่มเติมจากผลงานวิจัยที่มีผู้ทำการศึกษามาก่อนแล้ว  หรือใช้ทั้ง 3 อย่างประกอบกันประเมินดูว่า  สมมติฐานที่ตั้งไว้นั้นเป็นจริงได้หรือไม่เพียงใด

การทดลองเป็นวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้กันมาก  การทดลงที่เชื่อถือได้โดยไม่มีข้อโต้แย้งจะต้องเป็นการทดลองการควบคุม (controlled  experiment)  ซึ่งหมายถึง  การทดลองที่ต้องมีการควบคุมตัวแปรหรือปัจจัยต่างๆ ยกเว้น  ปัจจัยที่ต้องการทดสอบเท่านั้น  การวางแผนการทดลองควบคุม  เช่น  

เราศึกษาเรื่อง “แสงสว่างมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโต ของพืชหรือไม่” ผู้ทดลองจะต้องกำหนดชนิดของพืช อายุ  ขนาด และความแข็งแรงของพืชให้พอๆ กัน ต่อจากนั้น แบ่งพืชออกเป็น 2 กลุ่ม คือ

                1.กลุ่มทดลอง (experiment  group) คือกลุ่มพืชที่ไม่ได้รับแสงสว่าง

                2.กลุ่มควบคุม (control group) คือกลุ่มพืชที่ไดรับแสงสว่างเป็นปกติ

                ในระหว่างทำการทดลองนี้  พืชจะต้องได้รับปัจจัยต่างๆ เท่าเทียมกัน เช่น วิธีการปลูก เวลาปลูก ชนิดของดิน  ปุ๋ย  น้ำ  อุณหภูมิ  ฯลฯ  ต่างกันเฉพาะแสงสว่างเท่านั้น  การพิจารณาว่ากลุ่มใดเป็นกลุ่มทดลองหรือกลุ่มควบคุมนั้น  โดยทั่วไปจะถือเอากลุ่มที่เป็นปกติตามสภาพธรรมชาติเป็นกลุ่มควบคุม  ส่วนกลุ่มที่ทำให้แตกต่างจากสภาพธรรมชาติไปเป็นกลุ่มทดลอง

ตัวแปร (variable)  คือ ปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการทดลอง เช่น การปลูกพืช  ตัวแปรก็คือชนิดของดิน  น้ำ  ปริมาณแสงสว่างที่พืชได้รับ อุณหภูมิ ปุ๋ย ฯลฯ  เป็นต้น  ตัวแปรมี 3 ชนิด คือ

1.ตัวแปรอิสระ (independent  variable)  คือ  ตัวแปรที่เราต้องการศึกษาโดยผู้ทำการทดลองเป็นผู้กำหนด เช่น  เราศึกษาเรื่อง “แสงสว่างมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชหรือไม่”  แสงสว่างจะต้องเป็นตัวแปรอิสระ  หรือถ้าศึกษาเรื่อง ชนิดของดินมีอิทธิพลต่อการเจริญงอกงามของต้นกุหลาบหรือไม่”  ในที่นี้ตัวแปรอิสระคือ ชนิดของดิน

2.ตัวแปรตาม (dependent  variable)  คือ  ตัวเปรที่แปรเปลี่ยนไปตามตัวอิสระ  เช่น  จากตัวอย่างในเรื่องตัวแปรอิสระ  ตัวแปรตาม คือ อัตราการเจริญเติบโตของพืช  และอัตราการเริญงอกงามของต้นกุหลาบ  โดยที  เมื่อปริมาณแสงสว่างเปลี่ยนแปลงไป  อัตราการเจริญเติบโตของพืชก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย หรือ เมื่อชนิดของดินเปลี่ยนแปลงไป อัตราการเจริญงอกงามของต้นกุหลาบก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย

 3.ตัวแปรคงที่  หรือตัวแปรที่ต้องควบคุม (controlled  variable)  คือตัวแปร อื่นๆ ที่เราไม่ต้องการให้มีผลต่อการทดลอง  ต้องควบคุมตลอดการทดลอง  เช่นเรื่อง  “แสงสว่างมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชหรือไม่”  ตัวแปรที่ต้องควบคุมคือ  ชนิดของดิน  อุณหภูมิ  ปริมาณน้ำ  ชนิดของพืช ขนาดที่ใช้ในการปลูก ฯลฯ  โดยต่างกันเรื่องเดียว คือ เรื่องแสงสว่างที่เป็นตัวแปรอิสระ

การเก็บรวมรวมข้อมูลและวิเคราะห์ข้อมูล (collecting data  and analysis data)                               เมื่อจบการทดลอง  เราจะได้ข้อมูลหรือผลการทดลองออกมา  ผลการทดลองก็คือข้อเท็จจริง  จากการทดลองนั่นเอง  การแปรผลและสรุปผลการทดลองก็คือการวิเคราะห์ (analysis) ผลการทดลองนั้นว่ามีความเป็นไปได้ตามสมมติฐานที่ตั้งไว้หรือไม่

สรุปผลการทดลอง (conclusion) เมื่อเก็บข้อมูลและวิเคราะห์ข้อมูลแล้วจึงแปรผล และสรุปผลการทดลองเพื่อเป็นคำตอบของปัญหาต่อไป  เช่น  การทดลองเรื่องการปลูกพืชในที่มีแสงสว่างและไม่มีแสงสว่าง  ผลการทดลองคือ  พืชที่ได้รับแสงสว่างเจริญงอกงามดี  ส่วนพืชที่ไม่ได้รับแสงสว่างจะค่อยๆ ตายไป  จนหมดทั้งแปลงเราก็สามารถสรุปเพื่อตอบปัญหาได้ว่า “แสงสว่างมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช” เป็นต้น 

กฎ (law)  คือ  ความจริงพื้นฐาน (principle)  โดยมีความเป็นจริงในตัวของมันเองสามารถทดสอบได้และได้ผลเหมือนเดิมทุกครั้งโดยไม่ข้อโต้แย้ง เช่น กฎความต้องการต่ำสุดของลีบิก (Lie big’s  law of  the  minimum) กฎแห่งความทนทานต่อสภาพการเปลี่ยนแปลงของเชลฟอร์ด  (Sheldford’s law of tolerance) กฎการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของเมนเดล (Mendel’s law)  

ทฤษฎี (theory) คือ สมมติฐานที่ได้รับการตรวจสอบและทดลองหลายครั้งหลายหนจนสามารถอธิบายข้อเท็จจริง สามารถคาดคะเนทำนายเหตุการณ์ทั่วๆ ไปที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ชนิดเดียวกันนั้น ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับกันแล้ว คือทฤษฎีเซลล์ (the cell theory) ทฤษฎีวิวัฒนาการ (the evolution theory)ทฤษฎีประชากรของมอลทัส (Maltus population theory) ทฤษฎียีน  (the gene theory)  เป็นต้น

      

ชีวจริยธรรม

ชีวจริยธรรม

                การศึกษาทางด้านชีววิทยาเป็นการศึกษาเรื่องของสิ่งมีชีวิต จึงเป็นเรื่องที่ละเอียดอ่อนเป็นอย่างมาก ในการศึกษาและกระทำ  เพราะอาจจะผิดต่อขนบธรรมเนียมประเพณี  กฎหมาย  หรือจริยธรรมได้  เช่น 

                1.4.1  การโคลนนิ่งมนุษย์

                เพื่อใช้อวัยวะบางส่วนมารักษาโรคหรือเพื่อผลิต ลูกหลานขึ้นมาเพราะอาจมีปัญหาต่อสถาบันครอบครัวได้

                1.4.2  การทำแท้ง

                ในหลายประเทศสามารถทำแท้งได้แต่ในหลายประเทศก็เป็นการผิดกฎหมาย

                1.4.3  การใช้สัตว์ทดลองทางชีววิทยา

                เพื่อสัตว์ก็มีชีวิตเช่นเดียวกับมนุษย์  ดังนั้นการทดลอง  ต้องไม่ทรมานสัตว์  และใช้สัตว์ให้น้อยที่สุด และได้ผลความรู้มากที่สุด  และต้องไม่ผิดกฎหมายด้วย

                1.4.4  การใช้สารเร่งการเจริญเติบโตในพืชหรือในสัตว์

                อันจะก่อให้เกิดสารตกค้างได้นอกจากนี้ในปัจจุบันยังมีการใช้สารเร่งเรื้อแดงให้แก่เนื้อหมู  ซึ่งจะมีผลเสียต่อผู้บริโภคได้

                1.4.5  การใช้สารฟอร์มาลิน

                ในการแช่ผัก  ปลา  หรือเนื้อ  ช่วยให้ผัก  ปลา  และ  เนื้อเน่าเสียช้าลงแต่เป็นพิษต่อผู้บริโภคเป็นอย่างมาก  นอกจากนี้การใช้สารบอร์แรกซ์ใส่ในลูกชิ้นเด้ง  การฉีดดีดีที่ให้แก่ปลาเค็ม  เนื้อเค็ม ก็มีผลเสียต่อผู้บริโภคทั้งสิ้น

                1.4.6  การผลิตอาวุธชีวภาพ

                เช่น  การนำเชื้อโรคใส่ในซองจดหมาย  แล้วส่งไปในที่ต่างๆ  ทางไปรษณีย์  การปล่อยเชื้อโรคไปในที่สาธารณะ  การผลิตระเบิดติดหัวรบที่มีเชื้อโรค  ซึ่งเรียกว่า  อาวุธเชื้อโรค  หรืออาวุธชีวภาพ  ซึ่งเป็นอันตรายเป็นอย่างมาก  สิ่งต่างๆ เหล่านี้  ถือว่าผิดทางด้านชีวจริยธรรมทั้งสิ้นและเป็นเรื่องที่ต้องคำนึงและตระหนักอยู่เสมอ  อันจะเป็นผลให้โลกของเราเกิดสภาพไม่สงบสุขได้

ชีววิทยาคืออะไร

ชีววิทยาคืออะไร

ชีววิทยาเป็นการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต  ชีววิทยามีหลายสาขาได้แก่

1.1  การศึกษาสิ่งมีชีวิตและกลุ่มของสิ่งมีชีวิต

(1)  สัตววิทยา  (zoology)  เป็นการศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของสัตว์  แบ่งออกเป็นสาขาย่อย ๆ เช่น

1.  สัตว์ไม่มีกระดูสันหลัง (invertebrate)

2.  สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (vertebrate)
3.  มีนวิทยา (ichthyology)  ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับปลาชนิดต่างๆ
4.  สังขวิทยา  (malacology)  ศึกษาเกี่ยวกับหอยชนิดต่างๆ

5.  ปักษินวิทยา  (ornithology)  ศึกษาเรื่องราวเกี่ยวกับนก

6.  วิทยาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (mammalogy)

7.  กีฏวิทยา  (entomology)  ศึกษาเกี่ยวกับแมลง

8.  วิทยาเห็บไร  (acarology)  ศึกษาเกี่ยวกับเห็บและไร

(2)  พฤกษศาสตร์ (botany)  ศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของพืช  เช่น

1.  พืชชั้นต่ำ (lower  plant)                           

2.  พืชมีท่อลำเลียง  (yascular  plant)
3.  พืชมีดอก  (angiosperm)   

(3)  จุลชีววิทยา  (microbiology)  คือการศึกษาเรื่องราวต่างๆ ของจุลินทรีย์ เช่
1.  วิทยาแบคทีเรีย (bacteriology)  ศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรีย

2.  วิทยาไวรัส (virology)  ศึกษาเกี่ยวกับไวรัส

3.  ราวิทยา (mycology)  ศึกษาเกี่ยวกับ รา  เห็ด  ยีสต์

4.  วิทยาสัตว์เซลล์เดียว (protozoology)  ศึกษาเกี่ยวกับพวกไพรโทซัว

1.2  การศึกษาจากโครงสร้างหน้าที่และการทำงานของสิ่งมีชีวิต

(1)  กายวิภาคศาสตร์ (anatomy)  ศึกษาโครงสร้างต่างๆ  โดยการตัดผ่า

(2)  สัณฐานวิทยา (morphology) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างและรูปร่างของสิ่งมีชีวิต

(3)  สรีรวิทยา (physiology)  ศึกษาหน้าที่การทำงานของระบบต่างๆ ในร่างกายของสิ่งมีชีวิต

(4)  พันธุศาสตร์ (genetics)  ศึกษาลักษณะต่างๆ  ทางพันธุกรรมและการถ่ายทอดลักษณะต่างๆ จากบรรพบุรุษสู่ลูกหลาน

(5)  นิเวศวิทยา  (ecology)  ศึกษาความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

(6)  มิญชยวิทยาหรือเนื้อเยื่อวิทยา (histology)  ศึกษาลักษณะของเนื้อเยื่อทั้งทางด้านโครงสร้างและหน้าที่การทำงาน

(7)  วิทยาเอมบริโอ (embryology)  ศึกษาลักษณะการเจริญเติบโตของตัวอ่อน

(8)  ปรสิตวิทยา  (parasitology)  ศึกษาเกี่ยวกับการเป็นปรสิตของสิ่งมีชีวิต

(9)  วิทยาเซลล์ (cytology)  ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์สิ่งมีชีวิต

1.3  การศึกษาเรื่องราวของสิ่งมีชีวิต

(1)  อนุกรมวิธาน (taxonomy)  ศึกษาเกี่ยวกับการแบ่งหมวดหมู่  การตั้งชื่อสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ

(2)  วิวัฒนาการ (evolution)  ศึกษาเรื่องราวของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน

(3)  บรรพชีวินวิทยา (paleontology)  ศึกษาเกี่ยวกับซากโบราณของสิ่งมีชีวิต

                ในปัจจุบันการศึกษาทางชีววิทยาได้พัฒนาไปมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ (biotechnology)  ซึ่งนำมาประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิต  เช่น  การผลิตสารต่างๆ  เช่น  ผลิตกรดอะมิโน  ผลิตฮอร์โมน  อินซูลิน  ผลิตเอนไซม์  การเลี้ยงเนื้อเยื่อ  การผลิตก๊าซชีวภาพ  การโคลนนิ่ง (cloning)  การตัดต่อจีน  ซึ่งกระทำในพวกจุลินทรีย์  เพื่อประโยชน์ในทางอุตสาหกรรมและการสาธารณสุข ซึ่งเรียกว่าพันธุวิศวกรรม (genetic  engineering)  ซึ่งกำลังเจริญพัฒนาอย่างรวดเร็วโดยการศึกษาของนักจุลินชีววิทยา  นักเคมี  และนักชีวเคมี