right|thumb|Animale și planteright|thumb|Pești
Biologia este știința naturală care se ocupă cu studiul vieții și al tuturor organismelor vii. Ca știință a vieții, biologia studiază organismele din punct de vedere structural, al proceselor chimice, al interacțiilor moleculare, al mecanismelor fiziologice, al dezvoltării și al evoluției.Based on definition from: În ciuda complexității acestei științe, există doar câteva concepte simple care stau la baza acesteia, și anume teoria celulară, evoluția, genetica și homeostazia. Astfel, în teoria fundamentală a biologiei spune că celula este unitatea de bază a vieții, gena este unitatea de bază a eredității, iar evoluția este motivul pentru apariția sau extincția speciilor. Organismele vii sunt sisteme termodinamice a căror supraviețuire se bazează pe transformarea continuă a energiei și pe descreșterea entropiei locale, cu scopul menținerii homeostaziei (stării de echilibru intern a unui organism).
Termenul a fost creat și introdus în știință in 1802 de către Jean-Baptiste de Lamarck și G. TreviranusGottfried Reinhold Treviranus a fost un naturalist german care s-a născut la 4 februarie 1776 la Bremen și a decedat la 16 februarie 1837 în același oraș. și provine din cuvintele grecești βίος / bios, « viață » și λόγος / logos, « cuvânt, discurs, știință ». Cele mai vechi cunoștințe scrise din domeniul biologiei datează de la Aristotel și Teofrast. Dintre personalitățile biologiei mondiale putem aminti pe G.L.L. de Buffon, G. Cuvier, J.H. Fabre, Ernst Haeckel, Jean-Baptiste de Lamarck, Carl Linné, Charles Darwin, G.J. Mendel, Th. Schwann, H. de Vries, Alfred Russel Wallace, A. Weismann. În prezent, este una dintre materiile standard de învățământ în școli și universități de pretutindeni, iar peste un milion de articole sunt publicate anual într-un număr mare de jurnale din domeniul biologiei și medicinei.
Subdomeniile sau ramurile biologiei sunt diverse și sunt definite în funcție de metodele de cercetare implicate și de sistemele biologice luate în studiu: biomatematica utilizează metode matematice cu scopul formulării unor modele cantitative, în timp ce biologia experimentală se bazează pe date empirice pentru validarea unor teorii propuse. Astfel, se dorește înțelegerea mecanismelor vieții, modului în care aceasta a apărut și a evoluat din materie anorganică, lipsită de viață, în urmă cu aproximativ 4 miliarde de ani în urmă și motivul pentru care sistemele biologice au continuat să crească în complexitate.
Istorie
thumb|alt=A drawing of a fly from facing up, with wing detail|O reprezentare grafică a unei muște, preluată din lucrarea Micrographia a lui Robert Hooke, din anul 1665 Apariția termenului Termenul biologie este derivat din cuvântul grecesc , bios, „viață”, la care s-a alipit sufixul , -logia, „studiu”. Versiunea în limba latină a termenului a fost utilizată pentru prima dată în anul 1736, când savantul suedez Carl Linnaeus (Carl von Linné) a folosit termenul biologi în lucrarea sa, Bibliotheca botanica. Termenul a reapărut în anul 1766 în lucrarea Philosophiae naturalis sive physicae: tomus III, continens geologian, biologian, phytologian generalis, realizată de către Michael Christoph Hanov, discipolul lui Christian Wolff. Prima variantă a termenului în limba germană, Biologie, a fost utilizat abia în anul 1771 în traducerea cărții lui Linné. În 1797, Theodor Georg August Roose a utilizat denumirea într-o prefață a cărții sale, Grundzüge der Lehre van der Lebenskraft. Karl Friedrich Burdach a folosit termenul într-un sens mai restrâns, indicând studiul ființei umane din punctul de vedere morfologic, fiziologic și psihologic (Propädeutik zum Studien der gesammten Heilkunst). Utilizarea modernă a termenului a fost implementată odată cu publicarea tratatului Biologie, oder Philosophie der lebenden Natur (1802–22) de Gottfried Reinhold Treviranus, care prevedea:
Obiectul cercetării noastre este reprezentat de diferitele forme și manifestări ale vieții, condițiile și legile care guvernează modul în care aceste fenomene au loc și cauzele pentru care acestea au avut loc. Știința care se ocupă cu aceste probleme va fi indicată sub denumirea de biologie [Biologie] sau doctrina vieții [Lebenslehre].
Începuturile biologiei Deși biologia modernă a cunoscut o dezvoltare relativ recentă, științele pe care aceasta o includ și care sunt în relație cu aceasta au fost studiate încă din timpuri străvechi. Filozofia naturală a fost studiată începând încă din civilizațiile antice ale Mesopotamia, Egipt, the Indian subcontinent, and China. Totuși, biologia modernă cunoscută astăzi și modul de abordare al studiului naturii își regăsesc originea în Grecia Antică. În timp ce studiul formal al medicinei începe încă din timpul lui Hipocrate (cca. 460–370 î. Hr.), Aristotel (384–322 î. Hr.) a fost cel care a adus o contribuție extrem de însemnată la dezvoltarea biologiei. Cele mai importante lucrări publicate sunt Historia Animālium (Istoria Animalelor) și alte lucrări în care și-a prezentat viziunea naturalistă, iar ulterior a publicat lucrări mai empirice, care aveau ca punct central cauzalitatea biologiei și diversitatea vieții. Succesorul lui Aristotel, Teofrast, a realizat o serie de cărți în domeniul botanicii, care au rămas în istorie considerate drept cea mai importantă contribuție antică în domeniul studiului organismelor vegetale, chiar și până la finalul Evului Mediu.
Deși conceptul biologiei ca domeniu separat de știință a apărut în secolul XIX, științele biologice își au originile din tradițiile medicinei și istoria naturală din Grecia și Roma antică și au fost mai dezvoltate în Evul mediu de vindecători musulmani, spre exemplu Al-JahizConway Zirkle (1941), Natural Selection before the "Origin of Species", Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1): 71-123. Avicenna,D. Craig Brater and Walter J. Daly (2000), "Clinical pharmacology in the Middle Ages: Principles that presage the 21st century", Clinical Pharmacology & Therapeutics 67 (5), p. 447-450 . AvenzoarIslamic medicine , Hutchinson Encyclopedia. și Ibn al-NafisS. A. Al-Dabbagh (1978). "Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation", The Lancet 1, p. 1148.. În timpul Renașterii și Evului Modern, cugetul biologic a fost revoluționat în Europa datorită interesului restaurat de empirism și descoperirea multor organisme noi. Andreas Vesalius și William Harvey au fost persoane proeminente ale acestei mișcări fiindcă au utilizat experimentări și observări atente cercetând fiziologia. Trebuie menționați aici și naturaliști cum ar fi Carl Linné sau Georges-Louis Leclerc de Buffon, care au început să clasifice organismele și fosilele precum și dezvoltarea și comportarea ființelor vii. Datorită dezvoltării microscopiei a fost descoperită lumea microorganismelor, punând bazele pentru teoria celulară. Importanța crescătoare a teologiei naturale, parțial un răspuns pentru filozofia mecanică, a susținut dezvoltarea rapidă a istoriei naturale.
După cum s-a menționat, printre savanții din lumea Islamică medievală cu importanță asupra dezvoltării domeniului biologiei se numără al-Jahiz (781–869), botanistul Al-Dīnawarī (828–896), și anatomistul și fiziologul Rhazes (865–925). Medicina a fost studiată în special de către cărturarii islamici, care s-au bazat pe tradițiile filozofice grecești, în timp ce istoria naturală s-a bazat foarte mult pe gândirea aristoteliană.
O contribuție extrem de însemnată, care practic a marcat începutul dezvoltării rapide a biologiei moderne, a fost dezvoltarea microscopiei realizată de către Anton van Leeuwenhoek. Doar ulterior dezvoltării microscopiei savanților li s-a oferit șansa de a descoperi diversitatea lumii microscopice, ceea ce s-a concretizat prin primele observații asupra bacteriilor, infuzoarelor și spermatozoizilor. Investigațiile lui Jan Swammerdam au dus la mărirea interesului pentru studiul entomologiei și au contribuit la dezvoltarea unor tehnici de bază de disecție și colorație în microscopie.
De asemenea, dezvoltarea microscopiei a lăsat și un impact profund asupra gândirii biologice. La începutul secolului al XIX-lea, un număr mare de biologi a adus în discuție relevanța mare a celulei. Ulterior, în 1838, Schleiden și Schwann au început să promoveze următoarele idei, astăzi universal-acceptate: (1) celula este unitatea de bază a unui organism și (2) celulele individuale prezintă toate caracteristicile vieții, deși a fost de asemenea impusă și ideea că (3) toate celulele provin în urma diviziunii altor celule. Datorită lucrărilor lui Robert Remak și Rudolf Virchow, până în anii 1860 majoritatea biologilor vremii au acceptat aceste trei teorii ca fiind de bază, idee care s-a concretizat sub denumirea de teoria celulară.
Între timp, taxonomia și metodele de clasificare au fost domeniul de interes al istoricilor naturali. Carl Linnaeus a pus bazele taxonomiei lumii naturale în anul 1735 (iar variațiile acesteia au fost folosite încă de atunci), iar în anii 1750 a fost introdus sistemul de nomenclatură binomială științifică utilizat pentru denumirea speciilor.Mayr, Ernst. The Growth of Biological Thought, chapter 4 Georges-Louis Leclerc de Buffon a considerat ideea de specie ca fiind o categorie artificială iar organismul viu ca fiind maleabil - chiar sugerând posibilitatea unui strămoș comun. Deși nu a susținut ideea de evoluție, Buffon este un reprezentant important în istoria gândirii evolutive. Lucrările sale au fost o influență a teoriilor evolutive propuse de Lamarck și Darwin.Mayr, Ernst. The Growth of Biological Thought, chapter 7
Biologia modernă Peste secolele XVIII și XIX, științele biologice cum ar fi botanică sau zoologie au devenit din ce în ce mai rapid discipline științifice profesionale. Antoine Lavoisier și alții chimiști și fizicieni au început să conecteze lumea animată și neanimată prin chimie și fizică. Naturalist–exploratorii au cercetat interacțiunile între organismele și ambianța și metode prin care aceste legături depind de geografie — fondând discipline precum biogeografie, ecologie și etologie. Naturaliștii au început să nu mai sprijine esențialismul și să ia în considerare importanța extincției și caracterul schimbător al speciilor. Teoria celulară a dat o nouă perspectivă asupra bazelor fundamentale ale vieții. Aceste dezvoltări, precum și rezultatele cercetărilor embriologiei și paleontologiei, au fost sintetizate în teoria evoluției prin selecția naturală a lui Charles Darwin. La sfârșitul secolului XIX a fost părăsită teoria generației spontanee fiind înlocuită de teoria microbiană de boală. Totuși, mecanismul ereditării biologice a rămas un mister.
La începuturile secolului XX, redescoperirea lucrărilor lui Gregor Mendel a adus la dezvoltarea rapidă a geneticii. Domeniile noi au apărut repede ca consecință a propunerii structurii ADN de către James Watson și Francis Crick. După apariția dogmei centrale a biologiei moleculare și spargerea codului genetic, biologia s-a împărțit în mult între biologia organismelor — grupul câmpurilor științifice legate de organisme și grupuri ale organismelor — și biologia moleculară și celulară. În cursul secolului XX, aceste curente au fost răsturnate, biologii moleculari și celulari folosind metode utilizate în biologia organismelor și invers.
Biologia în România Contribuții remarcabile în domeniul biologiei au avut: Grigore Antipa, Dimitrie Brândză, Aristide Caradja, Radu Codreanu, Constantin Motaș, Emil Racoviță, Dimitrie Voinov, Alexandru Borza, Florian Porcius, Iuliu Prodan.
Principii fundamentale Sunt cinci principii fundamentale care stau la baza teoriei biologice:
Teoria celulară thumb|upright=1.15|right|alt=HeLa cells stained with Hoechst blue stain.|Celule canceroase umane, cu nucleii colorați în albastru. Celula din centru și cea din partea dreaptă se află în interfază, de aceea nucleul este bine delimitat, iar celula din stânga se află în mitoză, așadar ADN-ul se regăsește sub formă condensată.