ΓΕΝΙΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ & ΑΡΧΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗΣ. Κων/νος Μπαταργιάς Αναπληρωτής Καθηγητής

Transcript

1 ΓΕΝΙΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ & ΑΡΧΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗΣ Κων/νος Μπαταργιάς Αναπληρωτής Καθηγητής

2 Σύγγραμμα μαθήματος η Αμερικανική - 2 η Ελληνική έκδοση. McGraw-Hill, New York. 2

3 Βοηθητικά 3

4 Το Μάθημα Κάθε Δευτέρα 9-12 π.μ. Αίθουσα Προβολών 4

5 ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Θεωρία Ασκήσεις-Πράξης ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΟ Α-Π: Εργαστήριο ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΟ 5

6 ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΕΙΣ Εξοικειωθείτε και Παρακολουθείτε το e-class Θα υπάρχουν ανακοινώσεις Θα υπάρχουν ερωτήσεις Θα υπάρχουν οι διαλέξεις κ.λ.π. Όλα θα αποστέλλονται με στους εγγεγραμμένους χρήστες 6

7 Ιστορία της Βιολογίας Η ιστορία της βιολογίας αποτυπώνει τη μελέτη του έμβιου κόσμου από τα αρχαία έως τα σύγχρονα χρόνια. Η έννοια της βιολογίας ως ένα ενιαίο συνεκτικό πεδίο αναπτύχθηκε το 19ο αιώνα Οι βιολογικές επιστήμες προέκυψαν από τις ιατρικές παραδόσεις και τη φυσική ιστορία Φτάνουν έως την αρχαία αιγυπτιακή ιατρική και τα έργα του Αριστοτέλη και του Γαληνού στον αρχαίο ελληνορωμαϊκό κόσμο. 7

8 Ετυμολογία της βιολογίας Βιολογία: είναι σύνθετη λέξη από το αρχαίο ελληνικό βίος που σημαίνει ζωή και την κατάληξη '-λογία', που σημαίνει γνώση, (αρχαίο ελληνικό ρήμα λέγειν, συλλέγω, διαλέγω (παρ. το ουσιαστικό λόγος). Σε αυτόν τον όρο αποδίδονται όλες οι απόψεις της φυσικής ζωής. 8

9 Ετυμολογία της βιολογίας Στα σύγχρονα χρόνια εμφανίζεται: Μίχαελ Κρίστοφ Χάνοφ Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia που εκδόθηκε το 1766 Καρλ Φρίντριχ Μπούρνταχ (το 1800), Γκότφριντ Ρέινχολντ Τρεβιράνους (Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, 1802) και Ζαν Μπατίστ Λαμάρκ (Hydrogéologie, 1802). Η ίδια λέξη εμφανίζεται στον τίτλο του τρίτου τόμου του έργου του. 9

10 Ετυμολογία της βιολογίας Πριν τη βιολογία, χρησιμοποιήθηκαν διάφοροι όροι για τη μελέτη των ζώων και των φυτών. Η φυσική ιστορία αναφερόταν στις περιγραφικές πτυχές της βιολογίας, παρόλο που περιλάμβανε και την ορυκτολογία καθώς και άλλους τομείς εκτός του πεδίου της βιολογίας. Εντούτοις από το Μεσαίωνα έως την Αναγέννηση, το πλαίσιο ενοποίησης της φυσικής ιστορίας ήταν η scala naturae ή η Μεγάλη αλυσίδα της Ύπαρξης. 10

11 Ετυμολογία της βιολογίας Η φυσική φιλοσοφία και η φυσική θεολογία περιλάμβαναν την εννοιολογική και μεταφυσική βάση της ζωικής και φυτικής ζωής, ασχολούμενες με τα ζητήματα της αιτίας της ύπαρξης των οργανισμών και της συμπεριφοράς τους, παρόλο που περιλάμβαναν επίσης αυτό που πλέον είναι η γεωλογία, η χημεία, η φυσική και η αστρονομία. Η φυσιολογία και η (βοτανική) φαρμακολογία ανήκαν στη σφαίρα δραστηριότητας της ιατρικής. 18ο και 19ο αιώνας: Η βοτανική, η ζωολογία και στην περίπτωση των απολιθωμάτων η γεωλογία αντικατέστησαν τη φυσική ιστορία και τη φυσική φιλοσοφία πριν υιοθετηθεί ευρέως ο όρος βιολογία. 11

12 Κλάδοι της Βιολογίας ΣΗΜΕΡΑ Αεροβιολογία - η μελέτη των αιωρούμενων οργανικών σωματιδίων Γεωργία - η μελέτη της παραγωγής των καλλιεργειών από τη γη, με έμφαση σε πρακτικές εφαρμογές Ανατομία - η μελέτη της μορφής και λειτουργίας, σε φυτά, ζώα και άλλους οργανισμούς, ή ειδικότερα στον άνθρωπο Αραχνολογία - η μελέτη των αραχνοειδών Αστροβιολογία - τη μελέτη της εξέλιξης, τη διανομή, και το μέλλον της ζωής στο σύμπαν, επίσης γνωστή ως εξωβιολογία, εξωπαλαιοντολογία και βιοαστρονομία. Βιοχημεία - η μελέτη των χημικών αντιδράσεων που απαιτούνται για την ύπαρξη ζωής και τη λειτουργία, συνήθως επικεντρώνονται σε κυτταρικό επίπεδο Εμβιομηχανική - η μελέτη της βιολογίας με τη βοήθεια της μηχανικής με έμφαση στην εφαρμοσμένη γνώση και ιδίως σε σχέση με τη βιοτεχνολογία 12

13 Κλάδοι της Βιολογίας ΣΗΜΕΡΑ Βιογεωγραφία - η μελέτη της κατανομής των ειδών χωρικά και χρονικά Βιοπληροφορική - η χρήση της τεχνολογίας των πληροφοριών για τη μελέτη, τη συλλογή και την αποθήκευση του γονιδιώματος και άλλων βιολογικών δεδομένων Βιομαθηματικά (ή μαθηματική βιολογία) - η ποσοτική ή μαθηματική μελέτη των βιολογικών διεργασιών, με έμφαση στην μοντελοποίηση Βιοϊατρική έρευνα - η μελέτη του ανθρώπινου σώματος στην υγεία και την ασθένεια Βιο-μουσικολογία - μελέτη της μουσικής, από βιολογική άποψη. Βιοφυσική - η μελέτη των βιολογικών διεργασιών μέσω φυσικής, εφαρμόζοντας τις θεωρίες και τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται παραδοσιακά στις φυσικές επιστήμες 13

14 Κλάδοι της Βιολογίας ΣΗΜΕΡΑ Βιοτεχνολογία - ένας νέος και ορισμένες φορές αμφιλεγόμενος κλάδος της βιολογίας που μελετά τη χειραγώγηση της έμβιας ύλης, συμπεριλαμβανομένης της γενετικής τροποποίησης και τη συνθετική βιολογία Βοτανική - η μελέτη των φυτών Κυτταρική βιολογία - η μελέτη του κυττάρου ως μια ολοκληρωμένη μονάδα, και οι μοριακές και χημικές αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο Βιολογία της διατήρησης - η μελέτη της διατήρησης, προστασίας ή αποκατάστασης του φυσικού περιβάλλοντος, των φυσικών οικοσυστημάτων, τη βλάστηση και άγρια ζωή Κρυοβιολογία - η μελέτη των επιπτώσεων των χαμηλότερων από τις προτιμώμενες θερμοκρασίες στα έμβια όντα (κρυοδιατήρηση) Αναπτυξιακή βιολογία - η μελέτη των διαδικασιών μέσω των οποίων σχηματίζεται ένας οργανισμός: από το ζυγωτό σε πλήρη δομή 14

15 Κλάδοι της Βιολογίας ΣΗΜΕΡΑ Οικολογία - η μελέτη των αλληλεπιδράσεων των ζωντανών οργανισμών με το ένα το άλλο καθώς και με τις μη έμβιων στοιχείων του περιβάλλοντός τους Εμβρυολογία - η μελέτη της ανάπτυξης του εμβρύου ( από τη γονιμοποίηση μέχρι τη γέννηση) Εντομολογία - η μελέτη των εντόμων Περιβαλλοντική Βιολογία - η μελέτη του φυσικού κόσμου, στο σύνολό του ή σε μια συγκεκριμένη περιοχή, ιδίως όπως επηρεάζεται από την ανθρώπινη δραστηριότητα Επιδημιολογία - ένα σημαντικό συστατικό της δημόσιας έρευνας για την υγεία, εστιάζοντας στη μελέτη παραγόντων που επηρεάζουν την υγεία των πληθυσμών Επιγενετική - η μελέτη των κληρονομικών αλλαγών στη γονιδιακή έκφραση ή κυτταρικό φαινότυπο που προκαλούνται από μηχανισμούς άλλους από τις μεταλλάξεις στην αλληλουχία DNA 15 Ηθολογία - η μελέτη της συμπεριφοράς των ζώων

16 Κλάδοι της Βιολογίας ΣΗΜΕΡΑ Εξελικτική βιολογία - η μελέτη της προέλευσης και της καταγωγής των ειδών μέσα στο χρόνο Γενετική - η μελέτη των γονιδίων και κληρονομικότητας Αιματολογία - η μελέτη του αίματος και των αιμοποιητικών οργάνων. Ερπετολογία - η μελέτη των ερπετών και των αμφιβίων Ιστολογία - η μελέτη των κυττάρων και ιστών, μια εμβάθυνση της ανατομίας σε μικροσκοπικό επίπεδο Ιχθυολογία- η μελέτη των ψαριών Ολοκληρωμένη βιολογία - η μελέτη ολόκληρων οργανισμών, Λιμνολογία - η μελέτη των εσωτερικών υδάτων Ζωολογία Θηλαστικών - η μελέτη των θηλαστικών Θαλάσσια Βιολογία (ή βιολογική ωκεανογραφία ) - η μελέτη των οικοσυστημάτων των ωκεανών, των φυτών, των ζώων και άλλων έμβιων όντων Μικροβιολογία - η μελέτη των μικροοργανισμών και των 16 αλληλεπιδράσεων τους με άλλα έμβια όντα

17 Κλάδοι της Βιολογίας ΣΗΜΕΡΑ Μοριακή βιολογία - η μελέτη της βιολογίας και βιολογικών λειτουργιών σε μοριακό επίπεδο, (με αλληλοεπικάλυψη με την βιοχημεία) Μυκητολογία - η μελέτη των μυκήτων Νευροβιολογία - η μελέτη του νευρικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένων ανατομίας, φυσιολογίας και παθολογίας Ογκολογίας - η μελέτη των διαδικασιών του καρκίνου, συμπεριλαμβανομένης της ιογενούς ή μεταλλακτικής ογκογένεσης και αγγειογένεσης. Ορνιθολογία - η μελέτη των πτηνών Βιολογία πληθυσμών η μελέτη των ομάδων οργανισμών του ίδιου είδους Οικολογία πληθυσμών - η μελέτη του πώς δυναμική του πληθυσμού και εξαφάνιση Γενετική πληθυσμών - η μελέτη των μεταβολών των συχνοτήτων 17 γονιδίων σε πληθυσμούς των οργανισμών

18 Κλάδοι της Βιολογίας ΣΗΜΕΡΑ Παλαιοντολογία - η μελέτη των απολιθωμάτων και μερικές φορές γεωγραφικής ενδείξεις προϊστορικής ζωής Παθοβιολογίας ή παθολογία - η μελέτη των ασθενειών, και τα αίτια, τις διαδικασίες, τη φύση, και την ανάπτυξη της νόσου Παρασιτολογίας - η μελέτη των παρασίτων και τον παρασιτισμό Φαρμακολογία - η μελέτη και η πρακτική εφαρμογή της προετοιμασίας, τη χρήση και τις επιπτώσεις των ναρκωτικών και συνθετικά φάρμακα Φυσιολογία - η μελέτη της λειτουργίας των ζωντανών οργανισμών και των οργάνων και τα μέρη των ζωντανών οργανισμών Φυτοπαθολογία - η μελέτη των ασθενειών των φυτών Ψυχοβιολογία - η μελέτη των βιολογικών βάσεων της ψυχολογίας Κοινωνιοβιολογία - η μελέτη των βιολογικών βάσεων της κοινωνιολογίας 18

19 Κλάδοι της Βιολογίας ΣΗΜΕΡΑ Δομική βιολογία - ένας κλάδος της μοριακής βιολογίας, βιοχημείας, και Βιοφυσικής ασχολούνται με τη μοριακή δομή των βιολογικών μακρομορίων Συνθετική Βιολογία ενσωματώνει τη βιολογία και τη μηχανική. Κατασκευή των βιολογικών λειτουργιών που δεν βρίσκονται στη φύση Ιολογία - η μελέτη των ιών και κάποιες άλλες ιό που μοιάζει με παράγοντες Ζωολογία - η μελέτη των ζώων, συμπεριλαμβανομένης της ταξινόμησης, τη φυσιολογία, την ανάπτυξη και τη συμπεριφορά ( κλάδοι περιλαμβάνουν : Εντομολογίας, η ηθολογία, ερπετολογία, Ιχθυολογίας, ζωολογία, και ορνιθολογία ) 19

20 Άξονες αναγκών και ανάπτυξης της Υδατοκαλλιέργειας ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΙΧΘΥΟΠΑΘΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΛΗΘΥΣΜΩΝ & ΒΕΛΤΙΩΣΗ 20

21 Άξονες αναγκών και ανάπτυξης της Αλιείας ΑΛΙΕΥΤΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΛΗΘΥΣΜΩΝ 21

22 Εφαρμογές των Αρχών της Βιολογίας στην Αλιεία & Ιχθυοκαλλιέργεια Γεωργία (Υδ) Βιοχημεία (Υδ) Βιομαθηματικά (Αλ- Υδ) Βοτανική (Αλ) Βιολογία της διατήρησης (Αλ) Ανατομία (Αλ- Υδ) Βιογεωγραφία (Αλ) Βιοτεχνολογία (Υδ) Κυτταρική βιολογία (Αλ- Υδ) Κρυοβιολογία (Υδ) Αναπτυξιακή βιολογία (Α λ- Υδ) Οικολογία (Αλ) Περιβαλλοντική Βιολογία (Αλ- Υδ) Επιδημιολογία (Αλ- Υδ) Ηθολογία (Αλ- Υδ) Γενετική (Αλ- Υδ) Ιστολογία (Αλ- Υδ) Ιχθυολογία (Αλ- Υδ) Λιμνολογία (Αλ) Θαλάσσια Βιολογία (Αλ) Μικροβιολογία (Αλ- Υδ) Μοριακή βιολογία (Υδ) Βιολογία πληθυσμών (Αλ) Οικολογία πληθυσμών (Αλ) Γενετική πληθυσμών (Αλ- Υδ) Παθολογία (Αλ- Υδ) Παρασιτολογίας (Αλ- Υδ) Φυσιολογία (Αλ- Υδ) Ζωολογία (Αλ- Υδ) 22

23 Πρόγραμμα μαθήματος Α/Α Ημερομηνία Αίθουσα 1 Αιθ. Προβολών Θέμα Αιθ. Προβολών Εισαγωγή στους ζωικούς οργανισμούς. Η προέλευση της ζωής. Η προέλευση των ζωντανών συστημάτων και η ζωή στο Προκάμβριο. Αιθ. Προβολών Η Οργανική Εξέλιξη. Στατικές και δυναμικές Θεωρίες. Οι απαρχές της Δαρβινικής Θεωρίας: Η Εξελικτική. Μακροεξέλιξη: Τα μεγάλα εξελικτικά γεγονότα. Αιθ. Προβολών Χημεία της Ζωής Αιθ. Προβολών Κύτταρο. Προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα, Οργάνωση του κυττάρου, κυτταρικές μεμβράνες, κυτταρικά οργανίδια (δομή και λειτουργία). Κύκλος ζωής των κυττάρων: Μίτωση-Μείωση Αιθ. Προβολών Κυτταρικός Μεταβολισμός Αναπνοή. Ροή ενέργειας. Βιολογικές αντιδράσεις (ένζυμα) Φωτοσύνθεση, παράγοντες που επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση. Κυτταρική αναπνοή, παράγοντες που την επηρεάζουν. Παραγωγή ενέργειας. Αναερόβια αναπνοή. Φωτοσύνθεση και κυτταρική αναπνοή Κεφάλ αια 1 ο και Δ.Μ 2 ο και Δ.Μ 2 ο και Δ.Μ 3 ο και Δ.Μ 4 ο και Δ.Μ 23

24 Πρόγραμμα μαθήματος Α/Α Ημερομηνία Αίθουσα Αιθ. Προβολών Θέμα Γενετική Αιθ. Προβολών ΕξέλιξηΗ Οργανική Εξέλιξη. Στατικές και δυναμικές Θεωρίες. Οι απαρχές της Δαρβινικής Θεωρίας: Η Εξελικτική. Μακροεξέλιξη: Τα μεγάλα εξελικτικά γεγονότα. Αιθ. Προβολών Αιθ. Προβολών Αιθ. Προβολών Αιθ. Προβολών Αναπαραγωγή Ανάπτυξη Αρχιτεκτονικό Πρότυπο Ζώου Ταξινομική & Φυλογένεση Αιθ. Προβολών Ταξινομία και Συστηματική. Ο Λινναίος και η ανάπτυξη της Ταξινομικής. Ιστορική αναδρομή. Η ταξινόμηση των ζώων. Ιεραρχικό Σύστημα ταξινόμησης. Ανώτερες συστηματικές βαθμίδες. Επιστημονική Ονοματολογία ζώων. Κεφάλ αια 5 ο και Δ.Μ 6 ο και Δ.Μ 7 ο και Δ.Μ 8 ο και Δ.Μ 9 ο και Δ.Μ 10 ο και Δ.Μ 10 ο και Δ.Μ 24

25 Μαθησιακά αποτελέσματα Είναι ικανός να εφαρμόζει τις βασικές αρχές της επιστημονικής μεθόδου για να σχεδιάζει και να υλοποιεί (όπου είναι δυνατό και με τη βοήθεια λογισμικού) απλές πειραματικές εργασίες για τον έλεγχο υποθέσεων. Να καθορίζει τη μεθοδολογία, τους μάρτυρες και τις μεταβλητές. Να συγκεντρώνει, να αξιολογεί, να συστηματοποιεί και να παρουσιάζει τα αποτελέσματα αυτών των μελετών με σωστή επιστημονική ορολογία, να δέχεται και να αξιοποιεί την κριτική που γίνεται από άλλους στην εργασία του. 25

26 Μαθησιακά αποτελέσματα Να διακρίνει τα επίπεδα οργάνωσης της ζωής, από το μόριο έως τη βιόσφαιρα και να αναγνωρίζουν ότι οι ιδιότητες κάθε επιπέδου δεν αποτελούν απλά το άθροισμα των ιδιοτήτων των προηγούμενων επιπέδων. Να αναγνωρίζει το κύτταρο ως μονάδα ζωής και να γνωρίζει τα κυτταρικά οργανίδια και δομές. Να αναγνωρίζει τη συνεχή αλληλεπίδραση μεταξύ των μερών ενός οικοσυστήματος. Να συσχετίζει την ενέργεια με τη ύπαρξη ισορροπίας στα βιολογικά συστήματα. 26

27 Μαθησιακά αποτελέσματα Να αναγνωρίζει και να αιτιολογεί τις συνέπειες των παρεμβάσεων του ανθρώπου στο περιβάλλον. Να γνωρίζει τις διαδικασίες της κυτταρικής διαίρεσης και να κατανοεί τη σημασία τους. Να γνωρίζει τους μηχανισμούς παραγωγής ενέργειας στους οργανισμούς και την ενεργειακή τους απόδοση. 27

28 Μαθησιακά αποτελέσματα Να συσχετίζει τα γονίδια με τις πληροφορίες που καθορίζουν τα μορφολογικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των οργανισμών. Να κατανοεί τους μηχανισμούς κληρονόμησης των χαρακτηριστικών των οργανισμών. Γνωρίζει τη δομή και τις ιδιότητες του γενετικού υλικού και να ερμηνεύει το ρόλο του στη μεταβίβαση της γενετικής πληροφορίας. Να διακρίνει τα στάδια μεταφοράς (ροής) της γενετικής πληροφορίας στο επίπεδο των κυττάρων. Χρησιμοποιεί τις γνώσεις του για τους μηχανισμούς αντιγραφής μεταγραφής και μετάφρασης για την επεξεργασία δεδομένων και την επίλυση ασκήσεων ή προβλημάτων. 28

29 Μαθησιακά αποτελέσματα Χρησιμοποιεί τις γνώσεις του σχετικά με τη Μοριακή Βιολογία και Γενετική για να ερμηνεύει φαινόμενα που έχουν σχέση με την αλλαγή χαρακτηριστικών ή την εμφάνιση νέων και την επιβίωση των οργανισμών στο περιβάλλον τους. Να εντάσσει την πορεία εξέλιξης ενός είδους στο γενικότερο πλαίσιο εξέλιξης των ειδών του πλανήτη μας. Να συσχετίζει την ικανότητα του ανθρώπινου οργανισμού να διατηρεί σταθερό το εσωτερικό του περιβάλλον, με τη δυνατότητά του να επιβιώνει σε ποικίλα περιβάλλοντα. 29

30 Μαθησιακά αποτελέσματα Να αναγνωρίζει τα πρότυπα αναπαραγωγής και ανάπτυξης των οργανισμών. Να γνωρίζει την έννοια του είδους, στις διάφορες μορφές που έχουν προταθεί. Να αναγνωρίζει το σύστημα ταξινόμησης των οργανισμών και τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για αυτό. 30

31 Σταθμοί στη βιολογία & Επιστήμονες που συνέβαλλαν σε αυτό

32 Αρχαία Ελλάδα Αλλά και Μεσοποταμία, Αίγυπτος, Ινδία & Κίνα

33 Αναξίμανδρος 6 ος π.χ. αιώνας: Ο Αναξίμανδρος ( π.χ.) διατυπώνει τη θεωρία της αυτόματης γένεσης. Σύμφωνα με αυτήν, όλες οι μορφές ζωής εμφανίζονται εκ νέου από την άβια ύλη. 33

34 Ηράκλειτος 6ος π.χ. αιώνας: Ο φιλόσοφος Ηράκλειτος ( π.χ.) διακηρύσσει την αιώνια μεταβολή και εξέλιξη των όντων. 34

35 Ξενοφάνης 5 ος π.χ. αιώνας: Ο Ξενοφάνης ( ) ισχυρίζεται ότι τα απολιθώματα αντιστοιχούν σε οργανισμός που έζησαν κάποτε στη Γη. 35

36 Αριστοτέλης 4 ος π.χ. αιώνας: Αριστοτέλης Αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος ( π.χ.) Ασχολήθηκε συστηματικά με τη μελέτη του φυσικού κόσμου. Ήταν υποστηρικτής της (λανθασμένης) θεωρίας της αυτόματης γένεσης, σύμφωνα με την οποία η ζωή μπορεί να δημιουργηθεί από την άβια ύλη. Άφησε εξαιρετικά σημαντικό έργο στην κατάταξη των οργανισμών σε μια κλίμακα αυξανόμενης πολυπλοκότητας και θεωρείται πατέρας της Ζωολογίας και της επιστημονικής έρευνας που στηρίζεται στην παρατήρηση και στο πείραμα. Πασών των επιστημών μήτηρ τε καί τροφός Γεωργία εστί. 36

37 Θεόφραστος 4 ος π.χ. αιώνας: Θεόφραστος Αρχαίος Έλληνας φυσιοδίφης ( π.χ.) Με τις παρατηρήσεις του πάνω στα φυτά έθεσε τις βάσεις της σύγχρονης Βοτανικής. 37

38 Μικροσκόπιο Αρχή ανάπτυξης Βιολογίας

39 Anton Van Levenhook (1650, 1673, 1683) Ολλανδός φυσικός ( ) Ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε ένα υποτυπώδες μικροσκόπιο (δικής του κατασκευής) (1650) για να παρατηρήσει μικροοργανισμούς. Ανακάλυψε τα ερυθρά αιμοσφαίρια (1673) και τα βακτήρια (1683). 39

40 Robert Hook (1665) Άγγλος φυσικός ( ) Χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τη λέξη «κύτταρο» παρατηρώντας (1665), λεπτές τομές φελλού με ένα πρωτόγονο μικροσκόπιο, δικής του κατασκευής. Στην πραγματικότητα δεν παρατηρούσε κύτταρα, αλλά τα κυτταρικά τοιχώματα νεκρών φυτικών κυττάρων. 40

41 Francesco Redi (1688) Ιταλός γιατρός ( ) Πραγματοποίησε πειράματα για να καταρρίψει τη θεωρία του Αριστοτέλη περί αυτόματης γένεσης. Το1688, καλύπτοντας προσεκτικά με ένα ύφασμα το στόμιο ενός μπουκαλιού που περιέχει κρέας, αποδεικνύει ότι στο κρέας αυτό δεν αναπτύσσονται σκουλήκια. Το απλό αυτό πείραμα έδειξε ότι οι οργανισμοί δεν μπορούν να δημιουργηθούν αυτόματα, όπως πιστεύονταν μέχρι τότε. 41

42 Carolus Linnaius (1735) Σουηδός βοτανολόγος ( ) Αποτέλεσε το μεγαλύτερο ταξινομητή της φύσης, όλων των εποχών. Μέσα 18ου αιώνα (1735 ): Δημιουργία ενός ενιαίου συστήματος ταξινόμησης της φύσης με την εισαγωγή της διώνυμης ονοματολογίας: Γένος είδος Η «απογραφή» της φύσης, με μια τέτοια ενιαία επιστημονική γλώσσα, έδωσε αξιοπιστία στην κατάταξη την οργανισμών. Αν και υπέρμαχος της άποψης ότι τα είδη δεν μεταβάλλονται και άρα δεν εξελίσσονται, ο Λινναίος είναι ο πρώτος που καταθέτει, σε ώριμη πλέον ηλικία την υπόθεση ότι οι οργανισμοί μεταβάλλονται: «έχω από καιρό την υποψία, την οποία δεν τολμώ να διατυπώσω παρά σαν υπόθεση, ότι όλα τα είδη του ίδιου γένους δεν αποτελούσαν αρχικά παρά ένα είδος, που διαφοροποιήθηκε». 42

43 Lazaro Spalanzani (1770) Ιταλός βιολόγος ( ) Πραγματοποίησε πειράματα που κατέδειξαν ότι οι ζωντανοί οργανισμοί προέρχονται από άλλους ζωντανούς οργανισμούς. Συνέβαλε έτσι στην κατάρριψη της θεωρίας της αυτόματης γένεσης. Έδειξε επίσης ότι για την δημιουργία ενός νέου οργανισμού είναι απαραίτητη η επαφή σπέρματος με το ωάριο και πραγματοποίησε την πρώτη τεχνητή γονιμοποίηση. 43

44 Joseph Priestley (1772) Άγγλος χημικός ( ) ανακαλύπτει ότι τα φυτά ελευθερώνουν οξυγόνο στο περιβάλλον. Τοποθετώντας σε ένα κλειστό γυάλινο δοχείο ένα ποντίκι διαπίστωσε ότι αυτό μετά από λίγο έχανε τις αισθήσεις του, καθώς δεν ανανεώνονταν το οξυγόνο στο δοχείο. Συνέχιζε όμως να αναπνέει κανονικά όταν, μαζί με το ποντίκι, στο ίδιο δοχείο τοποθέτησε κι ένα μικρό φυτό. 44

45 Eduard Jenner (1798) Αμερικανός γιατρός ( ) Ανακαλύπτει τον εμβολιασμό, παρατηρώντας ότι όσοι έρχονταν σε επαφή με αγελάδες που έπασχαν από δαμαλίτιδα, αποκτούσαν ανοσία απέναντι στον (συγγενικό με τον ιό της δαμαλίτιδας) ιό της ευλογιάς. Χρησιμοποιώντας πύο από εξανθήματα ατόμων που είχαν μολυνθεί από δαμαλίτιδα, πραγματοποιεί τον πρώτο εμβολιασμό εναντίον της ευλογιάς 45

46 Γενετική Εξέλιξη -Κύτταρο Αρχή ανάπτυξης Γενετικής και Εξελικτικής Βιολογίας

47 Jean Baptiste Lamarck (1800, 1809) Γάλλος φυσιοδίφης ( ) 1800: Ο Λαμάρκ (Lamarck Jean Baptiste) επινοεί τον όρο Βιολογία, ο οποίος αντικαθιστά σταδιακά τον παραδοσιακό όρο «Φυσική Ιστορία». 1809: Ο Λαμάρκ εκδίδει την «Φιλοσοφία της Βιολογίας». Σε αυτήν διατυπώνει τη θεωρία ότι οι οργανισμοί κατά τη διάρκεια της ζωής τους μεταβάλλονται κάτω από τις επιδράσεις του περιβάλλοντος και μάλιστα τα χαρακτηριστικά που αποκτούν κατά τη διάρκεια της ζωής τους τα μεταβιβάζουν και στους απογόνους τους (θεωρία κληρονόμησης επίκτητων χαρακτηριστικών). 47

48 Charles Darwin (1831, 1835, 1839, 1859) Άγγλος φυσιοδίφης ( ) 1831: Έναρξη του υπερπόντιου ταξιδιού του Κάρολου Δαρβίνου (Darwin Charles), του πιο διάσημου ταξιδιού στην ιστορία της επιστήμης. 1835: Στα νησιά Γκαλαπάγκος, ο Δαρβίνος κάνει εντυπωσιακές παρατηρήσεις φυτών και ζώων, που έμελλε να προκαλέσουν επανάσταση στην πανανθρώπινη σκέψη. 48

49 Charles Darwin (1831, 1835, 1839, 1859) 1839: Μελετώντας τα δείγματα των οργανισμών που συνέλεξε κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του, στη σκέψη του ωριμάζει η ιδέα της Φυσικής Επιλογής, δηλαδή της διαδικασίας διαμέσου της οποίας επιβιώνουν οι καλύτερα προσαρμοσμένοι οργανισμοί. Έτσι, ανάμεσα στα άτομα ενός είδους, επιζούν (και μεταβιβάζουν τα χαρακτηριστικά τους και στις επόμενες γενιές) εκείνα που έχουν προσαρμοστεί καλύτερα στο περιβάλλον τους. Κάτω από τη δράση της Φυσικής Επιλογής, ευνοϊκά χαρακτηριστικά συσσωρεύονται σταδιακά στους οργανισμούς, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ποικιλιών που καταλήγουν σε νέα είδη. Το 1859 εκδίδει το βιβλίο του «Καταγωγή των ειδών» 49

50 Theodor Schwann & Mathias Schleiden (1839) Γερμανός φυσιολόγος ( ) & Γερμανός βοτανολόγος ( ) Διατύπωσαν την κυτταρική θεωρία ( ), σύμφωνα με την οποία «θεμελιώδης δομική και λειτουργική μονάδα των οργανισμών είναι το κύτταρο». Με βάση την κυτταρική θεωρία, το κύτταρο είναι η μικρότερη δομή στη φύση που εκδηλώνει το φαινόμενο της ζωής. (Κυτταρολογία) 50

51 Pasteur Louis (1857, 1881) Γάλλος μικροβιολόγος ( ) 1857: Με μια σειρά πειραμάτων απέδειξε ότι οι μικροοργανισμοί δεν μπορούν να εμφανιστούν σε ένα θρεπτικό υλικό, αν αυτό δεν έρθει σε επαφή με τον αέρα. Κατέρριψε έτσι τη θεωρία της αβιογένεσης. 1881: Ο Παστέρ παρασκευάζει εμβόλιο για την ασθένεια του άνθρακα. Πρόκειται για το πρώτο αποτελεσματικό εμβόλιο που χρησιμοποίησε μαζικά ο άνθρωπος για την καταπολέμηση βακτηρίων. 51

52 Alfred Wallace (1858) Άγγλος φυσιοδίφης ( ) Δουλεύοντας ανεξάρτητα από το Δαρβίνο, είχε καταλήξει στα ίδια με αυτόν συμπεράσματα σχετικά με την διαδικασία της εξέλιξης μέσω της Φυσικής Επιλογής. Τις απόψεις του αυτές γνωστοποίησε στο Δαρβίνο, με επιστολή που του απέστειλε το Με την επιστολή αυτή, που επιβεβαίωνε την υπόθεση του Δαρβίνου, έκαμψε τους δισταγμούς του και τον οδήγησε στη δημοσιοποίηση της θεωρίας της Φυσικής Επιλογής 52

53 Ernst Haeckel (1860) Γερμανός ζωολόγος ( ) Από τους πρώτους μελετητές της θαλάσσιας ζωής. Θεωρείται ο θεμελιωτής της Οικολογίας ο πρώτος που επέμενε στην ανάγκη να μελετηθούν οι σχέσεις μεταξύ των ζωντανών οργανισμών. Οπαδός του Δαρβίνου, πίστευε ωστόσο ότι τελικός σκοπός της εξέλιξης είναι το ανθρώπινο είδος. Το 1866 διατυπώνει τον «βιογενετικό νόμο» κάθε οργανισμός, κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής του ανάπτυξης περνά από όλα τα εξελικτικά στάδια από τα οποία πέρασαν οι 53 οργανισμοί από τους οποίους προέρχεται.

54 Gregor Mendel (1865) Αυστριακός μοναχός ( ) Θεωρείται ο θεμελιωτής της επιστήμης της Γενετικής. Τα πειράματα του με μπιζέλια στον κήπο του μοναστηριού του Brno, έμελλε να παίξουν καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη των βιολογικών επιστημών. Διασταυρώνοντας προσεκτικά επιλεγμένες ποικιλίες μπιζελιών, οδηγήθηκε στην ανακάλυψη των νόμων που διέπουν την κληρονόμηση των χαρακτηριστικών από γενιά σε γενιά. Το έργο του παρέμεινε στην αφάνεια μέχρι το

55 1866: Ο Χέκελ «βιογενετικός νόμος». 1869: Ο Ελβετός γιατρός Μίσερ (Mischer) απομονώνει από τον πυρήνα των κυττάρων μια άγνωστη ως τότε ουσία, το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA). 1880: Ο Βάλτερ Φλέμινγκ ανακαλύπτει τη χρωματίνη και παρατηρεί κύτταρα κατά τη διάρκεια της μίτωσης. 1881: Ο Παστέρ εμβόλιο για την ασθένεια του άνθρακα. 55

56 Robert Koch (1882, Nobel 1905) Γερμανός μικροβιολόγος ( ) Απέδειξε ότι τα βακτήρια μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες και θέσπισε κριτήρια που πρέπει να πληρούνται προκειμένου να θεωρηθεί ότι μια ασθένεια οφείλεται σε παθογόνους μικροοργανισμούς. Έκανε σημαντικές ανακαλύψεις για πολλές ασθένειες, όπως η χολέρα, η ασθένεια του άνθρακα και η φυματίωση και εξέλιξε τις τεχνικές καλλιέργειας των μικροοργανισμών στο εργαστήριο. 56

57 Hans Christian Gram (1884) Δανός μικροβιολόγος ( ) Ανέπτυξε μια τεχνική χρώσης των βακτηρίων, με βάση την οποία έγινε ομαδοποίηση των βακτηρίων και διευκολύνθηκε η παρατήρηση τους στο μικροσκόπιο. 57

58 Rudolph Virchow (1885) Γερμανός γιατρός, ( ). Συμπλήρωσε (1885) τις βασικές αρχές της κυτταρικής θεωρίας με το περίφημο απόφθεγμα «omnis cellula e cellula» («κάθε κύτταρο προέρχεται από τη διαίρεση προϋπάρχοντος κυττάρου»). 1885: Αρχίζει να γίνεται αντιληπτή η σημασία του πυρήνα στη ζωή του κυττάρου. 1888: Ο Βαλντέυερ (Wilhelm Van Waldeyer) χρησιμοποιεί τον όρο χρωμοσώματα για να περιγράψει τη συσπειρωμένη μορφή του γενετικού υλικού. 58

59 Ivan Pavlow (1897, Νοbel prize 1904) Ρώσος φυσιολόγος ( ) Διατύπωσε τη θεωρία των «εξαρτημένων αντανακλαστικών». Μελετώντας την πέψη στα σκυλιά, παρατήρησε ότι αυτά άρχιζαν να εκκρίνουν σάλια με το που έβλεπαν τον ερευνητή που τους έφερνε κάθε μέρα το φαγητό τους. Κατόπιν, σκέφτηκε να χρησιμοποιήσει τον ήχο ενός κουδουνιού ως "σημάδι" ότι έρχεται το φαγητό και διαπίστωσε ότι 2-3 επαναλήψεις της τακτικής αυτής ήταν αρκετές ώστε να αρχίσουν να τρέχουν τα σάλια τους, όταν απλώς χτυπούσε το κουδούνι. 59

60 Ξανα-ανακαλύπτουν τον Mendel 1900: Ο Ντε Φρις (De Vries), Κόρενς (Correns) και Τσέρμαν (Tschermak) επαναλαμβάνουν (ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλον) τα πειράματα του Μέντελ και καταλήγουν στα ίδια συμπεράσματα με αυτόν. Το έργο του Μέντελ επιτέλους αναγνωρίζεται και οι νόμοι του επανέρχονται στο προσκήνιο. 1901: Εφαρμόζοντας τους νόμους του Μέντελ στα νυχτολούλουδα, ο Ντε Φρις ανακαλύπτει τις μεταλλάξεις. 60

61 Karl Landsteiner (1901, Νοbel prize 1930) Αυστριακός βιολόγος, ) Κατέταξε (1900) το ανθρώπινο αίμα σε τέσσερις τύπους (ομάδες αίματος Α, Β, ΑΒ, Ο) και προσδιόρισε τη συμβατότητα μεταξύ των ομάδων αυτών κατά τη διάρκεια των μεταγγίσεων. 61

62 Walter Sutton & Theodor Heinrich Boveri ( ) Αμερικάνος γενετιστής και γιατρός ( ) Γερμανός βιολόγος ( ). 1903: Διατυπώνουν την χρωμοσωμική θεωρία. Η χρωμοσωμική θεωρία των Boveri Sutton είναι ενωτική θεωρία της γενετικής αναγνωρίζει τα χρωμοσώματα ως φορείς του γενετικού υλικού ενώνοντας έτσι τα συμπεράσματα του Mendel. Δηλώνει τα χρωμοσώματα ως γραμμικές δομές και τοποθετεί τα γονίδια πάνω σε αυτά ονομάζοντάς τα «γενετικούς τόπους». Τα χρωμοσώματα αυτά βρίσκονται ανά ζεύγη σε όλα τα σωματικά κύτταρα των ανώτερων φυτών και ζώων και διαχωρίζονται κατά τη διάρκεια της μείωσης. 62

63 1907: Ο Bateson εισάγει τον όρο Γενετική, προκειμένου να περιγράψει μια νέα επιστήμη, που ασχολείται με τη μελέτη των νόμων της κληρονομικότητας. 63

64 Thomas Morgan (1913) Αμερικανός γενετιστής ( ) 1913: επιβεβαιώνει την εκτίμηση ότι τα γονίδια βρίσκονται πάνω στα χρωμοσώματα και σχεδιάζει τον πρώτο χρωμοσωμικό χάρτη οργανισμού, μελετώντας τη μύγα των φρούτων (Drosophila melanogaster). 64

65 Aleksandr Ivanovich Oparin (1920) Ρώσος βιοχημικός, Μελέτησε τον τρόπο εμφάνισης των πρώτων κυττάρων. Υποστήριξε ότι η πρώτη αναγωγική ατμόσφαιρα της Γης αποτελούνταν από απλά πρόδρομα μόρια, όπως μεθάνιο, νερό, υδρογόνο και αμμωνία. Τα μόρια αυτά αντέδρασαν μεταξύ τους και δημιούργησαν τα «δομικά» μόρια της ζωής (αμινοξέα, αζωτούχες βάσεις κλπ.) κάτω από την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας Της υψηλής θερμοκρασίας Των ηφαιστειακών εκρήξεων και των ηλεκτρικών εκκενώσεων της ατμόσφαιρας 65

66 1924: Έρχεται στο φως το πρώτο απολίθωμα Αυστραλοπιθήκου, που θεωρείται πρόγονος των Ανθρωπιδών. 1927: Χρησιμοποιώντας χημικές ουσίες και ακτίνες Χ, ο Χέρμαν Μίλερ (Muller Herman) προκαλεί τεχνητά μεταλλάξεις στα γονίδια της μύγας Drosophila melanogaster και εγκαινιάζει την επιστήμη της Ραδιογενετικής (Nobel 1946). 1928: Κάνοντας πειράματα στο βακτήριο πνευμονιόκκοκος, ο Griffith διαπιστώνει ότι οι μη παθογόνες μορφές του βακτηρίου, μπορούν να «μεταμορφωθούν» σε παθογόνες, αν αλληλεπιδράσουν με νεκρά παθογόνα βακτήρια. Αδυνατεί, όμως να εντοπίσει το συστατικό που ευθύνεται για αυτό το μετασχηματισμό. 66

67 Alexander Fleming (1929, 1938) Άγγλος γιατρός ( ) Συνέδεσε το όνομά του με την ανακάλυψη των αντιβιοτικών. Το 1929 παρατήρησε ότι ο μύκητας Penicilium, που προκαλεί τη μούχλα στα εσπεριδοειδή, εμπόδιζε την ανάπτυξη των βακτηρίων σε καλλιέργειες, οι οποίες είχαν μολυνθεί τυχαία από τον μύκητα. Ύστερα από μακρόχρονη εργασία, κατόρθωσε να απομονώσει την ουσία που παρήγαγε ο μύκητας και κατέστρεφε τα βακτήρια: την πενικιλίνη. 1938: Επιτυγχάνεται η παραγωγή του αντιβιοτικού πενικιλίνη σε βιομηχανική κλίμακα. 67

68 Hans Krebs (1937, Νοbel prize 1953) Γερμανός βιοχημικός ( ) Μελέτησε τον κύκλο των αντιδράσεων με τις οποίες διασπάται η γλυκόζη και ελευθερώνεται ενέργεια από τα κύτταρα κατά την κυτταρική αναπνοή (κύκλος του κιτρικού οξέος ή κύκλος του Κρεμπς). 68

69 Η εποχή της Μοριακής Βιολογίας

70 Osvald T. Avery (1944) Αμερικανός βιολόγος ( ) 1944: Ο Avery (Avery Osvald) και οι συνεργάτες του διαπιστώνουν ότι το συστατικό που προκαλούσε το μετασχηματισμό των βακτηρίων στο πείραμα του Γκρίφιθ ήταν το DNA. 70

71 1949: Erwin Chargaff ανακαλύπτει ότι η αναλογία κάθε μιας από τις τέσσερις βάσεις του DNA ποικίλει από είδος σε είδος, Αλλά πάντοτε όμως ο συνολικός αριθμός των αδενινών ισούται με αυτόν των θυμινών και ο συνολικός αριθμός των γουανινών ισούται με αυτόν των κυτοσινών. 1950: Αρχίζει να χρησιμοποιείται ευρέως το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, το οποίο, αντί για φωτεινή δέσμη, χρησιμοποιεί δέσμη ηλεκτρονίων. Χάρη σε αυτό, στο εξής θα μπορεί να επιτυγχάνεται μεγέθυνση μέχρι και φορές. 1952: Με τα πειράματα των Χέρσεϊ (Hersey) και Τσέις (Chase), έρχεται η οριστική επιβεβαίωση ότι το DNA είναι το γενετικό υλικό. Το γεγονός σηματοδοτεί την έναρξη της εποχής της Μοριακής Βιολογίας. 71

72 Rosalind Franklin (1952) Αγγλίδα φυσικός ( ) 1952: «Φωτογραφίζει» το μόριο του DNA με τη βοήθεια ακτίνων Χ. Η (εν αγνοία της) αποκάλυψη των φωτογραφιών αυτών στους Γουάτσον και Κρικ αποτέλεσε τον καταλύτη για τη διατύπωση του μοντέλου της διπλής έλικας. Το ανδροκρατούμενο πανεπιστημιακό κατεστημένο της εποχής, η «υποκλοπή» των αποτελεσμάτων της έρευνάς της, ο πρόωρος θάνατός της και το γεγονός ότι ποτέ δεν τιμήθηκε για τη συμβολή της στη διαλεύκανση της δομής της διπλής έλικας την κατέστησαν σύμβολο του φεμινιστικού κινήματος. 72

73 Watson & Crick (1953, Νοbel prize 1962) Αμερικανός βιοχημικός (1928- ) - Βρετανός βιοχημικός ( ) 1953: Αξιοποιώντας τις ανακαλύψεις της Φράνκλιν και άλλων επιστημόνων, διατυπώνουν το μοντέλο της διπλής έλικας του DNA. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, το DNA αποτελείται από δύο νουκλεοτιδικές αλυσίδες που σχηματίζουν δεξιόστροφη έλικα. Ο σκελετός του μορίου αποτελείται από επαναλαμβανόμενες μονάδες δεσοξυριβόζης και φωσφορικού οξέος, ενώ οι αζωτούχες βάσεις είναι κάθετες στον σκελετό αυτό και συμπληρωματικές μεταξύ τους ανά δύο. Ταυτόχρονα οι επιστήμονες υποδεικνύουν τον τρόπο με τον οποίο το μόριο 73 του DNA αυτοδιπλασιάζεται.

74 Stanley Miller (1953) 1953: τοποθετεί σε μια αεροστεγή συσκευή ένα μείγμα αερίων (που αναπαριστούσε την πρώτη ατμόσφαιρα της Γης) και νερό (που αναπαριστούσε τη θάλασσα). Διοχετεύοντας στο μίγμα ενέργεια από ηλεκτρικούς σπινθήρες (κατ αντιστοιχία με τις ηλεκτρικές εκκενώσεις της ατμόσφαιρας) καταφέρνει να παράγει αμινοξέα και άλλα οργανικά οξέα, επιβεβαιώνοντας τις ιδέες του Οπάριν. 74

75 1953: Διατυπώνεται η άποψη ότι το λιγότερο τρία νουκλεοτίδια ελέγχουν ένα αμινοξύ. 1956: Εξακριβώνεται ο ακριβής αριθμός χρωμοσωμάτων του ανθρώπου (46 στα σωματικά κύτταρα, 23 στους γαμέτες). 1958: Οι Μέσελσον (Meselson) και Σταλ (Stahl) επιβεβαιώνουν πειραματικά το μοντέλο της διπλής έλικας. 75

76 Konrad Lorenz 1960 (Νοbel 1973) Αυστριακός βιολόγος ( ) Θεμελιωτής της Ηθολογίας ζώων. Ανακάλυψε ότι πολλά ζώα δεν ενεργούν μόνο βάσει των ενστίκτων ή των γονιδίων, αλλά μπορούν να συλλογίζονται, να επιλέγουν και να κρίνουν. Μελέτησε εκτενώς την επίκτητη συμπεριφορά και κυρίως την εγχάραξη (imprinting). Χάρη σε αυτή, τα κλωσόπουλα ακολουθούν τη μαμά κότα. Αν όμως μόλις βγουν από τα αβγά υπάρχει ένας άνθρωπος στη θέση της κότας, τότε οι νεοσσοί τον ταυτίζουν με τη μητέρα τους και τον ακολουθούν. 76

77 Jacob & Monod 1961 (Νοbel 1965) 1961: διαπιστώνουν ότι γονίδια που σχετίζονται με την ίδια λειτουργία βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο στο γενετικό υλικό των βακτηρίων. Με τα πειράματά τους, οι μηχανισμοί που ελέγχουν την έκφραση των γονιδίων αρχίζουν να αποκαλύπτονται. 77

78 Rachel Carson (1962) Αμερικανίδα βιολόγος ( ) 1962: Η Ρέιτσελ Κάρσον (Carson Rachel) δημοσιεύει το βιβλίο «Σιωπηλή Άνοιξη», ευαισθητοποιώντας τους πολίτες για τους κινδύνους από την καταστροφή του περιβάλλοντος και θέτοντας τις βάσεις για τη γέννηση του παγκόσμιου περιβαλλοντικού κινήματος. 78

79 1964: Ανακαλύπτεται στην Κένυα το πρώτο κρανίο που αποδίδεται σε άνθρωπο (Homo). 1970: Ο Πωλ Μπέργκ (Paul Berg) τροποποιεί το γενετικό υλικό ενός βακτηρίου ενσωματώνοντάς του τμήμα DNA από κάποιον ιό. Σταδιακά η τεχνική αυτή του ανασυνδυασμένου DNA, θα επιτρέψει την εισαγωγή νέων χαρακτηριστικών αρχικά σε μικροοργανισμούς και αργότερα σε φυτά και ζώα. 79

80 1970: Ανακαλύπτονται οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες, ένζυμα που έχουν την ικανότητα να κόβουν το DNA σε συγκεκριμένες θέσεις. Με τα ένζυμα αυτά ένα τμήμα DNA θα μπορεί πλέον να μεταφέρεται, ανοίγοντας το δρόμο για τη δημιουργία ανασυνδυασμένου DNA, που περιέχει γενετικές πληροφορίες από δύο ή περισσότερους οργανισμούς. 1975: Αναπτύσσεται η τεχνική των μονοκλωνικών αντισωμάτων. 80

81 1978: Επιτυγχάνεται η εισαγωγή ενός γονιδίου ενός οργανισμού στον πυρήνα ενός γονιμοποιημένου ωαρίου κάποιου άλλου οργανισμού. 1980: Επιτυγχάνεται η παραγωγή ινσουλίνης σε βιομηχανική κλίμακα, από γενετικά τροποποιημένα βακτήρια. 1981: Ανιχνεύεται για πρώτη φορά ο ιός του AIDS. 81

82 1985: Εφαρμόζεται ευρέως μια νέα τεχνική, η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR), με την οποία μπορούμε να δημιουργούμε in vitro, εύκολα και γρήγορα, εκατομμύρια αντίγραφα αλληλουχιών DNA. 1990: Υλοποιείται για πρώτη φορά η προσπάθεια διόρθωσης μιας γενετικής βλάβης, με την εισαγωγή του φυσιολογικού αλληλόμορφου στα κύτταρα του ιστού που έχουν υποστεί τη βλάβη (γονιδιακή θεραπεία). 82

83 1997: Επιτυγχάνεται η κλωνοποίηση του πρώτου θηλαστικού (πρόβατο Dolly). 2001: Ολοκληρώνεται η χαρτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος. Σήμερα μπορούμε να χαρτογραφούμε και να «διαβάζουμε» δισεκατομμύρια βάσεις του DNA με ελάχιστη προσπάθεια 83