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Biologie 
Biologie ist der Naturwissenschaft die sich auf das Leben konzentriert Organismen, Lebensprozesse und Lebensphänomene. Die Biologie umfasst ein breites Spektrum von Bereichen, in denen geforscht wird physikalische Struktur, Chemische Prozesse, molekulare Wechselwirkungen, physiologische Mechanismen, ökologischer Zusammenhalt, Entwicklung und Evolution. Biologie erkennt die Zelle als grundlegende physikalische Einheit des Lebens, Gene als Grundeinheit der Erbinformation und Evolution als Mechanismus hinter der Entstehung und Auslöschung von Typen. Lebende Organismen sind offene Systeme überlebensfähig durch sinnvolle Umwandlungen von Energie Und durch Durchsetzung ihres Vitalzustandes.
Die moderne Biologie ist überwiegend eine exakte Naturwissenschaft, wobei experimentelle, quantitative Ansätze und kausale Erklärungen in den Mittelpunkt gestellt werden. Je nach Disziplin kommen jedoch unterschiedliche Forschungsmethoden zum Einsatz: mathematische oder theoretische Biologie umfasst die Philosophie der Biologie und verwendet mathematische Methoden quantitative Modelle zu formulieren. Experimentelle Biologie umfasst deskriptive Forschung und empirische Ansätze, um die Gültigkeit der vorgeschlagenen Theorien zu testen. Viele Prinzipien der Biologie basieren auf der Anwendung von Chemiker und Physiker Gesetze über lebende Systeme.
Benennung
Der Begriff Biologie leitet sich von den beiden altgriechischen Wörtern ab βίος (bios) und λόγος (Logos). bios bedeutet "Leben" oder "die bewohnte Welt". Logos ist die "Vernunft", das "Verhältnis" oder "Wissenschaft". Das Wort "Biologie" soll zum ersten Mal von den Deutschen verwendet worden sein Karl Friedrich Burdach, Physiologe und Anatom[1] im Jahr 1800 die Deutschen Gottfried Treviranus, Arzt und Wissenschaftler 1802 und ebenfalls 1802 der Franzose Jean Baptiste de Lamarck In seiner Arbeit Hydrogeologie. Lamarck ist der bekannteste der drei geblieben, da er als erster Evolutionsbiologe gilt und für ihn der Lamarckismus wird genannt.[2]
Biologie-Grenze
Biologie ist ein Naturwissenschaft die sich mit dem Studium der Leben und leben Organismen, einschließlich ihrer (molekularen) Struktur, Mechanismus, Funktion, Wachstum, Ursprung, Evolution, Ökologie, Vertriebsgebiet und Biosystematisch (einschließlich Taxonomie).
Biologie umfasst viele Unterabteilungen, Fächer und Disziplinen. Es gibt fünf grundlegende Axiome in der modernen Biologie, die die grundlegenden Eigenschaften lebender Systeme abdecken:[3]
- Zellen sind die physikalischen, in sich abgeschlossenen Bausteine der Organismen.
Laut der Zelltheorie alle lebenden Systeme bestehen aus einer oder mehreren Zellen, und alle Zellen entstehen aus bereits bestehenden Zellen durch Zellteilung. Mehrzellige Organismen bestehen aus Zellen, die letztlich aus a befruchtetes Ei. Eine Zelle ist durch a Membran von der Außenwelt abgeschottet und in sich abgeschlossen oder Teil eines vielzelligen Systems Stoffwechsel- aktiv. - Gene sind die Grundeinheit von Vererbung.
Ein Gen entspricht einem Stück DNA die die Form oder Funktion eines Organismus beeinflusst. Alle Organismen, von Bakterien bis zu Tieren, teilen den gleichen grundlegenden Mechanismus, bei dem a Code in der DNA wird übersetzt in Protein. Reproduktion ist der Prozess, durch den ein Organismus Nachkommen mit ganz oder teilweise ähnlichen Eigenschaften hervorbringt und das Überleben der Art. Die sexuelle Fortpflanzung erfordert oft zwei Individuen. Die Nachkommen weisen in neuen Kombinationen Merkmale beider Eltern auf. - Typen und erbliche Merkmale sind das Produkt der Evolution.
Das Evolutionstheorie, eine zentrale Theorie der Biologie, besagt, dass sich das Leben über Generationen hinweg verändert und sich durch Evolution entwickelt. Änderungen in Strukturen oder Verhalten ermöglichen Organismen ein besseres Überleben und sorgen für Nachwuchs. Dieses Prinzip der Anpassung an die Umgebung ist grundlegend für die Evolution der Populationen. Nach der Evolutionstheorie stammen alle Lebewesen auf der Erde, sowohl lebende als auch ausgestorbene, von einem gemeinsamen Vorfahren oder einem Vorfahren ab gen Pool. Es wird angenommen, dass dieser universelle gemeinsame Vorfahre aller Organismen vor etwa 3,5 Milliarden Jahren aufgetaucht ist.[4] - Ein Organismus hat die Fähigkeit, interne Umgebung konstant zu halten.
Homöostase ist die Fähigkeit von a offenes System regulieren die innere Umgebung, um die Stabilität durch dynamische Gleichgewichtsanpassungen zu erhalten. Homöostase erfolgt durch miteinander verbundene Regelkreise. Es passt auf physikalisch Bedingungen, unter denen Stoffwechselprozesse reibungslos ablaufen können. Alle lebenden Organismen, sowohl einzellige als auch vielzellige, weisen ein homöostatisches Gleichgewicht auf. - Transformierende Organismen Energie und Energie übertragen.
Das Überleben eines Organismus hängt vom kontinuierlichen Energieaustausch ab. Stoffwechsel ist die Gesamtheit biochemischer Prozesse, die in Zellen zum Zweck der Aktivität, des Wachstums, der Fortpflanzung und der Erhaltung stattfinden. Dadurch wird Energie von einer Form in eine andere umgewandelt. Energiegeladen Biomoleküle aus der Nahrung in chemische Energie umgewandelt werden kann (Katabolismus) und können in neue molekulare Strukturen umgewandelt werden, die der Organismus braucht (Anabolismus).
Weitere wichtige Merkmale des Lebens sind:
- Organisation: das Leben zeigt Organisation und Struktur. Es besteht eine Beziehung zwischen der Form (Anatomie, Morphologie) und Funktion (Physiologie, Verhalten).
- Wachstum: der Prozess der zunehmenden Größe und Komplexität.
- Reizbarkeit: die Fähigkeit, auf Reize zu reagieren, auf Veränderungen im Äußeren oder interne Umgebung des Organismus.
Obwohl nach diesen Beschreibungen die Viren nicht zum Leben gezählt werden, die Virologie dennoch als Teil der Biologie betrachtet, weil Viren in ihrem genetischen Material Ähnlichkeiten mit denen lebender Organismen aufweisen und weil sie Evolution zeigen.
Geschichte der Biologie
sehen Geschichte der Biologie für den Hauptartikel zu diesem Thema.Das Wissenschaft der Biologie beginnt mit dem Medizin und der Naturgeschichte, wie in der in . entwickelt antikes Griechenland und der antikes Rom, mit Aristoteles und der arzt Claudius Galen als wichtige Namen.
Biologie wurde in der Mittelalter von muslimischen Ärzten und Gelehrten weiterentwickelt als al-Jahiz, Avicenna, Avenzoar und Ibn al-Nafis.
Während der Zeit der Europäischen Renaissance bis zum frühe Neuzeit wurden beeinflusst von den Empirismus, die besagt, dass Wissen aus Erfahrung kommt. Naturforscher wurde an Feldbeobachtungen, Experimenten und Sektionen von Organismen beteiligt, mit Wissenschaftlern und Ärzten als Andreas Vesalius, William Harvey, Carl von Linné und Georges-Louis Leclerc de Buffon, was zu einer raschen Zunahme des biologischen Wissens führt.
Im frühen 17. Jahrhundert die Ergebnisse der Weiterentwicklung des technischen Wissens in den Mikroskopie sichtbar, mit Forschern wie Robert Hooke, Anthony van Leeuwenhoek und Jan Swammerdam.
In dem 18. und 19. Jahrhundert biologische Forschung spezialisiert auf Disziplinen als die Botanik und der Zoologie. Bekannte Wissenschaftler aus dieser Zeit sind Antoine Lavoisier, Alexander von Humboldt, Charles Darwin, Gregor Mendel. Sie legten auch den Grundstein für Biogeographie, Evolutionsbiologie, Ökologie, Genetik, Zellen-Biologie, Bakteriologie, Morphologie, Anatomie, Embryologie und Ethologie.
Fundamente
Im 19. Jahrhundert wurden die Grundlagen der Biologie formuliert:
- Das Zelltheorie wonach allen Lebewesen gemeinsam ist, dass sie aus einer oder mehreren Zellen bestehen und nur aus bestehendem Leben neues Leben entstehen kann: omnis cellula ex cellula. Damals waren Viren noch nicht bekannt. Viren gelten im Allgemeinen nicht als lebend, aber das Studium von Viren fällt unter die Biologie.
- Das Evolutionstheorie – wonach alle lebenden Organismen (auf der Erde) aus demselben Ursprung stammen. Das Genetik einen Mechanismus hinzugefügt, durch den erbliche Merkmale von Generation zu Generation weitergegeben werden können.
- Das materialistische Lebensaussage. Vorher galt das Leben als etwas, das sich materialistisch nicht erklären ließ (Vitalismus). Aufgrund der Entwicklungen in der Biochemie und Mikrobiologie eine plausible Erklärung des Lebens wurde möglich ohne die Voraussetzung einer mysteriösen Lebenskraft, der Fisch vitalis.
Bis weit ins 19. Jahrhundert hinein war die Biologie hauptsächlich als Naturgeschichte, Botanik und Zoologie bekannt, allesamt überwiegend deskriptive Wissenschaften, die sich hauptsächlich mit den (Bio)Systematik, also einschließlich des Formulars (Morphologie, Anatomie) und der Klassifizierung und Evolution and von Taxa (Taxonomie). Danach wurde der Funktionsweise von Organismen immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt Physiologie, und für experimentelle Methoden.
Im frühen 20. Jahrhundert ist die Wiederentdeckung der Arbeit von Gregor Mendel, später die bahnbrechenden Arbeiten an der Struktur des DNA durch Francis Crick und James Watson. Es wurde deutlich, dass DNA-Moleküle in allen bekannten Organismen der Hauptträger der Erbinformation sind und dass die genetischer Code ist für alle Organismen nahezu identisch.
Die Biologie hat sich im 20. Jahrhundert zu einer eigenständigen Wissenschaft mit eigenen Instituten und Studiengängen entwickelt. Die Grenzen zu benachbarten Feldern verblassen jedoch mit der Zeit. Viele Forschungs- und Bildungsprogramme umfassen Biochemie, Biophysik, Biomathematik, Bioinformatik, medizinische Probleme und Umweltwissenschaften. Es gibt also Grenzbereiche zu anderen Fächern wie z.B. Chemie, Physik oder Physik, Geologie, Erdkunde, Medikamente, Mathematik, Informatik, Soziologie und Psychologie.
| Einige Biologen |
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Teilbereiche
Die Biologie lässt sich auf verschiedene Weise in Teilbereiche unterteilen.
Klassifizierung nach Organisationsebene
Eine häufig verwendete Unterteilung ist aktiviert Organisationsebene, wobei sich einige Spezialisierungen auf mehrere Ebenen konzentrieren können:
- auf molekular Ebene (submikroskopisch): Biochemie, Bioinformatik, Molekularbiologie und Molekulargenetik
- auf Zellebene (mikroskopisch): Zellen-Biologie (Zellen, Zytologie)
- auf der Ebene von Gewebe: Histologie, Neurobiologie
- auf der Ebene von Organe, Organsysteme und Einzelpersonen (makroskopische): Physiologie, Endokrinologie, Morphologie, Anatomie, Biophysik, Embryologie
- auf der Ebene von Bevölkerungen: Populationsbiologie, Verhaltensbiologie, Populationsökologie, Populationsgenetik, Evolutionsbiologie
- auf der Ebene von Typen: systematisch, Taxonomie, Evolutionsbiologie, Morphologie, automatischÖkologie, Biogeographie
- auf der Ebene von Ökosysteme, Gemeinschaften und Landschaften: Landschaftsökologie, synÖkologie, synsystematisch, Syntaxonomie, Vegetationswissenschaft, Umweltbiologie
Spezielle Biologie
Spezielle Biologie ist ein etwas älterer Begriff für die biologischen Disziplinen der systematisch des Typen bestimmter taxonomisch Gruppen.
- Mikrobiologie ist die Wissenschaft der Mikroorganismen, wie Bakterien, einzellige Pilze (Ferment) und manchmal auch Viren.
- Botanik oder Botanik ist die Wissenschaft der Pflanzen. Traditionell war dieser sehr breit umrandet.
- Bryologie ist die Wissenschaft der Moose, Lebermoose und Sumpfmoose.
- Pteridologie ist die Wissenschaft der Farne.
- Dendrologie ist die Wissenschaft der Holzgewächse.
- Phykologie oder Algologie ist die Wissenschaft der Algen (traditionell grüne Algen, rote Algen, Braunalgen, Blaualgen und andere kleinere Gruppen). Studium der Blaualgen ist nicht mehr in dieser Kategorie enthalten, aber unter den Bakteriologie.
- Pilzkunde ist die Wissenschaft der Pilze. Es ist nicht mehr der Botanik gezählt.
- Lichenologie ist die Wissenschaft der Flechten. Es wird heutzutage zum Pilzkunde gezählt.
- Zoologie ist die Wissenschaft der Tiere.
- Entomologie ist die Wissenschaft der Insekten.
- Herpetologie ist die Wissenschaft der Amphibien und Reptilien.
- Fischkunde ist die Wissenschaft der Angeln.
- Malakologie ist die Wissenschaft der Weichtiere (mit Muscheln).
- Vogelkunde ist die Wissenschaft der Vögel.
- Mammologie ist die Wissenschaft der Säugetiere.
- Menschliche Biologie sind Spezialisierungen, die sich mit den Mann:
- Biotechnologie ist die technologische Anwendung biologischen Wissens.
- Umweltbiologie ist die Branche, die sich mit den Auswirkungen des Menschen auf die Umwelt, einschließlich ökologischer Systeme, beschäftigt.
- Umweltwissenschaften (Umweltwissenschaft oder Umweltstudie) ist ein Gebiet, in dem die Erde, die Auswirkungen des Menschen auf die Umwelt und Umweltprobleme untersucht werden.
- Medizinische Biologie ist eine Kombination aus Biologie und Medizin.
Konstruktion und Entwicklung
Eine Einteilung nach dem Studium der Konstruktion und Entwicklung:
- Zellen, Gewebe und Organe: Anatomie, Histologie, Zootomie, Pflanzenmorphologie und -Anatomie
- Organe und Organismen: Morphologie, Phytographie
- Wachstum und Entwicklung: Embryologie, Morphogenese, Entwicklungsbiologie, Entwicklungsphysiologie
Klassifizierung nach Prozessen
Ein Layout auf natürliche Prozesse:
- Erbe: Genetik
- Lebensaktivitäten von Organismen: Physiologie, Endokrinologie, Ethologie, Pflanzenphysiologie
- evolutionsgeschichtlich: Paläontologie
- Krankheit und Gesundheit: Immunologie, Epidemiologie, Phytopathologie (Pflanzenpathologie), Toxikologie, Umweltwissenschaften
Klassifizierung nach Ökologie
EIN ökologisch Layout:
- Hydrobiologie, Limnologie und Meeresbiologie sind die Disziplinen der Organismen im Wasser.
- Geobotanik oder terrestrische Botanik sind die Teile der Botanik beschäftigt sich mit dem Studium der terrestrisch Pflanzen in freier Wildbahn, also als Teil der Biosphäre. Geobotanik beinhaltet Pflanzengeographie und Floristik, Paläobotanik, Vegetationswissenschaft und Syntaxonomie und Pflanzenökologie.
- Aerobiologie ist die Wissenschaft vom passiven Transport von luftgetragenen Mikroorganismen.
- Parasitologie ist die Wissenschaft von Organismen mit parasitärer Lebensweise.
Klassifizierung nach Ansatz und Methodik
Eine Einteilung nach wissenschaftliche Methode:
- Erdkunde: Biogeographie (einschließlich Floristik)
- Informatik: Bioinformatik
- Physik: Biophysik
- Chemie: Biochemie, Molekularbiologie
- Mathematik: mathematische Biologie, Biomathematik
Einteilung nach Anwendungsbereich
Eine Aufteilung nach Anwendungsbereich:
- Biotechnologie befasst sich mit den Techniken der Anwendung der Biologie für praktische Zwecke.
- medizinische Biologie, Biomedizinische Wissenschaften
Integration
Integration großer Teilbereiche
- Systembiologie
- systematisch (Biosystematik)
- Theoretische Biologie
Umstritten
- Astrobiologie, das Studium der (hypothetisch) außerirdisches Leben.
keine Biologie
- Kryptozoologie, die Untersuchung unbeschriebener Tierarten, deren Existenz nicht nachgewiesen wurde.
- intelligentes Design, eine Form von Kreationismus die die Arbeit eines "intelligenten Schöpfers" voraussetzt, weil es auf zellulärer und molekularer Ebene so viele komplizierte und perfekt aufeinander abgestimmte Mechanismen gibt, dass sie durch die Evolution nicht entstanden sein könnten. Da die Erforschung dieses intelligenten Schöpfers unmöglich ist, intelligentes Design nicht als wissenschaftliche Theorie angesehen. Zudem wird das fehlende Detailwissen über den Evolutionsmechanismus mit dem über die tatsächliche Existenz des Evolutionsphänomens verwechselt.
Siehe auch
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Nüsse
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