อาณาจักรของสิ่งมีชีวิต

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ มีความสำคัญต่อการพัฒนา วิทยาศาสตร์ อย่างไร

     
             กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นหลักการพื้นฐานของการตรวจสอบและเสาะหาความรู้ใหม่แบบวิทยาศาสตร์ ที่ใช้หลักฐานทางกายภาพ นักวิทยาศาสตร์เสนอความเชื่อใหม่เกี่ยวกับโลกในรูปของทฤษฎีที่ผ่านขั้นตอนของ การสังเกต, การตั้งสมมติฐาน, และการอนุมาน ผลการทำนายของทฤษฎีเหล่านี้จะถูกทดสอบด้วยการทดลอง ถ้าผลการทำนายนั้นถูกต้องหรือสอดคล้องกับการทดลอง ทฤษฎีดังกล่าวจะถูกเก็บไว้ ทฤษฎีที่ความน่าเชื่อถือจะถูกนำไปทดลองซ้ำเพื่อยืนยันความถูกต้องเพิ่มเติม ระเบียบวิธีนี้ถูกจัดให้เป็นตรรกะสำคัญของธรรมเนียมปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ โดยสาระสำคัญนั้นระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์คือวิธีการที่รอบคอบมาก สำหรับสร้างความเข้าใจ ที่มีหลักฐานและยืนยันได้เกี่ยวกับโลก

         วิทยาศาสตร์ ยอมรับการเปลี่ยนแปลงแก้ไขได้ เมื่อมีการค้นคว้าหลักฐานเพิ่มเติมเพื่อมาหักล้างความรู้เดิม เช่น เมื่อก่อนเราเชื่อว่าโลกแบน แต่เมื่อเวลาผ่านไป ก็มีการนำเสนอหลักฐานการค้นพบใหม่ ๆ ทำให้ความคิดที่ว่าโลกแบน เวลาเดินตรงไปเรื่อย ๆ อาจจะตกขอบโลก ถูกแทนที่ด้วยความรู้ใหม่ทีว่า โลกกลม
     วิทยาศาสตร์ไม่เคยบอกว่าสิ่งใด ไม่มี  มีแต่พยายามจะหาหลักฐานมาพิสูจน์ให้สิ่งที่คิดว่า มี นั้น สุดท้ายวิทยาศาสตร์ เป็นการค้นหาความรู้ความเป็นจริงจากธรรมชาติ โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ดังนั้นเห็นด้วยว่า ยังมีอีกหลายอย่างที่วิทยาศาสตร์ยังค้นไม่พบ แต่ทุกสิ่งที่ค้นพบนั้นมีหลักฐานที่ตรวจสอบ ทำซ้ำ และแสดงให้เห็นเชิงประจักษ์ได้

        ดังนั้น พัฒนาการของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นส่วนหนึ่งของพัฒนาการของวิทยาศาสตร์ ในลักษณะที่ไม่สามารถแยกออกจากกันได้   

ในอนาคต พลโลก ต้องการความรู้ทางชีววิทยาด้านใดมากที่สุด เพราะเหตุใด

             ต้องการความรู้ชีววิทยาด้านการแพทย์   เพราะงานวิจัยทางชีววิทยากับการแพทย์มีความเกี่ยวข้องกันคือ งานวิจัยจีโนมที่ก้าวหน้าจะเปลี่ยนแปลงชีวิตคนเราในอนาคต  การเปลี่ยนวิธีการตรวจรักษาโรค  การพัฒนายา  การผลิตวัคซีนและยาปฏิชีวนะแบบใหม่  การตรวจหาชนิดของโรคเพื่อการวินิจฉัยจะได้รวดเร็วขึ้น   

        และดูจากสิ่งแวดล้อมในปัจจุบันแล้วในอนาคตข้างหน้าดิฉันคิดว่า จะต้องเกิดโรค หรือสิ่งที่เป็นพิษเกิดขึ้นมากมาย ไม่ว่าจะเกิดในธรรมชาติ คน สัตว์ เป็นต้น ดังนั้นจึงต้องการความรู้ชีววิทยาด้านการแพทย์เพิ่มขึ้น

ชีวจริยธรรม มีความสำคัญต่อการทำงานของนักชีววิทยาอย่างไร อธิบายพร้อมยกตัวอย่างให้เห็นจริง

             การศึกษาทางชีววิทยามีประโยชน์อย่างมาก แต่เนื่องจากการศึกษาชีววิทยาเป็นการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการนำความรู้ทางชีววิทยาไปใช้ ย่อมส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตโดยตรง เช่น การใช้สัตว์ทดลอง จะต้องหลีกเลี่ยงการทรมานสัตว์ตามข้อกำหนดในจรรยาบรรณการใช้สัตว์ทดลอง โดยผู้ใช้สัตว์ทดลองจะต้องตระหนักถึงคุณค่าของสัตว์และตระหนักว่า สัตว์เป็นสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับมนุษย์ ต้องใช้สัตว์จำนวนน้อยที่สุด และการใช้สัตว์ป่าต้องไม่ขัดต่อกฎหมาย

          ปัจจุบันมีความก้าวหน้าทางด้าน ชีววิทยาอย่างมาก มีการใช้เทคนิคการโคลนกับสิ่งมีชีวิตอย่างหลากหลาย ทั้งระดับจุลินทรีย์พืช และสัตว์ เพื่อเพิ่มผลผลิตที่เป็นแหล่งอาหาร เช่น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช เป็นต้น ส่วนการโคลนสัตว์ทั้งตัวนั้นมีการศึกษาวิจัยกันมาหลายสิบปีแล้ว แต่ทำสำเร็จกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อไม่นานมานี้ประเด็นที่กำลังวิพากษ์ วิจารณ์กันอย่างมากด้านชีวจริยธรรม คือ การโคลนมนุษย์ อาจจะโคลนในระดับเอ็มบริโอเพื่อจะนำอวัยวะของเอ็มบริโอมาปลูกถ่ายให้แก่ผู้ป่วยหรือเพื่อการวิจัย การโคลนมนุษย์ทั้งตัวเป็นสิ่งที่ต้องพิจารณากันอย่างมาก เพราะว่าเอ็มบริโอก็คือเอ็มบริโอของมนุษย์ และถ้ามีมนุษย์ที่ได้จากการโคลนจะมีปัญหาต่อสถาบันครอบครัวอย่างไร และสิ่งที่จะต้องพิจารณาอีกประการหนึ่งก็คือ มีความเสี่ยงเพียงใดที่จะเกิดมนุษย์ที่มียีนผิดปกติจากกระบวนการโคลนที่ขาดประสิทธิภาพ
ในวงการแพทย์มีปัญหาที่อาจขัดต่อศาสนาและกฎหมาย คือการทำแท้ง กรณีพบว่าทารกในครรภ์มีข้อบกพร่องทางพันธุกรรมควรหรือไม่ที่จะอนุญาตให้มี การวิจัยทารกในครรภ์มารดาและการบำบัดทางพันธุกรรม หลายประเทศมีกฎหมายห้ามการทำแท้งเพราะขัดต่อศาสนา ซึ่งถือว่าทารกในครรภ์มีจิตวิญญาณและเป็นสิ่งมีชีวิต การทำลายชีวิตถือเป็นอาชญากรรมแต่บางประเทศก็อนุญาตให้ทำแท้งได้ในช่วง 4 เดือนของการตั้งครรภ์ เพราะเชื่อว่าจิตวิญญาณจะมาจุติหลังจาก 120 วัน ไปแล้ว ในบางประเทศอนุญาตให้ทำแท้งได้ก่อนสัปดาห์ที่ 20 ซึ่งเป็นการทำก่อนการอัลตราซาวด์จนทราบเพศของบุตรแล้ว ถ้ากระทำเพื่อเลือกเพศทารกถือว่าเป็นการละเมิดกฎหมาย
          การใช้ฮอร์โมนฉีดให้แก่สัตว์เลี้ยง เช่น ไก่ สุกร เพื่อเร่งการเจริญ ทำให้มีสารพวกฮอร์โมนตกค้างในเนื้อสัตว์ที่นำมาเป็นอาหารเมื่อคนบริโภคเข้าไปก็อาจก่อให้เกิดโรคมะเร็งได้ ซึ่งเป็นผลร้ายต่อร่างกาย นอกจากนี้การใช้สารเคมีที่เป็นสารพิษ เช่น ฟอร์มาลินเพื่อรักษาพืชผักและเนื้อสัตว์ให้มีความสด รวมทั้งการใช้สารบอแรกซ์ทำให้อาหารกรอบ การใช้สีย้อมผ้ามาผสมอาหาร ซึ่งกระทรวงสาธารณสุขได้ประกาศเตือนถึงโทษภัยให้ประชาชนทราบแล้ว แต่ผู้ประกอบการค้นบางรายยังคงกระทำอยู่ จึงเป็นสิ่งที่ควรทำความเข้าใจให้ผู้ประกอบการค้าตระหนักถึงความรับผิดชอบ ต่อผู้บริโภค และได้รับการลงโทษตามกฎหมายถ้าฝ่าฝืน ส่วนประชาชนก็พึงหลีกเลี่ยงการบริโภคอาหารเหล่านี้สิ่งที่กล่าวถึงด้านชีวจริยธรรมกันมากในปัจจุบัน อีกประเด็นหนึ่งก็คือการนำความรู้ทางชีววิทยามาใช้ในการทำลายล้าง เช่นการใช้สิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรคต่อมนุษย์ สัตว์ และพืช หรือสารพิษที่ได้จากสิ่งมีชีวิตมาทำลายล้างสิ่งมีชีวิต ซึ่งเรียกว่า อาวุธชีวภาพว่าเป็นเรื่องที่ผิดชีวจริยธรรม

          ดังนั้นชีวจริยธรรมหรือข้อกำหนดในการทำความดีของนักวิทยาศาสตร์จึงมีความสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คือการมีความสุจริต ซื่อตรงต่อวิชาชีพ

วิวัฒนาการของกล้องจุลทรรศน์ มีความสัมพันธ์กับวิวัฒนาการของความรู้ทางชีววิทยาอย่างไร

                                       
         กล้องจุลทรรศน์ (Microscope) เป็นอุปกรณ์สำหรับมองดูวัตถุที่มีขนาดเล็กเกินกว่ามองเห็นด้วยตาเปล่า  กล้องจุลทรรศน์เป็นคำศัพท์ที่แปลจาก "microscope" ซึ่งมีรากศัพท์มาจาก "ไมครอน" (micron) หมายถึง ขนาดเล็ก และ "สโคปอส" (scopos) หมายถึง เป้าหมาย หรือมุมมอง

 กล้องจุลทรรศน์กับวิวัฒนาการความรู้ทางชีววิทยา   

        สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า เดิมใช้เพียงแว่นขยายและเลนส์อันเดียวส่องดู คงเช่นเดียวกับการใช้แว่นขยายส่องดูลายมือ ในระยะต่อมา กาลิเลอิ กาลิเลโอ ได้สร้างแว่นขยายส่องดูสิ่งมีชีวิตเล็กๆในราวปี พ.ศ. 2153

ในช่วงปี พ.ศ. 2133 ช่างทำแว่นตาชาวฮอลันดาชื่อ แจนเสนประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ชนิดเลนส์ประกอบ ประกอบด้วยแว่นขยายสองอัน

ในปี พ.ศ. 2208 โรเบิร์ต ฮุก ได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ชนิดเลนส์ประกอบที่มีลำกล้องรูปร่างสวยงาม ป้องกันการรบกวนจากแสงภายนอกได้ และไม่ต้องถือเลนส์ให้ซ้อนกัน เขาส่องดูไม้คอร์กฝานบางๆ แล้วพบช่องเล็กๆมากมาย เขาเรียกช่องเหล่านั้นว่าเซลล์ ซึ่งหมายถึงห้องว่างๆ หรือห้องขัง เซลล์ที่ฮุกเห็นเป็นเซลล์ที่ตายแล้ว เหลือแต่ผนังเซลล์ของพืชซึ่งแข็งแรงกว่าเยื่อหุ้มเซลล์ในสัตว์ จึงทำให้คงรูปร่างอยู่ได้ ฮุกจึงได้ชื่อว่าเป็นผู้ตั้งชื่อเซลล์   

ในปี พ.ศ. 2215 แอนโทนี แวน ลิวเวนฮุค ชาวฮอลันดา สร้างกล้องจุลทรรศน์ชนิดเลนส์เดียวจากแว่นขยายที่เขาฝนเอง แว่นขยายบางอันขยายได้ถึง 270 เท่า เขาใช้กล้องจุลทรรศน์ตรวจดูหยดน้ำจากบึงและแม่น้ำ และจากน้ำฝนที่รองไว้ในหม้อ เห็นสิ่งมีชีวิตเล็กๆมากมายนอกจากนั้นเขายังส่องดูสิ่งมีชีวิตต่างๆ เช่น เม็ดเลือดแดง, เซลล์สืบพันธุ์สัตว์ตัวผู้, กล้ามเนื้อ เป็นต้น เมื่อเขาพบสิ่งเหล่านี้ เขารายงานไปยังราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน จึงได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์

ปี พ.ศ. 2367 ดูโธรเชต์ นักพฤกษศาสตร์ชาวฝรั่งเศสศึกษาเนื้อเยื่อพืชและสัตว์พบว่าประกอบด้วยเซลล์

ปี พ.ศ. 2376 โรเบิร์ต บราวน์ นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษ เป็นค้นแรกที่พบว่าเซลล์มีพืชมีนิวเคลียสเป็นก้อนกลมๆ อยู่ภายในเซลล์

ปี พ.ศ. 2378 นุก นะดือจาร์แดง นักสัตวศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ศึกษาจุลินทรีย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ พบว่าภายในประกอบด้วยของเหลวใสๆ จึงเรียกว่า ซาร์โคด ซึ่งเป็นภาษาฝรั่งเศสมาจากศัพท์กรีกว่า ซารค์ (Sarx) ซึ่งแปลว่าเนื้อ

ปี พ.ศ. 2381 ชไลเดน นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน ศึกษาเนื้อเยื่อพืชชนิดต่างๆ พบว่าพืชทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์

ปี พ.ศ. 2382 ชไลเดรและชวาน จึงร่วมกันตั้งทฤษฎีเซลล์ ซึ่งมีใจความสรุปได้ว่า "สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบไปด้วยเซลล์และผลิตภัณฑ์จากเซลล์"

พ.ศ. 2382 พัวกินเย นักสัตวิทยาชาวเชคโกสโลวาเกีย ศึกษาไข่และตัวอ่อนของสัตว์ชนิดต่างๆ พบว่าภายในมีของเหลวใส  เหนียว อ่อนนุ่มเป็นวุ้น เรียกว่าโปรโตพลาสซึม

 ต่อจากนั้นมีนักวิทยาศาสตร์อีกมากมายทำการศึกษาเกี่ยวกับเซลล์ด้วยกล้อง จุลทรรศน์ชนิดเลนส์ประกอบ และได้พัฒนาให้ดียิ่งขึ้น จนกระทั่งปี พ.ศ. 2475 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน คืออี.รุสกา และแมกซ์นอลล์ ได้เปลี่ยนแปลงกระบวนการของกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้แสงและเลนส์มาใช้ลำ อิเล็กตรอน ทำให้เกิดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนขึ้นในระยะต่อๆมา ปัจจุบันมีกำลังขยายกว่า 5 แสนเท่า