Что делает биология: все о профессии от навыков до зарплаты — Work.ua

все о профессии от навыков до зарплаты — Work.ua

Биолог: все о профессии от навыков до зарплаты — Work.ua

Кем быть

Биолог — тот, кто изучает живые организмы.

Что делает биолог

Биолог исследует свойства и закономерности развития живых организмов, собирает тематический материал, организовывает эксперименты и разрабатывает технологии, позволяющие применять полученные результаты на практике.

Существуют различные специализации биологов, в зависимости от этого отличается и работа специалиста:

• Зоолог изучает животных, их анатомию, физиологию, развитие, поведение, разнообразие.
• Анатом и физиолог изучают строение человека, его жизнедеятельность, развитие организма.
• Селекционеры и генетики выводят новые сорта растений и породы животных, исследуют формы размножения и развития различных классов и видов, исследуют гены и наследственность.
• Биофизики и биохимики изучают физико-химические явления и влияние химических веществ и физических явлений на живые системы.
• Вирусологи и микробиологи исследуют бактерии, вирусы, паразитов, особенности их размножения и распространения, а также находят методы борьбы с вирусными и инфекционными болезнями.
• Биологи могут работать как в лабораториях, так и проводить полевые исследования и путешествовать. Они могут преподавать в различных учебных заведениях.

Сколько получает биолог

Оплата труда биолога зависит от сферы работы специалиста, работодателя и места расположения компании. Возможны премии и бонусы.

Вся Украина Киев

В среднем «Биолог» в Украине зарабатывает 15000 грн. Это медиана заработных плат по данным из 64 вакансий, размещенных на Work.ua с заголовком «Биолог» и по запросам-синонимам «Biologist», «Учитель биологии», «Преподаватель биологии» и др. за последние 3 месяца. Диапазон, который содержит медиану, выделен на графике.

Какие навыки нужны биологу

• Уметь составлять план исследования, собирать информацию и готовить материалы к исследованию.
• Знать, какое оборудование может понадобиться в ходе исследования. Уметь его подбирать или разрабатывать.
• Уметь проводить исследования, фиксировать результаты и делать выводы.
• Иметь большую заинтересованность в изучении различных объектов природы.
• Уметь долгое время концентрироваться на объекте изучения.
• Иметь аналитико-синтетическое и логическое мышление.
• Быть любознательным и наблюдательным, терпеливым и аккуратным.

Преимущества и недостатки в работе биолога

Как сами биологи оценивают свою профессию

По данным опроса Work. ua среди зарегистрированных соискателей с опытом работы биологом.

Карьерный рост

4.0

Зарплата

2.5

Удовлетворенность профессией

4.5

Безопасность

3.0

Баланс между работой и жизнью

3.5

Насколько востребованы биологи

Профессия биолога не является очень востребованной. Обычно вакансии появляются в школах и университетах. Тем не менее можно найти интересные и выгодные предложения работы научным экспертом или заниматься исследовательской деятельностью в престижной компании.

23

вакансии на сайте

Где учиться на биолога

Профессию биолога можно получить, окончив вуз по одной из специальностей биологического факультета или окончив колледж.

---

Еще больше информации про курсы и учебные заведения.

15 апреля, суббота

Другие профессии

Косметолог — специалист, который сохранит вашу молодость. Он заботится о красоте и здоровье лица и кожи, проводит процедуры по уходу и лечению, заботится, чтобы морщины появлялись как можно позже и чтобы никакие несовершенства не портили вам настроение.

Столяр — мастер по изготовлению деревянных изделий. Этот профессионал способен выпилить из дерева все что угодно: от обеденного стола до мельчайших деталей музыкального инструмента.

Биология | это… Что такое Биология?

У этого термина существуют и другие значения, см. Биология (значения).

Биоло́гия (греч. βιολογία — βίο, био, жизнь; др.-греч. λόγος — учение, наука) — система наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле.

Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX веке, когда учёные обнаружили, что живые организмы обладают некоторыми общими для всех характеристиками. Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, в 1802 году Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом^[1] и Жаном Батистом Ламарком.

В основе современной биологии лежат пять фундаментальных принципов: клеточная теория, эволюция, генетика, гомеостаз и энергия^[2][3]. В наше время биология — стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии, медицине и биомедицине^[4].

В биологии выделяют следующие уровни организации:

• Клеточный, субклеточный и молекулярный уровень: клетки содержат внутриклеточные структуры, которые строятся из молекул.
• Организменный и органно-тканевой уровень: у многоклеточных организмов клетки составляют ткани и органы. Органы же, в свою очередь, взаимодействуют в рамках целого организма.
• Популяционный уровень: особи одного и того же вида, обитающие на части ареала, образуют популяцию.
• Видовой уровень: свободно скрещивающиеся друг с другом особи обладающие морфологическим, физиологическим, биохимическим сходством и занимающие определённый ареал (район распространения) формируют биологический вид.
• Биогеоценотический и биосферный уровень: на однородном участке земной поверхности складываются биогеоценозы, которые, в свою очередь, образуют биосферу.

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология — животных, микробиология — одноклеточные микроорганизмы. Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды.

Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в онтогенезе изучается биологией развития. Зарождение и историческое развитие живой природы — палеобиология и эволюционная биология.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

Содержание 1 Биологи 1.1 Биологические общества 1.2 Биологические организации 1.3 Биологи 2 Биологический метод 3 История биологии 4 Биологическая картина мира 4.1 Клеточная теория 4.2 Эволюция 4.3 Теория гена 4.4 Гомеостаз 4.5 Энергия 5 Уровни организации жизни 6 Биологические дисциплины 7 Биологическая литература 8 Популяризация биологии 9 Биологическая безопасность 10 См. также 11 Примечания 12 Литература 13 Ссылки

Биологи

Биологические общества

• См.отдельные статьи Герпетологические общества, Биологические общества, а также соответствующие разделы в статьях о различных биологических дисциплинах (например, Энтомология, Териология, Малакология и т. д.).

Биологические организации

Традиционно научными исследованиями в области биологии занимаются университеты, хотя не всегда соответствующие факультеты называются биологическими. Например, в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова кроме биологического факультета имеются также факультет биоинженерии и биоинформатики, факультет фундаментальной медицины и НИИ физико-химической биологии. Кроме университетов научные исследования проводят государственные и частные институты, которые в России преимущественно относятся к системе Российской академии наук (см. список институтов), Российской академии сельскохозяйственных наук или Российской академии медицинских наук.

Биологи

• См. отдельную статью Список биологов

Биологический метод

Биологические науки используют методы наблюдения, моделирования (в т.ч. компьютерного), описания, сравнения, экспериментов (опыта) и исторического сравнения.

История биологии

Основная статья: История биологии

Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке, биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории. Обычно их традицию ведут от таких античных учёных как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза^[5], ибн-Сину^[6], ибн-Зухра^[7] и ибн-аль-Нафиза^[8]. В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий. В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей, которые заложили основы современной анатомии и физиологии. Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории. Развитие естествознания, отчасти благодаря появлению механистической философии, способствовало развитию естественной истории^[9][10].

К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология, достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт, исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии, экологии и этологии. В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов, а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции путём естественного отбора. К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. Но механизм наследования родительских признаков всё ещё оставался тайной^[9][11][12].

В начале XX века Томас Морган и его ученики заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика. К 1930-м годам сочетание популяционной генетики и теории естественного отбора породило современную эволюционную теорию или неодарвинизм. Благодаря развитию биохимии были открыты ферменты и началась грандиозная работа по описанию всех процессов метаболизма. Раскрытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало мощный толчок для развития молекулярной биологии. За ним последовало постулирование центральной догмы, расшифровка генетического кода, а к концу XX века — и полная расшифровка генетического кода человека и ещё нескольких организмов, наиболее важных для медицины и сельского хозяйства. Благодаря этому появились новые дисциплины геномика и протеомика. Хотя увеличение количества дисциплин и чрезвычайная сложность предмета биологии породили и продолжают порождать среди биологов всё более узкую специализацию, биология продолжает оставаться единой наукой, и данные каждой из биологических дисциплин, в особенности геномики, применимы во всех остальных^{[13][14][15][16]}.

Биологическая картина мира

Существует пять принципов, объединяющих все биологические дисциплины в единую науку о живой материи^[2]:

• Клеточная теория. Клеточная теория — учение обо всём, что касается клеток. Все живые организмы состоят, как минимум, из одной клетки, основной функциональной единицы каждого организма. Базовые механизмы и химия всех клеток во всех земных организмах сходны; клетки происходят только от ранее существовавших клеток, которые размножаются путём клеточного деления. Клеточная теория описывает строение клеток, их деление, взаимодействие с внешней средой, состав внутренней среды и клеточной оболочки, механизм действия отдельных частей клетки и их взаимодействия между собой.
• Эволюция. Через естественный отбор и генетический дрейф наследственные признаки популяции изменяются из поколения в поколение.
• Теория гена. Признаки живых организмов передаются из поколения в поколение вместе с генами, которые закодированы в ДНК. Информация о строении живых существ или генотип используется клетками для создания фенотипа, наблюдаемых физических или биохимических характеристик организма. Хотя фенотип, проявляющийся за счёт экспрессии генов, может подготовить организм к жизни в окружающей его среде, информация о среде не передаётся назад в гены. Гены могут изменяться в ответ на воздействия среды только посредством эволюционного процесса.
• Гомеостаз. Физиологические процессы, позволяющие организму поддерживать постоянство своей внутренней среды независимо от изменений во внешней среде.
• Энергия. Атрибут любого живого организма, существенный для его состояния.

Клеточная теория

Основная статья: Клеточная теория

Клетка — базовая единица жизни. Согласно клеточной теории, всё живое вещество состоит из одной или более клеток, либо из продуктов секреции этих клеток. Например, раковины, кости, кожа, слюна, желудочный сок, ДНК, вирусы. Все клетки происходят из других клеток путём клеточного деления, и все клетки многоклеточного организма происходят из одной оплодотворённой яйцеклетки. Даже протекание патологических процессов, таких как бактериальная или вирусная инфекция, зависит от клеток, являющихся их фундаментальной частью^[17].

Эволюция

Основная статья: Эволюция

Центральная организующая концепция в биологии состоит в том, что жизнь со временем изменяется и развивается посредством эволюции, и что все известные формы жизни на Земле имеют общее происхождение. Это обусловило сходство основных единиц и процессов жизнедеятельности, упоминавшихся выше. Понятие эволюции было введено в научный лексикон Жаном-Батистом Ламарком в 1809 году. Чарльз Дарвин через пятьдесят лет установил, что её движущей силой является естественный отбор, так же как искусственный отбор сознательно применяется человеком для создания новых пород животных и сортов растений^[18]. Позже в синтетической теории эволюции дополнительным механизмом эволюционных изменений был постулирован генетический дрейф.

Эволюционная история видов, описывающая их изменения и генеалогические отношения между собой, называется филогенез. Информация о филогенезе накапливается из разных источников, в частности, путём сравнения последовательностей ДНК или ископаемых останков и следов древних организмов. До XIX века считалось, что в определённых условиях жизнь может самозарождаться. Этой концепции противостояли последователи принципа, сформулированного Уильямом Гарвеем: «всё из яйца» («Omne vivum ex ovo», лат.), основополагающего в современной биологии. В частности, это означает, что существует непрерывная линия жизни, соединяющая момент первоначального её возникновения с настоящим временем. Любая группа организмов имеет общее происхождение, если у неё имеется общий предок. Все живые существа на Земле, как ныне живущие, так и вымершие, происходят от общего предка или общей совокупности генов. Общий предок всех живых существ появился на Земле около 3,5 млрд. лет назад. Главным доказательством теории общего предка считается универсальность генетического кода (см. происхождение жизни).

Теория гена

Схематический вид ДНК, первичного генетического материала

Основная статья: Ген

Форма и функции биологических объектов воспроизводятся из поколения в поколение генами, которые являются элементарными единицами наследственности. Физиологическая адаптация к окружающей среде не может быть закодирована в генах и быть унаследованной в потомстве (см. Ламаркизм). Примечательно, что все существующие формы земной жизни, в том числе, бактерии, растения, животные и грибы, имеют одни и те же основные механизмы, предназначенные для копирования ДНК и синтеза белка. Например, бактерии, в которые вводят ДНК человека, способны синтезировать человеческие белки.

Совокупность генов организма или клетки называется генотипом. Гены хранятся в одной или нескольких хромосомах. Хромосома — длинная цепочка ДНК, на которой может быть множество генов. Если ген активен, то последовательность его ДНК копируется в последовательности РНК посредством транскрипции. Затем рибосома может использовать РНК, чтобы синтезировать последовательность белка, соответствующую коду РНК, в процессе, именуемом трансляция. Белки могут выполнять каталитическую (ферментативную) функцию, транспортную, рецепторную, защитную, структурную, двигательную функции.

Гомеостаз

Основная статья: Гомеостаз

Гомеостаз — способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз. На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (pH). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями постоянной концентрации атмосферной двуокиси углерода на Земле.

Энергия

Основная статья: Биоэнергетика

Выживание любого организма зависит от постоянного притока энергии. Энергия черпается из веществ, которые служат пищей, и посредством специальных химических реакций используется для построения и поддержания структуры и функций клеток. В этом процессе молекулы пищи используются как для извлечения энергии, так и для синтеза биологических молекул собственного организма.

Первичным источником энергии для 99 % земных существ является световая энергия, главным образом солнечная (для 1 % — хемосинтез). Световая энергия посредством фотосинтеза превращается растениями в химическую (органические молекулы) в присутствии воды и некоторых минералов. Часть полученной энергии затрачивается на наращивание биомассы и поддержание жизни, другая часть теряется в виде тепла и отходов жизнедеятельности. Общие механизмы превращения химической энергии в полезную для поддержания жизни называются дыхание и метаболизм.

Уровни организации жизни

Основная статья: Уровни организации жизни

Шесть основных структурных уровней жизни:

• Молекулярный
• Клеточный
• Организменный
• Популяционно-видовой
• Биогеоценотический
• Биосферный

Биологические дисциплины

Акарология — Анатомия — Альгология — Антропология — Бактериология — Биогеография — Биогеоценология — Биотехнология — Биоинформатика — Биология океана — Биология развития — Биометрия — Бионика — Биосемиотика — Биоспелеология — Биофизика — Биохимия — Ботаника — Биомеханика — Биоценология — Биоэнергетика — Бриология — Вирусология — Генетика — Геоботаника — Герпетология — Гидробиология — Гистология — Дендрология — Зоология — Зоопсихология — Иммунология — Ихтиология — Колеоптерология — Космическая биология — Ксенобиология — Лепидоптерология — Лихенология — Микология — Микробиология — Мирмекология — Молекулярная биология — Морфология — Нейробиология — Палеонтология — Палинология — Паразитология — Радиобиология — Систематика — Системная биология — Синтетическая биология — Спонгиология — Таксономия — Теоретическая биология — Териология — Токсикология — Фенология — Физиология — Физиология ВНД — Физиология животных и человека — Физиология растений — Фитопатология — Цитология — Эволюционная биология — Эмбриология — Эндокринология — Энтомология — Этология

Биологическая литература

Первоисточниками информации по биологии являются научные журналы, списки которых предоставляет ряд учреждений, как российских, так и зарубежных:

• Высшая аттестационная комиссия России;
• Факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ;
• Национальный центр биотехнологической информации США

и др.

Данные первоисточников обобщают авторы обзорных публикаций, которые могут представлять собой как журнальные статьи, так и монографии. На следующем уровне обобщения стоят учебники и справочные пособия.

Популяризация биологии

Биологическая безопасность

Основная статья: Биологическая безопасность

См. также

• Жизнь
• Портал:Биология

Примечания

1. ↑ Treviranus, Gottfried Reinhold, Biologie : oder Philosophie der lebenden Natur für Naturforscher und Aerzte, 1802
2. ↑ ^{1 2} Avila, Vernon L. Biology: investigating life on earth. — Boston: Jones and Bartlett, 1995. — P. 11—18. — ISBN 0-86720-942-9
3. ↑ Campbell Neil A. Biology: Exploring Life. — Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. — ISBN 0-13-250882-6
4. ↑ King, TJ & Roberts, MBV Biology: A Functional Approach.  — Thomas Nelson and Sons. — ISBN 978-0174480358
5. ↑ Conway Zirkle (1941), Natural Selection before the «Origin of Species», Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1): 71-123.
6. ↑ 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 [449].
7. ↑ Islamic medicine, Hutchinson Encyclopedia.
8. ↑ S. A. Al-Dabbagh (1978). «Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation», The Lancet 1, p. 1148.
9. ↑ ^{1 2} Mayr, E The Growth of Biological Thought. — Belknap Press. — ISBN 978-0674364462
10. ↑ Magner, LN A History of the Life Sciences. — TF-CRC. — ISBN 978-0824708245
11. ↑ Futuyma, DJ Evolution. — Sinauer Associates.  — ISBN 978-0878931873
12. ↑ Coleman, W Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function and Transformation. — Cambridge University Press. — ISBN 978-0521292931
13. ↑ Allen, GE Life Science in the Twentieth Century. — Cambridge University Press. — ISBN 978-0521292962
14. ↑ Fruton, JS Proteins, Enzymes, Genes: The Interplay of Chemistry and Biology. — Yale University Press. — ISBN 978-0300076080
15. ↑ Morange, M & Cobb, M A History of Molecular Biology. — Harvard University Press. — ISBN 978-0674001695
16. ↑ Smocovitis, VB Unifying Biology. — Princeton University Press. — ISBN 978-0691033433
17. ↑ Mazzarello, P (1999). «A unifying concept: the history of cell theory». Nature Cell Biology 1: E13–E15. DOI:10.1038/8964.
18. ↑ Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, 1st, John Murray

Литература

• Большой энциклопедический словарь. Биология. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
• Биология // Биологический энциклопедический словарь — М.: Сов. Энциклопедия, 1986 г.

Ссылки

• Электронный учебник по биологии
• Проект «Вся Биология»
• Биология: Государственный рубрикатор научно-технической информации (ГРНТИ).

Биология | это… Что такое Биология?

У этого термина существуют и другие значения, см. Биология (значения).

Биоло́гия (греч. βιολογία — βίο, био, жизнь; др.-греч. λόγος — учение, наука) — система наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX веке, когда учёные обнаружили, что живые организмы обладают некоторыми общими для всех характеристиками. Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, в 1802 году Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом^[1] и Жаном Батистом Ламарком.

В основе современной биологии лежат пять фундаментальных принципов: клеточная теория, эволюция, генетика, гомеостаз и энергия^[2][3]. В наше время биология — стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии, медицине и биомедицине^[4].

В биологии выделяют следующие уровни организации:

• Клеточный, субклеточный и молекулярный уровень: клетки содержат внутриклеточные структуры, которые строятся из молекул.
• Организменный и органно-тканевой уровень: у многоклеточных организмов клетки составляют ткани и органы. Органы же, в свою очередь, взаимодействуют в рамках целого организма.
• Популяционный уровень: особи одного и того же вида, обитающие на части ареала, образуют популяцию.
• Видовой уровень: свободно скрещивающиеся друг с другом особи обладающие морфологическим, физиологическим, биохимическим сходством и занимающие определённый ареал (район распространения) формируют биологический вид.
• Биогеоценотический и биосферный уровень: на однородном участке земной поверхности складываются биогеоценозы, которые, в свою очередь, образуют биосферу.

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология — животных, микробиология — одноклеточные микроорганизмы. Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды.

Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в онтогенезе изучается биологией развития. Зарождение и историческое развитие живой природы — палеобиология и эволюционная биология.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

Содержание 1 Биологи 1.1 Биологические общества 1.2 Биологические организации 1.3 Биологи 2 Биологический метод 3 История биологии 4 Биологическая картина мира 4.1 Клеточная теория 4.2 Эволюция 4.3 Теория гена 4.4 Гомеостаз 4.5 Энергия 5 Уровни организации жизни 6 Биологические дисциплины 7 Биологическая литература 8 Популяризация биологии 9 Биологическая безопасность 10 См. также 11 Примечания 12 Литература 13 Ссылки

Биологи

Биологические общества

• См.отдельные статьи Герпетологические общества, Биологические общества, а также соответствующие разделы в статьях о различных биологических дисциплинах (например, Энтомология, Териология, Малакология и т. д.).

Биологические организации

Традиционно научными исследованиями в области биологии занимаются университеты, хотя не всегда соответствующие факультеты называются биологическими. Например, в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова кроме биологического факультета имеются также факультет биоинженерии и биоинформатики, факультет фундаментальной медицины и НИИ физико-химической биологии. Кроме университетов научные исследования проводят государственные и частные институты, которые в России преимущественно относятся к системе Российской академии наук (см. список институтов), Российской академии сельскохозяйственных наук или Российской академии медицинских наук.

Биологи

• См. отдельную статью Список биологов

Биологический метод

Биологические науки используют методы наблюдения, моделирования (в т.ч. компьютерного), описания, сравнения, экспериментов (опыта) и исторического сравнения.

История биологии

Основная статья: История биологии

Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке, биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории. Обычно их традицию ведут от таких античных учёных как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза^[5], ибн-Сину^[6], ибн-Зухра^[7] и ибн-аль-Нафиза^[8]. В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий. В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей, которые заложили основы современной анатомии и физиологии. Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории. Развитие естествознания, отчасти благодаря появлению механистической философии, способствовало развитию естественной истории^[9][10].

К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология, достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт, исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии, экологии и этологии. В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов, а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции путём естественного отбора. К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. Но механизм наследования родительских признаков всё ещё оставался тайной^[9][11][12].

В начале XX века Томас Морган и его ученики заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика. К 1930-м годам сочетание популяционной генетики и теории естественного отбора породило современную эволюционную теорию или неодарвинизм. Благодаря развитию биохимии были открыты ферменты и началась грандиозная работа по описанию всех процессов метаболизма. Раскрытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало мощный толчок для развития молекулярной биологии. За ним последовало постулирование центральной догмы, расшифровка генетического кода, а к концу XX века — и полная расшифровка генетического кода человека и ещё нескольких организмов, наиболее важных для медицины и сельского хозяйства. Благодаря этому появились новые дисциплины геномика и протеомика. Хотя увеличение количества дисциплин и чрезвычайная сложность предмета биологии породили и продолжают порождать среди биологов всё более узкую специализацию, биология продолжает оставаться единой наукой, и данные каждой из биологических дисциплин, в особенности геномики, применимы во всех остальных^{[13][14][15][16]}.

Биологическая картина мира

Существует пять принципов, объединяющих все биологические дисциплины в единую науку о живой материи^[2]:

• Клеточная теория. Клеточная теория — учение обо всём, что касается клеток. Все живые организмы состоят, как минимум, из одной клетки, основной функциональной единицы каждого организма. Базовые механизмы и химия всех клеток во всех земных организмах сходны; клетки происходят только от ранее существовавших клеток, которые размножаются путём клеточного деления. Клеточная теория описывает строение клеток, их деление, взаимодействие с внешней средой, состав внутренней среды и клеточной оболочки, механизм действия отдельных частей клетки и их взаимодействия между собой.
• Эволюция. Через естественный отбор и генетический дрейф наследственные признаки популяции изменяются из поколения в поколение.
• Теория гена. Признаки живых организмов передаются из поколения в поколение вместе с генами, которые закодированы в ДНК. Информация о строении живых существ или генотип используется клетками для создания фенотипа, наблюдаемых физических или биохимических характеристик организма. Хотя фенотип, проявляющийся за счёт экспрессии генов, может подготовить организм к жизни в окружающей его среде, информация о среде не передаётся назад в гены. Гены могут изменяться в ответ на воздействия среды только посредством эволюционного процесса.
• Гомеостаз. Физиологические процессы, позволяющие организму поддерживать постоянство своей внутренней среды независимо от изменений во внешней среде.
• Энергия. Атрибут любого живого организма, существенный для его состояния.

Клеточная теория

Основная статья: Клеточная теория

Клетка — базовая единица жизни. Согласно клеточной теории, всё живое вещество состоит из одной или более клеток, либо из продуктов секреции этих клеток. Например, раковины, кости, кожа, слюна, желудочный сок, ДНК, вирусы. Все клетки происходят из других клеток путём клеточного деления, и все клетки многоклеточного организма происходят из одной оплодотворённой яйцеклетки. Даже протекание патологических процессов, таких как бактериальная или вирусная инфекция, зависит от клеток, являющихся их фундаментальной частью^[17].

Эволюция

Основная статья: Эволюция

Центральная организующая концепция в биологии состоит в том, что жизнь со временем изменяется и развивается посредством эволюции, и что все известные формы жизни на Земле имеют общее происхождение. Это обусловило сходство основных единиц и процессов жизнедеятельности, упоминавшихся выше. Понятие эволюции было введено в научный лексикон Жаном-Батистом Ламарком в 1809 году. Чарльз Дарвин через пятьдесят лет установил, что её движущей силой является естественный отбор, так же как искусственный отбор сознательно применяется человеком для создания новых пород животных и сортов растений^[18]. Позже в синтетической теории эволюции дополнительным механизмом эволюционных изменений был постулирован генетический дрейф.

Эволюционная история видов, описывающая их изменения и генеалогические отношения между собой, называется филогенез. Информация о филогенезе накапливается из разных источников, в частности, путём сравнения последовательностей ДНК или ископаемых останков и следов древних организмов. До XIX века считалось, что в определённых условиях жизнь может самозарождаться. Этой концепции противостояли последователи принципа, сформулированного Уильямом Гарвеем: «всё из яйца» («Omne vivum ex ovo», лат.), основополагающего в современной биологии. В частности, это означает, что существует непрерывная линия жизни, соединяющая момент первоначального её возникновения с настоящим временем. Любая группа организмов имеет общее происхождение, если у неё имеется общий предок. Все живые существа на Земле, как ныне живущие, так и вымершие, происходят от общего предка или общей совокупности генов. Общий предок всех живых существ появился на Земле около 3,5 млрд. лет назад. Главным доказательством теории общего предка считается универсальность генетического кода (см. происхождение жизни).

Теория гена

Схематический вид ДНК, первичного генетического материала

Основная статья: Ген

Форма и функции биологических объектов воспроизводятся из поколения в поколение генами, которые являются элементарными единицами наследственности. Физиологическая адаптация к окружающей среде не может быть закодирована в генах и быть унаследованной в потомстве (см. Ламаркизм). Примечательно, что все существующие формы земной жизни, в том числе, бактерии, растения, животные и грибы, имеют одни и те же основные механизмы, предназначенные для копирования ДНК и синтеза белка. Например, бактерии, в которые вводят ДНК человека, способны синтезировать человеческие белки.

Совокупность генов организма или клетки называется генотипом. Гены хранятся в одной или нескольких хромосомах. Хромосома — длинная цепочка ДНК, на которой может быть множество генов. Если ген активен, то последовательность его ДНК копируется в последовательности РНК посредством транскрипции. Затем рибосома может использовать РНК, чтобы синтезировать последовательность белка, соответствующую коду РНК, в процессе, именуемом трансляция. Белки могут выполнять каталитическую (ферментативную) функцию, транспортную, рецепторную, защитную, структурную, двигательную функции.

Гомеостаз

Основная статья: Гомеостаз

Гомеостаз — способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз. На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (pH). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями постоянной концентрации атмосферной двуокиси углерода на Земле.

Энергия

Основная статья: Биоэнергетика

Выживание любого организма зависит от постоянного притока энергии. Энергия черпается из веществ, которые служат пищей, и посредством специальных химических реакций используется для построения и поддержания структуры и функций клеток. В этом процессе молекулы пищи используются как для извлечения энергии, так и для синтеза биологических молекул собственного организма.

Первичным источником энергии для 99 % земных существ является световая энергия, главным образом солнечная (для 1 % — хемосинтез). Световая энергия посредством фотосинтеза превращается растениями в химическую (органические молекулы) в присутствии воды и некоторых минералов. Часть полученной энергии затрачивается на наращивание биомассы и поддержание жизни, другая часть теряется в виде тепла и отходов жизнедеятельности. Общие механизмы превращения химической энергии в полезную для поддержания жизни называются дыхание и метаболизм.

Уровни организации жизни

Основная статья: Уровни организации жизни

Шесть основных структурных уровней жизни:

• Молекулярный
• Клеточный
• Организменный
• Популяционно-видовой
• Биогеоценотический
• Биосферный

Биологические дисциплины

Акарология — Анатомия — Альгология — Антропология — Бактериология — Биогеография — Биогеоценология — Биотехнология — Биоинформатика — Биология океана — Биология развития — Биометрия — Бионика — Биосемиотика — Биоспелеология — Биофизика — Биохимия — Ботаника — Биомеханика — Биоценология — Биоэнергетика — Бриология — Вирусология — Генетика — Геоботаника — Герпетология — Гидробиология — Гистология — Дендрология — Зоология — Зоопсихология — Иммунология — Ихтиология — Колеоптерология — Космическая биология — Ксенобиология — Лепидоптерология — Лихенология — Микология — Микробиология — Мирмекология — Молекулярная биология — Морфология — Нейробиология — Палеонтология — Палинология — Паразитология — Радиобиология — Систематика — Системная биология — Синтетическая биология — Спонгиология — Таксономия — Теоретическая биология — Териология — Токсикология — Фенология — Физиология — Физиология ВНД — Физиология животных и человека — Физиология растений — Фитопатология — Цитология — Эволюционная биология — Эмбриология — Эндокринология — Энтомология — Этология

Биологическая литература

Первоисточниками информации по биологии являются научные журналы, списки которых предоставляет ряд учреждений, как российских, так и зарубежных:

• Высшая аттестационная комиссия России;
• Факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ;
• Национальный центр биотехнологической информации США

и др.

Данные первоисточников обобщают авторы обзорных публикаций, которые могут представлять собой как журнальные статьи, так и монографии. На следующем уровне обобщения стоят учебники и справочные пособия.

Популяризация биологии

Биологическая безопасность

Основная статья: Биологическая безопасность

См. также

• Жизнь
• Портал:Биология

Примечания

1. ↑ Treviranus, Gottfried Reinhold, Biologie : oder Philosophie der lebenden Natur für Naturforscher und Aerzte, 1802
2. ↑ ^{1 2} Avila, Vernon L. Biology: investigating life on earth. — Boston: Jones and Bartlett, 1995. — P. 11—18. — ISBN 0-86720-942-9
3. ↑ Campbell Neil A. Biology: Exploring Life. — Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. — ISBN 0-13-250882-6
4. ↑ King, TJ & Roberts, MBV Biology: A Functional Approach.  — Thomas Nelson and Sons. — ISBN 978-0174480358
5. ↑ Conway Zirkle (1941), Natural Selection before the «Origin of Species», Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1): 71-123.
6. ↑ 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 [449].
7. ↑ Islamic medicine, Hutchinson Encyclopedia.
8. ↑ S. A. Al-Dabbagh (1978). «Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation», The Lancet 1, p. 1148.
9. ↑ ^{1 2} Mayr, E The Growth of Biological Thought. — Belknap Press. — ISBN 978-0674364462
10. ↑ Magner, LN A History of the Life Sciences. — TF-CRC. — ISBN 978-0824708245
11. ↑ Futuyma, DJ Evolution. — Sinauer Associates.  — ISBN 978-0878931873
12. ↑ Coleman, W Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function and Transformation. — Cambridge University Press. — ISBN 978-0521292931
13. ↑ Allen, GE Life Science in the Twentieth Century. — Cambridge University Press. — ISBN 978-0521292962
14. ↑ Fruton, JS Proteins, Enzymes, Genes: The Interplay of Chemistry and Biology. — Yale University Press. — ISBN 978-0300076080
15. ↑ Morange, M & Cobb, M A History of Molecular Biology. — Harvard University Press. — ISBN 978-0674001695
16. ↑ Smocovitis, VB Unifying Biology. — Princeton University Press. — ISBN 978-0691033433
17. ↑ Mazzarello, P (1999). «A unifying concept: the history of cell theory». Nature Cell Biology 1: E13–E15. DOI:10.1038/8964.
18. ↑ Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, 1st, John Murray

Литература

• Большой энциклопедический словарь. Биология. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
• Биология // Биологический энциклопедический словарь — М.: Сов. Энциклопедия, 1986 г.

Ссылки

• Электронный учебник по биологии
• Проект «Вся Биология»
• Биология: Государственный рубрикатор научно-технической информации (ГРНТИ).

Что такое биология? | Живая наука

Биология занимается изучением всех живых организмов, в том числе этого очаровательного жука и растения, на котором он сидит. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Биология изучает жизнь. Слово «биология» происходит от греческих слов «биос» (что означает «жизнь») и «логос» (что означает «изучение»). В целом биологи изучают строение, функции, рост, происхождение, эволюцию и распространение живых организмов.

Биология важна, потому что она помогает нам понять, как работают живые существа и как они функционируют и взаимодействуют на нескольких уровнях, согласно Британской энциклопедии . Достижения в области биологии помогли ученым разработать более совершенные лекарства и методы лечения болезней, понять, как изменение окружающей среды может повлиять на растения и животных, произвести достаточно пищи для растущего населения и предсказать, как употребление новой пищи или соблюдение режима физических упражнений может повлиять на организм человека. воздействовать на наши тела.

Основные принципы современной биологии

Согласно книге «Управление наукой» (Springer New York, 2010) современную биологию объединяют четыре принципа: ячеек , и все ячейки происходят из ранее существовавших ячеек.

Теория генов — это принцип, согласно которому все живые существа имеют ДНК, молекулы, которые кодируют структуру и функции клеток и передаются потомству.

Гомеостаз — это принцип, согласно которому все живые существа поддерживают состояние равновесия, которое позволяет организмам выживать в окружающей среде.

Эволюция — это принцип, описывающий, как все живые существа могут изменяться, приобретая черты, позволяющие им лучше выживать в окружающей среде. Эти черты являются результатом случайных мутаций в генах организма, которые «отбираются» в процессе, называемом естественным отбором. Во время естественного отбора организмы, обладающие чертами, более подходящими для окружающей среды, имеют более высокие показатели выживания, а затем передают эти черты своему потомству.

Множество разделов биологии

Хотя существует всего четыре объединяющих принципа, биология охватывает широкий спектр тем, которые разбиты на множество дисциплин и поддисциплин.

На высоком уровне каждую из областей биологии можно рассматривать как изучение одного типа организмов, согласно «Биологическому словарю Блэки » (S Chand, 2014). Например, зоология изучает животных, ботаника изучает растения, а микробиология изучает микроорганизмы.

Ботаник — биолог, изучающий растения. (Изображение предоставлено Shutterstock)

В рамках этих более широких областей многие биологи специализируются на исследовании конкретной темы или проблемы. Например, ученый может изучать поведение определенного вида рыб, в то время как другой ученый может исследовать неврологические и химические механизмы, лежащие в основе поведения.

Ссылки по теме

Существует множество разделов и поддисциплин биологии, но вот краткий список некоторых из наиболее широких областей, подпадающих под определение биологии: 

Биохимия: Изучение химических процессов, происходящих в живых существах или связанных с ними, по данным Биохимического общества . Например, фармакология — это разновидность биохимических исследований, направленных на изучение того, как лекарства взаимодействуют с химическими веществами в организме, как описано в обзоре 2010 года в журнале «Биохимия».

Экология: Изучение того, как организмы взаимодействуют с окружающей средой. Например, эколог может изучить, как 9На поведение медоносной пчелы 0003 влияют люди, живущие поблизости.

Генетика: Изучение наследственности. Генетики изучают, как гены передаются от родителей потомству и как они варьируются от человека к человеку. Например, ученые определили несколько генов и генетических мутаций, влияющих на продолжительность жизни человека, о чем сообщается в обзоре 2019 года, опубликованном в журнале Nature Reviews Genetics (открывается в новой вкладке).

Физиология: Изучение того, как работают живые существа. Физиология, применимая к любому живому организму, «имеет дело с поддерживающими жизнь функциями и процессами живых организмов или их частей», согласно Nature . Физиологи стремятся понять биологические процессы, например, как работает тот или иной орган, какова его функция и как на него влияют внешние раздражители. Например, физиологи изучили, как прослушивание музыки может вызывать физические изменения в человеческое тело , например, медленнее или быстрее частота сердечных сокращений , согласно журналу Psychological Health Effects of Musical Experiences (открывается в новой вкладке). .

Междисциплинарный характер биологии

Биология часто исследуется в сочетании с другими областями обучения, включая математику , инженерию и социальные науки. Вот несколько примеров:

Астробиология — это исследование эволюции жизни во Вселенной, включая поиск внеземной жизни, согласно НАСА . Эта область включает в себя принципы биологии с астрономией.

Биоархеологи — это биологи, которые используют археологические методы для изучения скелетных останков и получения информации о том, как люди жили в прошлом, согласно данным Университета Джорджа Мейсона .

Биоинженерия — это применение инженерных принципов к биологии и наоборот, по данным Калифорнийского университета в Беркли . Например, биоинженер может разработать новую медицинскую технологию, которая лучше отображает внутреннюю часть тела, например, улучшенный Магнитно-резонансная томография (МРТ) , которая сканирует человеческое тело с большей скоростью и с более высоким разрешением или применяет биологические знания для создания искусственных органов, согласно журналу Cell Transplant.

Биотехнология предполагает использование биологических систем для разработки продуктов, по данным Норвежского университета науки и технологий . Например, российские биотехнологи с помощью генной инженерии создали более вкусную и более устойчивую к болезням клубнику, которую исследователи описали в своем исследовании 2007 года, опубликованном в журнале «Биотехнология и устойчивое сельское хозяйство 2006 и последующие годы» .

Биофизика использует принципы физики, чтобы понять, как работают биологические системы, согласно данным Биофизического общества (открывается в новой вкладке). Например, биофизики могут изучить, как генетические мутации, приводящие к изменениям в структуре белка , влияют на эволюцию белка, согласно Журналу Королевского общества

Трехмерная иллюстрация цепи аминокислот, составляющих белок. (Изображение предоставлено Getty Images)

Чем занимаются биологи?

Биологи могут работать во многих областях, включая исследования, здравоохранение, охрану окружающей среды и искусство, по данным Американского института биологических наук . Вот несколько примеров:

Исследования: Биологи могут проводить исследования в различных условиях. Микробиологи, например, могут изучать бактериальные культуры в лабораторных условиях. Другие биологи могут проводить полевые исследования, наблюдая за животными или растениями в их естественной среде обитания. Многие биологи могут работать в лаборатории и в полевых условиях — например, ученые могут собирать образцы почвы или воды в поле и анализировать их дальше в лаборатории, например, в лаборатории почвы и воды Университета Северной Каролины .

Сохранение : Биологи могут помочь в усилиях по охране окружающей среды, изучая и определяя, как защитить и сохранить мир природы для будущего. Например, биологи могут помогать информировать общественность о важности сохранения естественной среды обитания животных и участвовать в программах восстановления исчезающих видов, чтобы остановить исчезновение исчезающих видов, согласно данным Службы рыболовства и дикой природы США .

Эколог берет пробы воды из ручья. (Изображение предоставлено Getty Images)

Здравоохранение : Люди, изучающие биологию, могут продолжить работу в сфере здравоохранения, будь то врачи или медсестры, присоединиться к фармацевтической компании для разработки новых лекарств и вакцин, исследовать эффективность лечения или стать ветеринарами, чтобы помогать лечить больных животных. , по данным Американского института биологических наук .

Искусство: Биологи, которые также имеют опыт работы в области искусства, обладают как техническими знаниями, так и художественными навыками для создания изображений, которые будут передавать сложную биологическую информацию широкому кругу аудиторий. Одним из примеров этого является медицинская иллюстрация, в которой иллюстратор может проводить предварительные исследования, сотрудничать с экспертами и наблюдать за медицинской процедурой для создания точного изображения части тела, согласно Ассоциации медицинских иллюстраторов (открывается в новой вкладке). .

Дополнительные ресурсы

Если вам интересно, насколько обширна биология, Университет Северной Каролины в Пемброке перечислил на своем веб-сайте ряд биологических субдисциплин. Заинтересованы в карьере в области биологии? Ознакомьтесь с некоторыми вариантами на веб-сайте Американского института биологических наук .

Библиография

Лорнанда Лосс Вудрафф, «История биологии», The Scientific Monthly, том 12, март 1921 г., http://www.jstor.org/stable/6836 (открывается в новой вкладке).

П.Н. Кэмпбелл, «Биология в профиль: Путеводитель по многим разделам биологии (открывается в новой вкладке)», Elsevier, октябрь 2013 г. 

Университет Северной Каролины в Пемброке, «Поддисциплины биологии (открывается в новой вкладке)» , октябрь 2010 г.  

Университет Миннесоты, Дулут, «Что такое биология? », январь 2022 г. 

Эрик Дж. Саймон и др., «Campbell Essential Biology », Pearson Education, январь 2018 г. 

Алан Лим имеет докторскую степень. имеет степень бакалавра в области материаловедения и инженерии в Северо-Западном университете и степень бакалавра в области химии и когнитивных наук в Университете Джона Хопкинса. Она также имеет более чем пятилетний опыт написания статей о науке для различной аудитории. Ее работа появилась на научном канале YouTube SciShow, справочном веб-сайте ThoughtCo и Американском институте физики.

Что такое биология? | Живая наука

Биология занимается изучением всех живых организмов, в том числе этого очаровательного жука и растения, на котором он сидит. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Биология изучает жизнь. Слово «биология» происходит от греческих слов «биос» (что означает «жизнь») и «логос» (что означает «изучение»). В целом биологи изучают строение, функции, рост, происхождение, эволюцию и распространение живых организмов.

Биология важна, потому что она помогает нам понять, как работают живые существа и как они функционируют и взаимодействуют на нескольких уровнях, согласно Британской энциклопедии . Достижения в области биологии помогли ученым разработать более совершенные лекарства и методы лечения болезней, понять, как изменение окружающей среды может повлиять на растения и животных, произвести достаточно пищи для растущего населения и предсказать, как употребление новой пищи или соблюдение режима физических упражнений может повлиять на организм человека. воздействовать на наши тела.

Основные принципы современной биологии

Согласно книге «Управление наукой» (Springer New York, 2010) современную биологию объединяют четыре принципа: ячеек , и все ячейки происходят из ранее существовавших ячеек.

Теория генов — это принцип, согласно которому все живые существа имеют ДНК, молекулы, которые кодируют структуру и функции клеток и передаются потомству.

Гомеостаз — это принцип, согласно которому все живые существа поддерживают состояние равновесия, которое позволяет организмам выживать в окружающей среде.

Эволюция — это принцип, описывающий, как все живые существа могут изменяться, приобретая черты, позволяющие им лучше выживать в окружающей среде. Эти черты являются результатом случайных мутаций в генах организма, которые «отбираются» в процессе, называемом естественным отбором. Во время естественного отбора организмы, обладающие чертами, более подходящими для окружающей среды, имеют более высокие показатели выживания, а затем передают эти черты своему потомству.

Множество разделов биологии

Хотя существует всего четыре объединяющих принципа, биология охватывает широкий спектр тем, которые разбиты на множество дисциплин и поддисциплин.

На высоком уровне каждую из областей биологии можно рассматривать как изучение одного типа организмов, согласно «Биологическому словарю Блэки » (S Chand, 2014). Например, зоология изучает животных, ботаника изучает растения, а микробиология изучает микроорганизмы.

Ботаник — биолог, изучающий растения. (Изображение предоставлено Shutterstock)

В рамках этих более широких областей многие биологи специализируются на исследовании конкретной темы или проблемы. Например, ученый может изучать поведение определенного вида рыб, в то время как другой ученый может исследовать неврологические и химические механизмы, лежащие в основе поведения.

Ссылки по теме

Существует множество разделов и поддисциплин биологии, но вот краткий список некоторых из наиболее широких областей, подпадающих под определение биологии: 

Биохимия: Изучение химических процессов, происходящих в живых существах или связанных с ними, по данным Биохимического общества . Например, фармакология — это разновидность биохимических исследований, направленных на изучение того, как лекарства взаимодействуют с химическими веществами в организме, как описано в обзоре 2010 года в журнале «Биохимия».

Экология: Изучение того, как организмы взаимодействуют с окружающей средой. Например, эколог может изучить, как 9На поведение медоносной пчелы 0003 влияют люди, живущие поблизости.

Генетика: Изучение наследственности. Генетики изучают, как гены передаются от родителей потомству и как они варьируются от человека к человеку. Например, ученые определили несколько генов и генетических мутаций, влияющих на продолжительность жизни человека, о чем сообщается в обзоре 2019 года, опубликованном в журнале Nature Reviews Genetics (открывается в новой вкладке).

Физиология: Изучение того, как работают живые существа. Физиология, применимая к любому живому организму, «имеет дело с поддерживающими жизнь функциями и процессами живых организмов или их частей», согласно Nature . Физиологи стремятся понять биологические процессы, например, как работает тот или иной орган, какова его функция и как на него влияют внешние раздражители. Например, физиологи изучили, как прослушивание музыки может вызывать физические изменения в человеческое тело , например, медленнее или быстрее частота сердечных сокращений , согласно журналу Psychological Health Effects of Musical Experiences (открывается в новой вкладке). .

Междисциплинарный характер биологии

Биология часто исследуется в сочетании с другими областями обучения, включая математику , инженерию и социальные науки. Вот несколько примеров:

Астробиология — это исследование эволюции жизни во Вселенной, включая поиск внеземной жизни, согласно НАСА . Эта область включает в себя принципы биологии с астрономией.

Биоархеологи — это биологи, которые используют археологические методы для изучения скелетных останков и получения информации о том, как люди жили в прошлом, согласно данным Университета Джорджа Мейсона .

Биоинженерия — это применение инженерных принципов к биологии и наоборот, по данным Калифорнийского университета в Беркли . Например, биоинженер может разработать новую медицинскую технологию, которая лучше отображает внутреннюю часть тела, например, улучшенный Магнитно-резонансная томография (МРТ) , которая сканирует человеческое тело с большей скоростью и с более высоким разрешением или применяет биологические знания для создания искусственных органов, согласно журналу Cell Transplant.

Биотехнология предполагает использование биологических систем для разработки продуктов, по данным Норвежского университета науки и технологий . Например, российские биотехнологи с помощью генной инженерии создали более вкусную и более устойчивую к болезням клубнику, которую исследователи описали в своем исследовании 2007 года, опубликованном в журнале «Биотехнология и устойчивое сельское хозяйство 2006 и последующие годы» .

Биофизика использует принципы физики, чтобы понять, как работают биологические системы, согласно данным Биофизического общества (открывается в новой вкладке). Например, биофизики могут изучить, как генетические мутации, приводящие к изменениям в структуре белка , влияют на эволюцию белка, согласно Журналу Королевского общества

Трехмерная иллюстрация цепи аминокислот, составляющих белок. (Изображение предоставлено Getty Images)

Чем занимаются биологи?

Биологи могут работать во многих областях, включая исследования, здравоохранение, охрану окружающей среды и искусство, по данным Американского института биологических наук . Вот несколько примеров:

Исследования: Биологи могут проводить исследования в различных условиях. Микробиологи, например, могут изучать бактериальные культуры в лабораторных условиях. Другие биологи могут проводить полевые исследования, наблюдая за животными или растениями в их естественной среде обитания. Многие биологи могут работать в лаборатории и в полевых условиях — например, ученые могут собирать образцы почвы или воды в поле и анализировать их дальше в лаборатории, например, в лаборатории почвы и воды Университета Северной Каролины .

Сохранение : Биологи могут помочь в усилиях по охране окружающей среды, изучая и определяя, как защитить и сохранить мир природы для будущего. Например, биологи могут помогать информировать общественность о важности сохранения естественной среды обитания животных и участвовать в программах восстановления исчезающих видов, чтобы остановить исчезновение исчезающих видов, согласно данным Службы рыболовства и дикой природы США .

Эколог берет пробы воды из ручья. (Изображение предоставлено Getty Images)

Здравоохранение : Люди, изучающие биологию, могут продолжить работу в сфере здравоохранения, будь то врачи или медсестры, присоединиться к фармацевтической компании для разработки новых лекарств и вакцин, исследовать эффективность лечения или стать ветеринарами, чтобы помогать лечить больных животных. , по данным Американского института биологических наук .

Искусство: Биологи, которые также имеют опыт работы в области искусства, обладают как техническими знаниями, так и художественными навыками для создания изображений, которые будут передавать сложную биологическую информацию широкому кругу аудиторий. Одним из примеров этого является медицинская иллюстрация, в которой иллюстратор может проводить предварительные исследования, сотрудничать с экспертами и наблюдать за медицинской процедурой для создания точного изображения части тела, согласно Ассоциации медицинских иллюстраторов (открывается в новой вкладке). .

Дополнительные ресурсы

Если вам интересно, насколько обширна биология, Университет Северной Каролины в Пемброке перечислил на своем веб-сайте ряд биологических субдисциплин. Заинтересованы в карьере в области биологии? Ознакомьтесь с некоторыми вариантами на веб-сайте Американского института биологических наук .

Библиография

Лорнанда Лосс Вудрафф, «История биологии», The Scientific Monthly, том 12, март 1921 г., http://www.jstor.org/stable/6836 (открывается в новой вкладке).

П.Н. Кэмпбелл, «Биология в профиль: Путеводитель по многим разделам биологии (открывается в новой вкладке)», Elsevier, октябрь 2013 г. 

Университет Северной Каролины в Пемброке, «Поддисциплины биологии (открывается в новой вкладке)» , октябрь 2010 г. 

Университет Миннесоты, Дулут, «Что такое биология? », январь 2022 г. 

Эрик Дж. Саймон и др., «Campbell Essential Biology », Pearson Education, январь 2018 г. 

Алан Лим имеет докторскую степень. имеет степень бакалавра в области материаловедения и инженерии в Северо-Западном университете и степень бакалавра в области химии и когнитивных наук в Университете Джона Хопкинса. Она также имеет более чем пятилетний опыт написания статей о науке для различной аудитории. Ее работа появилась на научном канале YouTube SciShow, справочном веб-сайте ThoughtCo и Американском институте физики.

Что такое биология? | Живая наука

Биология занимается изучением всех живых организмов, в том числе этого очаровательного жука и растения, на котором он сидит. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Биология изучает жизнь. Слово «биология» происходит от греческих слов «биос» (что означает «жизнь») и «логос» (что означает «изучение»). В целом биологи изучают строение, функции, рост, происхождение, эволюцию и распространение живых организмов.

Биология важна, потому что она помогает нам понять, как работают живые существа и как они функционируют и взаимодействуют на нескольких уровнях, согласно Британской энциклопедии . Достижения в области биологии помогли ученым разработать более совершенные лекарства и методы лечения болезней, понять, как изменение окружающей среды может повлиять на растения и животных, произвести достаточно пищи для растущего населения и предсказать, как употребление новой пищи или соблюдение режима физических упражнений может повлиять на организм человека. воздействовать на наши тела.

Основные принципы современной биологии

Согласно книге «Управление наукой» (Springer New York, 2010) современную биологию объединяют четыре принципа: ячеек , и все ячейки происходят из ранее существовавших ячеек.

Теория генов — это принцип, согласно которому все живые существа имеют ДНК, молекулы, которые кодируют структуру и функции клеток и передаются потомству.

Гомеостаз — это принцип, согласно которому все живые существа поддерживают состояние равновесия, которое позволяет организмам выживать в окружающей среде.

Эволюция — это принцип, описывающий, как все живые существа могут изменяться, приобретая черты, позволяющие им лучше выживать в окружающей среде. Эти черты являются результатом случайных мутаций в генах организма, которые «отбираются» в процессе, называемом естественным отбором. Во время естественного отбора организмы, обладающие чертами, более подходящими для окружающей среды, имеют более высокие показатели выживания, а затем передают эти черты своему потомству.

Множество разделов биологии

Хотя существует всего четыре объединяющих принципа, биология охватывает широкий спектр тем, которые разбиты на множество дисциплин и поддисциплин.

На высоком уровне каждую из областей биологии можно рассматривать как изучение одного типа организмов, согласно «Биологическому словарю Блэки » (S Chand, 2014). Например, зоология изучает животных, ботаника изучает растения, а микробиология изучает микроорганизмы.

Ботаник — биолог, изучающий растения. (Изображение предоставлено Shutterstock)

В рамках этих более широких областей многие биологи специализируются на исследовании конкретной темы или проблемы. Например, ученый может изучать поведение определенного вида рыб, в то время как другой ученый может исследовать неврологические и химические механизмы, лежащие в основе поведения.

Ссылки по теме

Существует множество разделов и поддисциплин биологии, но вот краткий список некоторых из наиболее широких областей, подпадающих под определение биологии: 

Биохимия: Изучение химических процессов, происходящих в живых существах или связанных с ними, по данным Биохимического общества . Например, фармакология — это разновидность биохимических исследований, направленных на изучение того, как лекарства взаимодействуют с химическими веществами в организме, как описано в обзоре 2010 года в журнале «Биохимия».

Экология: Изучение того, как организмы взаимодействуют с окружающей средой. Например, эколог может изучить, как 9На поведение медоносной пчелы 0003 влияют люди, живущие поблизости.

Генетика: Изучение наследственности. Генетики изучают, как гены передаются от родителей потомству и как они варьируются от человека к человеку. Например, ученые определили несколько генов и генетических мутаций, влияющих на продолжительность жизни человека, о чем сообщается в обзоре 2019 года, опубликованном в журнале Nature Reviews Genetics (открывается в новой вкладке).

Физиология: Изучение того, как работают живые существа. Физиология, применимая к любому живому организму, «имеет дело с поддерживающими жизнь функциями и процессами живых организмов или их частей», согласно Nature . Физиологи стремятся понять биологические процессы, например, как работает тот или иной орган, какова его функция и как на него влияют внешние раздражители. Например, физиологи изучили, как прослушивание музыки может вызывать физические изменения в человеческое тело , например, медленнее или быстрее частота сердечных сокращений , согласно журналу Psychological Health Effects of Musical Experiences (открывается в новой вкладке). .

Междисциплинарный характер биологии

Биология часто исследуется в сочетании с другими областями обучения, включая математику , инженерию и социальные науки. Вот несколько примеров:

Астробиология — это исследование эволюции жизни во Вселенной, включая поиск внеземной жизни, согласно НАСА . Эта область включает в себя принципы биологии с астрономией.

Биоархеологи — это биологи, которые используют археологические методы для изучения скелетных останков и получения информации о том, как люди жили в прошлом, согласно данным Университета Джорджа Мейсона .

Биоинженерия — это применение инженерных принципов к биологии и наоборот, по данным Калифорнийского университета в Беркли . Например, биоинженер может разработать новую медицинскую технологию, которая лучше отображает внутреннюю часть тела, например, улучшенный Магнитно-резонансная томография (МРТ) , которая сканирует человеческое тело с большей скоростью и с более высоким разрешением или применяет биологические знания для создания искусственных органов, согласно журналу Cell Transplant.

Биотехнология предполагает использование биологических систем для разработки продуктов, по данным Норвежского университета науки и технологий . Например, российские биотехнологи с помощью генной инженерии создали более вкусную и более устойчивую к болезням клубнику, которую исследователи описали в своем исследовании 2007 года, опубликованном в журнале «Биотехнология и устойчивое сельское хозяйство 2006 и последующие годы» .

Биофизика использует принципы физики, чтобы понять, как работают биологические системы, согласно данным Биофизического общества (открывается в новой вкладке). Например, биофизики могут изучить, как генетические мутации, приводящие к изменениям в структуре белка , влияют на эволюцию белка, согласно Журналу Королевского общества

Трехмерная иллюстрация цепи аминокислот, составляющих белок. (Изображение предоставлено Getty Images)

Чем занимаются биологи?

Биологи могут работать во многих областях, включая исследования, здравоохранение, охрану окружающей среды и искусство, по данным Американского института биологических наук . Вот несколько примеров:

Исследования: Биологи могут проводить исследования в различных условиях. Микробиологи, например, могут изучать бактериальные культуры в лабораторных условиях. Другие биологи могут проводить полевые исследования, наблюдая за животными или растениями в их естественной среде обитания. Многие биологи могут работать в лаборатории и в полевых условиях — например, ученые могут собирать образцы почвы или воды в поле и анализировать их дальше в лаборатории, например, в лаборатории почвы и воды Университета Северной Каролины .

Сохранение : Биологи могут помочь в усилиях по охране окружающей среды, изучая и определяя, как защитить и сохранить мир природы для будущего. Например, биологи могут помогать информировать общественность о важности сохранения естественной среды обитания животных и участвовать в программах восстановления исчезающих видов, чтобы остановить исчезновение исчезающих видов, согласно данным Службы рыболовства и дикой природы США .

Эколог берет пробы воды из ручья. (Изображение предоставлено Getty Images)

Здравоохранение : Люди, изучающие биологию, могут продолжить работу в сфере здравоохранения, будь то врачи или медсестры, присоединиться к фармацевтической компании для разработки новых лекарств и вакцин, исследовать эффективность лечения или стать ветеринарами, чтобы помогать лечить больных животных. , по данным Американского института биологических наук .

Искусство: Биологи, которые также имеют опыт работы в области искусства, обладают как техническими знаниями, так и художественными навыками для создания изображений, которые будут передавать сложную биологическую информацию широкому кругу аудиторий. Одним из примеров этого является медицинская иллюстрация, в которой иллюстратор может проводить предварительные исследования, сотрудничать с экспертами и наблюдать за медицинской процедурой для создания точного изображения части тела, согласно Ассоциации медицинских иллюстраторов (открывается в новой вкладке). .

Дополнительные ресурсы

Если вам интересно, насколько обширна биология, Университет Северной Каролины в Пемброке перечислил на своем веб-сайте ряд биологических субдисциплин. Заинтересованы в карьере в области биологии? Ознакомьтесь с некоторыми вариантами на веб-сайте Американского института биологических наук .

Библиография

Лорнанда Лосс Вудрафф, «История биологии», The Scientific Monthly, том 12, март 1921 г., http://www.jstor.org/stable/6836 (открывается в новой вкладке).

П.Н. Кэмпбелл, «Биология в профиль: Путеводитель по многим разделам биологии (открывается в новой вкладке)», Elsevier, октябрь 2013 г. 

Университет Северной Каролины в Пемброке, «Поддисциплины биологии (открывается в новой вкладке)» , октябрь 2010 г. 

Университет Миннесоты, Дулут, «Что такое биология? », январь 2022 г. 

Эрик Дж. Саймон и др., «Campbell Essential Biology », Pearson Education, январь 2018 г. 

Алан Лим имеет докторскую степень.