• ریشه لغوی
• نگاه اجمالی
• تاریخچه
• سیر تحولی و رشد
• کانی چیست؟
• اهمیت اقتصادی کانیها
• مباحث مرتبط با عنوان

کانی شناسی
فهرست مقالات کانی شناسی

'مباحث علمی'	انواع کانیها
کانی	گروه فناسیت
شفاییت کانی	گروه الیوین
رنگ کانی	گروه گارنت
رنگ خاکه کانی	گروه Al2SiO5
شیمی کانی	گروه هومیت
جلای کانی	گروه اپیدوت
سختی کانی	گروه پیروکسن
وزن مخصوص کانی	گروه پیروکسویید
بوی کانی	گروه آمفیبول
مزه کانی	گروه سرپانتین
رخ کانی	گروه کانیهای رسی
سطح شکست کانی	گروه میکا
ضرایب شکست نور در کانی	گروه کلریت
هدایت گرما در کانیها	گروه SiO2
رسانش کانیها	گروه فلدسپار
خاصیت مغناطیسی کانیها	فلدسپارهای پتاسیم
خاصیت ارتجاعی کانیها	سری فلدسپار پلدژیوکلاز
خاصیت خمیدگی کانیها	گروه فلدسپاتوئید
خاصیت شکنندگی کانیها	گروه سری اسکاپولیت
خاصیت اومیسانس کانیها	گروه زئولیت
خاصیت رادیواکتیویته کانیها	کانیهای فلزی
پیزو الکتریسیته کانیها	کانیهای گروه اکسیدها
پیرو الکتریسیته کانیها	کانیهای گروه هیدرواکسیدها
اگرگانت	کانیهای گروه هالیدها
سیستم کریستالی	کانیهای کربناته
ساختمان داخلی کانیها	کانیهای نیتراته
فرم کریستالی	کانیهای بوراته
دو قلو	کانیهای سولفاته
رنگ شعله کانیها	کانیهای کروماته
پاراژنز کانیها	کانیهای گروه تنگستانها
پیدایش کانیها	کانیهای گروه مولیبداتها
	کانیهای گروه فسفات
	کانیهای آرسناتها
	کانیهای واناداتها
	فهرست کانی ها

ریشه لغوی

لغت مینرال (کانی) که از قرون وسطی مورد استعمال قرار گرفته از لغت یونانی Mna (متشابه لاتینی آن Mina است) به معنی "کانی" یا "گردال" (از نظر معدن شناسی) مشتق شده است، لذا نام فارسی آن یعنی "کانی" معروف موادی است که از کانسارها بدست می‌آورند.

نگاه اجمالی

قرنها پیش از دستیابی انسان به فلزات و علم استخراج و مصرف آنها ، برخی از سنگها و کانیها مهمترین ابزار دفاعی ، زراعی و شکار بشر محسوب می‌شده‌اند. بشر اولیه جهت تهیه ابزار سنگی از مولد دارای سختی زیاد همچون سنگ چخماق ، کوارتزیت ، ابسیدین ، کوارتز و ... که در محیط زندگی‌اش فراوان بوده استفاده کرده است. نحوه استفاده و بکارگیری این مولد آنچنان در زندگی و پیشرفت انسان مؤثر بوده است که بر این اساس زمان زندگی انسان اولیه را به سه دوره دیرسنگی ، میانسنگی) و نوسنگی تقسیم شده‌اند. همزمان با شناخت فلزات و استخراج آنها عصر فلزات آغاز گردید. احتمالاً اولین فلز استخراج شده در حدود 450 سال ق.م ، مس بوده است.

کانیها از نظر فیزیکی و شیمیایی اجسام طبیعی و همگن هستند که تقریبا منحصرا بصورت بلور و یا لااقل توده بلورین حاوی ذرات ظریف و ریز تا درشت تشکیل می‌گردند. فقط معدودی از کانیهایی که آنها را بصورت جامد می‌شناسیم، به حالت بی شکل و یا ژلهای وجود دارند. با توجه به همگن بودن شیمیایی کانیها ، ترکیب آنها را می‌توان بوسیله فرمول نشان داد. مع ذلک این فرمول در بسیاری از حالات ، منظور عادی شمی را مجسم نمی‌کند، به این جهت در نگارش آن مفاهیم کریستالو شیمی به مقیاس وسیعی باید منظور گردد. برای معرفی کانیها علاوه بر فرمول آنها ، تمام خواص فیزیکی مانند خواص نورانی ، الکتریکی ، مقاومت ، سختی و بالاخره خاصیت بلورشناسی نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. اساس مطالعه این خواص موضوع کانی شناسی عمومی را تشکیل می‌دهد.

تاریخچه

مصریان قدیم شش هزار سال قبل از میلاد در صحرای سینا فیروزه را به خاطر رنگ زیبایش استخراج می‌کردند. انسانهای عهد حجر ، سنگ آتشزنه را که دارای سطح شکست تیز است، به عنوان چاقو و سرنیزه ، جهت تراشیدن چوب و تهیه نوک تیز کمان به کار می‌برند. علاوه بر تفریت که دارای سطح شکست منحنی شکل است برای تهیه تبر و از سنگ آتشزنه و پیریت جهت تهیه آتش استفاده می‌کردند.

عهد حجر زمانی خاتمه یافت که انسان توانست در نتیجه تجارب گوناگون از مس و قلع آلیاژی به نام مفرغ یا برنز تهیه کند. در طی عهد برنز بشر قرنها تجربه اندوخت تا سرانجام حدود 1000 سال قبل از میلاد مسیح به کشف و تهیه آهن توفیق یافت. به روایت دیگر حدود 2700 سال قبل عصر مفرغ آغاز شد که در این عصر انسان ابزار خود را از این آلیاژ تهیه می‌نموده است. حدود 3000 سال ق.م مصریها از ذوب سیلیس ، شیشه تهیه نمودند و قرنها پیش از میلاد مسیح چین‌ها در فسیلها از کائولن ابزار چینی می‌ساخته‌اند. در طول تاریخ اطلاعات بسیاری در رابطه با چگونگی شکل گیری ، جنس ، ساختمان و سایر خصوصیات کانیها بدست آمده است.

سیر تحولی و رشد

اصولا یونانیها نخستین ملتی بودند که جنبه علمی کانیها را بررسی کردند مثل تالس ملطی که 485 سال قبل از میلاد به خاصیت کهربایی کانیها اشاره کرده و تمیش تکلس (527-549 ق.م) که دست به استخراج معادن زد. یک کتاب سنگ شناسی (الاحجار) که به ارسطو (322-384 ق.م) نسبت می‌دادند بعدها معلوم شد که در سده هشتم نوشته شده ، ولی کتابی از شاگردش یتوفر است (288-372 ق.م) بجا مانده بنام "راجع به سنگها" که شاید بتوان گفت اولین کتاب علمی کانی شناسی است.

کتاب با ارزش دیگری که بعدها نوشته شد بوسیله پزشک رومی جالینوس (201-113 م) بود. اثر دانشمند عالیقدر ایرانی ، ابو علی سینا (1037-970) تحت عنوان "درباره کانیها" را شاید بتوان گفت اولین کتابی است که کانیها را بطور سیستماتیک به چهار دسته تقسیم کرده است. از اروپاییان از کانی شناس آلمانی آلبرت فون بول (280-119 م) یاد می‌کنیم این شخص که به ماگنوس معروف است داراری پنج جلد کتاب از زمینه کانی شناسی است. از دو شخصیت دیگر آلمانی به نامهای باسیلوس والنتین و آگریکولا (1623-1555) یاد می‌کنیم که شخص اخیر بعدها به پدر کانی شناسی معروف گشت.

آخرین شخصی که کانیها را از نظر ظاهری مورد مطالعه قرار داد، کانی شناس روسی لموسوف (1711-1765) بود. در سال 1669 یک دانشمند دانمارکی به نام نیلس استنسن قانون ثابت بودن زوایا را کشف کرد. در همین سال شخص دیگری به نام اراسموس بارتولینوس موفق به کشف شکست مضاعف کلیست ایسلندی گردید. قانون پارامتر وایس آلمانی در دهه دوم قرن بیستم وضع کرد. در سال 1830 هسل 32 کلاسه را ثابت کرد، پس از آن با استفاده از محاسبات ریاضی فدروف روسی و شنفلیس آلمانی 230 شبکه فضایی را ثابت کردند. با کشف اشعه ایکس بوسیله رنتگن ، تحول عظیمی در کانی شناسی بوجود آمد بدینوسیله برای اولین مرتبه ماکس فون لاوه موفق به مطالعه ساختمان داخلی کریستال گردید. بعد از اینکه استفاده از اشعه ایکس در کانی شناسی نشان داده شد، براگ در سال 1913 اولین ساختمان یعنی شبکه نمک طعام را معرفی نمود.

کانی چیست؟

کانی عبارت است از عناصر یا ترکیبات شیمیایی طبیعی جامد ، همگن ، متبلور و ایزوتروپ با ترکیبات شیمیایی نسبتاً معین که در زمین یافت می‌‌شود. خواص فیزیکی کانیها در حدود مشخص ممکن است تغییر نمایند. کانیها به صورت اجسام هندسی با ساختمان اتمی منظم متبلور می‌گردند که به آن بلور می‌گویند. اگر بلور یک کانی را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسیم نماییم سرانجام به کوچکترین جزء دارای شکل هندسی منظم خواهیم رسید که آن را واحد تبلور ، سلول اولیه و یا سلول واحد بلور می‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهای تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ایجاد می‌گردد.

علاوه بر کانیهای متبلور با دسته‌ای از ترکیبات دارای تمامی خواص کانی بجز سیستم تبلور می‌باشند که این دسته را شبه ‌کانی می‌نامند و شرایط تشکیل کانیها بسیار متفاوت است ، برخی مانند پیریت ممکن است در شرایط بسیار متنوعی ایجاد ‌گردند در حالیکه برخی دیگر به عنوان شاخص کانی ، فشار ، دما وجود عناصر رادیواکتیو و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند. همه کانیها به استثنا شبه‌کانی‌ها در یکی از 7 سیستم تبلور شناخته شده متبلور می‌گردند. برخی از کانیها در شرایط مشابه در کنار هم تشکیل می‌گردند که به آنها پاراژنز با کانی‌های همراه گفته می‌شود. کانیها در طبیعت در اندازه‌‌های بسیار متفاوتی یافت می‌شوند که بر این اساس آنها را به درشت بلور ، متوسط بلور ، ریز بلور و مخفی بلور تقسیم می‌نمایند. برخی از انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونه‌های دستی قابل تشخیص بوده ، انواع ریز بلور توسط میکروسکوپهای قوی و کانیهای مخفی بلور را به کمک اشعه ایکس و میکروسکوپهای الکترونی می‌توان شناسایی نمود.

اهمیت اقتصادی کانیها

کانیها دارای ارزش اقتصادی بسیار زیادی می‌باشند، بطوری که اقتصاد بسیاری از کشورهای جهان نظیر شیلی ، گینه ... بر اساس مواد معدنی پایه‌ریزی شده است. اگر چه بسیاری از کانیها دارای ارزش درمانی ویژه خود هستند و حتی تعدادی به عنوان مواد سمی و مهلک مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی افرادی نیز وجود دارند که همراه داشتن کانیهای معین را در درمان برخی از بیماریهای موثر می‌دانند. در سراسر جهان عده زیادی علاقمند به جمع‌آوری مجموعه‌های کانی هستند، در یک پیک نیک خانوادگی می‌توان نمونه‌هایی از این خلقت زیبای خداوند جمع‌آوری نمود. با توجه به اینکه در کشور ما کانیهای متنوعی وجود دارند و بسیاری از آنها قابل دسترس می‌باشند.

کانیها از دوران پیش از تاریخ ، نقشی اصلی در نحوه زندگی بشر و استاندارد زندگی وی داشته‌اند. با گذشت هر قرن ، اهمیت اقتصادی کانیها به گونه‌ای فزاینده بیشتر شده و امروزه به اشکال بیشماری ، از احداث آسمانخراشها گرفته تا ساخت رایانه به آنها وابسته‌ایم. تمدن جدید ، به طور شگفت آوری به کانیها وابسته است و کاربرد وسیع آنها را الزامی کرده است. تعداد کمی از کانیها مانند تالک ، آزبست ، گوگرد و ... به همان شکل استخراج شده ، معروف می‌شوند. اما بسیاری از آنها را برای به دست آوردن یک ماده مفید ، باید در آغاز فرآوری کرد. برخی از محصولات آشناتر عبارتند از : آجر ، شیشه ، سیمان ، گچ و چیزی در حدود بیست فلز از آهن گرفته تا طلا. کانسنگهای فلزی و کانیهای صنعتی در همه قاره‌ها و در هر جا که کانیهای خاص به اندازه کافی تمرکز یافته و استخراج آنها اقتصادی باشد، استخراج می‌شوند.

مباحث مرتبط با عنوان

• کانی
• بلور
• سنگ شناسی
• شبکه بلوری
• بلور شناسی

ریشه لغوی سنگهای آذرین ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفته‌اند که در لاتین به معنای "آتش" است. دید کلی این سنگهای پرورده آتش ، زمانی توده‌ای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میداده‌اند، که سرد شدن تدریجی ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهای که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جاری می‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را بوجود می‌آورد. تاریخچه و سیر تحولی اغلب مولفین یونانی و رومی ، آتشفشانها ، فعالیتهای آتشفشانی و زمین لرزه ها را توصیف می‌کردند. استاربو جغرافیدان و مورخ یونانی (63 قبل از میلاد ـ 20 بعد از میلاد ) فعالیتهای آتشفشانی اتنا ، سوما ـ وزوو و جزایر لیپاری را توصیف کرد. او آتشفشانها را به منزله دریچه‌های اطمینان تلقی می‌نمود که از آنها مواد سیال خارج می‌شود. در قرن هیجدهم اولین مناظرات و مباحثات تند و شدید درباره ماهیت و منشا سنگها در گرفت. در مباحثات منشا سنگها مناظراتی بین دسته و گروههای زیر وجود داشت: در یک طرف نپتونیستها و در طرف دیگر ولکانیستها و پلوتونیستها قرار داشتند. نپتونیستها معتقد بودند که سنگهای پوسته متوالیا در یک اقیانوس اولیه تهنشین شده‌اند و به نظر آنها بازالت و گرانیت هر دو سنگهایی هستند که در این اقیانوس بزرگ را سبب شده‌اند. پلوتونیستها اعتقاد داشتند که زمین از انجماد مواد مذاب و داغ بوجود آمده است و گرانیت را یک سنگ نفوذی داغ به شمار می‌آوردند. در سال 1825 واژه ماگما و مفهوم منحصر به فرد ماگمای اولیه توسط اسکراپ عنوان شد. سرجـیـمزهال ( 1761 ـ 1832 ) به همراه ریمور ( 1726 ) و اسپالانزانی ( 1794 ) و جورج وات ( 1804 ) پیترولوژی تجربی را پایه‌گذاری کرد. در سال 1844 چاربز داروین ( 1882ـ 1809 ) اظهار داشت که انواع مختلف سنگهای ماگمایی ممکن است از یک ماگمای اولیه اشتقاق یافته باشند به شرط آنکه ترکیب ماگما با تبلور و جدایش یک یا چند کانی مشکل سنگها تغییر یابد. در سال 1850 هنری کلیفتون سوربی ( 1826ـ 1908 ) جهت مطالعه میکروسکوپی ، اولین مقطع نازک سنگها را تهیه کرد. اوایل سال 1861 روش طبقه بندی شیمیایی سنگها را ابداع کرد و در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم برخی از روشهای نمایش شیمیایی و نهایتا طبقه‌بندی شیمیایی سنگها پا به عرصه ظهور نهاد ( موینسون ـ لسینگ 1899 ، کراس ، ایدینگز ، پیرسون و واشنگتن 1903 ، اوسان 1919 ، نیگلی 1920 ، فون ولف 1922 ). آلفرد لوتاروگز ( 1915 ) از کتابش تحت عنوان « منشا قاره‌ها و اقیانوسها » ، اصل و ریشه سوالات پزولوژیستها را به مفهوم تغییر ناپذیری قاره مربوط دانست. در سال 1969 موریس و ریچادر ویلژوئن اولین توصیف دقیق شیمیایی و سنگ شناسی یک سری جدید و مهم سنگهای آتشفشانی را که واجد انواع اولترامافیکها بود ، منتشر ساختند. از آن زمان تا به امروز سنگ شناسی آذرین همانند دیگر رشته‌های علوم فراز و نشیبهای بسیاری را پشتسر گذاشته و با کوشش پیشگامان علم پترولوژی تجربی ، بررسی شرایط تشکیل کانیها و سنگها ، بویژه سنگهای آذرین و دگرگونی رو به رونق نهاد. انواع سنگهای آذرین انجماد ماگما به سنگهای آذرین ، یا در سطح زمین صورت می‌گیرد و یا در داخل پوسته زمین ، بنابراین بر حسب اینکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرین خواهیم داشت. سنگهای آذرین خروجی: سنگهای آذرینی را که از انجماد ماگما در سطح زمین بوجود می‌آید سنگهای آذرین خروجی می‌نامند. سنگهای آذرین نفوذی: به آن دسته از سنگهای آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل می‌گردد سنگهای آذرین نفوذی گفته می‌شود. سنگهای آذرین نفوذی خود در پوسته زمین به اشکال مختلفی منجمد می‌شوند که شامل موارد زیر می‌باشند. انواع سنگهای آذرین از نظر رنگ سنگهای آذرین فلسیک یا روشن سنگهای آذرین مافیک یا تیره سنگهای آذرین بینابینی

تاریخچه ی گیاه شناسی

تاریخچه ی گیاه شناسی در بین کارهای آغازین مربوط به گیاه شناسی که تقریبا 300 سال قبل بعد از میلاد نوشته شده دو رساله بزرگ توسط تئوفراستوس (فیلسوف یونانی) دیده می‌شود: درباره تاریخچه گیاهان (Historia Plantarum) و درباره اهداف گیاهان. این دو کتاب روی هم بیشترین تأثیر را در دوران باستان و قرون وسطی در علم گیاه شناسی داشته‌اند. Dioscorides نویسنده پزشکی رومی شواهد مهمی مبنی بر دانش یونانیان و رومیان درباره گیاهان دارویی ارائه می دهد. رابرت هوک (Robert Hooke) در سال 1665 با استفاده از یک میکروسکوپ ابتدایی، یاخته را در چوب پنبه و اندک زمانی بعد در بافت گیاه زنده کشف کرد. او با نگاه به یک برش باریکی از چوب پنبه نوشت: من توانستم تعداد بسیار زیادی منفذ و سوراخ در آن مشاهده کنم که بیشتر شبیه کندوی عسل هستند، این روزنه‌ها یا یاخته‌ها عمق زیادی نداشتند اما تعداد بسیار زیادی جعبه کوچک محسوب می‌شوند. (Leonhart Fuchs) نویسنده آلمانی، (Conrad Gessner) نویسنده سوئیسی و (Nicholas Culpeper) و (John Gerard) نویسنده گان انگلیسی یک کتاب گیاهی منتشر کردند که اطلاعاتی را درباره گیاهان داروئی ارائه می‌کرد.

حوزه عمل زیست شناسی

مقاله اصلی : فهرست رشته های زیست سناسی

زیست شناسی به یک عمل تحقیقی گسترده تبدیل گردیده یعنی که این علم عموما تنها بعنوان یک رشته منفرد مورد مطالعه قرار نمی گیرد ، بلکه بعنوان تعدادی از زیر رشته های دور هم گرد آمده مورد بررسی قرار می گیرد . ما چهار دسته بندی کلی را اینجا در نظر می گیریم . اولین گروه کلی شامل رشته هایی است که ساختارهای اصلی سازگان زنده را مورد مطالعه قرار می دهد : سلول ها ، ژنها و غیره ؛ گروه بندی دوم عمل این ساختارها را در سطح بافت ها ، اندام ها و بدن مطالعه می کند ؛ یک گروه بندی سوم موجودات و تاریخچه های حیات آنان را مورد نظر دارد ؛ آخرین گروه بندی رشته ها بر فعل و انفعالات موجودات توجه دارد. بهر حال توجه به این امر مهم است که این مرزبندی و گروه بندی و توصیفات شرح ساده شده ای از پژوهش های زیست سناختی است. در واقع مرز بندی های این رشته ها خیلی متغیر است و بیشتر رشته ها اغلب روش ها را از یکدیگر عاریه می گیرند. مثلا زیست شناسی تکاملی برای تعیین زنجیره های دی ان ای ( اسید دزوکسی ریبونوکلئیک ) که به درک گوناگونی وراثتی یک جمعیت کمک می کند بیشتر به روش های زیست شناسی مولکولی تکیه دارد ؛ و فیزیو لوژی در تشریح عمل سیستم های اندام بطور ممتد از اصول زیست شناسی سلولی عاریه می گیرد.

ساختار حیات

طرح کلی سلول جانور نشانگر اندامک ها و ساختارهای متنوع است.
مقاله های اصلی: زیست شناسی مولکولی ، زیست شناسی سلولی ، علم وراثت ، زیست شناسی رشدی

طرح کلی از نوعی سلول جانوری نمایش organelles گوناگون و تشکیل دادن آن.

زیست شناسی مولکولی مطالعه زیست شناسی در سطح مولکولی است. این رشته با دیگر زمینه های زیست سناسی ، بویژه علم وراثت و زیست شیمی ، همپوشی دارد.عمدتا زیست شناسی مولکولی توجه خود را به درک فعل و انفعالات میان سیستم های گوناگون یک سلول ، شامل رابطه اسید دزوکسی ریبونوکلئیک( دی ان ای ) ، اسید ریبونوکلئیک (آر ان ای ) و ترکیب پروتیئن و پی بردن به اینکه چگونه این فعل و انفعالات تعدیل می شوند .
زیست شناسی سلولی خواص فیزیولوژیکی سلول ها، و همچنین نحوه رفتار آنها ، و محیط زیست آنها را مورد مطاله قرار می دهد. این کار هم در سطح ذره بینی و هم در سطح مولکولی انجام می گیرد.زیست شناسی سلولی هم موجودات تک سلولی مثل باکتری ها و هم سلول های تخصیص یافته در موجودات چند سلولی مثل انسانها را مورد بررسی قرار می دهد.
پی بردن به ترکیب سلول ها و ابنکه سلول ها چگونه کار می کنند برای تمام علوم زیستی ضروری است. درک شباهت ها و تفاوتهای میان سلول ها بویژه برای میدانه های زیست شناسی مولکولی و سلولی اهمیت دارد . این شباهت ها و تفاوت های اساسی هدفی واحد را بوجود آورده و به رشته هایی که از مطالعه یک نوع سلول بدست آمده اندبه انواع دیگر سلول ها برون یابی و تعمیم می یابند.
علم وراثت علم شناخت ژنها ، وراثت و دگرگونی موجودات زنده است. در تحقیقات اخیر ، علم وراثت ابزار مهمی را در بررسی چگونگی عملکرد یک ژن خاص بدست می دهد ، مثل تحلیل فعل و انفعالات وراثتی . معمولا در موجودات زنده اطلاعات وراثتی بصورت کروموزومهایی منتقل می گردد ، در اینجا این اطلاعات بصورت ساختار شیمیایی مولکول های خاصی از ماده توارثی اسید دزوکسی ریبونوکلئیک( دی ان ای) ارائه می گردد .
ژنها اطلاعات لازم برای تر کیب پروتئین ها را کد گزاری می کنند ، که در عوض نقش مهمی را در اثر گذاری ایفا می کنند . در بسیاری از موارد آخرین رخ مانه موجود زنده را بطور کامل تعیین نمی کنند .
زیست شناسی رشدی فرایند ی را بررسی می کند که با آن موجودات زنده رشد و نمو می کنند با ظهور علم رویان شناسی ، زیست شناسی رشدی امروزی کنترل وراثتی رشد سلول ، تفکیک و " زمان بوجود آمدن " سلول ها را مورد مطالعه قرار می دهد که این هم فرایندی است که موجب رشد بافت ها ، اندامها و کالبد می شود . موجودات زنده نمونه گرفته شده برای زیست سناسی رشدی شامل کرم حلزونی شکل کائنور هابدیتیس الگانس , کرم میوه دروسوفیلا ملانو گاستر ، ماهی گور خر براکیدانیو رریو ، موش موس کولو و علف هرز آرابیدوپسیس ثالیانا می باشد .

فیزیولوژی موجودات

مقالات اصلی: فیزیولوژی ، کالبد شناسی

فیزیولوژی فرایند های مکانیکی ، فیزیکی و زیست شیمی موجودات زنده را مورد بررسی قرار می دهد، با تلاش در در اینکه چگونه تمام ساختارها در غالب یک ساختار کل عمل می کنند . معمولا فیزیولژی به دو نوع فیزیولوژی گیاهی و فیزیولوژی جانوری تقسیم شده است ، ولی اصول آن جامع می باشد ، بدون توجه به اینکه چه موجود خاصی تحت مطالعه است . مثلا هر مطلبی که در مورد سلول مخمر بدست می آید در مورد سلول های انسان ها نیز بکار گرفته می شود . رشته فیزیولوژی جانوری ابزارها و روش های فیزیلوژی انسانی را به گونه های جانوری عیر انسانی تعمیم می دهد . همچنین فیزیلوژی گیاهی روش ها را از هر دو رشته عاریه می گیرد .
کالبد شناسی بخش مهمی از فیزیولوژی است و بدنبال این است که سازگان اندام در جانوران از قبیل اعصاب ، اراده ، غدد ترشحی و سیستم های تنفسی و گردش خون آنها چگونه کار می کنند و با همدیگر فعل و انفعال دارند. مطالعه این سیستم ها با رشته های از لحاظ طبی توجیه شده ای مثل عصب شناسی ، ایمنی شناسی و امثال آنها وجه اشتراک دارد .

گوناگونی و تکامل موجودات

در وراثت جمعیتی ،تکامل جمعیت ارگانیسم ها به سفر در یک چشم انداز سازگار تشبیه می شود ،فلش ها جریان ارجح یک جمعیت را در آن چشم انداز نشان می دهد ، و نقطه های AوBوC نقاط بهینه محلی هستند. توپ قرمز جمعیتی را نشان می دهد که از یک ارزش سازگار بسیار پایین به سمت بالای قله حرکت می کند.

در علم وراثت جمعیتی تکامل یک جمعیت از موجودات گاهی مثل حرکت در یک منظره سلامتی به نظر می رسد . پیکانها روند قابل قبولی از حیات یک جمعیت را در این چشم انداز نشان می دهند و رده های الف ، ب و ج گزینه های موضعی هستند . گوی قرمز رنگ جمعیتتی را نشان می دهد که از یک سطح سلامتی بسیار پایین به بالاترین نقطه سلامتی صعود کرده است .

مقالات اصلی : زیست شناسی تکاملی ، گیاه شناسی ، جانور شناسی

زیست شناسی تکاملی به منشاْ و نسل گونه ها و همچنین دگرگونی آنها در طول زمان ، یعنی تکامل آنها ، مربوط می شود . زیست شناسی تکاملی یک رشته فراگیر است ، زیرا این رشته دانشمندانی را از بسیاری از رشته های بسیار سنتی متمایل به آرایه شناختی بکار می گیرد . بعنوان مثال این رشته معمولا دانشمندانی را می طلبد که آموزشی تخصصی در مورد مباحث موجودات خاصی مثل مباحث مطالعه پستانداران ، پرنده شناسی و یا خزنده شناسی دیده اند ولی از این موجودات بعنوان سازگانی برای پاسخگویی به سؤالات عمومی در مبحث تکامل استفاده می کنند . معمولا این رشته باستان شناسان را نیز که از سنگواره ها برای جواب به سؤالاتی در مورد نوع و زمان تکامل و همچنین نظریه پردازانی در زمینه هایی نظیر علم وراثت جمعیتی و نظریه تکاملی را بکار می گیرد . در زیست شناسی رشدی سالهای 1990 با مطالعه زیست شناسی رشدی تکاملی دخول مجددی به زیست شناسی تکاملی پس از دفع اولیه آن از ترکیب امروزی صورت گرفت . رشته های مرتبطی که اغلب جزو زیست شناسی تکاملی بحساب می آیند شامل تکامل نژادی ، سیستماتیک و علم رده بندی جانداران می شود .
دو رشته اصلی سنتی متمایل به آرایه بندی گیاه شناسی و جانور شناسی است . گیاه سناسی مطالعه علمی گیاهان است . گیاه شناسی زنجیره ای گسترده از رشته های علمی را پوشش می دهد که رشد ، تکثیر ، سوخت و ساز ، گسترش ، مرض و تکامل حیات گیاه را مورد مطالعه قرار می دهند . جانور شناسی رشته ای است که مرتبط با مطالعه جانداران است ،و نیز در بر گیرنده فیزیولوژی جانداران که تحت بررسی علوم گوناگونی مثل کالبد شناسی و رویان شناسی است می شود . ساز و کارهای معمول وراثتی و رشدی جانداران و گیاهان مورد مطالعه زیست شناسی مولکولی ، علم وراثت مولکولی و زیست شناسی رشدی است . بوم شناسی جانداران تحت پوشش بوم شناسی رفتاری و دیگر رشته هاست .

رده بندی حیات

به سیستم رده بندی چیره رده بندی لینائین می گویند که شامل رده ها و نامگذاری دو جمله ای می شود . چگونگی نامگذاری موجودات زنده تابع قرار داد های بین المللی از قبیل کد بین المللی نامگذاری وابسته به گیاه شناسی ( آی سی بی ان ) ، کد بین المللی نامگذاری وابسته به جانور شناسی ( آی سی زد ان ) و کد بین المللی وابسته به باکتری است ( آی سی بی ان ) . چهارمین پیش نویس قرارداد پادزیست در سال 1997 در تلاش برای یکنواخت کردن نامگذاری در سه زمینه منتشر شد ، اما به نظر نمی رسد که این پیش نویس هنوز هم بطور رسمی بکار گرفته شده باشد .کد بین المللی رده بندی و نامگذاری ویروس ها ( آی سی وی سی ان ) خارج از مقوله پادزیست قرار می گیرد .

فعل و انفعالات موجودات

یک شبکه غذایی ، یک تعمیم به زنجیره غذایی ، نشانگر روابط پیچیده میان موجودات زنده در یک بوم سازگان است .

مقالات اصلی : بوم شناسی ، رفتار شناسی جانوری ، رفتار

بوم شناسی توزیع و فراوانی موجودات زنده و فعل و انفعالات بین موجودات و محیط زیست آنها را مورد مطالعه قرار می دهد. محیط زیست یک موجود هم شامل زیستگاه آن موجود می شود که می توان آن را بعنوان مجموعه ای از عناصر بیجان محلی از قبیل اقلیم و زمین شناسی توصیف کرد و هم شامل دیگر موجودات که با آن موجود زیستگاه مشترکی دارند می گردد . سیستم های بوم شناختی در چندین سطح مختلف ، از افراد و جمعیت ها گرفته تا سطح بوم سازگان و زیست کره مورد مطالعه قرار می گیرند . بوم شناسی یک علم چند شاخه ای است که به بسیاری از دیگر شاخه های علم متصل می گردد .
رفتار شناسی جانوری ، رفتار جانور را ( بویژه حیوانات اجتماعی مثل نخستین ها و کانید ها ) بررسی کرده و گاهی شاخه ای از علم جانور شناسی بحساب می آید . رفتار شناسان جانوری بر حسب نظریه انتخاب اصلح در طبیعت بویژه علاقمند به شناخت تکامل رفتار و درک رفتار بوده اند . به عبارتی اولین رفتار شناس جانوری امروزی چارلز داروین بوده که کتاب او با عنوان " بیان احساسات در حیوانات و انسانها" بسیاری از رفتار شناسان جانوری را تحت تاثیر قرار داد .

تاریخچه واژه " زیست شناسی "

این کلمه که از ترکیب واژه یونانی ( بیاس ) ، به معنی “زندگی” و (لوگاس ) به معنی “دلیل منطقی” شکل یافته ، به نظر می آید در معنای کنونی اش توسط گات فرید رین هولد و جین بپتیسته لامارک بطور مستقل مرسوم شده باشد . گاهی اوقات گفته می شود که خود این کلمه در سال 1800 کارل فردریک برداخ بکار برده شده ، اما این واژه در جلد سوم کتاب Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologiabiologia, phytologia generalis et dendrologia اثر مایکل کریستوف هانوف ، انتشار یافته به سال 1766 به چشم می خورد.

مهندسی برق

گرما

براي توضيح درباره آنچه هنگام شکستن ديوار صوتي روي مي دهد ، ابتدا بايد به صوت به چشم موجي با سرعت انتشار محدود نگاه کرد.همه شما با اثرات ناشي از محدود و نسبتا کم بودن سرعت صوت آشنايي داريد؛ بازتاب صدا در کوه ، تاخير زماني در شنيدن صداي بلندگوهايي که يک چيز را پخش مي کنند و شنيدن صداي رعد پس از ديدن برق . در سطح دريا و دماي 22درجه ، امواج صوتي با سرعت 345متر بر ثانيه يا 1240کيلومتر در ساعت منتشر مي شوند. هر چه دما و فشار کاهش يابد، سرعت صوت کم مي شود، به طوري که براي هواپيمايي در ارتفاع 35هزار پايي - جايي که دما 54- درجه است سرعت صوت به 295متر در ثانيه يا 1060کيلومتر در ساعت مي رسد. حالا يک منبع صوتي را تصور کنيد که يک پالس در ثانيه در فضا پخش مي کند. اين پالسها را مي توان به صورت پوسته هاي کروي از هواي پرفشار که با سرعت صوت بزرگ مي شوند و صوت را منتشر مي کنند تصور کرد (درست مانند دايره هاي ايجاد شده در سطح آب پس از پرتاب يک سنگ) به اين کره ها جبهه هاي موج مي گوييم . اگر چشمه ساکن باشد ، اين کره ها، مانند دايره هاي آب هم مرکز خواهند بود ؛ اما اگر منبع شروع به حرکت کند، اين کره ها را در جهت حرکتش جابه جا خواهد کرد. به طوري که فاصله کره ها از هم در يک طرف (در جهت حرکت) کمتر و در طرف مقابل بيشتر خواهد شد. (با رسم شکل اين مطلب را خواهيد ديد). مقدار اين جابه جايي بستگي به سرعت منبع نسبت به سرعت انتشار صوت دارد. هر چه سرعت منبع بيشتر باشد، به جبهه هاي موجي که در هر لحظه توليد مي کند، نزديکتر شده و بنابراين فاصله جبهه ها در مقابل منبع کمتر و کمتر مي شود، تا اين که در سرعت صوت ، منبع به موج صوتي خود مي رسد و با آن حرکت مي کند. به طوري که جبهه هاي کروي امواج توليد شده همگي مقابل منبع انباشته مي شوند. (مثل حلقه هاي تودرتو با شعاعهاي مختلف که در يک نقطه بر هم مماسند). از نظر فيزيکي جبهه هاي موج نشاندهنده تغييرات فشار هوا هستند و همين تغييرات فشار است که گوش ما آن را به صورت صدا مي شنود.

حالا تصور کنيد همه اين جبهه هاي موج پرفشار جلوي يک هواپيما که با سرعتي در آستانه سرعت صوت حرکت مي کند جمع شود. در اين صورت جبهه ها همديگر را تقويت مي کنند و يک موج فشار با دامنه بسيار زياد تشکيل مي دهند. اين موج ، نيروي مقاومت هوا را زياد مي کند و باعث کاهش نيروي بالابر و دشواري کنترل هواپيما مي شود. وقتي سرعت هواپيما با افزايش توان از سرعت صوت پيشي مي گيرد، از اين سد و ديوار صوتي عبور مي کند و به اصطلاح ديوار صوتي را مي شکند. در اين حالت موج ، دامنه تشکيل شده که به آن shock wave گفته مي شود در هوا منتشر مي شود و به زمين مي رسد. شدت موج رسيده به زمين به ارتفاع هواپيما و اندازه آن بستگي دارد. اگر هواپيما به قدر کافي به زمين نزديک باشد موج فشار مي تواند آنقدر قوي باشد که باعث شکستن شيشه ها، تخريب ساختمان هاي سست و يا کاهش شنوايي افراد شود. شکستن ديوار صوتي يا گذشتن از سرعت صوت ، اولين بار در 14اکتبر 1947 و به وسيله چاک بيگر، خلبان نيروي هوايي امريکا با هواپيماي -X1 که به همين منظور ساخته شده بود اتفاق افتاد. امروزه بيشتر هواپيماهاي جنگنده براحتي از سرعت صوت مي گذرند، به طوري که سرعت بعضي مانند SR71 به 3600کيلومتر در ساعت 3برابر سرعت صوت مي رسد. اما تصوير بالا به شما امکان مي دهد که اين پديده صوتي را ببينيد! اين تصوير که به وسيله جان گي در جولاي 1999 گرفته شده است ، يک فروند هواپيماي F18 هورنت را در حال عبور از ديوار صوتي بر فراز اقيانوس آرام نشان مي دهد. اشتباه نکنيد. ابرسفيد رنگ صدا نيست . در اطراف بالهاي هواپيما بخصوص در شرايط پرواز صوتي ، مناطق کم فشار فراواني ايجاد مي شود. اگر هوا بخار آب زياد داشته باشد، فشار هواي پايين ، آب موجود در هوا را متراکم مي کند و باعث ايجاد ابري از بخار در اطراف آن مي شود. وقتي هواپيما از ديوار صوتي عبور مي کند، هوا به طور موضعي با shock wave آشفته و بخار ناپديد مي شود. جان گي عکس را در لحظه اي که صداي غرش را شنيد ، درست پيش از ناپديدشدن ابر ، گرفته است .

---