چکیده و خلاصه فتوسنتز

فتوسنتز فرآیندی است که به واسطه آن، نور خورشید جهت تولید مولکول های آلی به دام می افتد

تنها انواع محدودی از موجودات زنده، شامل گیاهان، جلبکهاو برخی باکتریها، توانایی تولید مولکولهای آلی را به واسطه به دام انداختن انرژی نورانی خورشید دارا هستند. تقریبا تمام اشکال حیات موجود در روی کره زمین، به طور مستقیم یا غیرمستقیم به فرآورده های حاصل از این فرآیند وابسته اند.

بلوکهای شیمیایی سازنده حیات در اقیانوس های اولیه انباشته شدند سیاره زمین عمری در حدود 4.6 میلیارد سال دارد. قدیمی ترین فسیل های شناخته شده که مشابه باکتریهای رشتهای امروزی هستند، قدمتی به اندازه 3.5 میلیارد سال داشته اند. گرچه فرآیند ایجاد موجودات زنده هنوز به صورت فرضیه مطرح است، ولی اجماع نظر عمومی وجود دارد که حیات احتمالا تنهایک بار پدیدار شده است، به بیانی دیگر تمام موجودات زنده دارای یک جد مشترک هستند.

موجودات هتروتروف قبل از اتوتروف، موجودات پروکاریوت قبل از یوکاریوت و موجودات تک سلولی قبل از اشکال چندسلولی پدیدار شده اند

موجودات هتروتروف که از مولکولهای آلی یا سایر موجودات زنده تغذیه می کنند، اولین اشکال پدیدار شده بر روی کره زمین هستند. موجودات اتوتروف که قادر به تولید مواد غذایی مورد نیاز خود از طریق فتوسنتز هستند، در کمتر از 3.4 میلیارد سال پیش ظهور پیدا کردند. تا حدود 2.1 میلیارد سال پیش، آرکیها و باکتریها تنها اشکال زنده موجود در روی زمین بوده اند.

افزایش جمعیت انسان

یکی از دلایل افزایش جمعیت، کشت گیاهان زراعی بوده، و علت مهم تر دیگر، شروع انقلاب صنعتی از اواسط قرن هجدهم است که تاکنون نیز ادامه دارد.

رشد سریع جمعیت انسان عواقب فراوان و متنوعی به دنبال دارد در ایالات متحده و سایر بخش های توسعه یافته جهان، این عواقب نه تنها شامل افزایش تعداد مردم، بلکه شامل مصرف گسترده منابع فسیلی غیر قابل تجدید و به دنبال آن، ایجاد آلودگی است، که این آلودگی هم ناشی از احتراق سوخت های فسیلی و هم ناشی از اتفاقات احتمالی همچون انفجار مخازن نفت و یا انفجار تانکرهای حامل سوخت های فسیلی است. در بخش هایی از دنیا که کمتر توسعه پیدا کرده اند، عواقب این افزایش جمعیت، شامل سوء تغذیه و همچنین، وقوع قحطی و به دنبال آن، مستعد شدن به انواع بیماریهای عفونی است.

موجودات دیگر نیز، نه تنها متحمل اثرات مستقیم ناشی از آلودگی خواهند بود، بلکه متحمل معضل مهمتر دیگری خواهند شد و آن چیزی نیست، مگر از بین رفتن زیستگاه. با هیبریدهای قبلی تولید شوند.

با افزایش کشفیات جدید و گسترش ابزارهای جدید، سالانه راهکارهای جدیدی جهت بهره برداری از گیاهان ابداع می شود.

صنعت تولید خربزه درختی در هاوایی با بهره گیری از درختان تراریخت نجات پیدا کرد. این درختان تراریخت قابلیت مقاومت در برابر ویروسی را به دست آوردند که منجر به ایجاد زخمهای حلقوی گرد در سطح گیاه شده و همراه با ایجاد کلروز و نکروز بود.

از موارد دیگر می توان به سویای تراریخت اشاره نمود که در برابر علف کش Roundup مقاوم شد این علف کش، علاوه بر از بین بردن علف های هرز پهن برگ، منجر به از بین رفتن سویا نیز می شد.

ظهور انسان

انسان نسبت به تازگی در روی کره زمین ظهور کرده است.

با فرض اینکه کل تاریخ تکاملی زمین به صورت یک روز ۲۴ ساعتی در نظر گرفته شود که از نیمه شب آغاز میشود، سلول ها قبل از طلوع آفتاب، در دریاهای گرم پدیدار شدند. اولین موجودات چند سلولی تا چند ساعت بعد از غروب زیست شناسی گیاهی شامل مطالعات بسیار متنوعی است.

مطالعه گیاهان به هزاران سال پیش برمی گردد، ولی مشابه تمامی گرایش های زیست شناسی، تنها در قرن بیستم به علمی متنوع و تخصصی تبدیل شد. تا اواخر دهه ۱۸۰۰، گیاه شناسی شاخه ای از پزشکی بود و گیاهان غالبا توسط پزشکان و به منظور درمان بیماریها مورد استفاده قرار می گرفتند. همچنین برخی افراد نیز به منظور بررسی اثرات درمانی گیاهان، به بررسی شباهت ها و تفاوت های بین گیاهان و جانوران می پرداختند.

 Genomics علم مطالعه محتوا، سازماندهی و عملکرد اطلاعات ژنتیکی موجود در کل ژنوم بوده؛

زیست شناسی مولکولی (Molecular Biology علم مطالعه ساختار و عملکرد مولکولهای زیستی است؛

گیاه شناسی اقتصادی (Economic Botany ) به بررسی استفاده گیاهان توسط انسان در زمان گذشته، حال و آینده پرداخته؛ گیاه شناسی سنتی (Ethnobotany ) علم مطالعه کاربردهای گیاهان برای اهداف دارویی و سایر اهداف توسط افراد بومی بوده؛

اکولوژی یا بوم شناسی (Ecology) علم مطالعه و بررسی روابط بین موجودات زنده و محیط پیرامونی است و دیرینه شناسی گیاهی (Paleobotany) نیز به مطالعه زیست شناسی و تکامل گیاهان فسیل می پردازد.

گرچه جلبک ها، قارچها، پروکاریوت ها یا ویروس ها به عنوان گیاه در نظر گرفته نمی شوند و در این کتاب نیز با نام گیاه شناخته نمی شوند، به دلیل سنت های حاکم و همچنین به دلیل اینکه به طور معمول به عنوان بخشی از گیاه شناسی در نظر گرفته می شدند (درست مانند گیاه شناسی که زمانی بخشی از علم پزشکی به شمار می‌آمد)، در این کتاب مورد بررسی قرار خواهند گرفت. به علاوه، هم پروکاریوت ها (به طور مثال، باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن) و هم قارچ ها (به عنوان مثال، قارچهای میکوریزایی) تشکیل تجمعات همزیستی مسالمت آمیز با میزبان های گیاهی خود می دهند. ویروس شناسی، باکتری شناسی، جلبک شناسی و قارچ شناسی گرایش هایی مجزا هستند، ولی هنوز تحت رشته گیاهشناسی نیز مورد بررسی قرار می گیرند.

منقرض شده که عامل انباشت گسترده گاز، نفت و زغال سنگ بوده اند که تمدن صنعتی امروزی بشر به آن وابسته است.

حتی گذشته از این، گیاهان به همراه جلبکها و باکتری های فتوسنتز کننده، نقش بسیار مهم تری دارند که باید به آن توجه شود. موجودات فتوسنتز کننده به عنوان تولیدکنندگان ترکیبات محتوی انرژی، موجودات واسطه ای هستند که از طریق آنها تمام موجودات زنده، که شامل انسان نیز می شود، کسب انرژی و اکسیژن نموده و بسیاری دیگر از مواد ضروری جهت بقای خود را به دست می آورند.

در دهه دوم قرن بیست و یکم، کاملا واضح است که انسان با جمعیت ۶.5 میلیارد نفری در سال ۲۰۱۰ و جمعیت ۹ میلیارد نفری در سال ۲۰۵۰، جهان را طوری مدیریت می نماید که در چند دهه اخیر، غیرممکن به نظر می رسید. در هر ساعت، مواد شیمیایی صنعتی در هر سانتی متر مربع از سطح این سیاره فرود می آیند.

لایه استراتوسفری لایه اوزون که ۴۵۰ میلیون سال پیش ایجاد شده است، با استفاده از کلروفلوروکربن ها (CFCs) به طور جدی تحلیل رفته و سوراخ شده است.

بر همین اساس، اشعه های مضر ماورا بنفش با نفوذ به لایه های تحلیل رفته اوزون منجر به افزایش سرطان پوست در سرتاسر جهان شده است. به علاوه تخمین زده میشود که به دلیل اثر گلخانه ای (Greenhouse Effect)، تا اواسط این قرن، میانگین دمای هوا بین 1.5 تا 4.5 درجه سانتی گراد افزایش پیدا خواهد کرد.

این فرآیند گرمایش جهانی ( Global – Warming) به دام انداختن انرژی گرمایی انعکاس یافته از زمین به فضا) با افزایش مقدار دی اکسیدکربن، اکسیدهای نیتروژن، CFCs و متان ناشی از فعالیت های بشر، تشدید می شود.

 مهم ترین معضل، این است که در نتیجه بهره برداری انسان از منابع محیطی، بخش عظیمی از گونه های گیاهی، جانوری، قارچی و بسیاری از میکروارگانیسم ها از روی زمین محو شده و تنقع زیستی کاهش می یابد. تمامی این مشکلات، هشداری جهت توجه ویژه انسان به محیط زیست است.

طی سال های اخیر، راههای شگفت انگیزی جهت بهره برداری بهتر از گیاهان گسترش پیدا کرده که این پیشرفت ها در سرتاسر این کتاب مورد ارزیابی و بحث قرار می گیرد. به عنوان مثال، امروزه این امکان وجود دارد که با استفاده از گیاه پالایی (Phytoremediation) محیطهای آلوده پاکسازی شده، رشد گیاهان تحریک شده، آفات توسط گیاهان دفع شده، علف های هرز در مزارع کنترل شده و هیبریدهایی با دقت بسیار بالا در مقایسه گیاه شناسی، علمی مهم جهت رویارویی با چالش های امروز و آینده است.

پشه آنوفل ناقل و میزبان نهایی انگل مالاریا

پشه آنوفل ناقل و میزبان نهایی انگل مالاریا است.

انواع آنوفل: از بین ۴۸۳ نوع آنوفلی که در دنیا شناسائی شده‌است ۷۰ گونه قادر به انتقال بیماری مالاریا می‌باشند که از این میان ۴۰ گونه در مناطق مختلف جهان به عنوان ناقل اصلی مالاریا شناخته شده‌اند. در ایران ۲۹ گونه آنوفل انتشار دارد که تا کنون ۷ گونه از آنها به عنوان ناقلین قطعی بیماری مالاریا شناخته شده‌اند.

1)                آنوفل سوپرپیکتوس(A.superpictus) در تمام فلات مرکزی ایران همچنین در مناطق کوهستانی شمال و مناطق کوهستانی و تپه ماهورهای جنوب به میزان متغیر وجود دارد. همچنین در دشت‌های ساحلی کناره دریای خزر و خلیج فارس به مقدار کم وجود دارد.

2)                آنوفل ماکولی‌پنیس (A.maculipennis) در تمام مناطق ساحلی دریای خزر و قسمت بزرگی از دشت و مناطق نیمه کوهستانی قسمت‌های مرکزی و غربی و شرقی ایران فعال است.

3)                آنوفل ساکاروی (A.acharovi) این آنوفل در منطقه جنوب شرقی ساحل دریای خزر، در آذربایجان کناره رود ارس و دریاچه ارومیه، مناطق مرکزی (تهران، قزوین، همدان و اصفهان)مناطق غربی و جنوب غربی و مناطق جنوبی در استان فارس (شیراز و کازرون)پراکنده‌است.

4)                آنوفل کولیسیفازیس (A.culicifacies) این آنوفل در مناطق مختلف استان بلوچستان و قسمت‌های شرقی استان هرمزگان و جنوب شرقی استان کرمان انتشار دارد.

5)                آنوفل استفنسی ([A.stephensi) در تمام مناطق ساحلی دشت و تپه ماهورهای مناطق جنوبی ایران (از دامنه جنوبی رشته کوه‌های زاگرس به پایین و دره‌های آن در استان‌های خوزستان، فارس، بوشهر، کرمان، هرمزگان و بلوچستان انتشار دارد. بعلاوه، این آنوفل در ایلام و گیلان غرب وجود دارد.

6)                 آنوفل فلوویاتیلیس (A.fluviatilis) در تمام مناطق تپه ماهوری جنوب ایران دامنه جنوبی زاگرس، از منطقه قصرشیرین و گیلان غرب تا شرقی‌ترین منطقه جنوبی ایران در بلوچستان انتشار دارد.

7)                آنوفل دتالی (A.d'thali) انتشار آن به تقریب مشابه آنوفل فلوویاتیلیس است، به‌اضافه چند کانون محدود و مجزا، مانند یزد، محلات نزدیک همدان و حدود شرقی کویر نمک (منطقه طبس) که در این مناطق نیز فعالیت دارند.

حساسیت آنوفل نسبت به انگل مالاریا و تطابق آن : حساسیت آنوفل هر منطقه به زیرگونه انگل همان منطقه بستگی دارد.

عادت‌های مربوط به استراحت و خونخواری پشه‌ها

تاریخچۀ فارماکوگنوزی

اولین قدم برای شناخت یک مبحث جدید، مطالعۀ تاریخچه آن است. در ادامه تاریخچۀ فارماکوگنوزی را در دورههای مختلف بررسی میکنیم.

ما قبل تاریخ 

در واقع دورهای است که میدانیم وجود داشته است اما اطلاعات و مدارک زیادی از آن در دست نداریم. تنها اسناد این دوره کندهکاریها یا نقاشیها روی دیوارها و غارها ) cave paintings, rock arts ) است که اطلاعات دقیق یا عددی به ما نمیدهد، اما مدرکی است که نشان میدهد چیزی در آن زمان وجود داشته است. قدیمیترین غار نوشتهای که در رابطه با گیاهان دارویی وجود دارد، در جنوب آفریقاست که قدیمیترین تمدن بشری است. این نقاشی از گیاه Aloe ferox است )گیاه بومی منطقۀ جنوب آفریقا( که دارای گلهایی قرمز رنگ برخلاف گلهای زرد Aloe vera ا ست. در نقاشی، انسانی در حال کندن برگ این گیاه است که استفادهای درمانی از آن انجام دهد.

معادله دریک

معادله دریک معادله‌ای است که از آن به منظور برآورد تعداد تمدن‌های فرازمینی قابل تشخیص در کهکشان راه شیری استفاده می‌شود. این معادله در اخترزیست‌شناسی برای جستجوی هوش فرازمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرانک دریک استاد بازنشسته نجوم و اخترفیزیک دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز این معادله را ابداع نمود.

متغیرهای معادله دریک عبارت است از:

رضایت جنسی در جانوران

نکات ناشناخته بسیاری درباره زندگی جنسی حیوانات وجود دارد. آیا لذت عمل جنسی و احساس رضایت از سکس در میان حیوانات هم وجود دارد یا این حس صرفا در انحصار انسان‌ها است؟

 

 

سکس در میان حیوانات با سکس انسان‌ها در کنار شباهت‌ها، تفاوت‌های اساسی هم دارد. انسان‌‌ها تنها موجودات زنده‌ای هستند که در حین سکس می‌توانند چشم در چشم هم بدوزند و از راه‌های گوناگون به اوج لذت برسند. اما آیا تحریک جنسی، احساس لذت در طول سکس و ارگاسم، وجه مشترک حیوانات و انسان‌ها است؟

 

 

آنها چه احساسی در جریان سکس دارند: لذت و رضایت یا درد، یا اساسا این یک کنش طبیعی و بی‌اهمیت برای آنهاست؟ بخش انگلیسی دویچه‌وله به جست‌جوی پاسخ این پرسش‌ها رفته است.

 

 

 

 

ترفند های حیوانی

آیا گونه های مختلف جانوران زبان یکدیگر را می فهمند؟

 مارس 2008 (اسفند 1386) دلفینی به نام «موگو» خود را به دو نهنگ گیر افتاده می رساند و با آنها حرف می زند و بعد آنها را به محل امنی راهنمایی می کند. آیا ارتباط بین گونه های مختلف حیوانات امر رایجی است؟ تا پیش از اینکه دلفین پوزه بطری خود را به نهنگ های عنبر کوتوله گیر افتاده در نزدیکی ساحل یکی از جزیره های نیوزیلند برساند، آنها در وضعیت بدی قرار داشتند اما وقتی دلفین رسید، توانست آنها را راضی کند تا آنجا را ترک کنند و تا محل امنی دنبال او بروند.

 

 

 

توانایی بعضی از حیوانات در ارتباط برقرار کردن به خوبی شناخته شده است. اگرچه بسیاری از پستانداران توانایی درک زبان انسان ها را دارند اما فاقد این توانایی اند که خود چیزی به زبان انسان ها بیان کنند؛ هر چند میمون ها از اشاره های دست استفاده می کنند. آنچه اطلاعات چندانی در مورد آن نداریم، ارتباط بین گونه های متفاوت است.

 

 

 

 

 

 

 

این احتمال وجود دارد که دلفین ها و نهنگ ها بتوانند با هم ارتباط برقرار کنند اما این امر به این معنی نیست که مثل انسان ها این کار را انجام می دهند؛ قطعا دلفین به نهنگ ها نگفته است: «هی رفقا! اقیانوس آزاد از آن طرف است، دنبال من بیایید.»

 

 

 

 

 

جاستین گرگ، معاون رییس پروژه ارتباطات دلفین ها به بی بی سی می گوید: «دلفین ها از سه روش برای ارسال پیام به هم استفاده می کنند؛ سوت زدن، تیک تیک کردن و حالت های بدن. این احتمال وجود دارد که نهنگ های عنبر کوتوله که از لحاظ اندازه و رنگ شبیه دلفین های پوزه بطری هستند، از روش های مشابهی برای ارسال پیام استفاده کنند همان طور که گونه های مختلف6 دلفین با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. همچنین این احتمال وجود دارد که نهنگ ها موجودی ناآشنا اما شبیه خودشان دیده اند و آن را دنبال کرده اند و ارتباط برقرار کردن بین آنها، خیالپردازی ما باشد.»

 

 

 

 

 

حیوانات به هم چه می گویند؟

 

 

 

 

 

بایدبه خاطر داشته باشیم که حتی اگر واقعا ارتباطی در کار بوده است، دلفین از دستورالعمل با جزییاتی مثل آنچه ما به عنوان زبان می شناسیم استفاده نکرده است. این فرضیه که دلفین ها زبانی دارند که ما می توانیم آن را رمزگشایی کنیم کنار گذاشته شده است. خیلی ساده، دلفین ها، مانند فیل ها و مورچه ها از نظام ارتباطی پیچیده ای استفاده می کنند و زبان ندارند.

 

 

 

 

 

دلیل های زیادی وجود دارد که چرا گونه های متفاوت حیوانات ارتباط برقرار می کنند. آنها از نظام های ارتباطی جانوران دیگر برای دستیابی به منافع خودشان بهره برداری می کنند. گاهی این منافع برای هر دو (یا چند) گونه یکسان است. در نتیجه آنها اطلاعات شان را با هم به اشتراک می گذارند.

 

 

 

 

 

گونه ای از مورچه ها از محل زندگی شته ها محافظت و در عوض مواد قندی دریافت می کنند. آنها به روش شیمیایی و فیزیکی با هم ارتباط برقرار می کنند. پرندگان عسل خوار نیز حیوانات بزرگ جثه مثل گورکن ها را به سمت محل کندوی زنبورها هدایت می کنند تا آنهاکندو را تکه تکه کنند و هر دو جانور از عسل درون آن بهره مند شوند.

 

 

 

 

 

نحوه ارتباط بین این دو حیوان این گونه است که پرنده اطراف گورکن پرواز می کند تا توجه اش را به خود جلب کند. سپس به سمت کند و پرواز می کند و در طول مسیر مطمئن می شود که آیا گورکن هنوز او را تعقیب می کند یا نه. اگر گورکن دنبال پرنده نرود، پرنده دوباره به سمت گورکن می رود و تمام این کارها را مجددا انجام می دهد.

 

 

 

 

 

ارتباط بین جانوران معمولا یکطرفه و کاملا غیرعمدی است. گونه ای از میمون های آفریقایی به آواز گونه ای سار گوش می دهند تا بفهمند چه نوع جانور شکارگری در آن نزدیکی است. سپس این میمون ها بر اساس نوع شکارچی تصمیم می گیرند چه عملی انجام دهند؛ اگر شکارچی پرنده باشد از درختان پایین می آیند و اگر پلنگ باشد از درختان بالا می روند. به این ترتیب احتمال زنده ماندن شان را افزایش می دهند.

 

 

 

 

 

 

ارتباط بین گونه های مختلف معمولا به شیوه استراق سمع انجام می شود اما نباید این عمل را مثل استراق سمع در دنیای انسان ناپسند تصور کرد چون جانوران به طرز ناآگاهانه ای آن را انجام می دهند. این عمل، سازوکاری است که نسبتا خودکار انجام می شود و حیوانات با هدف برنامه ریزی کردن یا نقشه کشیدن آن را انجام نمی دهند. آنها تلاش می کنند بهترین و مناسب ترین اطلاعات را به دست بیاورند و بخت بقای خود را بهینه سازی کنند.

 

 

ارتباطات میان جانوران

ارتباطات میان جانوران از راه‌های گوناگونی همچون صدا، حس چشایی، بساوایی، محرکهای الکتریکی و یا آمیزه‌ای از آن‌ها بهر انتقال اطلاعات از جانوری به جانور دیگر و یا اثرگذاری بر گروهی از جانوران انجام می‌پذیرد. اهمیت بررسی ارتباط‌های جانوران در آن است که با موضوع‌های مختلفی در پیوند است؛ برای نمونه این موضوع به رشته‌های مختلفی از زیست‌شناسی همچون تکامل، بوم شناسی و ژنتیک جمعیت مربوط می‌شود.