బయాలజీ అనే పదం గ్రీకు భాషకు చెందింది. Bios (బయోస్) అంటే జీవం, లాగోస్ అంటే శాస్త్రం లేదా పరిశీలన అని అర్థం. ఈ పదాన్ని మొదటిసారిగా జీన్‌లామార్క్ అనే ఫ్రెంచి శాస్త్రవేత్త ప్రవేశపెట్టాడు.
జీవశాస్త్ర నిర్వచనం: సూక్ష్మజీవులు, వృక్షాలు, జంతువులు మొదలైన జీవుల పరిశీలన; జీవుల బాహ్య, అంతర నిర్మాణం; అవి చేసే పనుల (పోషణ, శ్వాసక్రియ, చలనం) గురించి తెలిపే శాస్త్రం.
పరివర్తన చెందే వాతావరణానికి జీవి ఏ రకంగా సర్దుబాటు చేసుకుని తన జీవిత సమస్యలను పరిష్కరించుకుంటుందో తెలిపే శాస్త్రమే జీవశాస్త్రం.
'మానవుడు మొదట జీవ శాస్త్రవేత్త' . భూమిపై మానవుడు ఉద్భవించినప్పటి నుంచి ఈ శాస్త్రంపై అధ్యయనం చేస్తూనే ఉన్నాడు. అనేక శతాబ్దాల ఆర్జన/ పరిశ్రమ ఫలితమే జీవశాస్త్ర విజ్ఞానం.
జీవశాస్త్రం గురించి లిఖిత రూపంలో సమాచారం మొదటిసారిగా అరిస్టాటిల్, గేలన్ నుంచి లభించింది. జీవశాస్త్రంలో అనేక విభాగాలున్నాయి.
* వృక్షశాస్త్రం - వృక్షాల గురించి తెలుపుతుంది.
* జంతుశాస్త్రం - జంతువుల గురించి తెలుపుతుంది.
* శరీర నిర్మాణశాస్త్రం - జీవులు ముఖ్యంగా వృక్షాల, జంతువుల అంతర నిర్మాణాన్ని తెలియజేస్తుంది.
* శరీర ధర్మశాస్త్రం - శరీర అవయవాలు, అవి చేసే జీవక్రియల గురించి తెలుపుతుంది.
ఉదా:జీర్ణక్రియ, శ్వాసక్రియ, రక్తప్రసరణ, ప్రత్యుత్పత్తి మొదలైనవి.
* పిండోత్పత్తి శాస్త్రం - జీవుల్లో గుడ్డుదశ నుంచి ప్రౌఢదశ వరకు జరిగే పెరుగుదల, అభివృద్ధి గురించి తెలియజేసేశాఖ.
* వర్గీకరణ శాస్త్రం - జంతువులు, వృక్షాల వర్గీకరణ గురించి తెలుపుతుంది.
* వ్యాధి విజ్ఞానశాస్త్రం - వ్యాధి వల్ల జీవుల్లో వచ్చే మార్పుల గురించి తెలియజేసే శాస్త్రం.
* సూక్ష్మజీవ శాస్త్రం - వైరస్, బ్యాక్టీరియా ఏకకణ జీవుల లాంటి సూక్ష్మజీవుల గురించి తెలియజేస్తుంది.
* జీవావరణ శాస్త్రం- జీవులు, అవి నివసించే ఆవరణానికి మధ్య సంబంధాన్ని తెలియజేస్తుంది.
* జన్యుశాస్త్రం - అనువంశికత గురించి తెలుపుతుంది.
* అణు జీవశాస్త్రం - ప్రస్తుతం శాస్త్ర ప్రగతి కారణంగా అణుస్థాయిలో అనువంశికతను పరిశీలిస్తున్నారు.
* జంతు భూగోళశాస్త్రం - ప్రపంచంలో జంతువుల విస్తరణ గురించి తెలియజేస్తుంది.
* పురాజీవ శాస్త్రం - ఇది గతించిన జంతువులు, వృక్షాల గురించి తెలియజేస్తుంది. గతించిన జీవులకు సంబంధించిన ముద్రలను 'శిలాజాలు' అంటారు.
* జీవ రసాయనశాస్త్రం = జీవశాస్త్రం + రసాయన శాస్త్రం
భౌతిక జీవశాస్త్రం = భౌతికశాస్త్రం + జీవశాస్త్రం
* బయోటెక్నాలజీ - పరిశ్రమల్లో జీవశాస్త్ర పద్ధతులను ఉపయోగించడం గురించి తెలియజేస్తుంది.
దేశంలోని ప్రముఖ శాస్త్రీయ సంస్థలు
NBRI: నేషనల్ బొటానికల్ రిసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ (లక్నో) వృక్షశాస్త్రంలో పరిశోధనలు చేస్తుంది.
IARI: ఇండియన్ అగ్రికల్చరల్ రిసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ (న్యూఢిల్లీ) వ్యవసాయ ఉత్పత్తులు, నూతన విధానాలను
పెంపొందించడంపై పరిశోధనలు చేస్తుంది.
NIN: నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ న్యూట్రిషన్(హైదరాబాద్) - న్యూట్రిషన్‌పై పరిశోధనలు చేస్తుంది.
NIO: నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఓషియానోగ్రఫీ (గోవా) - సముద్రజీవులపై శాస్త్రీయ అన్వేషణ.
CCMB: సెంటర్ ఫర్ సెల్యులార్ అండ్ మాలిక్యులార్ బయాలజీ (హైదరాబాద్) - కణ నిర్మాణం, విధిపై పరిశోధనలు చేస్తుంది.
CICR: సెంట్రల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ కాటన్ రిసెర్చ్ (నాగ్‌పూర్) - పత్తి వంగడాలను అభివృద్ధి చేయడం.
CRRI: సెంట్రల్ రైస్ రిసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ (కటక్). వరి వంగడాలు, ఉత్పత్తులను పెంపొందించడం.
IISR: ఇండియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ షుగర్‌కేన్ రిసెర్చ్(లక్నో) చెరకు వంగడాలు, ఉత్పత్తులను పెంపొందించడం.
ICMR: ఇండియన్ కౌన్సిల్ ఆఫ్ మెడికల్ రిసెర్చ్ (న్యూఢిల్లీ) మెడికల్ సైన్సెస్‌లో పరిశోధన చేస్తుంది.
NIV: నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ వైరాలజీ (పుణె) వైరస్‌పై పరిశోధనలు.
ICRISAT: ఇంటర్నేషనల్ క్రాఫ్ రిసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ సెమీ ఎరిడ్ ట్రాపిక్స్ (హైదరాబాదు) - పంట మొక్కలపై పరిశోధనలు.
సూక్ష్మజీవ నాశకాలు
బ్యాక్టీరియాను సంహరించే పెన్సిలిన్ లాంటి సూక్ష్మ జీవనాశకాలను శిలీంద్రాల నుంచి తయారుచేశారు.
టీకాలు: ఇవి రోగకారక క్రిములను ఎదుర్కొని, రోగ నిరోధక శక్తిని పెంచడానికి తోడ్పడతాయి
ఉదా: పోలియో చుక్కలు, క్షయ వ్యాధి నివారణకు బీసీజీ టీకాలు మొదలైనవి.
* సహజంగా లభించే ఔషధాలను అధికంగా ఉత్పత్తి చేయడానికి 'కణజాల వర్ధనం', జెనిటిక్
ఇంజినీరింగ్ పద్ధతులు ఉపయోగపడుతున్నాయి.
* మధుమేహ వ్యాధిగ్రస్తులకు ఇన్సులిన్ ఔషధాన్ని ఇవ్వాలి.
* మొదట్లో ఇన్సులిన్‌ను పందులు, పశువుల నుంచి తయారుచేసేవారు. అయితే ప్రస్తుతం 'జెనిటిక్ ఇంజినీరింగ్' పద్ధతి ద్వారా అధిక మొత్తంలో ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.
* జన్యువుల్లో కలిగే ఆకస్మిక మార్పుల (ఉత్పరివర్తనాలు) వల్ల జన్యుసంబంధ వ్యాధులు వస్తాయి. ఉదా: హోమోఫీలియా, వర్ణాంధత్వం మొదలైనవి.
* ఇలాంటి వ్యాధుల నివారణ చర్యల్లో భాగంగా 'జన్యు చికిత్స' పద్ధతిని వెలుగులోకి తీసుకొచ్చారు. ఈ విధానంలో పనిచేయని జన్యులవులను గుర్తించి, వాటి స్థానాన్ని సక్రమంగా పనిచేసే జన్యువులతో భర్తీ చేస్తారు.
ప్రకృతితో మానవుడికి ఉన్న సంబంధాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో జీవశాస్త్రం సహాయపడింది. మన చుట్టూ ఉన్న వాతావరణాన్ని మెరుగుపరచుకోవడానికి తోడ్పడింది.
అటవీవర్ధన ప్రక్రియను రూపొందించడానికి, బయో ఫర్టిలైజర్స్ ఉత్పత్తికి కూడా జీవశాస్త్రం తోడ్పడింది. చెట్లు నాటడం ద్వారా అడవులను పెంచే పద్ధతులను చేపట్టడంలో జీవశాస్త్రం పాత్ర కీలకమైంది. తోటలు, పార్కులు, జలాశయాలు, జంతు ప్రదర్శన శాలల లాంటివాటి అభివృద్ధిలో కూడా ఇది ఎంతగానో తోడ్పడుతోంది. వీటి నుంచి మానవుడు మానసిక ఆనందం, విశ్రాంతిని పొందుతున్నాడు.
* క్రిమి సంహారక ఔషధాల నుంచి వ్యాధి కారకాలైన బ్యాక్టీరియా, వైరస్, శిలీంద్రాలు, కీటకాలు ప్రతిరోధకాలను ఏర్పరచుకుంటాయి. తిరిగి ఈ వ్యాధుల నుంచి రక్షణ పొందడానికి జీవశాస్త్ర విజ్ఞానం నిరంతరాయంగా తోడ్పడుతూనే ఉంది.
* వరణాత్మక ప్రజననం, సంకరణం లాంటి విధానాల ద్వారా వ్యాధి ప్రతిరోధకాలను కలిగి ఉండే మొక్కలను ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.
* జీవశాస్త్రం సహాయంతో వెలుగులోకి వచ్చిన ఇలాంటి చర్యలే మనదేశంలో హరిత విప్లవానికి పునాదులు వేశాయి.
* గతంలో జీవశాస్త్రంలో ఉపయోగించిన 'కణజాల వర్ధనం' స్థానంలో ప్రస్తుతం 'జెనిటిక్ ఇంజినీరింగ్' పద్ధతులను ఎక్కువగా అవలంభిస్తున్నారు.
* కణజాల వర్ధనంలో మొక్కకు సంబంధించిన కొన్ని భాగాల నుంచి కణజాలాన్ని తీసుకుని దాన్ని పరీక్షనాళికలో తగిన పరిస్థితుల్లో పెంచి కొత్త మొక్కను తయారుచేస్తారు. ఈ పద్ధతిలో తక్కువ కాలంలో కావాల్సిన లక్షణాలున్న అనేక మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
* జెనిటిక్ ఇంజినీరింగ్ పద్ధతిలో మొక్క కణజాలాన్ని పెంచుతూ ఆ కణాల్లోకి కావాల్సిన లక్షణానికి సంబంధించిన జన్యువును ప్రవేశపెడతారు. ఫలితంగా కొత్త లక్షణాలు కలిగిన మొక్క ఏర్పడుతుంది.
* ఈ పద్ధతితో అనావృష్టి, వ్యాధులు, నేలలోని ఎక్కువ ఉప్పును తట్టుకుని అధిక దిగుబడినిచ్చే మొక్కలను ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.
* జంతు కణాలను ఉపయోగించి జెనిటిక్ ఇంజినీరింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా పూర్తి జంతువులను పొందలేం. అందువల్ల ఈ ప్రక్రియలో గుడ్లను ఉపయోగిస్తారు. మానవుడికి ఎదురైన అనేక సమస్యల పరిష్కారానికి జీవశాస్త్ర విజ్ఞానం తోడ్పడింది.
ఆరోగ్యం: వ్యాధికారక జీవులు శరీరంలోకి ప్రవేశించడం, శరీర అవయవాలు సక్రమంగా పనిచేయకపోవడం వల్ల వ్యాధులు సంక్రమిస్తాయి. ఈ వ్యాధికారక జీవుల గురించి అధ్యయనం చేయడానికి, వ్యాధులు వ్యాప్తి చెందే విధానాలను తెలుసుకోవడానికి, వ్యాధికారకాలను సంహరించే సహజ, సంశ్లేషిత ఔషధాల తయారీకి జీవశాస్త్రం తోడ్పడుతోంది.
ఆహార ఉత్పత్తి: ఆరోగ్య పరిరక్షణా కార్యక్రమాల వల్ల జనాభా పెరిగింది, ఫలితంగా అధిక ఆహారం అవసరమైంది. అధికంగా ఆహారాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఎక్కువ భూమిని సాగుచేయడం లేదా ఉన్న భూమిలోనే ఎక్కువ ఉత్పత్తి సాధించడం లాంటి మార్గాలున్నాయి.
ఎక్కువ భూమిని సాగులోకి తేవడానికి అడవులను నిర్మూలిస్తున్నారు. దీని వల్ల
* జంతువులు, వృక్షాల మధ్య సమతౌల్యం దెబ్బతింటోంది.
* వర్షపాతం తగ్గుతోంది.
* భూగర్భ జల వనరులు తగ్గుతాయి.
* నేలకోత ఎక్కువవుతోంది.
కాబట్టి ఈ పద్ధతి సరైంది కాదు.
రెండో మార్గమైన భూమిలోనే ఎక్కువ ఉత్పత్తిని సాధించడం కోసం రసాయన ఎరువుల వాడకాన్ని అధికం చేస్తే, భూమి లక్షణం మారి వ్యవసాయానికి పనికిరాకుండా పోవడమే కాకుండా పెట్టుబడి పెరిగి ఆహార ధాన్యాల ధరలు పెరుగుతాయి.
ఈ అధిక ఆహార ఉత్పత్తి సమస్య పరిష్కారానికి జీవశాస్త్ర అంతర్భాగమైన జన్యుశాస్త్ర పరిజ్ఞానం ఉపయోగపడుతోంది. దీంతో 'వరణాత్మక ప్రజననం, సంకరణం' అనే పద్ధతులు వెలుగులోకి వచ్చాయి. ఈ విధానంలో తక్కువ కాలంలో, ఎక్కువ ఆహారాన్ని ఇచ్చే మొక్కలను, జంతువులను ఉత్పత్తి చేశారు. ఈ పద్ధతి ద్వారా అధిక ఆహార ఉత్పత్తి సాధించినా, క్రిమికీటకాలు, చీడపురుగుల వల్ల వృక్ష సంబంధ వ్యాధులు వచ్చి పంట దిగుబడి తగ్గింది.
శాస్త్రానికి చీకటి యుగం: మతపరమైన భావాలు, శాస్త్ర భావాల కంటే ప్రబలంగా ఉన్నకాలాన్ని చీకటి యుగం
అంటారు. జీవశాస్త్రంలో దాదాపు 2 వేల ఏళ్లపాటు క్రమపద్ధతిలో పరిశీలనలు జరగలేదు.
* 16వ శతాబ్దంలో వెసాలియస్, విలియం హార్వే బోధనల వల్ల జీవశాస్త్ర పునర్జీవనం ప్రారంభమైంది.
* జీవశాస్త్ర అభివృద్ధికి విశేషంగా కృషిచేయడం వల్ల అరిస్టాటిల్‌ను 'జీవశాస్త్ర పితామహుడిగా' కీర్తిస్తారు.
