Что изучает каждая наука в биологии

Биология как наука. Изучение природы. Организация живой природы

Предмет, задачи и методы биологии

Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс биологических наук, значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи.

Система биологических наук

Биологические науки можно разделить по направлениям исследований.

Методы биологии

Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы.

Связь биологии с другими науками. Биология принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе, и тесно связана с другими науками:

Уровни организации живой природы

Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи — это функциональное место биологической структуры определённой степени сложности в общей иерархии живого.
Выделяют следующие уровни организации живой материи.

Уровни организации живой материи

Необходимо отметить, что биогеоценотический и биосферный уровни организации живой материи выделяют не всегда, поскольку они представлены биокосными системами, включающими не только живое вещество, но и неживое. Также часто не выделяют субклеточный и органно-тканевой уровни, включая их в клеточный и организменный соответственно.

Источник

Отрасли биологии и что они изучают

Содержание:

Охватывая так много областей знаний, биология позволяет нам понять очень специфические элементы животных, растений, людей и других организмов и микроорганизмов, которые составляют жизнь на планете.

Важнейшие отрасли биологии

Анатомия

Анатомия отвечает за изучение структуры костей и мышц живых существ. Примите во внимание расположение элементов, их форму, то, как они расположены и какие отношения они имеют друг с другом.

Эта ветвь делится на различные специальности, такие как ветеринария, описательная, педиатрическая, растительная, спортивная, гериатрическая и радиологическая анатомия и другие.

Астробиология

Изучите жизнь за пределами планеты Земля. Его основной интерес связан с исследованиями в поисках пригодных для жизни мест в космосе и сосредоточен на понимании происхождения, развития и эволюции различных форм внеземной жизни.

Биохимия

Биохимия фокусирует свое внимание на понимании функций и структуры клеток, важнейших элементов для всех живых существ.

Изучите химический состав существ, а также отношения, существующие между ними, и эволюцию, порождаемую этими взаимодействиями.

Биохимическая инженерия

Этот тип инженерии анализирует процессы, связанные с брожением. В своих исследованиях он применяет знания, относящиеся к органической химии, молекулярной биологии, математике и общей химии.

Биогеография

Биогеография отвечает за изучение способов распространения живых существ на Земле, а также причин этого распределения.

Это означает, что он не только отвечает за описание, но и концентрирует свои усилия на интерпретации различных отношений между живыми существами и их местом в мире.

Биоинформатика

Эта дисциплина отвечает за продвижение применения информатики в процессе работы с медицинскими или биологическими данными.

Компьютерные принципы применяются на этапах сбора и организации данных, а также при их анализе и манипулировании ими для получения полезной информации.

Биолингвистика

Биомеханика

В центре внимания биомеханики находится человеческое тело и его движения. Эта дисциплина стремится понять, какие последствия возникают в области механики, когда тело выполняет ту или иную деятельность.

Он учитывает энергетические и механические нагрузки, которым подвергается тело как в спокойных, так и в других ситуациях большей интенсивности.

Биофизика

Он отвечает за изучение всех физических принципов, которые напрямую связаны с биологическими процессами живых существ.

Основная предпосылка биофизики состоит в том, что все явления, происходящие в природе, имеют научное объяснение, которое можно предсказать.

Биотехнологии

Биотехнология преследует комбинацию технологических методов с биологическими системами для создания новых процессов или модификации старых процедур; намерение состоит в том, чтобы реализовать эти процессы для достижения определенной цели.

Синтетическая биология

Эта дисциплина связана с биотехнологией и фокусируется на генетическом материале. Его функция заключается в создании организмов, генетика которых была изменена.

С помощью синтетической биологии можно комбинировать различные генетические структуры, а также добавлять или удалять гены определенного организма для создания новых существ.

Ботаника

Ботаника занимается исключительно изучением растений. Он чист, когда является чисто теоретическим, и применяется, когда используется на практике (например, в фармацевтической, молекулярной или сельскохозяйственной ботанике).

Психология

Объектом изучения фикологии являются водоросли. Эта дисциплина изучает структуру, действие и общие свойства водорослей, которые являются простейшими растениями на планете.

Астроботаника

Он отвечает за изучение генетической структуры тех растений, которые способны развиваться и существовать в пространствах с экстремальными характеристиками.

В этих исследованиях растения часто подвергаются высокому уровню радиации, изменению температуры и небольшому увлажнению.

Клеточная биология

Клеточная биология направляет все свои усилия на изучение, понимание и анализ клетки, которая соответствует важному и главному компоненту всех живых существ на планете Земля.

Исследования сосредоточены на понимании структуры клетки, ее компонентов и различных взаимодействий, которые могут возникнуть.

Хронобиология

Эта дисциплина отвечает за изучение биологических вариаций организмов с учетом времени; Другими словами, он изучает биологические ритмы.

Специалисты по хронобиологии указывают, что эти биологические ритмы программируют функционирование различных процессов в организме.

Биологическая консервация

Это отрасль биологии, также известная как биология сохранения, направлена ​​на защиту биоразнообразия планеты.

Биологическая охрана возникла в результате огромной гибели видов в последние годы и сосредоточивает свои действия на наиболее уязвимых группах населения.

Криобиология

Биология развития

Этот раздел биологии фокусируется на процессах зарождения новых существ. Благодаря пониманию этих процессов можно выявить нормальности и нарушения.

Среди элементов, которые рассматриваются в биологии развития, выделяются молекулярные механизмы, механизмы роста, морфологические механизмы, а также механизмы, связанные с клетками и их взаимодействиями.

Эмбриология

Геронтология

Геронтология сосредотачивает свое внимание на процессах, происходящих в пожилом возрасте. Это довольно широкая дисциплина, дополненная психологией, биологией, социологией и даже политикой и экономикой.

Экология

Изучите отношения, которые возникают между живыми существами и средой, в которой они живут. Он также рассматривает модели поведения, распределение существ и то, как они влияют на различные взаимодействия, которые могут происходить.

Эволюционная биология

Он фокусирует свое внимание на вариациях, которые живые существа испытывают с течением времени, а также на отношениях и взаимодействиях, которые возникают в данный период времени.

Генетика

Генетика посвящена пониманию процесса передачи генов от поколения к поколению. Объектом изучения данной дисциплины является так называемая биологическая наследственность.

Эпигенетика

Он отвечает за изучение вариаций в генах, которые наследуются и не соответствуют изменениям в цепи ДНК.

Иммунология

Это специальность, связанная с медициной, которая стремится к правильному функционированию защитной системы организма. Среди конкретных элементов, которые он изучает, выделяются аллергии и аутоиммунные заболевания.

Морская биология

Морская биология изучает биологические процессы существ, населяющих водную среду, а также отношения между ними и окружающей их средой.

Микробиология

Бактериология

Это направление исследований происходит из микробиологии и фокусируется на бактериях. Изучите все, что связано с его морфологией, его поведением, биохимическими и генетическими элементами.

Микология

паразитология

Эта наука изучает паразитов, а также взаимодействия, которые происходят между ними и окружающей средой, в которой они обитают.

Вирусология

Он считается разделом микробиологии и отвечает за изучение вирусов. Он пытается понять структуру и эволюционный цикл вирусов, а также формы заражения, возникающие болезни и возможные способы культивирования, чтобы получить больше информации о них.

Молекулярная биология

Он фокусируется на том, каковы они, какие функции они выполняют и как ведут себя так называемые макромолекулы, или молекулы, важные с биологической точки зрения; это, в частности, случай ДНК, гормонов и РНК.

Нейробиология

Эта дисциплина фокусируется на биологических процессах, которые активно участвуют в регуляции поведения нервной системы.

Неврология

Это мультидисциплинарная наука, которая фокусируется на нервной системе. Цель состоит в том, чтобы понять, как ведет себя мозг и какие элементы влияют на контроль нервных реакций.

Палеонтология

Патология

Это отрасль, занимающаяся изучением болезней. Акцент в этой специальности делается на биологическую, а не на медицинскую область.

Фармакология

Он изучает, как конкретное лекарство работает в организме, а также как организм реагирует и какие эффекты возникают в краткосрочной и долгосрочной перспективе.

Физиология

Физиология изучает функции организмов. Эта наука пытается проанализировать способ взаимодействия систем друг с другом и с другими элементами тела для обеспечения оптимального функционирования.

Фитопатология

С помощью фитопатологии можно понять и проанализировать болезни, поражающие растения. Особое внимание уделяется изучению агентов, вызывающих инфекции и заболевания, связанные с физиологией растений, и не рассматриваются состояния, вызванные другими животными.

Психобиология

Эта дисциплина фокусируется на биологической основе, связанной с поведением человека. Изучите те биологические процессы, которые позволяют человеку конструктивно взаимодействовать с окружающей средой.

Квантовая биология

Эта недавняя ветвь биологии фокусируется на изучении биологических процессов, которые происходят в существах и которые связаны с квантовым полем (управление энергией).

Туннельный эффект, глубоко изученный с помощью квантовой механики, является одним из процессов, анализируемых квантовыми биологами.

Системная биология

Эта отрасль биологии напрямую сочетается с математикой. Он стремится представить взаимодействия, которые происходят в биологическом процессе, с помощью математических систем.

Структурная биология

Благодаря этому можно получить лучшее представление о молекулярных структурах различных живых существ, населяющих планету.

Теоретическая биология

Теоретическая биология отвечает за изучение биологических явлений с помощью теоретических методов, типичных для математики, информатики и физики.

Объектами его изучения являются сложнейшие биологические системы, для правильного понимания которых требуется более методичный и системный подход.

Зоология

Он изучает царство животных, включая его взаимодействие с окружающей средой и другими живыми существами, а также его морфологию, поведение и характеристики эволюционного процесса.

Этиология

Он сосредотачивает свои усилия на понимании причин, вызывающих конкретное заболевание.

Энтомология

Это раздел зоологии, который занимается конкретным изучением насекомых. Проанализируйте их структуры, их поведение и взаимодействия, которые они испытывают с окружающей средой.

Герпетология

Он посвящен изучению рептилий и амфибий. Для этой дисциплины представляет интерес анализ таксономии, географического распространения, генетики и эволюции этих существ во времени.

Ихтиология

Маммология

Эта дисциплина сосредоточена на млекопитающих. Он охватывает водных и наземных видов и фокусируется на изучении их поведения, их организации, их эволюции и способов их сохранения.

Орнитология

Он отвечает за изучение птиц. Исследования, проводимые в этой области науки, сыграли решающую роль в понимании эволюционных аспектов, таких как инстинкт, видообразование и сохранение, среди прочих.

Приматология

Наука, ответственная за изучение приматов.

Ссылки

Нога коровы: характеристики, среда обитания, свойства, потребление, выращивание

10 привычек для предотвращения психических расстройств

Источник

Что изучает каждая наука в биологии

Анатомия изучает внутреннее строение организмов.

Биохимия изучает химический состав живых организмов и химические реакции обмена веществ.

Генетика изучает закономерности наследственности и изменчивости.
Близнецовый метод: изучение однояйцевых близнецов.
Генеалогический метод изучает родословные.
Гибридологический метод: скрещивание организмов и анализ потомства.
Цитогенетический метод: изучение количества и строения хромосом.

Гистология изучает ткани.

Морфология изучает внешнее строение организмов.

Палеонтология изучает ископаемые остатки организмов.

Селекция занимается выведением новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.
Генная инженерия: пересадка гена в организм другого вида, например, пересадка человеческого гена в бактерию.
Клеточная инженерия:
пересадкой клеточных ядер;
выращивание нового организма из яйцеклетки с замененным ядром (клонирование животных);
выращивание целого организма из одной или нескольких соматических клеток;
выращивание тканей и органов «в пробирке» (культура клеток);
объединение клеток организмов разных видов (получение гибридных клеток).

Систематика (классификация, таксономия) изучает многообразие живых организмов и распределяет их по группам на основании эволюционного родства.

Физиология изучает работу организма.

Цитология (молекулярная биология) изучает строение и работу органоидов клетки.
Микроскопирование: разглядывание клетки в микроскоп.
Центрифугирование: разделение клетки на фракции по плотности.

Эволюционная теория изучает закономерности возникновения приспособлений организмов к среде обитания

Экология изучает взаимодействия живых организмов между собой и с окружающей их средой (в том числе загрязнённой).

Эмбриология изучает развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения (начальные стадии онтогенеза).
Просмотреть все изображения

Источник

Особенности биологии как науки: субдисциплины, особенности цитологии, генетики и молекулярной биологии

Что собой представляет биология как наука?

Особенности биологии как науки

Биология — одна из естественных наук, которая занимается изучением жизни и живых организмов: их физическую и химическую структуру, функции, развитие и эволюцию.

Современная биология представляет собой широкую область, в которую включено множество отраслей. Биология как наука сложная и затрагивает широкий спектр вопросов, но несмотря на это в ней можно выделить определенные концепции, объединяющие ее в одно целое.

Если говорить очень коротко, то клетка в биологии — основная единица жизни, ген — основная единица наследственности, а эволюция — двигатель в создании новых видов. Выживание организмов связано с потреблением и трансформацией энергии, а также с регуляцией их внутренней среды.

Какие субдисциплины включены в биологию

Количество биологических субдисциплин определяется такими показателями как:

Исходя из этого выделяют следующие науки, входящие в биологию:

Это основные субдисциплины, но далеко не все. Кроме них можно также упомянуть еще как минимум 10 биологических наук: биоинформатику, биохимию, биофизику, вирусологию, гистологию, зоологию, математическую биологию, микробиологию, микологию, экологию.

Среди других наук выделю биоакустику, биологию развития, биологию океана, биологическую систематику, общую биологию человека, возникновение жизни, геномику, зоопсихологию, протистологию, палеонтологию, патологию, таксономию, эволюционную биологию, физиологию, этологию, космическую биологию, гидробиологию, криобиологию, паразитологию и ботанику.

Большинство биологических наук появилось в процессе дифференциации — они постепенно отделились от других. Это привело к тому, что исследования в новых направлениях стали более глубокими.

Особенности молекулярной биологии

Молекулярная биология — изучение биологии на молекулярном уровне. Молекулярная биология пересекается с другими биологическими дисциплинами, в частности — с генетикой и биохимией.

Молекулярная биология — исследование взаимодействий различных систем, происходящих внутри клетки, включая взаимосвязь синтеза ДНК, РНК, белка, а также особенностей регулирования этих взаимодействий.

Существенная часть молекулярной биологии — количественная. По этой причине понятна тесная связь этой науки с математикой и информатикой, которая проявляется в таких дисциплинах как биоинформатика и вычислительная биология. Начало 2000-х годов в области молекулярной биологии — пик изучения структуры и функции генов, молекулярной генетики.

Молекулам уделяют внимание и другие области биологии. Они либо непосредственно изучают различные взаимодействия в своей области (клеточная биология, биология развития), либо косвенно — в таких случаях молекулярные методы используются с целью определить исторические характеристики видов или популяций (филогенетика, популяционная генетика).

В биофизике биомолекулы изучают «с нуля».

Специфика цитологии

Цитология или клеточная биология занимается изучением структурных и физиологических свойств клеток: внутреннее поведение, взаимодействие с другими клетками и с окружением и т. д.

Клеточная биология занимается вопросами структуры и организации органелл, их физиологических свойств, метаболических процессов, путей сигнализации, жизненного цикла и взаимодействия с окружающей средой. Важно, что эти вопросы изучаются на микроскопическом и молекулярном уровнях. Это объясняется тем, что изучение охватывает прокариотические и эукариотические клетки.

В любой биологической науке знание того, какие в клетке есть компоненты, и способы работы клеток, имеет первостепенное значение. В том числе это важно в рамках исследований в биомедицинских областях (раковые и прочие заболевания).

Для молекулярной биологии, к примеру, актуальны знания в области сходств и различий между типами клеток.

Особенности генетики

Генетика — наука о генах, вариации организмов и наследственности.

Гены отвечают за кодирование информации, которая нужна клеткам, чтобы синтезировать белки. Последние играют важную роль в формировании окончательного фенотипа организма.

Генетика дает инструменты исследования, которые используются при изучении функций конкретного гена или анализе генетических взаимодействий. Генетическая информация внутри организмов представлена физически в виде хромосом: это определенная последовательность аминокислот, а в частности — молекул ДНК.

Чаще всего генетику считают областью биологии, хотя она нередко пересекается и с другими науками о жизни и тесно связана с изучением информационных систем.

Августингский монах Грегор Мендель, деятельность которого связана с концом 19-го века, считается отцом и первооткрывателем генетики. Он занимался изучением «наследства признаков», способы передачи потомству родительских черт. Мендель подметил, что организмы (эксперименты он проводил на горохе) наследуют черты с помощью дискретных «единиц наследования». Этот термин широко можно встретить и сейчас — в довольно двусмысленном определении гена.

Принципы генетики

Мендель сформулировал основные принципы генетики:

Первичными признаками генетики до сих пор считаются наследование генов и механизмы молекулярного наследования. И это несмотря на то, что современная генетика изучает не только наследование, но также функции и поведение генов.

Сегодня также активно изучают структуру и функцию гена, вариации и распределение в контексте клетки, целого организма и популяции. Внутри генетики есть отдельные подобласти такие как эпигенетика и популяционная генетика. Широко изучаются организмы, охватывающие область жизни: бактерии, растения, животные и люди.

Генетические процессы тесно связаны с окружающей средой и опытом конкретного организма, которые влияют на его развитие и поведение. В этом контексте природа противостоит воспитанию.

Транскрипция гена может включаться или выключаться — это может сделать внутриклеточная или внеклеточная среда клетки или организма.

Пример — генетически идентичные кукурузные семена. Одно находится в умеренном климате, другое — в засушливом.

Генетически, высота кукурузных стеблей равна, но в засушливом климате стебель сможет вырасти только до половины того, который вырастет в умеренном. Все из-за недостатка влаги и питательных веществ в окружающей среде.

Источник