مبانی فیزیولوژی جانوری جلد اول

مبانی فیزیولوژی جانوری جلد اول

<span class="" tabcontainer1_ctl02_ctl00_treetableofcontent_0"="" id="" tabcontainer1_ctl02_ctl00_treetableofcontentn8""="" span="" style="font-family:arial,helvetica,sans-serif;">فصل ۷ سازماندهي عملكردي دستگاه هاي عصبي

یست‌ویکم برای زیست‌شناس فوق‌العاده مهیج است. امروزه زیست‌شناسان جانوری با بررسی ژنوم‌های کامل جانوری، از جمله ژنوم‌های گونه‌های بسیاری از مهره‌داران، ماهی‌ها، تونیکات‌ها، حشرات و کرم‌های نماتود به اطلاعات وسیعی دست یافته‌اند. با وجود این، هنوز به سؤالاتی بنیادی دربارة چگونگی فعالیت ژن‌ها در این ژنوم‌ها و ایجاد اعمال متنوع فیزیولوژیک در زندگی روزمرة جانوران پاسخ داده نشده است. فیزیولوژیست‌ها برای جمع‌بندی اطلاعات جدید دربارة توالی ژنومی در چهار‌چوبی عملکردی و تکاملی پیش‌قدم‌اند و این بخشی از تلاش آنها برای درک چگونگی فعالیت جانوران است. هدف از نوشتن این کتاب درسی، انتقال احساس این هیجان به دانشجویانی است که برای اولین‌بار می‌خواهند فیزیولوژی جانوری را مطالعه کنند. 
یکی از اولین چالش‌هایی که دانشجویان هنگام مطالعة واحد فیزیولوژی جانوری با آن روبه‌رو هستند، دامنة وسیع و متنوع مطالب این درس است. فیزیولوژی هستة مرکزی علوم زیستی است که برای تشکیل پایه‌های فکری محتوای خود از نظریاتی از شیمی، فیزیک، ریاضیات، زیست‌شناسی مولکولی و زیست‌شناسی سلولی استفاده می‌کند. علاوه بر این، دانشجویان باید برای درک کامل تنوع فیزیولوژیک در جانوران، شناخت مقدماتی از زیست‌شناسی محیط‌زیست، اکولوژی، سیستماتیک و زیست‌شناسی تکوینی داشته باشند. هدف از نگارش این کتاب ارائة یک تفکر کاملاً سازمان‌دهی شده و جذاب از اصول بنیادی فیزیولوژی جانوری به دانشجویان است. در این کتاب، مفاهیمی از همة سطوح سازماندهی زیستی تا بررسی تنوع در سلول‌ها و سیستم‌های فیزیولوژیک همة جانوران جمع‌آوری شده است. به‌نظر می‌رسد که این روش، علاقة دانشجویان را علیرغم آمادگی پیشین برمی‌انگیزد.

مفاهیم کلیدی 
کتاب حاضر برای درک بیشتر دانشجویان از مباحث فیزیولوژی حول مضامین کلیدی و مبانی بنیادی در ساختاری قابل فهم ارائه شده است تا حس یادگیری در دانشجویان را برانگیزد.

تمرکز بر اصول پایه‌ای 
در فصل اول چهار موضوع اصلی در فیزیولوژی جانوری معرفی شده‌اند. 
• فرایندهای فیزیولوژیک از قوانین فیزیک و شیمی پیروی می‌کنند. 
• فرایندهای فیزیولوژیک از جنبه‌های هومئوستاتیک تنظیم شده‌اند. 
• فرایندهای فیزیولوژیک محصول ژنوتیپ و محیط‌اند. 
• تنوع فیزیولوژیکی در میان جانوران نتیجة روند‌های تکاملی است.

این مطالب کلیدی در هر فصل برای یکسان‌سازی استنباط‌های خواننده از فیزیولوژی جانوری آورده شده‌‌اند.

تأکیدی بر تنوع و تکامل جانوران 
یکی از اهداف این کتاب، آموزش تنوع فیزیولوژیک در جانوران است، چرا که این تنوع از خصوصیات بنیادی جهان طبیعی است. بر این اساس در این کتاب مباحث جامعی در مورد فرایندهای فیزیولوژیک مهره‌داران و بی‌مهرگان گنجانده شده است و سعی شده است تا در این مباحث تفکر تکاملی در نظر گرفته شود. همچنین مطالعة کتاب‌‌های فیزیولوژی انسانی، باعث شکل‌گیری تصور نادرستی در ذهن دانشجویان می‌شود که فرایندهای فیزیولوژیک در انسان‌ها نمونة مشابهی از این فرایندها در همة جانوران‌اند. بر این اساس در کتاب حاضر سعی شده است تا مثال‌هایی متنوع در بخش مربوط به تکامل آورده شود.

توجه به طبیعت هماهنگ‌کنندة فیزیولوژی جانوری 
در سراسر این کتاب بر ویژگی‌ هماهنگ‌کنندگی فیزیولوژی تأکید شده است که به روش‌های مختلفی مشخص است. برای تقویت این یکپارچگی در قسمت دوم کتاب، هر فصل با بخشی به عنوان سیستم‌های هماهنگ‌کننده پایان می‌یابد. چگونگی برهم‌کنش سیستم مورد بحث در آن فصل با دیگر سیستم‌ها در پاسخ به چالش آن با محیط‌زیست بررسی می‌شود. همچنین این مطالب به دانشجویان کمک می‌کنند که چگونگی ارتباط و وابستگی بین سیستم‌های فیزیولوژیک را بهتر درک کنند.

ائتلاف فیزیولوژی با زیست‌شناسی سلولی و مولکولی 
این کتاب به دو بخش اصلی تقسیم شده است. در بخش اول در مورد پایة سلولی فیزیولوژی جانوری بحث می‌شود. هدف این بخش ارائة زمینه‌ای کلی برای فهم فیزیولوژی جانوری به دانشجویان است و نشان می‌دهد که چگونه جانوران با وجود تشابه در سطح سلولی با دیگر موجودات زنده، متفاوت‌اند. امید است که این شیوه به دانشجویان کمک کند تا چگونگی ارتباط بین علوم مختلف با فیزیولوژی جانوری را درک کنند. به‌نظر می‌رسد که داشتن پایه‌ای قوی در فیزیولوژی سلولی و مولکولی مسئله‌ای ضروری و مهم برای دانشجویان باشد، چرا که طی ده‌سال گذشته با پیشرفت در زمینه‌هایی چون ژنومیک، زیست‌شناسی سلولی و مولکولی، درک ما نسبت به فیزیولوژی جانوری به‌طور چشمگیری تغییر کرده است و درک قوی از این شاخه‌های درسی به مفهوم فیزیولوژی نوین نزدیک است. 
در بخش دوم کتاب، دربارة چگونگی برهم‌کنش سلول‌ها و بافت‌ها برای تشکیل سیستم‌های یکپارچة فیزیولوژیک در جانوران بحث شده است. هر یک از سیستم‌های فیزیولوژیک اصلی در جای خود مورد بررسی قرار گرفته‌اند و برای پاسخ به این سؤال که چگونه جانوران مختلف به‌طور بنیادی از سدهای ساختاری مشابهی برای روبه‌رو شدن با چالش‌های تحمیل‌شده از سوی محیط‌زیست استفاده می‌کنند، بر پایه دو موضوع ثبات و تنوع توجه شده است. 
در بخش دوم کتاب تلاش بیشتری برای ادغام فرایندهای سلولی و مولکولی که زیربنای فرایندهای فیزیولوژیک را تشکیل می‌دهند صورت گرفته است. زیرا این روش به درک ارتباط این مباحث با فیزیولوژی جانوری کمک می‌کند.

روش ائتلاف تنظیم اندوکرینی 
یکی از عوامل منحصر به فرد در سازمان‌دهی این کتاب، شیوة برخورد با سیستم اندوکرینی است. بر این اساس به‌جای انتقال مطالب مربوط به سیستم‌ها به فصلی مجزا، اندوکرینولوژی در بخش اول کتاب در قسمت روش‌های مختلف سیگنال‌رسانی و ارتباط سلولی مورد بحث قرار گرفته است و نقش‌های مختلف فیزیولوژیک آن در فصل‌های بخش دوم کتاب آمده است. به‌نظر می‌رسد که اگر همة مسیر‌های متنوعی که سلول‌ها به‌وسیلة آنها سیگنال‌ها را ارسال و دریافت می‌کنند، در ابتدای کار معرفی شوند، دانشجویان چگونگی کنترل سیستم‌ها توسط هورمون‌ها را بهتر درک می‌کنند. با تثبیت مبانی کنترل سلولی در ابتدای کتاب، این امکان به‌وجود آمده است که تأثیر هورمون‌ها و غدد ویژه در هر سیستم فیزیولوژیکی مورد بحث قرار گیرد که در افزایش هماهنگی نیز نقش زیادی دارد. این شیوه سیستم اندوکرین را به‌عنوان یکی از ابزارهای ارتباط درون‌سلولی در موجودات زندة چند سلولی در چهارچوب تکاملی مناسب خود قرار می‌دهد و به‌وضوح نشان می‌دهد که چگونه ارتباط و هماهنگی در حقیقت برای عملکرد هر سیستم حیاتی ضروری است. 
همچنین در کتاب حاضر سعی شده است برای درک بهتر فرایندها و ارتقا یادگیری از تکنیک‌های مختلف آموزشی کمک گرفته شود. این تکنیک‌ها عبارت‌اند از:

کادرهای ژنتیک و ژنومیک
کادرهای ژنتیک و ژنومیک با تصویری از مگس سرکه که در آزمایش‌های ژنتیک بسیار مهم است، مشخص می‌شوند. این کادرها به دانشجویان کمک می‌کنند تا دانش زیست‌شناسی سلولی و مولکولی خود را با مفاهیم فیزیولوژی جانوری ترکیب کنند و در این میان دریابند که چگونه توالی ژنومی و نتایج حاصل از روش‌های پروتئومیک و ژنومیک در روشن‌شدن و فهمیدن فرایندهای فیزیولوژیک به ما کمک می‌کنند.

کادرهای پیوست‌های ریاضی 
از آنجا که فرایندهای فیزیولوژیک دارای قوانین شیمی و فیزیک مختص به خود هستند، بنابراین در اغلب موارد بدون درک اصول فیزیک، شیمی و ریاضی نمی‌توان به مطالعة آنها پرداخت. کادرهای پیوست‌های ریاضی، پیش‌زمینة مورد نیاز را برای درک مفاهیم، فراهم می‌کنند. اعداد فیبوناجی در ناتیلوس یک نمونة آشکار از کاربرد ریاضی در طبیعت است.

ماهیت پویای علم فیزیولوژی جانوری 
همچنین در این کتاب به دانشجویان نشان داده شده است که تحقیقات انجام شده در زمینة فیزیولوژی دامنه‌ای پویا و در حال رشد دارد. علاوه بر این، هرجا که امکان داشته باشد در مورد جنبه‌های کاربردی تحقیقات فیزیولوژی در زمینه‌های محیط‌زیست، کشاورزی، و پزشکی بحث می‌شود تا اثبات شود که فیزیولوژی با زندگی روزمره سروکار دارد.

کادرهای روش‌ها و مدل‌ها
کادر‌های روش‌ها و مدل‌ها فرصتی فراهم می‌کنند تا روش‌های مهم آزمایشگاهی معرفی شوند و همچنین قوانین فیزیولوژیک، با استفاده از مدل‌های آزمایشگاهی و با تأکید به ماهیت پویای فیزیولوژی به‌عنوان یک علم مورد بحث قرار گیرند.

کادر کاربردها
کادر کاربردها به مطالعة تنوع فیزیولوژیک می‌پردازد. مطالعة تنوع فیزیولوژیک موجب شناخت نحوة عملکرد سیستم‌ها می‌شود و کاربردهای آنها را در زندگی روزمره در زمینه‌هایی مثل سلامتی انسان، محیط زیست و کشاورزی مطرح می‌‌کند. موش‌های بزرگ آزمایشگاهی (rats) وسیلة مناسبی برای این‌گونه مطالعات‌اند.

شکل‌های جامع 
هر فصل با چشم‌اندازی جامع شروع می‌شود که مقدمه‌ای از مفاهیم آن فصل را در اختیار دانشجویان قرار می‌دهد. در این چشم‌اندازها مفاهیم کلیدی فصل جمع‌آوری شده‌اند و در خود‌آموزی و دوره‌کردن فصل به دانشجویان کمک می‌کنند.

عنوان‌های مطالب 
هر فصل به بخش‌های متعددی تقسیم شده که در ابتدای هر کدام از آنها عنوان مطالب آمده است. این عنوان‌ها به اختصار به خواننده کمک می‌کنند تا دریابد که در ادامة متن به چه موضوعی پرداخته می‌شود و همچنین در دوره کردن مؤثر مطالب مفید است.

سؤالات مفهومی 
اکثر بخش‌های هر فصل با تعدادی سؤال مفهومی پایان می‌یابند که به دانشجویان کمک می‌کنند تا پیش از آنکه به مطالعة بخش‌های بعدی بپردازند، مفاهیم قبلی را دوره کنند. پاسخ‌های این سؤالات در وب‌سایت مربوط به کتاب، www.aw-bc.com/animalphysiology یافت می‌شوند.

سؤالات دوره‌ای، ترکیبی و محاسبه‌ای 
در پایان هر فصل تعدادی سؤال‌ دوره‌ای، ترکیبی و محاسبه‌ای مطرح می‌شود، که بحث در مورد آنها به دانشجویان در فهم مفاهیم مهم کمک می‌کند. سؤالات محاسبه‌ای همگی جدید و مختص ویرایش دوم‌اند. پاسخ سؤالات پایان فصل در وب‌سایت مربوط به کتاب www.aw-bc.com/animalphysiology وجود دارد.

شیوة تصویری نوین 
تصاویری که در این کتاب آمده‌اند به دقت طراحی شده‌اند تا اصول پایة فیزیولوژی را به‌صورت نکات برجسته‌ای به نمایش درآورند، همچنین فرایندهای پیچیده را مرحله به مرحله به دانشجویان آموزش دهند.

سبک پله‌ای 
فرایندهای پیچیدة سلولی و مولکولی با شکل‌هایی به سبک پله‌ای به نمایش گذاشته شده‌اند. به این ترتیب تقسیم این فرایندها به مراحلی کوتاه و قابل کنترل، امکان فهم بهتر مطالب فراهم شده است.

نمودارها
در این کتاب از تعداد زیادی نمودار استفاده شده است تا بتوان ماهیت پویا و چندلایه‌ای فرایندهای فیزیولوژیک را به دانشجویان آموخت. نمودارها برای نمایش اصول فیدبک منفی و تنظیمات هومئوستاتیک و همچنین برای نشان‌دادن نحوة عملکرد چندین حلقه در تنظیم فرایندهای فیزیولوژیک استفاده شده‌اند.

آناتومی و فیزیولوژی در یک نگاه 
این کتاب شامل تصاویر بسیاری است که به دانشجویان این امکان را می‌دهد تا بین آناتومی و عملکرد فیزیولوژی یا ساختارهای زندة متعددی ارتباط برقرار کنند. در تصاویر آناتومی به‌وسیلة یک‌سری نشانه‌ها، به دانشجویان کمک می‌شود تا محل اندام مورد نظر را در موجود زنده بیابند. همة اجزای تصاویر، کاملاً به‌دقت انتخاب شده‌اند. همچنین بسیاری از بخش‌ها در ویرایش دوم اصلاح و به روز شده‌اند.

تحصيل و تدريس در رشتة فيزيولوژي جانوري باعث شد، تا همواره كمبود منابع فارسي كه بتوانند نيازهاي دانشجويان را در اين زمينه برطرف سازند احساس شود. اين نياز انگيزه‌اي براي مترجمان بود تا همت گمارند و كتاب حاضر را ترجمه كنند. انتخاب كتاب مباني فيزيولوژي جانوري بر اساس ويژگي‌هاي منحصر به فرد آن بود كه خوانندگان با مطالعة مقدمة نويسندگان به آن پي مي‌برند، اما يكي از مهم‌ترين ويژگي‌هاي اين كتاب كه ذكر آن حائز اهميت است توجه به مباني سلولي و مولكولي فيزيولوژي جانوري در رده‌هاي مختلف جانوري است. علاوه بر اين، نويسندگان كتاب در نگارش فصل‌هاي مختلف توجه ويژه‌اي به اين اصل داشته‌اند كه فيزيولوژي جانوري منحصر به شناسايي و عملكرد دستگاه‌هاي مختلف بدن نيست، بلكه اين علم تلفيقي از زيست‌شناسي تكويني، ژنتيك، سلولي‌ـ‌ مولكولي، بيوسيستماتيك، تكامل و اكولوژي است. 
به‌طور كلي داشتن اين ويژگي‌ها باعث شده است تا كتاب حاضر به‌عنوان يكي از منابع اصلي فيزيولوژي جانوري به‌شمار آيد و در دانشگاه‌هاي معتبر دنيا تدريس‌ شود. در ترجمة حاضر سعي شده است كه همة جنبه‌هاي كتاب اصلي عليرغم سنگيني مطالب و گستردگي مباحث، به‌طور كامل لحاظ شود. همچنين در معادل‌يابي‌ واژه‌ها و اصطلاحات، سعي مترجمان اين بوده است كه از واژه‌هايي استفاده شود كه دانشجويان رشتة زيست‌شناسي با آنها آشنايي دارند و در تأليفات ديگر و ترجمه‌هاي كتاب‌هاي رشته‌هاي مختلف زيست‌شناسي با آن روبه‌رو مي‌شوند. به نظر مي‌رسد كه استفاده از واژه‌هاي مأنوس فارسي در مباحث پيچيدة فيزيولوژي جانوري به رواني متن و درك آسان آن كمك كند. اسامي جانوراني كه معادل فارسي دارند با حفظ نام علمي معرفي شده‌اند و اگر براي جانور معادل فارسي وجود نداشته است (به علت عدم تعلق به فون ايران)، آن را در سطح خانواده و يا جنس معرفي كرده‌ايم تا خوانندگان محترمي كه آشنايي كاملي با جانوران ندارند، ديد بهتري نسبت به موضوع مورد بحث داشته باشند. بر اين اساس اميد است كه ترجمة حاضر بتواند به دانشجويان رشته‌هاي زيست‌شناسي، دامپزشكي، شيلات، دامپروري و شركت‌كنندگان در آزمون‌هاي كارشناسي ارشد، دكتري، المپياد‌هاي زيست‌شناسي و همچنين كلية علاقه‌مندان به شناخت عملكرد سلول‌ها، بافت‌ها و دستگاه‌هاي بدن جانوران كمك كند تا اصلي‌ترين اطلاعات فيزيولوژي جانوري را مورد مطالعه و بررسي قرار دهند. در اينجا لازم مي‌دانيم از استادان محترم و دوستاني كه ما را در توفيق انجام اين امر ياري كردند، صميمانه تشكر و قدرداني كنيم:
• از استادان و متخصصان محترم رشته‌هاي مختلف زيست‌شناسي، خانم‌ها دكتر حوري سپهري، دكتر هلن عالي‌پناه و آقايان دكتر علي حائري روحاني، دكتر سيد مهدي كلانتر، دكتر اسكندر رستگار پوياني، دکتر مجید عرفانی مقدم و دكتر كامبيز كرمي كه ما را در معادل‌سازي اسامي جانوران و انتخاب واژه‌هاي تخصصي راهنمايي كردند.
• از آقاي محمد كرام الديني كه زحمات زيادي را در ويراستاري كتاب متحمل شدند.
• از جناب آقاي ايرج ضرغام مدير محترم مؤسسة فرهنگي فاطمي و جناب آقای فرید مصلحی مدیریت محترم واحد تولید مؤسسه و همكاران محترمشان كه در چاپ كتاب از هيچ مساعدتي دريغ نورزيدند.
• از خانم پسند ‌مژده كه در بازخواني مطالب از هيچ كمكي فروگذاري نكردند. 
در پايان از صاحب‌نظران محترم و دانشجويان گرامي تقاضا داريم ما را از نظرهای ارزندة خود و كاستي‌هاي ترجمه آگاه کنند تا در چاپ بعدي كتاب مورد استفاده قرار گيرند. بدين منظور مي‌توانند علاوه بر مؤسسة فرهنگی فاطمي با آدرس دانشگاه تهران، پرديس علوم، دانشكدة زيست‌شناسي، بخش فيزيولوژي جانوري مكاتبه فرمايند ( این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید ) . 
مترجمان