動物学

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動物学/ zoʊˈɒlədʒi /[1 ]動物界を研究する生物学の分野であり、構造発生学進化分類習慣、および生きている動物と絶滅した動物の両方の分布を含みます。 、およびそれらが生態系とどのように相互作用するか。この用語は、古代ギリシャ語のζῷονzōion(「動物」)、およびλόγοςに由来します。 ロゴ(「知識」、「研究」)。[1]

人間は常に周囲の動物の博物学に興味を持っており、その知識を利用して特定の種を飼育してきましたが、動物学の正式な研究はアリストテレスに端を発していると言えます。彼は動物を生物と見なし、その構造と発達を研究し、周囲への適応とその部分の機能を検討しました。ギリシャの医師ガレンは人類の解剖学を研究し、古代世界で最も偉大な外科医の1人でしたが、西ローマ帝国の崩壊と中世初期の始まりの後、ギリシャの医学と科学研究の伝統は西洋で衰退しましたヨーロッパ、それは中世のイスラム世界現代の動物学は、カール・リンネアントニ・ファン・レーウェンフックロバート・フックチャールズ・ダーウィングレゴール・メンデルなど、ルネッサンス期と近世に起源があります。

動物の研究は、主に形態と機能、適応、グループ間の関係、行動と生態学を扱うことに移りました。動物学は、分類生理学生化学進化などの分野にますます細分化されています。1953年にフランシス・クリックとジェームズ・ワトソンがDNAの構造を発見したことで、分子生物学の領域が開か細胞生物発生生物分子遺伝学の進歩につながりました

歴史

コンラート・ゲスナー(1516–1565)。彼のHistoriae動物園は、現代の動物学の始まりと見なされています。

動物学の歴史は、古代から現代までの動物界の研究をたどります。先史時代の人は、それらを利用して生き残るために、彼の環境で動植物を研究する必要がありました。フランスには15,000年前にさかのぼる洞窟壁画、彫刻、彫刻があり、バイソン、馬、鹿を注意深く描写しています。世界の他の地域からの同様の画像は、主に食物を求めて狩られた動物だけでなく、野蛮な動物も示しています。[2]

動物の家畜化を特徴とする新石器革命は、古代の時代に続いた。野生生物に関する古代の知識は、近東、メソポタミア、エジプトの野生動物と家畜の現実的な描写によって示されています。これには、畜産の実践と技術、狩猟と釣りが含まれます。書くことの発明は、エジプトの象形文字に動物が存在することによって動物学に反映されています。[3]

単一の一貫した分野としての動物学の概念はずっと後に生まれましたが、動物学は自然史から生まれ、古代ギリシャ・ローマ世界のアリストテレスガレンの生物学的作品にまでさかのぼりますアリストテレスは、紀元前4世紀に、動物を生物と見なし、その構造、発達、および生命現象を研究しました。彼はそれらを2つのグループに分けました。私たちの脊椎動物の概念に相当する血液のある動物と、血液のない動物(無脊椎動物)です。彼はレスボス島で2年間過ごし、さまざまな生物の適応とその部分の機能を考慮して、動植物を観察し、説明しました。[4]400年後、当時人間の死体の解剖が禁止されていたため、ローマの医師ガレンは動物の解剖学とさまざまな部分の機能を研究するために動物を解剖しました。[5]これにより、彼の結論のいくつかは誤りになりましたが、何世紀にもわたって彼の見解に異議を唱えることは異端であると考えられていたため、解剖学の研究は困難になりました。[6]

ポストクラシカル時代中東の科学と医学は世界で最も進んでおり、古代ギリシャ、ローマ、メソポタミア、ペルシャの概念とアーユルヴェーダの古代インドの伝統を統合し、数々の進歩と革新を遂げました。[7] 13世紀、アルベルトゥスマグナスは、アリストテレスのすべての作品の解説と言い換えを作成しました。植物学、動物学、鉱物などのトピックに関する彼の本には、古代の情報源からの情報だけでなく、彼自身の調査の結果も含まれていました。彼の一般的なアプローチは驚くほど現代的であり、「私たちが言われたことを単に受け入れるのではなく、自然の原因を調査することが自然科学の[仕事]であるからです」と書いています。[8]初期の開拓者はコンラート・ゲスナーであり、その記念碑的な4,500ページの動物百科事典であるHistoria animaliumは、1551年から1558年の間に4巻で出版されました。 [9]

ヨーロッパでは、ガレンの解剖学に関する研究は、16世紀まで、ほとんど卓越したものであり、挑戦されていませんでした。[10] [11]ルネサンス期と近世の間に、経験論への新たな関心と多くの新しい生物の発見によって、ヨーロッパでは動物学的思考が革命を起こしました。この運動で著名だったのは、生理学で実験と注意深い観察を行ったアンドレアス・ヴェサリウスウィリアム・ハーベイ、そして生命の多様性を分類し始めたカール・リンネジャン・バティスト・ラマルクブッフォンなどの博物学者でした。化石の記録、および生物の発達と行動の研究。アントニ・ファン・レーウェンフックは顕微鏡学の先駆的な研究を行い、これまで知られていなかった微生物の世界を明らかにし、細胞説の基礎を築きました[12]ファンレーウェンフックの観察はロバートフックによって承認されました。すべての生物は1つまたは複数の細胞で構成されており、自発的に生成することはできませんでした。細胞説は、生命の基本に基づいた新しい視点を提供しました。[13]

18世紀、19世紀、20世紀にかけて、以前は紳士の自然主義者の領域でしたが、動物学はますます専門的な科学分野になりました。アレクサンダーフォンフンボルトなどの探検家-自然主義者は、生物とその環境との相互作用、およびこの関係が地理に依存する方法を調査し、生物地理学生態学、および動物行動学の基礎を築きました。自然主義者は本質主義を拒絶し始め、絶滅種の可変性の重要性を検討し始めました[14]

これらの発展は、発生学古生物学の結果と同様に、チャールズ・ダーウィンの自然淘汰による進化論の1859年の出版物で統合されましたこの中でダーウィンは、有機進化の理論を、それが起こり得るプロセスを説明し、それがそうしたという観察的証拠を提供することによって、新しい基盤に置いた。[15]ダーウィンの理論は科学界に急速に受け入れられ、すぐに急速に発展する生物学の科学の中心的な公理になりました。現代の遺伝学の基礎は、1865年の豆に関するグレゴールメンデルの研究から始まりましたが、彼の研究の重要性は当時は認識されていませんでした。[16]

ダーウィンは、形態学と生理学を共通の生物学的理論である有機進化論に統合することにより、それらを統合することによって、形態学生理学に新しい方向性を与えました。その結果、家系に基づいた動物の分類の再構築、動物の発達の新たな調査、およびそれらの遺伝的関係を決定するための初期の試みが行われました。19世紀の終わりには、自然発生説の衰退と病原菌の病気の理論の台頭が見られましたが、遺伝のメカニズムは謎のままでした。20世紀初頭、メンデルの法則の再発見により、遺伝学が急速に発展しました。、そして1930年代までに、現代的総合における集団遺伝学と自然淘汰の組み合わせが進化生物学を生み出しました[17]

細胞生物学の研究は、遺伝学、生化学医療微生物学免疫学細胞化学などの他の分野と相互に関連しています1953年のフランシスクリックジェームズワトソンによるDNA分子の配列決定により、分子生物学の領域が開かれ、細胞生物学発生生物学分子遺伝学の進歩につながりました DNAシーケンシングが異なる生物間の親和性の程度を解明するにつれて、分類学の研究は変化しました。[18]

スコープ

動物学は、動物を扱う科学の一分野です。は、適切な性別の任意の2つの個体が肥沃な子孫を生み出すことができる生物の最大のグループとして定義することができます約150万種の動物が記載されており、800万種もの動物が存在すると推定されています。[19] 初期の必要性は、生物を特定し、それらの特徴、違い、および関係に従ってそれらをグループ化することでした。これは分類学者の分野です。もともと種は不変であると考えられていましたが、ダーウィンの進化論の到来とともに、分岐学の分野が生まれ、異なるグループ間の関係を研究しました。クレード分類学は生物形態の多様化の研究であり、グループの進化の歴史はその系統発生として知られておりクレード間の関係はクラドグラムで図式的に示すことができます[20]

動物の科学的研究を行った人は歴史的に自分自身を動物学者と表現していましたが、この用語は個々の動物を扱う人を指すようになり、他の人は自分自身をより具体的に生理学者、動物行動学者、進化生物学者、生態学者、薬理学者、内分泌学者または寄生虫学者。[21]

動物学の枝

動物の生命の研究は古くからありますが、その科学的化身は比較的現代的です。これは、19世紀初頭の博物学から生物学への移行を反映しています。ハンターキュビエ以来、比較解剖学研究は形態学と関連付けられており、動物学調査の現代の領域を形作っています: 解剖生理学組織学発生学催奇形性および動物行動学[22]現代の動物学は、ドイツとイギリスの大学で最初に生まれました。イギリスで、トマスヘンリーハクスリーは著名な人物でした。彼のアイデアは動物の形態に集中していました。多くの人が彼を19世紀後半の最も偉大な比較解剖学者と見なしています。ハンターと同様に、彼のコースは、以前の形式の講義のみとは対照的に、講義と実験室実習クラスで構成されていました。

分類

動物学における科学的分類は、動物学者が生物をなどの生物学的タイプによってグループ化および分類する方法です生物学的分類は、科学分類学の一形態です。現代の生物学的分類は、共通の物理的特性に従って種をグループ化したカール・リンネの研究にそのルーツがあります。その後、これらのグループ化は、共通祖先のダーウィンの原則との一貫性を向上させるために改訂されました核酸配列を用いた分子系統学データとして、多くの最近の改訂を推進しており、今後もそうし続ける可能性があります。生物学的分類は、動物分類学の科学に属しています。[23]

Systema Naturae(1735)の初版からのリンネの動物界の表

多くの科学者は現在、五界説は時代遅れだと考えています。現代の代替分類システムは、一般的に3ドメインシステムから始まります。古細菌(元々は古細菌)。バクテリア(元々は真正細菌); 真核生物原生生物真菌植物動物を含む)[24] これらのドメインは、細胞が核を持っているかどうか、および細胞外部の化学組成の違いを反映しています。[24]

さらに、各種が別々に分類されるまで、各王国は再帰的に分解されます。順序は次のとおりです。 ドメイン; 王国; ; クラス; 注文; 家族; ; 生物の学名は、その属と種から生成されます。たとえば、人間はHomosapiensとしてリストされていますホモは属であり、サピエンス特定の上皮、それらの両方を組み合わせて種名を構成します。生物の学名を書くときは、属の最初の文字を大文字にし、特定のすべての文字を小文字にするのが適切です。さらに、用語全体が斜体または下線付きになる場合があります。[25]

支配的な分類システムは、リンネ式分類法と呼ばれます。階級と二名法が含まれます。動物生物の分類、分類、および命名法は、国際動物命名規約によって管理されています。統合ドラフトであるBioCodeは、命名法を標準化するために1997年に公開されましたが、まだ正式に採用されていません。[26]

脊椎動物および無脊椎動物学

脊椎動物学は、脊椎動物、つまり両生類爬虫類哺乳類などの背骨を持つ動物の研究からなる生物学的 分野です。哺乳類学、生物人類学爬虫両生類学鳥類学魚類学などの分類学的に方向付けられたさまざまな分野は、種の特定と分類を目指していますそして、それらのグループに固有の構造とメカニズムを研究します。動物界の残りの部分は、無脊椎動物学、スポンジエキノダームチュニケートワーム軟体動物節足動物および他の多くのを含む広大で非常に多様な動物のグループによって扱われますが、単細胞生物または原生生物は通常含まれていません。[27]

構造動物学

細胞生物学は、細胞の挙動、相互作用、環境など、細胞の構造的および生理学的特性を研究しますこれは、細菌などの単細胞生物と、人間などの多細胞生物の特殊な細胞の両方で、顕微鏡レベルと分子レベルの両方で行われます。細胞の構造と機能を理解することは、すべての生物科学の基本です。細胞型間の類似点と相違点は、特に分子生物学に関連しています。

解剖学は、臓器や臓器系などの巨視的な構造の形態を考慮します。[28]それは、臓器と臓器系が人間と動物の体内でどのように連携するか、そしてそれらが独立してどのように機能するかに焦点を当てています。解剖学と細胞生物学は密接に関連している2つの研究であり、「構造」研究に分類できます。比較解剖学は、異なるグループの解剖学における類似点と相違点の研究です。それは進化生物学系統学(種の進化)と密接に関連しています。[29]

生理学

Handbuch derAnatomiederTierefürKünstlerによる動物の解剖学的彫刻

生理学は、すべての構造が全体としてどのように機能するかを理解しようとすることにより、生物の機械的、物理的、および生化学的プロセスを研究します。「機能する構造」のテーマは生物学の中心です。生理学的研究は伝統的に植物生理学動物生理学に分けられてきましたが、生理学のいくつかの原則は、どの特定の生物が研究されているかに関係なく、普遍的です。たとえば、酵母細胞の生理学について学んだことは、人間の細胞にも当てはまります。動物生理学の分野は、人間の生理学のツールと方法を非人間の種に拡張します。生理学は、例えば、神経質な方法を研究します。免疫系内分泌系呼吸器系循環器系が機能し、相互作用します。[30]

発生生物学

発生生物学は、動植物が繁殖して成長するプロセスの研究です。この分野には、胚の発達細胞分化再生無性および有性 生殖変態、および成体生物における幹細胞の成長と分化の研究が含まれます。[31]動物と植物の両方の発達は、進化集団遺伝学遺伝遺伝的多様性メンデルの法則に関する記事でさらに検討されています。、および複製

進化生物学

進化生物学は、地球上の生命の多様性を生み出した進化過程(自然淘汰、共通祖先、種分化)を研究する生物学のサブフィールドです。進化論的研究は、種の起源と降下、およびそれらの経時変化に関係しており、多くの分類学的指向の分野の科学者が含まれています。たとえば、一般に、哺乳類学、鳥類学、爬虫両生類学、昆虫学などの特定の生物について特別な訓練を受けているが進化に関する一般質問答えるためのシステムとしてそれらの生物を使用する科学者が関与します。[32]

進化生物学は、一部は古生物学に基づいており、古生物学は化石記録を使用して進化のモードとテンポに関する質問に答えます[33]。また、一部は集団遺伝学[34]や進化論などの分野の発展に基づいています。20世紀後半にDNAフィンガープリント技術が開発された後、動物学におけるこれらの技術の適用により、動物個体群の理解が深まりました。[35] 1980年代に、発生生物学は、進化発生生物学の研究を通じて、現代的総合からの最初の排除から進化生物学に再び参入した。進化生物学の一部と見なされることが多い関連分野は系統発生学、分類、および分類学です。[36]

動物行動学

ミナミオオセグロのひよこは、母親のくちばしの赤い斑点をつつき、逆流する反射を刺激します。

動物行動学は、実験室での行動反応研究に焦点を当てた行動主義と は対照的に、自然条件下での動物の行動科学的かつ客観的な研究です[37] 。動物行動学者は、自然淘汰の理論の観点から、行動の進化と行動の理解に特に関心を持ってきましたある意味で、最初の現代の動物行動学者はチャールズ・ダーウィンであり、その著書「人と動物の感情の表現」は多くの将来の動物行動学者に影響を与えました。[38]

動物行動学のサブフィールドは行動生態学であり、動物行動に関するニコラス・ティンバーゲン4つの質問に答えようとします。行動の最も近い原因、生物発達史、生存価値行動の系統学は何ですか?[39]別の研究分野は動物の認知であり、実験室での実験と注意深く管理された野外研究を使用して、動物の知性と学習を調査します。[40]

生物地理学

生物地理学は、プレートテクトニクス気候変動分散移動、および分岐学などのトピックに焦点を当てて、地球の生物の空間分布を研究します[41]それは、進化生物学分類学生態学自然地理学地質学古生物学気候学からの概念と情報を統合する統合的な研究分野です[42]この研究分野の起源は、広く認定されています。チャールズ・ダーウィンと共同で作品の一部を出版した英国の生物学者、アルフレッド・ラッセル・ウォレス[43]

分子生物学

分子生物学は、動物や植物の一般的な遺伝的および発達的メカニズムを研究し、遺伝的遺伝のメカニズムと遺伝子の構造に関する質問に答えようとしています1953年、ジェームズワトソンフランシスクリックは、DNAの構造と分子内の相互作用について説明しました。この出版物は、分子生物学の研究を急いで開始し、この主題への関心を高めました。[44]研究者は分子生物学に特有の技術を実践しているが、これらを遺伝学および生化学の方法と組み合わせるのが一般的である。分子生物学の多くは定量的であり、最近では、バイオインフォマティクス計算生物学などのコンピューターサイエンス技術を使用してかなりの量の研究が行われています。遺伝子の構造と機能の研究である分子遺伝学は、2000年代初頭以来、分子生物学の最も著名なサブフィールドの1つです。生物学の他の分野は、細胞生物学発生生物学などの分子の相互作用を直接研究するか、分子技術を使用して集団の歴史的属性を推測する間接的な方法で、分子生物学によって通知されます。のフィールド集団遺伝学系統発生学などの進化生物学。生物物理学では、生体分子を「ゼロから」、または分子的に研究するという長い伝統もあります。[45]

も参照してください

メモ

  1. ^ 動物学の発音は/ zu ˈɒlədʒi /見なさますが、珍しいことではありません。

参照

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外部リンク