کروموزوم ها در هسته سلول قرار دارند. یک کروموزوم رشته ای طولانی از مجموعه ای از ژن ها است. کروموزوم ها حامل اطلاعات وراثتی (DNA) هستند. کروموزوم ها از کروماتین فشرده تشکیل شده اند. (کروماتین مجموعه ای از مولکول ها شامل DNA، پروتئین و RNAاست.)
یک کروموزوم کپی نشده، تک رشته ای است. همه کروموزوم های انسانی دو بازو دارند. یک بازوی کوتاه و یک بازوی بلند که سانترومر آنها را به هم متصل می کند.
منطقه بازوی کوتاه، بازوی p نامیده می شود. منطقه بازوی بلند بازوی q نامیده می شود. منطقه انتهایی یک کروموزوم، تلومر نامیده می شود.
وقتی کروموزوم کپی می شود، این دو کروموزوم یکسان کروماتیدهای خواهر نامیده می شوند.
به این ترتیب کروماتیدهای خواهردو نسخه یکسان از یک کروموزوم هستند. کروماتیدهای خواهر به وسیله سانترومر به هم متصل می شوند.
هنگامی که یک جفت کروماتید خواهر از یکدیگر مجزا می شوند، هر کدام به صورت یک کروموزوم کامل در می آیند.
شما 46 کروموزوم (23 جفت کروموزوم) دارید. نخود تنها 12کروموزوم دارد درحالی که سگ 78 کروموزوم دارد. تعداد کروموزوم ها نه به هوش مربوط است و نه به پیچیدگی موجود زنده. به عنوان مثال خرچنگی با 200 کروموزوم وجود دارد. اما آیا این موضوع خرچنگ را پنج برابر دقیق تر و یا پیچیده تر از انسان می کند؟
ممکن است در یک گونه، موجوداتی با تعداد متفاوت کروموزوم ها وجود داشته باشند. در اغلب گیاهانی که از یک گونه اند مجموعه های متفاوتی از کروموزوم ها یافت می شود.
تاجر پوست در قاهره، 1880. اثر ژان لئون ژروم (1824-1904) مجسمه ساز و نقاش فرانسوی سبک کلاسیک. محل نگهداری اثر مجموعه ای خصوصی. اندازه اثر 61.5 در 50.2 سانتی متر.
چشم انداز آبشار نیاگارا از دور، 1830، اثر توماس کول (1801-1848) نقاش انگلیسی (فعال در آمریکا). محل نگهداری اثر مؤسسه هنر شیکاگو-ایلینوی ایالات متحده آمریکا.
باستان شناس کیست؟ باستان شناس در حیطه شغلیش چه کارهایی انجام می دهد؟ در این مطلب واقعیت ها و اطلاعات جالبی درباره این موضوعات و نیز فرصت هایی که این شغل در اختیار علاقه مندان قرار می دهد بیان می شود. (به مقالات Archaeologist و Archaeology Facts مراجعه کنید.)
•باستان شناسی آموختن درباره مردمان گذشته است، این که چگونه زندگی می کردند، چه شکلی بودند و چه ابزاری را مورد استفاده قرار می دادند. با کمک باستان شناسی درباره فرهنگ مردم دنیای باستان هم اطلاعاتی کسب می کنیم. به این ترتیب باستان شناسان دانشمندانی هستند که به مطالعه بقایای تمدن ها یا گروه های انسانی می پردازند.
•کار باستان شناسی تاحدودی مثل قرار دادن تکه های یک پازل در کنار هم است که البته تعداد زیادی از تکه های آن گم شده اما بیشتر شبیه کار کارآگاهان است. باستان شناسان به آن چه که انسان ها از گذشته ها به جا گذاشته اند علاقه مندند و به بررسی نحوه زندگی انسان ها، خانه ها، لباس ها، استخوان ها و حتی زباله های به جا مانده از آنها می پردازند. در واقع، مکان مربوط به زباله های قدیمی یکی از بهترین مکان ها برای پیدا کردن آثار گذشته است.
لحظه ای که باستان شناسان قطعه ای از پازل را پیدا می کنند و چیزی را کشف می کنند می تواند لحظه بسیار هیجان انگیزی باشد.
•باستان شناسان جوامع بشری گذشته را از طریق شناسایی و تجزیه و تحلیل آن چه که بر جا گذاشته اند مورد مطالعه قرار می دهند. اینها شامل آثار مکشوفه مربوط به میلیون ها سال پیش تا چیزهایی است که در زمان های اخیر به وجود آمده اند می شود.
•در رابطه با 99 درصد تاریخ بشر هیچ سابقه مکتوبی وجود ندارد. این یکی از دلایلی است که باعث شده باستان شناسی بسیار مهم باشد.
•باستان شناسی به ما کمک می کند بفهمیم انسان ها چگونه تکامل یافته اند و فرهنگ چگونه توسعه یافته است.
•باستان شناسان مکان یابی می کنند، حفاری می کنند و داده ها را تجزیه و تحلیل می کنند تا به ما کمک کنند گذشته را درک کنیم.
•در باستان شناسی می تواند جنبه های تاریخ هنر، ادبیات باستان، فیزیک، شیمی، جغرافیا و زمینه های دیگر لحاظ شود.
•اگر شما می خواهید باستان شناس شوید، خوب است به مطالعه موضوعاتی مانند آمار، جغرافیا و زمین شناسی بپردازید.
•باستان شناسی به ما کمک می کند بفهمیم چگونه اولین جوامع بشری از آتش، ابزارهای سنگی، فلزات و کشاورزی بهره می برده اند.
•باستان شناسان در آفریقا ابزارهای سنگی ای یافته اند که به وسیله انسان ها در میلیون ها سال پیش درست شده اند.
•نوشته های به جا مانده از بسیاری از جوامع باستانی اغلب جانبدارانه یا گمراه کننده است چراکه به جای این که عموم مردم را در نظر داشته باشد تحت تأثیر ثروت و قدرت قرار داشته. باستان شناسان باید هنگام تحقیق این را در نظر داشته باشند.
•یکی از مشکلاتی که باستان شناسان در سراسر جهان با آن رودر رو هستند غارت مکان های مختلف باستان شناسی مانند مقبره ها و مدفن ها است.
بدن ما حدود 210 نوع سلول مختلف دارد. هر سلول (مانند سلول استخوانی، سلول خونی و …) کاری متفاوت انجام می دهد تا به بدنمان کمک کند وظایفش را انجام دهد. اما سلول های بدن ما از کجا می فهمند چگونه باید وظایفشان را انجام دهند؟ پاسخ در DNAاست.
رشته های DNA در درون ساختارهایی به نام کروموزوم ها قرار دارند. کروموزوم ها هم درون هسته سلول های ما هستند.
DNA مخفف اسید دئوکسی ریبونوکلئیک است. DNA مولکولی خاص است چرا که دارای کدی برای هر سلول بدن ما است. هر سلول بدن ما از DNA به عنوان یک کتابچه راهنما و دستورالعمل استفاده می کند. به عبارت دیگر سلول ها دستورالعمل هایشان را درباره این که چه کاری انجام دهند از DNA دریافت می کنند. اگر DNA را با رایانه مقایسه کنیم می بینیم که DNA چیزی مثل برنامه رایانه ای یا کد است. سلول سخت افزار است.
DNA مولکولی درشت است که از دو زنجیره مارپیچی طولانی از نوکلئوتیدها تشکیل شده است.
چهار نوع مختلف از نوکلئوتیدها وجود دارد: آدنین، تیمین، سیتوزین و گوانین. نوکلئوتیدها معمولاً به وسیله حرف اولشان نشان داده می شوند:
A – آدنین T – تیمین C– سیتوزین G– گوانین
خود نوکلئوتیدها از سه بخش قند 5-کربنی، یک گروه فسفات و بازهای نیتروژنی تشکیل شده اند.
چنان که گفته شد همه نوکلئوتیدها به صورت دو زنجیره طولانی به هم پیچ خورده قرار گرفته اند. این شکل پیچ خورده، مارپیچ دوگانه نامیده می شود. این زنجیره دوگانه می تواند خودش را تکثیر کند. فرآیند تکثیر هر بار که یک سلول تقسیم می شود رخ می دهد.
اطلاعات درون کد ژنتیکی (کد ژنتیکی دستورالعمل درون یک ژن است که به سلول می گوید چگونه یک پروتئین خاص را بسازد) از DNA به RNA عبور می کند تا به این وسیله پروتئین ها ساخته شود. چراکه اطلاعات ژنتیکی موجود در درون DNA به تنهایی نمی تواند پروتئین بسازد. کد ژنتیکی، زنجیره ای حاوی 64 سه تایی نوکلئوتیدها است. این سه تایی ها کدون (codon) نامیده می شوند. درواقع مثل این است که هر سه حرف (نوکلئوتید) یک کلمه به نام کدون را می سازند. رشته ای از کدون ها ممکن است شبیه به این باشند:
ATC TGA GGA AAT GAC CAG , …
چنان که گفته شد تنها چهار نوع مختلف از نوکلئوتیدها یا تنها چهار حرف مختلف وجود دارد اما مولکول های DNA هزاران حرف دارند و در نتیجه امکان به وجود آمدن میلیاردها، میلیارد ترکیب مختلف ایجاد می شود. دستورالعمل های موجود در هر رشته DNA که می گوید یک سلول چگونه یک پروتئین خاص بسازد ژن نام دارد. این پروتئین ها به وسیله سلول ها مورد استفاده قرار می گیرند تا عملکردهای خاصی انجام دهند، رشد کنند و به حیاتشان ادامه دهند.
یک حقیقت جالب درباره DNA وجود دارد و آن این که حدود 99.9 درصد از DNA افراد ساکن سیاره زمین دقیقاً یک شکل است. تنها 0.1 درصد با هم متفاوت است که باعث می شود ما منحصر به فرد باشیم.
اگر درباره خاک زیر پایتان فکر کنید از پیچیدگی آن متحیر می مانید. خاک ها از نظر ترکیب و ساختار ذرات با هم متفاوتند. ترکیب و ساختمان خاک به دقت از سوی کشاورزانی که به خاک مناسب برای کاشت محصولات نیاز دارند و همچنین مهندسانی که ممکن است به فهم خاک برای مقاصد مختلف نیاز داشته باشند مورد بررسی قرار می گیرد. (به مطلب What is Soil? – Definition, Structure & Types نوشته دکتر ربکا گیلسپی استاد سلامت دانشگاه اشفورد مراجعه کنید.)
خاک برای پایداری اکوسیستم هم اهمیتی حیاتی دارد چراکه به صورت محیط طبیعی برای رشد پوشش گیاهی عمل می کند. در این مطلب تعریفی از خاک ارایه می گردد و عوامل تعیین کننده ساختار و نوع خاک مورد بررسی قرار می گیرد.
خاک چیست؟
خاک را می توان مواد آلی و غیرآلی روی سطح زمین تعریف کرد که محیطی را برای رشد گیاهان فراهم می کند. خاک که در طول زمان و به کندی ایجاد می شود، از مواد مختلف زیادی تشکیل شده است. مواد غیرآلی و نیز موادی که حیات ندارند شامل سنگ های فرسایش یافته و مواد معدنی هستند. فرسایش فرآیندی مکانیکی و یا شیمیایی است که در اثر آن سنگ ها به قطعات کوچک تری تبدیل می شوند.
هنگامی که سنگ ها فرومی پاشند، با مواد آلی مخلوط می شوند. مواد آلی موادی هستند که منشأ آنها موجودات زنده اند. به عنوان مثال، وقتی گیاهان و جانوران می میرند و تجزیه می شوند، مواد مغذی ای را آزاد می کنند که به خاک برمی گردد.
لایه های خاک
اگر می خواهید درباره خاک مطالعه می کنید، مفید است که بیلی را در دست بگیرید و سوراخی نسبتاً بزرگی را در آن ایجاد کنید. این سوراخ باید طوری باشد که سطح عمودی خاک تا سنگ زیرین آشکار شود. به این شرایط نیمرخ خاک گفته می شود. نیمرخ خاک چیزی مثل اثر انگشت خاک است. نیمرخ یک خاک به خاطر عواملی مثل رنگ، بافت، ساختار، ضخامت و همچنین ترکیب شیمیایی اش با نیمرخ خاک های دیگر متفاوت است.
هر لایه نیم رخ خاک، لایه خاک نامیده می شود. این لایه ها با حروف از هم مشخص می شوند. لایه A ، لایه بالایی و نزدیک ترین لایه به سطح است. شما می توانید این لایه را همان خاک سطحی در نظر بگیرید. به این ترتیب حرفA که در رأس حروف الفبا است به لایه سطحی اطلاق می شود. هنگامی که به لایه های عمیق تر نیمرخ خاک حرکت می کنید، به لایه های B و C می رسید. به طور کلی سه لایه اصلی داریم و بقیه لایه ها فرعی محسوب می شوند. لایه R نیز لایه سنگ بستر است.
انواع خاک
سه نوع اصلی خاک وجود دارد: شنی، سیلت (به آن لای گفته می شود) و رسی. اما بیشتر خاک ها از ترکیب انواع مختلف خاک ها تشکیل شده اند. این که انواع خاک ها چگونه مخلوط می شوند بافت خاک را تعیین می کنند. به عبارت دیگر این که خاک چگونه به نظر می رسد و احساس می شود، بافت خاک است.
یک نوع از خاک، خاک شنی است. شن داخل خاک در واقع ذرات کوچک سنگ فرسایش یافته است. شن نسبتاً درشت و سست است به طوری که آب می تواند به راحتی از میان آن گذر کند. این خاک برای زهکشی خوب است اما برای رشد گیاهان مناسب نیست چراکه خاک شنی آب یا مواد مغذی را نگه نمی دارد.
نوع دیگر خاک، سیلت است. سیلت را می توان به صورت شن نرم در نظر آورد. سیلت آب را بهتر از شن نگه می دارد. اگر شما مقداری سیلت خشک را در دستتان نگه دارید آن را تقریباً مثل آرد احساس می کنید. اگر آب را به سیلت داخل دستتان اضافه کنید، احساس می کنید نرم و لیز است.
خاک رس بسیار ریز دانه است. ذرات خاک رس حتی از سیلت کوچک ترند، بنابراین فضای بسیار کمی بین دانه های ریز آن برای گردش هوا یا آب وجود دارد. درنتیجه، آب خیلی خوب از خاک رس عبور نمی کند و یا فضا برای رشد ریشه های گیاهان فراهم نمی شود. اگر شما کشاورز بودید، دوست نداشتید بیشتر مزرعه تان از خاک رس تشکیل شده باشد. اما اگر کوزه گر بودید، فکر می کردید که خاک رس بهترین نوع خاک است. هنگامی که رطوبت به خاک رس اضافه می شود، می توان از آن یک کاسه سفال یا آجر ساختمانی درست کرد.
ما می توانیم لوم را هم به عنوان نوع چهارم خاک در نظر بگیریم اگرچه این خاک در واقع ترکیبی از شن، سیلت و خاک رس است. خاک های لوم بسته به این که چه مقدار از هر نوع از ذرات خاک در آنها موجود باشد با هم متفاوتند. به طور کلی خاک لوم خاک دلخواه باغبان ها است. خاک لوم نوعی خاک است که رطوبت را در خود نگه می دارد و همچنین برای زهکشی خوب است. اگر شما لوم را در دستتان نگه دارید، می توانید آن را به قالب یک توپ درآورید، اما توپی که به راحتی از هم می پاشد.
ساختمان خاک
ساختمان خاک براساس چیدمان هر ذره شن، سیلت و رس بنا شده است.
وقتی ذرات خاک را به یکدیگر متصل می کنیم، دانه های خاک تشکیل می شوند. این دانه ها اشکال متفاوتی را به وجود می آورند. این اشکال به ما می گویند آب چگونه (سخت یا آسان) میان خاک نفوذ می کند.
برای مثال، اگر ساختار خاک دانه دانه است، به این معنی است که این خاک از خرده های کوچک خاک ساخته شده است. آب به راحتی از این ساختارهای کوچک گذر می کند و در نتیجه، ساختار دانه دانه ای برای زهکشی و هوادهی مناسب است. اما اگر ساختار خاک ورقه ای باشد، ذرات خاک یک ساختار بشقابی شکل یا عدسی مانند افقی دارند. این باعث می شود آب به کندی از اطراف بشقاب ها عبور کند و در نتیجه این خاک برای گردش آب و هوا مناسب نیست. ساختار ورقه ای در خاک بسیار متراکم، مانند خاک جنگل و رسوب دریاچه معمول است.
سرگردان در بالای دریای مه، 1818، اثر دیوید فریدریش (1774-1840) نقاش آلمانی سبک رمانتیک. محل نگهداری اثر هامبورگ آلمان. اندازه اثر 98.4 در 74.8 سانتی متر.
احتمالاً تاکنون درباره رنگ خاص چشم ها و شکل خاص موهایتان فکر کرده اید. دلیل این که شما رنگ چشم و شکل موی خاص خودتان را دارید انتقال ژن است. چنان که گرگور مندل کشف کرد، صفات از راه انتقال ژن، از پدر و مادر به فرزندان به ارث می رسند. (به مطلب Why We Look Like Our Parents مراجعه کنید.)
ژن ها بخش های DNA واقع بر روی کروموزوم های ما هستند. با تولید مثل جنسی، ژن ها از یک نسل به نسل دیگر انتقال می یابند.
ژنی که برای یک صفت خاص است می تواند در بیش از یک شکل و یا آلل وجود داشته باشد. سلول های جانوران برای هر مشخصه یا صفت، معمولاً دو آلل به ارث می برند. یک جفت آلل برای یک صفت معین ممکن است هموزیگوت (دارای آلل های یکسان) و یا هتروزیگوت (دارای آلل های مختلف) باشند.
هنگامی که هر دوی آلل ها یکسان باشند، ژنوتیپ برای آن صفت یکسان است و در نتیجه فنوتیپ یا ویژگی ای که مشاهده می شود، به وسیله آلل های هموزیگوت تعیین می شود. هنگامی که هر دوی آلل ها برای یک صفت متفاوت و یا هتروزیگوت باشند، چندین احتمال ممکن است رخ دهد. در صورت غلبه هتروزیگوت معمولاً این روابط در سلول های جانوری دیده می شود: تسلط کامل، تسلط ناقص، و هم بارزی.
پژوهش های مندل
اصول حاکم بر وراثت به وسیله راهبی به نام گرگور مندل در سال 1860 کشف شد. (به مطلب Mendel's Law of Segregation مراجعه کنید.)
مندل پژوهش هایش را با گیاه نخود انجام می داد که گیاهی است که قادر به خود لقاحی است. او هفت صفت را برای مطالعه انتخاب کرد. به عنوان مثال، یکی از صفاتی که مندل مورد مطالعه قرار داد رنگ غلاف نخود بود. بعضی از گیاهان نخود دارای غلاف سبزند و بقیه غلاف زرد دارند. وی متوجه شد که از گیاه نخود با غلاف زرد، نخود با غلاف زرد به وجود می آید.
وی سپس آزمایشاتش را با گرده افشانی گیاه نخود زرد با گیاه نخود با غلاف سبز ادامه داد تا بفهمد با این کار گیاهان نخود جدید چه شکلی پیدا خواهند کرد.
اگر درباره خاک زیر پایتان فکر کنید از پیچیدگی آن متحیر می مانید. خاک ها از نظر ترکیب و ساختار ذرات با هم متفاوتند. ترکیب و ساختمان 
