Biologie

Das Wort Biologie Biologie stammt vom griechischem Wort bíos und bedeutet übersetzt "Leben". Die Biologie ist die Wissenschaft des Lebendigen. Sie beschäftigt sich mit den allgemeinen Gesetzmäßigkeiten des Lebendigen sowie mit den speziellen Besonderheiten der Lebewesen, ihrem Aufbau, ihrer Organisation, der Entwicklung und ihren komplexen Strukturen und Prozessen. Dabei reichen die Betrachtungsobjekte von Molekülstrukturen über einzelne Zellen, Zellverbände und Organe bis zu komplexen Organismen. Zudem untersucht die Biologie das Verhalten einzelner Organismen und ihr Zusammenspiel mit anderen Organismen und der Umwelt.

Die Geschichte der Biologie

Die ersten überlieferten Überlegungen zur Entstehung des Lebens gab es bereits um 600 v. Chr. von Thales von Milet. Er war überzeugt, dass sich das Leben ursprünglich im Wasser entwickelte.

Von der Antike bis ins tiefe Mittelalter beruhte die Biologie zum größten Teil auf Beobachtungen der Natur. In die damaligen Interpretationen flossen oftmals die “Kraft der Elemente” oder unterschiedliche spirituelle Ansätze, wie beispielsweise die biblische Schöpfungsgeschichte, als Erklärungsversuch ein.

Im 16. und 17. Jahrhundert erweiterte sich das biologische Wissen schlagartig. Zum einem durch die Wiederaufnahme von Sektionen und zum anderen durch zahlreichen neue Erfindungen, wie beispielsweise dem Mikroskop. Auch von den Fortschritten in der Chemie profitierte die Biologie. So wurden beispielsweise Experimente möglich, die zur Entdeckung von molekularen Lebensvorgängen wie der Fermentation und der Fotosynthese führten.

Im 19. wurden die Grundsteine für zwei elementare Wissenschaftszweige der Biologie gelegt. Gregor Mendels, der sich mit der Kreuzung von Pflanzen beschäftigte, begründete die Vererbungslehre (die spätere Genetik). Die Arbeiten von Jean-Baptiste de Lamarck, Charles Darwin und Alfred Russel Wallace prägten den Begriff der Evolution und gaben mit der Evolutionstheorie erstmals eine Antwort auf die Frage: Wie ist das Leben entstanden?

Mit dem technischen Fortschritt verbesserten sich die biologischen Untersuchungsmethoden. Dies ermöglichte der Biologie in immer kleinere Dimensionen vorzudringen. Das 20. Jahrhundert brachte ebenfalls zwei neue und elementare Teilbereiche der Biologie zum Vorschein: Die Physiologie und die Molekularbiologie. Seit dem können Strukturen, wie die DNA, Enzyme, Membransysteme die die gesamte Zellmaschinerie auf atomarer Ebene sichtbar gemacht werden und genauer untersucht werden. Zugleich sorgte die Datenerfassung mit Hilfe statistischer Methoden dafür, dass anekdotisch empfundene Beschreibungen von Einzelphänomenen immer seltener wurden.

Fachgebiete der Biologie

Die Biologie als Wissenschaft lässt durch die enorme Anzahl von Lebewesen und Untersuchungsmethoden in viele Fachgebiete einteilen. Die jeweiligen Fachrichtungen können zum einen nach den jeweils betrachteten Organismen, wie zum Beispiel Pflanzen oder Bakterien, eingeteilt werden. Zum anderen kann die jeweilige biologische Fachrichtung auch anhand der bearbeiteten mikro- und makroskopischen Hierarchie-Ebenen, beispielsweise nach Molekülstrukturen oder Zellen, eingeordnet werden. Jedoch ist es selten, das sich die verschiedenen Teilgebiete der Biologie und deren Betrachtungsweise nicht überschneiden.

Die wichtigsten Fachgebiete der Biologie lauten:

• Botanik
  Die Botanik erforscht die Pflanzen und beschäftigt sich im wesentlichen mit dem Lebenszyklus, Stoffwechsel, Wachstum und Aufbau der Pflanzen.
• Entwicklungsbiologie
  Die Entwicklungsbiologie untersucht die Vorgänge, durch die einzelne Organismen wachsen und sich entwickeln. Neben dem Zellwachstum erforscht die Entwicklungsbiologie die Zelldifferenzierung und die Zellspezialisierung.
• Evolutionsbiologie und Systematik
  Die Evolutionsbiologie erforscht die Veränderung der vererbbaren Merkmale einer Population von Lebewesen von Generation zu Generation. Die Systematik, die als biologisches Fachgebiet eng mit der Evolutionsbiologie verbunden ist, beschäftigt sich mit der Klassifizierung der Tiere.
• Genetik
  Die Genetik beschäftigt sich mit den Gesetzmäßigkeiten und den materiellen Grundlagen der Ausbildung von erblichen Merkmalen und der Weitergabe von Erbanlagen.
• Humanbiologie
  Die Humanbiologie erforscht im engeren Sinne die Biologie des Menschen und ist damit ein wichtige Grundlage für die Medizin.
• Mikrobiologie
  Die Mikrobiologie beschäftigt sich mit der Erforschung von Mikroorganismen. Dazu zählen insbesondere Bakterien, Pilze, Protozoen und Viren.
• Molekularbiologie
  Die Molekularbiologie befasst sich mit Molekülen in lebenden Systemen. Dabei untersucht sie die Struktur, die Biosynthese und Funktionen von DNA und RNA auf molekularer Ebene und wie diese untereinander und mit Proteinen interagieren.
• Ökologie
  Die Ökologie untersucht die Wechselwirkungen zwischen Organismen und den abiotischen und biotischen Faktoren ihres Lebensraumes.
• Physiologie
  Die Physiologie beschäftigt sich mit den physikalischen und biochemischen Vorgängen in den Zellen, Geweben und Organen aller Lebewesen. Zudem untersucht die Physiologie auch das Zusammenspiel aller Lebensvorgänge im gesamten Organismus, wie beispielsweise dem Stoffwechsel, der Bewegung, der Keimung, demWachstum oder der Fortpflanzung.
• Theoretische Biologie
  Die Theoretische Biologie beschäftigt sich mit mathematisch formulierbaren Grundprinzipien biologischer Systeme auf allen Organisationsstufen.
• Verhaltensbiologie
  Die Verhaltensbiologie erforscht das Verhalten von Menschen und Tieren. Sie beschreibt das Verhalten, stellt Vergleiche zwischen den Individuen und Arten an und versucht, das Entstehen bestimmter Verhaltensweisen im Verlauf der Stammesgeschichte zu erklären.
• Zellbiologie
  Die Zellbiologie erforscht mit Hilfe der Mikroskopie und molekularbiologischer Methoden Zellen, um biologische Vorgänge auf zellulärer Ebene zu verstehen. Dazu zählt vor allem die Untersuchung der Zellteilung, der Bewegung von Zellen und ganzen Zellverbänden sowie die Kommunikation der Zellen untereinander.
• Zoologie
  Die Zoologie beschäftigt sich mit der Tierkunde (insbesondere mit vielzelligen Tieren). Dabei wird besonders die Gestalt und der Körperbau, die Lebenstätigkeiten, die Entwicklungs- und Stammesgeschichte, das Erbgut, die Umweltbeziehungen sowie die Verbreitung und das Verhalten der Tiere erforscht.