Biologi

Biologi omhandler studiet av liv.

(øverst: Escherichia coli og gasellebakterie ) (nederst : Goliatbille og søtbregne )

Biologi (fra gresk βιολογία , sammensatt av βίος, bìos = "liv" og λόγος, lògos = "studie") er vitenskapen som studerer liv , eller de fysiske og kjemiske prosessene til fenomenene som kjennetegner levende systemer , inkludert deres biokjemi . molekylære mekanismer , genetikk , anatomi , fysiologi , samt nye prosesser som tilpasning , utvikling , evolusjon , interaksjon mellom organismer og atferd .

Til tross for disiplinens høye kompleksitet, er det noen samlende begreper innenfor den som regulerer studiet og forskningen: biologi anerkjenner cellen som den grunnleggende enheten i livet, gener som den grunnleggende strukturen i livet. arvDarwinistisk evolusjon ved naturlig utvalg som prosess som regulerer fødsel og utryddelse av arter . Alle levende organismer , både encellede og flercellede , er åpne systemer som overlever ved å transformere energien og redusere den lokale entropien i systemet for å regulere deres indre miljø og opprettholde en stabil og vital tilstand kalt homeostase . Biologi driver forskning ved hjelp av den vitenskapelige metoden for å teste gyldigheten av en teori på en rasjonell, upartisk og reproduserbar måte som består av hypotesedannelse, eksperimentering og dataanalyse for å fastslå gyldigheten eller ugyldigheten av en vitenskapelig teori.

Biologiens underdisipliner er definert av undersøkelsestilnærmingen og typen system som studeres: teoretisk biologi bruker matematiske metoder for å formulere kvantitative modeller mens eksperimentell biologi utfører empiriske eksperimenter for å teste gyldigheten av foreslåtte teorier og fremme menneskelig kunnskap om mekanismer som ligger til grunn for livet og hvordan det dukket opp og utviklet seg fra ikke-levende materie for rundt 4 milliarder år siden gjennom en gradvis økning i systemets kompleksitet. Se områder innen biologi .

Biologiens historie

Begrepet biologi stammer fra det greske ordet βιολογία, sammensatt av βίος, bìos = "liv" og λόγος, lògos = studie. [1] [2] Den latinske formen av begrepet dukket opp for første gang i 1736, da Linné (Carl von Linné) brukte " biologer " i sin botaniske Bibliotheca . Dette begrepet ble brukt igjen tretti år senere, i 1766, i et verk med tittelen Philosophiae naturalis sive physicae: tomus III, continens geologian, biologian, phytologian generals , skrevet av Michael Christoph Hanov , en disippel av Christian Wolff . Den første bruken på tysk , Biologie , ble brukt i en oversettelse fra 1771 av Linnés verk. I 1797 brukte Theodor Georg August Roose dette begrepet i forordet til boken Grundzüge der Lehre van der Lebenskraft . Karl Friedrich Burdach brukte det i 1800 med en snevrere forstand til studiet av mennesker fra et morfologisk, fysiologisk og psykologisk synspunkt ( Propädeutik zum Studien der gesammten Heilkunst ). Begrepet ble derfor brukt i moderne tid takket være den seks bindende avhandlingen Biologie, oder Philosophie der lebenden Natur (1802-1822) av Gottfried Reinhold Treviranus , som uttalte [3] :

«Objektene for vår forskning vil være de ulike livsformene og manifestasjonene, betingelsene og lovene som disse fenomenene oppstår under og årsakene til at de ble utført. Vitenskapen som omhandler disse objektene blir referert til som biologi [Biologie] eller læren om livet [Lebenslehre]."

Selv om moderne biologi har utviklet seg relativt nylig, har vitenskapene relatert og forstått innenfor den blitt studert siden antikken. Studiet av naturfilosofi ble tatt opp fra de gamle sivilisasjonene i Mesopotamia , Egypt , det indiske subkontinentet og Kina . Opprinnelsen til moderne biologi og dens tilnærming til studiet av naturen kan imidlertid ofte spores tilbake til antikkens Hellas [4] , mens det formelle studiet av medisin går tilbake til Hippokrates på Kos (ca. 460 f.Kr. – ca. 370 f.Kr.). Filosofen og matematikeren Thales (624 f.Kr. – 548 f.Kr.) var den første som gjettet at mange fenomener ikke var av guddommelig opprinnelse. Filosofene fra den joniske skolen, som Thales antas å være grunnleggeren av, hevdet at enhver hendelse hadde en årsak, uten at en vilje utenfor verden kunne gripe inn. Men det var Aristoteles (384 f.Kr. – 322 f.Kr.) som bidro mest til utviklingen av denne disiplinen. Spesielt viktig er hans «dyrshistorie» og andre verk der han viste interesse for naturen. Aristoteles' etterfølger til Lyceum , Theophrastus dedikerte en serie bøker til botanikk som representerte antikkens viktigste bidrag til plantevitenskap frem til etter middelalderen . [5]

Middelalderske islamske lærde som tok for seg biologi inkluderte: al-Jāḥiẓ (781-869), Al-Dinawari (828-896) som tok for seg botanikk [6] og Rhazes (865-925) som skrev om anatomi og fysiologi. Medisin ble godt studert av islamske lærde som arbeidet med oversettelser av greske tekster og aristotelisk tankegang påvirket naturhistorien i stor grad, spesielt for å støtte et fast hierarki av livet.

Renessansen var en blomstrende periode for biologiske studier. William Harvey demonstrerte sirkulasjonen av menneskelig blod , mens Leonardo da Vinci viet seg blant annet til studiet av menneskelig anatomi. Det er fortsatt svært detaljerte anatomiske tabeller av Leonardo, resultatet av obduksjonene som han, mot loven, utførte. En annen viktig figur i denne epoken var Paracelsus (1493 - 1541). Han var en kjemiker eller, mer presist, en alkymist, en kjenner av de helbredende prinsippene til planter og mineraler. Et stort vendepunkt i studiet av biologi, som mange andre vitenskaper, ble gitt av Galileo Galilei (1564 - 1642), som introduserte den vitenskapelige metoden, basert på observasjon, beskrivelse og laboratoriegjengivelse av naturfenomener. I Frankrike formulerte Descartes teorien om mekanisme , og sammenlignet mennesket med en maskin og argumenterte derfor for at de enkelte delene av kroppen kunne studeres og reproduseres; Georg Ernst Stahl , med "teorien om vitalisme", motsatte seg Descartes ved å bekrefte at delene som utgjør mennesket er udelelige og irreproduserbare fordi de holdes sammen av en sjel.

Biologi opplevde en bemerkelsesverdig utvikling takket være Anton van Leeuwenhoeks oppdagelse av mikroskopet . Gjennom det oppdaget forskere sædceller , bakterier og mangfoldet av mikroskopisk liv. Jan Swammerdams undersøkelser førte til en viss interesse for entomologi og bidro til å fremme grunnleggende teknikker for mikroskopisk disseksjon og farging. [7]

Fremskritt innen mikroskopi har hatt en dyp innvirkning på biologisk tenkning. På 1800-tallet understreket en rekke biologer cellens sentrale betydning . I 1838 begynte Schleiden og Schwann å fremme de nå universelle ideene om at: (1) den grunnleggende enheten til alle organismer var cellen og at (2) individuelle celler har alle egenskapene til en livsform, selv om de motsatte seg ideen ( 3) at de alle kom fra delingen av andre celler. Takket være arbeidet til Robert Remak og Rudolf Virchow , aksepterte imidlertid de fleste biologer på 1860-tallet alle tre prinsippene som ble kjent som celleteori . [8] [9]

I mellomtiden ble taksonomi og klassifisering i fokus for naturalistiske historikere. Linné publiserte i 1735 en grunnleggende taksonomi for den naturlige verden (som, om enn med variasjoner, fortsatt er i bruk i dag), og i 1750 introduserte han de vitenskapelige navnene for alle artene han kjenner til. [10] Georges-Louis Leclerc de Buffon påpekte i et av sine arbeider likhetene mellom menneske og ape og muligheten for en felles slektshistorie. Oppmerksomheten som Buffon ga til indre anatomi, plasserer ham blant initiativtakerne til komparativ anatomi. Selv om han var imot evolusjonsteorien, var Buffon en nøkkelfigur i evolusjonstankens historie; hans arbeid påvirket evolusjonsteoriene til både Lamarck og Charles Darwin . [11]

Evolusjonstanken oppsto med verkene til Jean-Baptiste Lamarck som var den første som presenterte en sammenhengende evolusjonsteori. [12] Han postulerte at evolusjon var et resultat av miljøpress på egenskapene til dyr, noe som betyr at større frekvens og viktighet i bruken av et organ eller apparat ville gjøre det mer komplekst og effektivt, og tilpasset dyret til omgivelsene. Lamarck mente at disse ervervede egenskapene så kunne overføres til avkom som deretter ville videreutvikle og foredle dem. Imidlertid tillot den engelske naturforskeren Charles Darwin , som korrelerte Alexander von Humboldts biogeografiske tilnærming , Charles Lyells ensartethet , Thomas Robert Malthus ' skrifter om befolkningsvekst, og hans erfaring fra omfattende naturobservasjoner, å skape en mer vellykket evolusjonær i ham. teori basert på naturlig utvalg . Et lignende resonnement førte til at Alfred Russel Wallace kom til de samme konklusjonene uavhengig. [13] [14] Selv om denne teorien var gjenstand for kontrovers (som fortsetter til i dag), spredte den seg raskt gjennom det vitenskapelige samfunnet og ble snart et grunnleggende aksiom for biologi.

Oppdagelsen av den fysiske demonstrasjonen av genetisk arv kom med de evolusjonære og genetiske prinsippene til populasjoner.

På 1940-tallet og begynnelsen av 1950-tallet pekte forskjellige eksperimenter på DNA som komponenten av kromosomer som inneholdt de grunnleggende enhetene av genetisk arv, nå kjent som gener . Innrammingen av nye typer organismer, som virus og bakterier, sammen med oppdagelsen av den doble helixstrukturen til DNA i 1953, var hendelser som markerte overgangen til molekylærgenetikkens tidsalder . Siden 1950 har biologien vokst betydelig i det molekylære riket. Den genetiske koden ble dechiffrert av Har Gobind Khorana , Robert W. Holley og Marshall Warren Nirenberg og i 1990 startet Human Genome Project med mål om å kartlegge hele det menneskelige genomet. Dette prosjektet ble i det vesentlige fullført i 2003 [15] , med ytterligere analyser fra og med 2014 som fortsatt venter. Dette prosjektet var det første trinnet i en globalisert forpliktelse til å inkorporere den akkumulerte kunnskapen om biologi gjennom en funksjonell og molekylær definisjon av menneskekroppen og andre organismer.

Grunnlaget for moderne biologi

Biologiundersøkelsesskalaer

Biologi studerer livet på flere skalanivåer:

Celleteori

Celleteorien sier at cellen er livets grunnleggende enhet og at alle levende vesener er sammensatt av en eller flere celler eller hemmelige produkter av disse cellene (for eksempel skjell , hår , negler , etc.). Alle celler stammer fra andre celler gjennom celledeling . I flercellede organismer er hver celle i kroppen til en organisme til slutt avledet fra en enkelt celle i et befruktet egg . Cellen regnes også som den grunnleggende enheten i mange patologiske prosesser. [16] Videre foregår energioverføringsfunksjoner i cellen gjennom prosesser kjent som metabolisme . Til slutt inneholder cellen den arvelige genetiske informasjonen (i DNA ) som overføres fra celle til celle under celledeling ( mitose ).

Evolusjon

Et sentralt begrep innen biologi er at endringer i levende organismer skjer gjennom evolusjon og at alle kjente livsformer har et felles opphav. Evolusjonsteorien postulerer at alle organismer på jorden , både levende og utdødde , stammer fra en felles stamfar eller en forfedres genpool . Denne siste universelle felles stamfaren til alle organismer antas å ha dukket opp for rundt 3,5 milliarder år siden. [17] Biologer ser generelt på universaliteten og allestedsnærværende av den genetiske koden som definitivt bevis til fordel for teorien om universell felles aner for alle bakterier , arkea og eukaryoter (se: livets opprinnelse ). [18]

Introdusert i det vitenskapelige leksikonet av Jean-Baptiste de Lamarck i 1809, [19] ble evolusjonsteorien først formulert av Charles Darwin femti år senere da han foreslo en gyldig vitenskapelig modell: naturlig utvalg . [20] [21] [22] ( Alfred Russel Wallace er anerkjent som medoppdageren av denne teorien). [23] Evolusjon brukes i dag for å forklare de store variasjonene av liv som finnes på jorden.

Darwin teoretiserte at arter og raser utvikler seg gjennom prosesser med naturlig eller genealogisk seleksjon . [24] Læren om genetisk drift har også blitt akseptert som en ytterligere mekanisme som forklarer evolusjonsutviklingen i den moderne syntesen av evolusjonsteori . [25]

Artens evolusjonshistorie - som beskriver egenskapene til de forskjellige artene de stammer fra - sammen med det genealogiske slektskapet til hverandre, er kjent som dens " fylogeni ". Ulike metoder er i stand til å generere informasjon om det. Disse inkluderer sammenligninger av DNA-sekvenser og sammenligninger mellom fossiler eller andre paleontologiske registreringer av eldgamle organismer. [26] Biologer organiserer og analyserer evolusjonære forhold gjennom ulike metoder, inkludert fylogeni, fenetikk og kladistikk .

Genetikk

Gener er de grunnleggende arvelige enhetene til alle organismer. Et gen tilsvarer en region av DNA og som påvirker formen eller funksjonen til en organisme på bestemte måter. Alle organismer, fra bakterier til dyr, deler den samme grunnleggende mekanismen som kopierer og oversetter DNA til proteiner . Cellen er i stand til å transkribere et gen som finnes i DNA til en kopi av genet til RNA , og ribosomet (en cellulær organell ) oversetter RNA til et protein , som er en sekvens av aminosyrer . Den genetiske koden som koder for en aminosyre er den samme for de fleste organismer, men litt annerledes for noen. For eksempel koder en DNA-sekvens som koder for insulin hos mennesker også for insulin når den settes inn i andre organismer, for eksempel planter. [27]

DNA er vanligvis inneholdt i lineære kromosomer i eukaryoter og i sirkulære kromosomer i prokaryoter. Et kromosom er en organisert struktur som består av DNA og histoner . Hos eukaryoter er genomisk DNA lokalisert i cellekjernen , med små mengder også i mitokondriene og kloroplastene . I prokaryoter finnes DNA inne i en uregelmessig formet kropp som ligger i cytoplasmaet og kalles nukleoiden . [28] Det komplette settet med slik informasjon knyttet til en organisme kalles en genotype . [29]

Homeostase

Homeostase er evnen til et åpent system til å regulere sitt indre miljø for å opprettholde stabile forhold takket være flere tilpasninger av dynamisk likevekt kontrollert av sammenkoblede reguleringsmekanismer. Alle levende organismer, både encellede og flercellede , viser kapasiteten til homeostase. [30]

For å opprettholde dynamisk likevekt og utføre noen funksjoner effektivt, må et system være i stand til å oppdage og reagere på eventuelle forstyrrelser. Ved påvisning av en forstyrrelse reagerer et biologisk system normalt gjennom negativ tilbakemelding . Dette betyr at, basert på forstyrrelsen, reduserer eller øker systemet aktiviteten til et organ eller system for å nøytralisere selve forstyrrelsen. Et eksempel kan være frigjøring av glukagon når blodsukkernivået er for lavt.

Energi

Overlevelsen til en levende organisme avhenger av kontinuerlig tilførsel av energi . De kjemiske reaksjonene som er ansvarlige for dens struktur og funksjon er ansvarlige for å trekke ut energi fra stoffer, for eksempel mat , og transformere dem til elementer som er nyttige for dannelsen av nye celler eller for deres funksjon. I denne prosessen har molekylene til de kjemiske stoffene som utgjør maten to roller: den første er å inneholde energien som er nødvendig for biologiske kjemiske reaksjoner og den andre å være grunnlaget for å utvikle nye molekylære strukturer.

Organismene som er ansvarlige for å introdusere energi i et økosystem er kjent som produsenter eller autotrofer . Nesten alle disse organismene henter sin energi fra solen . [31] Planter og andre fototrofer er i stand til å bruke solenergi gjennom en prosess kjent som " fotosyntese " for å omdanne råmaterialer til organiske molekyler som ATP , hvis bindinger kan brytes for å frigjøre "kraften". [32] Noen økosystemer er imidlertid helt avhengige av energi utvunnet ved kjemotrofi fra metan , sulfider eller andre ikke -luminale energikilder . [33]

De viktigste prosessene for å konvertere energien som er fanget i kjemikalier til energi som er nyttig for å opprettholde liv, er metabolisme [34] og cellulær respirasjon . [35]

Studie og forskning

Strukturer

Molekylærbiologi er studiet av biologi på molekylært nivå . [36] Dette feltet overlapper med andre områder innen biologi, spesielt med genetikk og biokjemi . Molekylærbiologi er først og fremst opptatt av å forstå interaksjonene mellom de forskjellige systemene som er tilstede i en celle, inkludert sammenhengen mellom DNA , RNA og proteinsyntese, og deretter lære hvordan disse interaksjonene reguleres.

Cellebiologi studerer de strukturelle og fysiologiske egenskapene til celler, inkludert deres oppførsel, interaksjoner og miljøet. Dette skjer både på mikroskopisk og molekylært nivå, både for encellede organismer (som bakterier ) og for de spesialiserte cellene til flercellede organismer (som mennesker ). Å kunne forstå strukturen og funksjonen til celler er grunnleggende for all livsvitenskap. Likhetene og forskjellene mellom celletyper er spesielt relevante for de som er involvert i molekylærbiologi.

Anatomi vurderer formene til makroskopiske strukturer, som organer og organsystemer . [37]

Genetikk er vitenskapen om gener, genetisk arv og variasjon av organismer. [38] [39] Gener koder for informasjonen som trengs for å syntetisere proteiner som igjen spiller en sentral rolle i å påvirke organismens endelige fenotype. I moderne forskning gir genetikk viktige verktøy for å etablere funksjonen til et bestemt gen eller for å forstå genetiske interaksjoner. Innen organismer lagres genetisk informasjon vanligvis i kromosomer , som består av DNA-molekyler.

Utviklingsbiologi studerer prosessen der organismer vokser og utvikler seg. Med utgangspunkt i embryologi studerer moderne utviklingsbiologi den genetiske kontrollen over cellevekst, differensiering og " morfogenese ", som er prosessen som gradvis gir opphav til vev , organer og systemer. Modellorganismer for utviklingsbiologi er rundormen Caenorhabditis elegans , [40] fruktfluen Drosophila melanogaster , [41] sebrafisken Danio rerio [42] , musen Mus musculus [43] og planten Arabidopsis thaliana . [44] [45] Disse modellorganismene er spesielle arter som har blitt grundig studert for å forstå bestemte biologiske fenomener, med sikte på at funnene gjort på disse gitte organismene kan gi innsikt i hvordan andre organismer fungerer. [46]

Fysiologi

Fysiologi studerer de mekaniske, fysiske og biokjemiske prosessene til levende organismer, og forsøker å rekonstruere alle funksjoner som en helhet. Temaet «funksjonsstruktur» er sentralt i biologien. Fysiologiske studier har tradisjonelt blitt delt inn i plantefysiologi og dyrefysiologi, men noen prinsipper for fysiologi er universelle og avhenger derfor ikke av hvilken organisme som analyseres. For eksempel kan det som er lært om fysiologien til gjærceller også gjelde for menneskelige celler. Feltet for dyrefysiologi utvider verktøyene og metodene for menneskelig fysiologi til ikke-menneskelige arter. Plantefysiologi låner teknikkene til begge forskningsfeltene. [47]

Fysiologiske studier som nervesystemet , immunsystemet , det endokrine systemet , luftveiene og sirkulasjonssystemene omhandler både funksjon og deres interaksjon. Studiet av disse systemene deles med orienterte medisinske disipliner, som nevrologi , endokrinologi og immunologi . Fysiologi omhandler også nye disipliner som volabolomikk , dvs. studiet av gasser som slippes ut med respirasjon og resultatet av metabolisme generelt kalt Volatile Organic Compounds (VOCs), denne nye grenen lar oss undersøke kroppens homeostase og følgelig sykdomstilstanden .

Evolusjon

Evolusjonsforskning er opptatt av å forstå artens opprinnelse og avstamning , samt endring over tid. Studien hans inkluderer forskere fra mange disipliner orientert mot taksonomi , for eksempel forskere med spesifikk opplæring i spesielle organismer som mammologi , ornitologi , botanikk eller herpetologi , men som bruker disse organismene som systemer for å svare på generelle spørsmål om 'evolusjon.

Evolusjonsbiologi er delvis basert på paleontologi , som bruker fossilregistreringer for å svare på spørsmål om evolusjonsmåten og tidspunktet for evolusjonen [48] og delvis på utviklingen innen populasjonsgenetikk. [49] Beslektede studiegrener som ofte anses som en del av evolusjonsbiologien er fylogeni , systematikk og taksonomi .

Systematikk

Flere arter av arter skaper et trestrukturert system av forhold mellom arter ( fylogenetisk tre ). Systematikkens rolle er å studere disse sammenhengene og deretter identifisere forskjeller og likheter mellom arter og grupper av arter. [50] Men før evolusjonsteorien ble vanlig tanke, slet systematikken med å finne en korrekt forskningsmetodikk. [51]

Tradisjonelt har levende ting blitt delt inn i fem riker : monera , protister , sopp , planter , animalia . [52] Imidlertid mener mange forskere i dag at dette systemet nå er foreldet. Moderne alternative klassifiseringssystemer begynner generelt med de tre domenesystemet: archaea (opprinnelig archaebacteria ), bakterier (opprinnelig eubacteria ) og eukaryoter (inkludert protister, sopp, planter og dyr). [53] Disse domenene utmerker seg ved å ha celler uten eller uten kjerner og ved forskjeller i den kjemiske sammensetningen av fundamentale biomolekyler, slik som ribosomer. [53]

Videre er hvert rike rekursivt brutt ned inntil hver art er klassifisert separat. Rekkefølgen er: domene , rike , filum , klasse , orden , familie , slekt , art .

Utenfor disse kategoriene er obligate intracellulære parasitter som er "på kanten av livet" [54] når det gjelder metabolsk aktivitet, noe som betyr at mange forskere faktisk ikke klassifiserer disse strukturene som livsformer på grunn av mangel på minst en eller flere av de grunnleggende funksjonene eller egenskapene som definerer livet. De er klassifisert som virus , viroider eller satellitter .

Det vitenskapelige navnet på en organisme er generert av dens slekt og arten den tilhører. For eksempel er mennesker oppført som Homo sapiens . Homo er slekten og sapiens arten. Når du skriver det vitenskapelige navnet på en organisme, er det tilrådelig å bruke stor bokstav, alle arter med små bokstaver. [55] Videre kan hele navnet være kursiv eller understreket. [56]

Det dominerende klassifikasjonssystemet kalles Linnés taksonomi . Den inkluderer rangeringer og binomial nomenklatur . Hvordan organismene skal kalles er styrt av internasjonale avtaler som International Code for the Nomenclature of Algae, Fungi and Plants (ICN), International Code of Zoological Nomenclature (ICZN) og International Code for the Nomenclature of Bacteria (ICNB) ). Klassifiseringen av virus, viroider og alle andre subvirale midler som viser biologiske egenskaper utføres av International Committee on the Taxonomy of Viruses (ICTV) og er kjent som International Code of Viral Classification and Nomenclature (ICVCN). [57] [58] [59] [60] Imidlertid finnes det mange andre virusklassifiseringssystemer.

Et fusjonsprosjekt, BioCode , ble publisert i 1997 i et forsøk på å standardisere nomenklaturen på disse tre områdene, men har ennå ikke blitt formelt vedtatt. [61] BioCode-prosjektet fikk liten oppmerksomhet og den opprinnelig planlagte utførelsesdatoen 1. januar 2000 gikk upåaktet hen. En revisitasjon av BioCode som, i stedet for å erstatte eksisterende koder, gir en enhetlig kontekst ble foreslått i 2011. [62] [63] [64] Den internasjonale botaniske kongressen i 2011 nektet imidlertid å vurdere det.

Økologi og miljø

Økologi studerer distribusjon og overflod av levende organismer og interaksjonene mellom dem og deres miljø . [65] En organismes habitat kan beskrives som lokale abiotiske faktorer som klima og økologi, i tillegg til andre organismer og biotiske faktorer som deler deres miljø. [66] Biologiske systemer kan være vanskelige å studere på grunn av de mange forskjellige interaksjonene som er mulig med andre organismer og med miljøet, selv i liten skala. En mikroskopisk bakterie i en lokal sukkergradient reagerer like mye på miljøet som en løve som leter etter mat på den afrikanske savannen . For enhver art kan atferden være samarbeidende, konkurrerende, parasittisk eller symbiotisk . Disse studiene blir mer komplekse når to eller flere arter samhandler i et økosystem .

Økologiske systemer studeres på ulike nivåer, fra individer til populasjoner og biosfæren . Begrepet "populasjonsbiologi" brukes ofte om hverandre med "populasjonsøkologi", selv om førstnevnte brukes oftere for studiet av sykdommer (forårsaket av virus og mikrober), mens sistnevnte begrep er mer vanlig når man studerer planter og dyr. Økologi trekker på mange underdisipliner.

Biogeografi studerer den romlige fordelingen av organismer på jorden, med fokus på emner som platetektonikk , klimaendringer , biologisk spredning , migrasjon og kladistikk .

Etologi studerer oppførselen til dyr (spesielt sosiale dyr, som primater og hunder ) og regnes noen ganger som en gren av zoologi . Etologer er interessert i å analysere utviklingen av atferd og deres forståelse i forhold til teorien om naturlig utvalg. På en måte var den første moderne etologen Charles Darwin, hvis bok The Expression of the Emotions in Man and Animals påvirket mange etologer som kom. [67]

Hovedfelt innen biologi

I alfabetisk rekkefølge [68] [69] :

Kategorisering etter studerte organismer

Følgende tabell viser i alfabetisk rekkefølge grenene av biologi som omhandler studiet av bestemte typer organismer:

Filial av biologi Organismer studert Vitenskapelig klassifisering av de studerte organismene
Algologi Alger Algegruppe (tilhører det protistiske riket )
Antropologi Mann slekten Homo
Araknologi Spindlere Arachnida klasse
Batrakologi Amfibier Amfibi klasse
Bakteriologi Bakterie rike bakterier
Botanikk Anlegg Plantæ rike
Entomologi Hexapoder superklasse Hexapoda
Herpetologi Reptiler og amfibier Reptilklasse og Amfibiklasse _
Iktyologi Fisk Fiskene gruppe
Mammologi Pattedyr Mammalia klasse
Mykologi Sopp rike Sopp
Mikrobiologi Mikroorganismer organismer som tilhører forskjellige riker, inkludert Bakterier , Archaea , Fungi (bare noen av dem) og Protista
Ornitologi Fugler Aves klasse
Primatologi Primater Primatene bestiller
Protistologi Protister Protistenes rike
Virologi Virus Acytota- domene (klassifisering diskutert)
Zoologi Dyr og protozoer rike Animalia og Protozoa gruppe

Merknader

  1. ^ Hvem laget begrepet biologi? , på Info.com . Hentet 3. juni 2012 (arkivert fra originalen 9. mai 2013) .
  2. ^ biologi , på etymonline.com , Online Etymology Dictionary.
  3. ^ Robert J. Richards, The Romantic Conception of Life: Science and Philosophy in the Age of Goethe , University of Chicago Press, 2002, ISBN  0-226-71210-9 .
  4. ^ Magner, Lois N., A History of the Life Sciences, Revised and Expanded , CRC Press, 2002, ISBN  978-0-203-91100-6 .
  5. ^ Theophrastus , i Treccani.it - ​​Online Encyclopedias , Institute of the Italian Encyclopedia.
  6. ^ Toufic Fahd, Botany and agriculture , i Régis Morelon og Roshdi Rashed (red.), Encyclopedia of the History of Arabic Science , vol. 3, Routledge , 1996, s. 815, ISBN  0-415-12410-7 .
  7. ^ Magner, Lois N., A History of the Life Sciences, Revised and Expanded , CRC Press, 2002, s. 133–144, ISBN  978-0-203-91100-6 .
  8. ^ Sapp, Jan, kap. 7 , i Genesis: The Evolution of Biology , New York, Oxford University Press, 2003, ISBN  0-19-515618-8 .
  9. ^ Coleman, William, kap. 2 , i Biology in the Nineteenth Century: Problemer med form, funksjon og transformasjon , New York, Cambridge University Press, 1977, ISBN  0-521-29293-X .
  10. ^ Ernst , ca. 4 .
  11. ^ Ernst , ca. 7 .
  12. ^ Gould, Stephen Jay , The Structure of Evolutionary Theory , Cambridge, The Belknap Press of Harvard University Press, 2002, s. 187 , ISBN 0-674-00613-5 .  
  13. ^ Ernst , ca. 10, c. 11 .
  14. ^ Larson, Edward J., kapittel 3 , i Evolution: The Remarkable History of a Scientific Theory , Random House Publishing Group, 2006, ISBN  978-1-58836-538-5 .
  15. ^ Ivan Noble, BBC NEWS | Vitenskap / Natur | Menneskets genom endelig komplett , i BBC News , 14. april 2003. Hentet 22. juli 2006 .
  16. ^ Mazzarello, P, Et samlende konsept: celleteoriens historie , i Nature Cell Biology , vol. 1, nei. 1, 1999, s. E13 – E15, DOI : 10.1038 / 8964 , PMID  10559875 .
  17. ^ De Duve, Christian, Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning , New York, Oxford University Press, 2002, s. 44 , ISBN  0-19-515605-6 .
  18. ^ Futuyma, DJ, Evolution , Sinauer Associates, 2005, ISBN  978-0-87893-187-3 , OCLC  57311264 57638368 62621622 .
  19. ^ Alpheus Spring Packard, Lamarck, grunnleggeren av Evolution: hans liv og arbeid med oversettelser av hans skrifter om organisk evolusjon , New York, Longmans, Green., 1901, ISBN  0-405-12562-3 .
  20. ^ The Complete Works of Darwin Online - Biography , på darwin-online.org.uk . Hentet 2006-12-15 .
  21. ^ T. Dobzhansky, Ingenting i biologi gir mening bortsett fra i lys av evolusjon , i The American Biology Teacher , vol. 35, n. 3, 1973, s. 125–129, DOI : 10.2307 / 4444260 .
  22. ^ Carroll, Joseph (red), Om arters opprinnelse ved hjelp av naturlig utvalg , Peterborough, Ontario, Broadview, 2003, s. 15 , ISBN  1-55111-337-6 .
  23. ^ Michael Shermer, In Darwin's Shadow , OUP USA, s. 149, ISBN  978-2-7028-7915-3 .
  24. ^ Darwin, Charles (1859). Om artenes opprinnelse , John Murray.
  25. ^ George Gaylord Simpson , The Meaning of Evolution , Second, Yale University Press, 1967, ISBN 0-300-00952-6 .  
  26. ^ Phylogeny , på bio-medicine.org , 11. november 2007. Hentet 2. oktober 2013 (arkivert fra originalen 4. oktober 2013) .
  27. ^ Marcial , Gene G., From SemBiosys , A New Kind Of Insulin , på businessweek.com , 13. august 2007. Hentet 8. februar 2015 .
  28. ^ Thanbichler M, Wang S, Shapiro L, Den bakterielle nukleoiden: en svært organisert og dynamisk struktur , i J Cell Biochem , vol. 96, n. 3, 2005, s. 506–21, DOI : 10.1002 / jcb.20519 , PMID  15988757 .
  29. ^ Genotypedefinisjon - Medical Dictionary definitions , på medterms.com , 19. mars 2012. Hentet 2. oktober 2013 .
  30. ^ Rodolfo , Kelvin , Hva er homeostase? , i scientificamerican.com , Scientific American, 3. januar 2000. Hentet 8. februar 2015 .
  31. ^ Bryant, DA og Frigaard, N.-U., Prokaryotic photosynthesis and phototrophy illuminated , i Trends Microbiol , vol. 14, n. 11, 2006, s. 488–96, DOI : 10.1016 / j.tim. 2006.09.001 , PMID  16997562 .
  32. ^ Smith, AL, Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology , Oxford [Oxfordshire], Oxford University Press, 1997, s. 508 , ISBN  0-19-854768-4 .
    "Fotosyntese - organismers syntese av organiske kjemiske forbindelser, som karbohydrater og karbondioksid takket være energien hentet fra lys i stedet for oksidasjon"
  33. ^ Edwards, Katrina. Mikrobiologi av en sedimentdam og den underliggende unge, kalde, hydrologisk aktive ryggflanken . Woods Hole Oceanographic Institution.
  34. ^ Campbell, Neil A. og Reece, Jane B, 6 , i Biology , Benjamin Cummings, 2001, ISBN  978-0-8053-6624-2 , OCLC  47521441 48195194 53439122 557079 3570 670 557 799
  35. ^ Bartsch, John og Colvard, Mary P. (2009) The Living Environment . New York State Prentice Hall. ISBN 0-13-361202-3 .
  36. ^ Molecular Biology - Definisjon , på biology-online.org . Hentet 2. oktober 2013 .
  37. ^ Gray, Henry (1918) "Anatomy of the Human Body". 20. utgave.
  38. ^ Anthony JF Griffiths ..., Genetics and the Organism: Introduction , i Anthony JF Griffiths, Jeffrey H. Miller, David T. Suzuki, Richard C. Lewontin og William M. Gelbart (red), An Introduction to Genetic Analysis , 7. , New York, WH Freeman, 2000, ISBN  0-7167-3520-2 .
  39. ^ Hartl D, Jones E, Genetics: Analysis of Genes and Genomes , 6th, Jones & Bartlett, 2005, ISBN  0-7637-1511-5 . .
  40. ^ Brenner, S., Genetikken til Caenorhabditis elegans, i Genetics , vol. 77, n. 1, 1974, s. 71–94, PMC  1213120 , PMID  4366476 .
  41. ^ Sang, James H., Drosophila melanogaster: The Fruit Fly , i Eric CR Reeve (red), Encyclopedia of genetics , USA, Fitzroy Dearborn Publishers, I, 2001, s. 157, ISBN  978-1-884964-34-3 .
  42. ^ Haffter P og Nüsslein-Volhard C, Storskala genetikk i et lite virveldyr, sebrafisken , i Int. J. Dev. Biol. , vol. 40, nei. 1, 1996, s. 221-7, PMID  8735932 .
  43. ^ Keller G, Embryonal stamcelledifferensiering: fremveksten av en ny æra innen biologi og medisin , i Genes Dev. , vol. 19, n. 10, 2005, s. 1129–55, DOI : 10.1101 / gad.1303605 , PMID  15905405 .
  44. ^ Rensink WA, Buell CR, Arabidopsis to Rice. Bruk av kunnskap fra et ugress for å forbedre vår forståelse av en avlingsart , i Plant Physiol. , vol. 135, n. 2, 2004, s. 622–9, DOI : 10.1104 / s. 104.040170 , PMC  514098 , PMID  15208410 .
  45. ^ Coelho SM, Peters AF, Charrier B, et al., Complex life cycles of multicellular eukaryotes: new approaches based on use of model organisms , i Gene , vol. 406, 1–2, 2007, s. 152–70, DOI : 10.1016 / j.gene.2007.07.025 , PMID  17870254 .
  46. ^ Fields S, Johnston M, Cellebiologi. Hvilken modellorganismeforskning? , i Science , vol. 307, n. 5717, 2005, s. 1885–6, DOI : 10.1126 / science. 1108872 , PMID  15790833 .
  47. ^ Fysiologi , i Treccani.it - ​​Online Encyclopedias , Institute of the Italian Encyclopedia. .
  48. ^ Jablonski D, The future of the fossil record , i Science , vol. 284, n. 5423, 1999, s. 2114–16, DOI : 10.1126 / science.284.5423.2114 , PMID  10381868 .
  49. ^ John H. Gillespie (1998 Population Genetics: A Concise Guide , Johns Hopkins Press. ISBN 0-8018-5755-4 .
  50. ^ Campbell Neill, biologi; Fjerde utgave , The Benjamin / Cummings Publishing Company, 1996, s. G-21 (Ordliste), ISBN  0-8053-1940-9 . .
  51. ^ Futuyma Douglas, evolusjonsbiologi; Tredje utgave , Sinauer Associates, 1998, s. 88, ISBN  0-87893-189-9 . .
  52. ^ L Margulis og Schwartz, KV, Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth , 3rd, WH Freeman & Co, 1997, ISBN 978-0-7167-3183-2 , OCLC 223623098 237138975 .   
  53. ^ a b Woese C, Kandler O, Wheelis M, Mot et naturlig system av organismer: forslag til domenene Archaea, Bacteria og Eucarya , i Proc Natl Acad Sci USA , vol. 87, n. 12, 1990, s. 4576–9, Bibcode : 1990PNAS ... 87.4576W , DOI : 10.1073 / pnas.87.12.4576 , PMC  54159 , PMID  2112744 .
  54. ^ Rybicki EP, Klassifiseringen av organismer på kanten av livet, eller problemer med virussystematikk , i S Aft J Sci , vol. 86, 1990, s. 182–186.
  55. ^ McNeill, J.; Barrie, FR; Buck, WR; Demoulin, V.; Greuter, W .; Hawksworth, DL; Herendeen, PS; Knapp, S.; Marhold, K .; Prado, J.; Prud'homme Van Reine, WF; Smith, GF; Wiersema, JH; Turland, NJ, internasjonal nomenklaturkode for alger, sopp og planter (Melbourne-koden) vedtatt av den attende internasjonale botaniske kongressen Melbourne, Australia, juli 2011 , Regnum Vegetabile 154, ARG Gantner Verlag KG, 2012, ISBN  9478-3-87 -425-6 . Anbefaling 60F.
  56. ^ Silyn-Roberts, Heather, Writing for Science and Engineering: Papers, Presentation , Oxford, Butterworth-Heinemann, 2000, s. 198, ISBN  0-7506-4636-5 .
  57. ^ ICTV Virus Taxonomy 2009 , på ictvonline.org . Hentet 2. oktober 2013 (arkivert fra originalen 4. oktober 2013) .
  58. ^ Indeks over virus - Pospiviroidae (2006). I: ICTVdB - The Universal Virus Database, versjon 4. Büchen-Osmond, C (Ed), Columbia University, New York, USA. Versjon 4 er basert på Virus Taxonomy , Classification and Nomenclature of Viruses, 8th ICTV Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Fauquet, CM, Mayo, MA, Maniloff, J, Desselberger, U og Ball, LA (EDS) (2005) Elsevier / Academic Press, s. 1259.
  59. ^ Prusiner SB, Baldwin M, Collinge J, DeArmond SJ, Marsh R, Tateishi J og Weissmann C, 90. Prioner - ICTVdB Index of Viruses , på ncbi.nlm.nih.gov , United States National Institutes of Health. Hentet 28. oktober 2009 (arkivert fra originalen 27. august 2009) .
  60. ^ Mayo MA, Berns KI, Fritsch C, Jackson AO, Leibowitz MJ og Taylor JM, 81. Satellitter - ICTVdB Index of Viruses , på ncbi.nlm.nih.gov , United States National Institutes of Health. Hentet 28. oktober 2009 (arkivert fra originalen 1. mai 2009) .
  61. ^ McNeill, John, The BioCode: Integrert biologisk nomenklatur for det 21. århundre? , Biological Nomenclature in the 21st Century , 4. november 1996. Hentet 4. januar 2014 (arkivert fra originalen 4. januar 2014) .
  62. ^ The Draft BioCode (2011) , på bionomenclature.net , International Committee on Bionomenclature (ICB).
  63. ^ Greuter, W .; Garrity, G .; Hawksworth, DL; Jahn, R.; Kirk, PM; Knapp, S.; McNeill, J.; Michele.; Patterson, DJ; Pyle, R.; Tindall, BJ, Draft BioCode (2011): Prinsipper og regler som regulerer navn på organismer , i Taxon , vol. 60, 2011, s. 201-212.
  64. ^ Hawksworth, David L., Introducing the Draft BioCode (2011) , i Taxon , vol. 60, 2011, s. 199-200.
  65. ^ M. Begon, Townsend, CR og Harper, JL, Økologi: Fra individer til økosystemer. (4. utgave) , Blackwell, 2006, ISBN  1-4051-1117-8 .
  66. ^ Habitats of the world , New York, Marshall Cavendish, 2004, s. 238, ISBN 978-0-7614-7523-1 .  
  67. ^ Black, J, Darwin i følelsenes verden , i Journal of the Royal Society of Medicine , vol. 95, n. 6, 2002, s. 311–3, DOI : 10.1258 / jrsm.95.6.311 , PMC  1279921 , PMID  12042386 .
  68. ^ Branches of Biology , på biology-online.org . Hentet 2. oktober 2013 .
  69. ^ Biologi på , på bellaonline.com . Hentet 2. oktober 2013 .

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker