все разделы биологии и что они изучают
Разделы биологии
Биология — обширная наука. Возможно, не найдется другой науки с таким длинным перечнем разделов и подразделов. Ученые-биологи могут изучать химические процессы в клетке, потоки питательных веществ в целом океане или в джунглях, голосовые сигналы сусликов или потенциальных обитателей спутника Сатурна. Рассмотрим лишь несколько крупных разделов.
Микробиология
Большинство живых существ слишком малы для наблюдения невооруженным глазом, и микробиологи исследуют их под микроскопом. Одноклеточные организмы имеют внутри все необходимое для жизни и могут выживать в удивительной среде, например, внутри глубинных пород или в кипящих вулканических бассейнах. Считается, что именно в таких негостеприимных местах зародилась жизнь.
Этология
Этолог — это специалист по поведению животных. Этология предполагает наблюдение за животными в их природной среде на протяжении длительного времени, изучение их привычек и занятий. Здесь требуется также точный статистический анализ разновидностей поведения в контролируемых условиях. Это единственный способ доказать, что естественное поведение выполняет ту или иную функцию.
Таксономия
Этот раздел биологии изучает взаимосвязи всего живого на Земле. Это огромная работа, ведь около 80 % видов еще только предстоит описать и поименовать. Таксономия начиналась как изучение организмов, которые выглядели и жили похожим образом. Современные таксономисты также учитывают сходства в развитии от эмбрионов до взрослых особей и сравнивают гены для установления связи.
Экология
Изучение окружающей среды и организмов, которые в ней обитают, называется экологией. Экологи выясняют, какие отношения характерны для сообществ в дикой природе, зачастую чтобы защитить их от внешнего воздействия, в том числе человеческой деятельности. Экология предполагает получение образцов в естественной среде, что необходимо для создания карты распространенности видов на местности и плотности популяций.
Физиология
Слово «физиология» часто связывают с человеческим телом, но эта наука изучает также механизмы работы «тел» растений и животных, их естественные функции. Сюда входит исследование свойств живых тканей, таких как кости и мышцы, а также их поведения. Кроме того, физиологи изучают периодические изменения в организме, вызванные сменой времен года, температуры и другими внешними воздействиями.
Генетика
Изучение процессов наследования сконцентрировано вокруг понятия «ген»: это наука о том, как они формируются, передаются потомству, как превращаются в организмы с заданным набором признаков. Генетики разработали множество инструментов для «считывания» генов на нитях ДНК. Генные инженеры умеют изменять ДНК, чтобы создавать формы жизни, которые обошла вниманием эволюция.
Цитология
Клетка — это единица жизни. Все организмы состоят, по меньшей мере, из одной клетки, а все новые клетки появляются из старых. Цитология, или биология клетки, изучает процессы внутри клетки, функционирование клеток разного типа и механизмы образования различных тканей и органов. Специалисты в этой области работают на стыке генетики, физиологии и биохимии.
Эволюционная биология
Этот раздел биологии ищет причины огромного многообразия видов на Земле, как существующего ныне, так и имевшегося в прошлом — и даже строит предположения о возможных изменениях в будущем. Большинство биологов согласны с дарвиновской теорией эволюции путем естественного отбора, но и она не дает ответов на все вопросы об изменениях организмов на протяжении многих миллионов лет.
Биохимия
Биологией управляет химия. Внутри одной клетки происходит нескольких тысяч уникальных химических реакций. Все вместе эти реакции называются метаболизмом, а биохимики пытаются раскрыть его принципы. Они исследуют огромный спектр соединений — жиры, углеводы и белки. Они моделируют их структуры, чтобы понять, как те функционируют.
Биоразнообразие и биомасса
Многогранность природы сложно выразить количественно. Однако под биоразнообразием принято понимать совокупность разных видов, хотя их число значительно превосходит наши вычислительные способности. Предполагается, что на Земле их около 8 млн, но не исключено, что эта цифра занижена. Некоторые авторитетные ученые полагают, что только прокариотических видов может оказаться более 100 млн. Другой способ количественной оценки природы — это подсчет биомассы, то есть массы всех живых организмов. Биомасса многоклеточных приближается к отметке в 500 млрд тонн. Массу прокариотов оценивают в 4-300 млрд тонн.
Виды под угрозой исчезновения
В результате человеческой деятельности тысячи животных попали под угрозу исчезновения, некоторые даже стали вымирающими. Все внимание обычно концентрируют на крупных млекопитающих, и лучший способ защитить их — защитить среду обитания, которую населяют и менее знакомые нам виды.
Пропорции видов
На диаграмме показаны пропорции различных многоклеточных организмов. Бросается в глаза, что более половины составляют насекомые, а позвоночные — это всего один вид на сотню прочих.
Первичная продукция
Один из индикаторов биологической активности — объем первичной продукции. Это показатели; того, сколько углерода забирается из атмосферы, преобразуется в сахара и в конечном итоге в живой материал — с помощью фотосинтеза. На диаграммах показан объем первичной продукции в наземно-воздушной и водной средах обитания. Что интересно, объем биомассы не всегда прямо пропорционален активности среды.
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.
| НАУКА | ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ |
| Науки, изучающие систематические группы живых организмов | |
| Вирусология | Наука о вирусах |
| Микробиология | Наука о микроорганизмах |
| Микология | Наука о грибах |
| Ботаника (фитология) | Наука о растениях |
| Зоология | Наука о животных |
| Антропология | Наука о человеке |
| Науки, изучающие структуру, свойства и проявления жизни | |
| Анатомия | Наука о внутреннем строении |
| Морфология | Наука о внешнем строении |
| Физиология | Наука о жизнедеятельности целостного организма и его частей |
| Генетика | Наука о наследственности и изменчивости организмов отдельных организмов |
| Науки, изучающие разные уровни организации всего живого | |
| Молекулярная биология | Наука о свойствах и проявлении жизни на молекулярном уровне |
| Цитология | Наука о клетках |
| Гистология | Наука о тканях |
| Науки, изучающие структуру, свойства и проявления коллективной жизни и сообществ живых организмов | |
| Экология | Наука об отношениях живых организмов между собой и с окружающей их средой |
| Биогеография | Наука о закономерностях географического распространения живых организмов |
| Науки о развитии живой материи | |
| Биология индивидуального развития | Наука о развитии живого организма от момента его зарождения до смерти |
| Эволюционное учение | Наука об историческом развитии живой природы |
| Палеонтология | Наука о развитии жизни в прошлые геологические времена |
| Науки, использующие различные методы исследований | |
| Биохимия (на стыке биологии и химии) | Наука о химических веществах и процессах в живых организмах |
| Биофизика (на стыке биологии и физики) | Наука о физических и физико-химических явлениях в живых организмах |
| Прикладные науки | |
| Биотехнология | Совокупность методов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов |
| Бионика | Разработка технических устройств по подобию живых систем |
| Растениеводство | Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных растений |
| Животноводство | Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных животных |
| Ветеринария | Разработка технологий лечения сельскохозяйственных животных |
Методы биологии
Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы.
| Название метода | Характеристика |
| Метод наблюдения и описания | Сбор и описание фактов |
| Метод измерений | Измерение характеристик объектов |
| Сравнительный метод | Анализ сходства и различий изучаемых объектов |
| Исторический метод | Изучение хода развития исследуемого объекта |
| Метод эксперимента | Изучение явления природы в заданных условиях |
| Метод моделирования | Описание сложных природных явлений относительно простыми моделями |
| Метод прогнозирования | Предсказание будущего объекта или процесса |
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
| Уровень | Характеристика |
| Молекулярный (молекулярно-генетический) | На этом уровне живая материя организуется в сложные высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, нуклеиновые кислоты и др. |
| Субклеточный (надмолекулярный) | На этом уровне живая материя организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры. |
| Клеточный | На этом уровне живая материя представлена клетками. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого. |
| Органно-тканевой | На этом уровне живая материя организуется в ткани и органы. Ткань — совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган — часть многоклеточного организма, выполняющая определённую функцию или функции. |
| Организменный (онтогенетический) | На этом уровне живая материя представлена организмами. Организм (особь, индивид) — неделимая единица жизни, её реальный носитель, характеризующийся всеми её признаками. |
| Популяционно-видовой | На этом уровне живая материя организуется в популяции. Популяция — совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Вид — совокупность особей (популяций особей), способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих в природе определённую область (ареал). |
| Биоценотический | На этом уровне живая материя образует биоценозы. Биоценоз — совокупность популяций разных видов, обитающих на определённой территории. |
| Биогеоценотический | На этом уровне живая материя формирует биогеоценозы. Биогеоценоз — совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва). |
| Биосферный | На этом уровне живая материя формирует биосферу. Биосфера — оболочка Земли, преобразованная деятельностью живых организмов. |
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.
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
Откуда взять данные для подготовки отчета?
Эритропоэз: стадии и их характеристика, регуляция, стимуляторы