Moderne biologie is een exactenatuurwetenschap, waardoor experimentele, kwantitatieve benaderingen en causale verklaringen centraal staan. Per vakgebied worden echter verschillende onderzoeksmethoden gehanteerd:wiskundige of theoretische biologie omvat de filosofie van de biologie en gebruiktwiskundige methoden om kwantitatieve modellen te formuleren.Experimentele biologie en meer beschrijvende onderzoeksgebieden verrichten empirisch onderzoek, waarmee ordening in de natuur wordt aangebracht en de geldigheid van voorgestelde theorieën wordt getest. Veel principes uit de biologie zijn gebaseerd op de toepassing vanscheikundige ennatuurkundige wetten op levende systemen.
De term biologie is afgeleid van de twee Oudgriekse woordenβίος (bíos) enλόγος (lógos).Bíos betekent "het leven" of "de bewoonde wereld".Lógos is de "rede", de "ratio" of "wetenschap". Het woord "biologie" zou voor het eerst gebruikt zijn door de DuitserKarl Friedrich Burdach, fysioloog en anatoom[1] in 1800, de DuitserGottfried Treviranus,arts enwetenschapper in 1802 en, eveneens in 1802, de FransmanJean-Baptiste de Lamarck in zijn werkHydrogéologie. Lamarck is van de drie het bekendst gebleven, aangezien hij beschouwd wordt als de eerste evolutiebioloog en naar hem hetlamarckisme is genoemd.[2]
Biologie omvat veel onderverdelingen, onderwerpen en disciplines. Er zijn vijf fundamentele axioma's in de moderne biologie, die de basale kenmerken van levende systemen behelzen:[3]
Cellen zijn de fysieke, zelfstandig levende bouwstenen van organismen. Volgens deceltheorie bestaan alle levende systemen uit een of meer cellen, en alle cellen komen voort uit reeds bestaande cellen doorceldeling.Meercellige organismen zijn opgebouwd uit cellen die uiteindelijk afkomstig zijn van eenbevruchte eicel. Een cel is middels eenmembraan van de buitenwereld afgesloten en is zelfstandig of als onderdeel van een meercellig systeemmetabool actief.
Genen zijn de fundamentele eenheid vanerfelijkheid. Een gen correspondeert met een stukjeDNA dat de vorm of functie van een organisme beïnvloedt. Alle organismen, van bacteriën tot dieren, delen hetzelfde basismechanisme waarin eencode in het DNA wordt vertaald naareiwitten.Voortplanting is het proces waarbij een organisme zorgt voor nakomelingen met geheel of gedeeltelijk overeenkomstige eigenschappen en voor het voortbestaan van de soort. Voor geslachtelijke voortplanting zijn vaak twee individuen nodig. De nakomelingen hebben kenmerken van beide ouders in nieuwe combinaties.
Soorten en erfelijke eigenschappen zijn het product van deevolutie. Deevolutietheorie, een centrale theorie in de biologie, stelt dat het leven over de generaties verandert en zich ontwikkelt door evolutie.Aanpassingen in structuren of gedrag stellen organismen in staat beter te overleven en voor nageslacht te zorgen. Dit principe van aanpassing aan hetmilieu is fundamenteel voor de evolutie van populaties. Volgens de evolutietheorie stammen alle organismen op aarde, zowel levend als uitgestorven, af van een gemeenschappelijke voorouder of een voorouderlijkegenenpoel. Deze universele gemeenschappelijke voorouder van alle organismen wordt verondersteld ongeveer 3,5 miljard jaar geleden te zijn verschenen.[4]
Een organisme heeft het vermogen om zijninwendig milieu constant te houden. Homeostase is het vermogen van eenopen systeem het interne milieu te reguleren om stabiliteit te handhaven door middel van dynamische evenwichtsaanpassingen. Homeostase vindt plaats door onderling samenhangenderegelkringen. Het zorgt voorfysiochemische omstandigheden waarin stofwisselingsprocessen goed kunnen verlopen. Alle organismen, zowel eencelligen als meercelligen, vertonen homeostatisch evenwicht.
Organismen transformerenenergie en dragen energie over. Het overleven van een organisme hangt af van de voortdurende uitwisseling van energie. Stofwisseling is het geheel van biochemische processen die plaatsvinden in cellen ten behoeve van de activiteit, groei, voortplanting en instandhouding. Energie wordt daarbij van de ene vorm in de andere vorm getransformeerd. Energierijkebiomoleculen uit voedsel kunnen worden omgezet in chemische energie (katabolisme) en kunnen worden omgezet in nieuwe moleculaire structuren die het organisme nodig heeft (anabolisme).
Verdere belangrijke eigenschappen van het leven zijn:
Hoewel volgens deze omschrijvingen devirussen niet tot het leven gerekend worden, wordt devirologie toch als onderdeel van de biologie beschouwd omdat virussen in hun erfelijke materiaal overeenkomsten vertonen met dat van levende organismen en omdat zij evolutie vertonen.
In de 19e eeuw zijn de grondslagen van de biologie geformuleerd:
Deceltheorie volgens welke alle levende wezens gemeenschappelijk hebben dat ze uit één of meer cellen bestaan en dat nieuw leven uitsluitend kan ontstaan uit bestaand leven:omnis cellula ex cellula. In die tijd warenvirussen nog niet bekend. Virussen worden in het algemeen niet beschouwd als levend, maar de studie van virussen valt wel onder biologie.
Deevolutietheorie – volgens welke alle (op aarde) levende organismen ontstaan zijn uit dezelfde oorsprong. Deerfelijkheidsleer voegde een mechanisme toe waarmee erfelijke eigenschappen van generatie op generatie kunnen worden overgedragen.
Dematerialistische verklaring van leven. Voor die tijd werd leven als iets gezien dat niet materialistisch verklaard kon worden (vitalisme). Door ontwikkelingen in debiochemie enmicrobiologie werd een aannemelijke verklaring van leven mogelijk zonder de vooronderstelling van een geheimzinnige levenskracht, devis vitalis.
Tot ver in de 19e eeuw was biologie voornamelijk bekend als natuurlijke historie, botanie en zoölogie, alle overwegend beschrijvende wetenschappen, die zich vooral bezighielden met de(bio)systematiek, inclusief de vorm (morfologie,anatomie) en de classificatie en evolutie vantaxa (taxonomie). Daarna kwam er steeds meer aandacht voor het functioneren van organismen, defysiologie, en voor experimentele methoden.
In de vroege20e eeuw is de herontdekking van het werk vanGregor Mendel, later volgt het baanbrekende werk aan de structuur van hetDNA doorRosalind Franklin,Francis Crick enJames Watson. Het werd duidelijk dat DNA-moleculen de belangrijkste drager van erfelijke informatie zijn in alle bekende organismen en dat degenetische code voor alle organismen vrijwel identiek is.
Biotechnologie is de technologische toepassing van biologische kennis.
Milieubiologie is de tak die zich bezighoudt met de invloed van de mens op het milieu, inclusief ecologische systemen.
Milieuwetenschappen (milieukunde of milieustudie) is een vakgebied waarbinnen de aarde, de effecten van de mens op de omgeving en milieuproblemen bestudeerd worden.
cryptozoölogie, de studie van nog niet beschreven diersoorten waarvan het bestaan niet is aangetoond.
intelligent design, een vorm vancreationisme die het werk van een 'intelligente schepper' veronderstelt, omdat er op cel- en moleculair niveau zoveel ingewikkelde en perfect op elkaar afgestemde mechanismen zijn, dat die niet door evolutie ontstaan zouden kunnen zijn. Aangezien onderzoek naar deze intelligente schepper onmogelijk is, wordtintelligent design niet gezien als wetenschappelijke theorie. Daarnaast wordt het ontbreken van detailkennis over het mechanisme van de evolutie verward met die over het feitelijk bestaan van het verschijnsel evolutie.
↑Fascinerend Leven (21 auteurs), uitg. Academia Press, (Gent 2013), 613 p.ISBN 9789038220376, p.211 (voetnoot 3, in het hoofdstuk "Het soortbegrip in Buffons Histoire naturelle", p. 209-225). Ook vermeld in Thomas Junker:Geschichte der Biologie. Beck, München 2004, p. 8.
↑Avila, V.L. (1995).Biology: Investigating life on earth. Boston: Jones and Bartlett. pp. 11–18.ISBN 0-86720-942-9.
↑De Duve, C. (2002). Life Evolving: Molecules, Mind, and Meaning. Oxford University Press, New York, p. 44. ISBN 0-19-515605-6.
_in_his_Lapland_costume_-_painting.jpg)
