| Bilim tarihi |
|---|
 |
Biyoloji tarihinde antik çağlardan günümüzeyaşayan dünyanın incelenmesi ele alınmaktadır. Her ne kadarbiyoloji kavramı belirli bir bilimsel alan olarak 19. yüzyılda ortaya çıkmış olsa da biyoloji bilimleriayurveda, Antik Mısır tıbbı ve Greko-Romen dünyadaAristoteles ileGalen'in çalışmalarına kadar uzanan tıb tarihine ve doğa tarihine dayanmaktadır. Antik çağlarda ortaya çıkan bu çalışmalar Orta Çağ'daİbni Sina gibi müslüman bilimadamları ve doktorlar tarafından ilerletilmiştir. AvrupaRönesans döneminde ve modern çağın başlarındaampirizme yeniden duyulan bir ilgi ve birçok yeni organizmanın keşfiyle birlikte biyolojik düşünce alanında bir devrim ortaya çıkmıştır. Bu dönemde öne çıkanlar arasında fizyoloji alanında deneysel çalışmalar ve çok dikkatli gözlemler yapmış olanVesalius ileHarvey;fosilleri veyaşam çeşitliliğini sınıflandırmaya başlayan ve organizmaların gelişmeleri ile davranışlarını izleyenLinnaeus ileBuffon gibi doğa bilimcileri sayılabilir.Mikroskobun bulunması ile daha önceden bilinmeyen mikroorganizmaların dünyası ortaya çıkmış vehücre teorisinin ilk çalışmaları başlamıştır. Özellikle mekanik felsefenin çıkışına karşı doğal teolojinin giderek artan önemi doğa tarihi üzerine yapılan çalışmaların gelişmesine cesaret vermiştir.
Botanik vezooloji 18 ve 19. yüzyıllarda giderek daha profesyonel bilim dalları hâline gelmiştir.Lavoisier ve diğer fizikçiler canlı ve cansız dünyaları fizik ve kimya ile birleştirmeye başlamıştır.Alexander von Humboldt gibi kâşif - doğa bilimcileri organizmaların kendi aralarında ve çevre ile olan ilişkilerini ve bu ilişkilerin coğrafyaya olan bağlılıklarını incelemeye başlamış vebiyocoğrafya,ekoloji veetolojinin temelleri atılmıştır. Doğa bilimcileriözcülüğü reddetmeye,soy tükenmesinin ve türlerin mutasyonun önemini kavramaya başlamışlardır.Hücre teorisi yaşamın temeli üzerine yeni perspektifler getirmiştir. Bu gelişmeler veembriyoloji ilepaleontolojinin getirdiği sonuçlar ışığındaCharles Darwin'indoğal seleksiyon ileevrim teorisi ortaya çıkmıştır. Canlı maddelerin cansız maddelerden kendiliğinden meydana geldiği teorisi 19. yüzyılın sonlarında artık kabul görmemeye başlamış,hastalık yapıcı mikrop teorisi yükselişe geçmiştir amakalıtımın işleyişi hâla bir gizem olarak kalmıştır.
Mendel'in çalışmalarının 20. yüzyılın başlarında tekrar bulunması kısa süredeThomas Hunt Morgan ve öğrencileriningenetik bilimini geliştirmelerini sağlamıştır. 1930'lara gelindiğindepopülasyon genetiği ve doğal seleksiyon neo-Darwinci sentez olarak ortaya çıkmıştır. ÖzellikleWatson veCrickDNA'nın yapısını önerdikten sonra yeni disiplinler hızlı bir gelişme kaydetmiştir. Merkezi dogmanın ortaya atılışından vegenetik kodun çözülmesinden sonra biyoloji organizmaların bütünüyle ve organizma gruplarıyla ilgilenen "organizma biyolojisi" vehücre vemoleküler biyoloji olarak ayrılmıştır. Bu ayrım 20. yüzyılın sonlarına doğru organizma biyologlarının moleküler teknikler kullanması ile birlikte moleküler ve hücre biyologlarının da genlerin çevre ile ilişkilerini araştırması ve doğal organizma popülasyonlarının genetiği gibi tersine dönerekgenomik ileproteomik gibi yeni alanlar ortaya çıkmıştır.
Biyoloji sözcüğüYunancayaşam anlamına gelenYunanca: βίος (bios) sözcüğü ile Yunancaseçmek,toplamak anlamına gelenYunanca: λέγειν (legein) fiilinden türetilen vebilim anlamına gelen '-loji',ekinin birleşmesinden oluşmuştur. Günümüzdeki anlamıylabiyoloji sözcüğü birbirlerinden bağımsız olarak 1800 yılındaKarl Friedrich Burdach, 1802 yılındaGottfried Reinhold Treviranus (Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, 1802) veJean-Baptiste Lamarck (Hydrogéologie, 1802) tarafından kullanılmıştır..[1][2] Sözcüğün kendisi ise 1766 yılında yayımlananMichael Christoph Hanov'unPhilosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia,adlı kitabının üçüncü cildinde geçer.
Hayvanlar ve bitkilerin incelenmesi içinbiyoloji,sözcüğünden önce başka terimler kullanılmıştır. Biyolojinin tanımla işlevi içindoğa tarihi adı kullanılmıştır ama bu terimin içinde aynı zamandamineraloji gibi biyoloji dışı alanlarda yer alıyordu. Orta Çağldan Rönesans'a kadar doğa tarihinin birleştirici ekseniscala naturae ya daBüyük Varlık Zinciri olarak tanımlanıyordu.Doğa felsefesi vedoğa teolojsi bitki ve hayvan yaşamının kavramsal ve metafizik temellerinin ötesine geçerek organizmaların neden var olduğu, davranışlarının temelinde ne yattığı konularıyla ilgileniyordu ve ayrıca günümüzdejeoloji,fizik,kimya veastronomi dallarını da içinde barındırıyordu. Fizyoloji ve (botanik) farmakoloji tıp alanında inceleniyordu. Genel olarakbiyoloji terimi kabul görmeden önce 18 ve 19. yüzyıllardadoğa tarihi vedoğa felsefesi terimlerinin yerinebotanik,zooloji ve fosillerle ilgili olarak dajeoloji kullanılmaya başlandı.[3][4] Günümüzde de "botanik" ve "zooloji" oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır ama yanlarınamikoloji vemoleküler biyoloji gibi biyolojinin diğer altdalları da eklenmiştir.
İlk insanlar, hayatta kalabilmek için gerekli olan bitkiler ve hayvanlar hakkında sahip oldukları bilgileri nesilden nesle aktarmış olmalılar. Bu aktarılan bilgilerin arasında hayvan ve insan anatomisi ve göç dönemleri gibi hayvan davranışları hakkında olan bilgiler de yer almış olmalıdır. Yine de biyoloji bilgisi açısından ilk önemli dönüm noktası 10,000 yıl önce ortaya çıkanNeolitik Devrimdir. İnsanlar ilk defa bu dönemde tarım yapmak için bitkileriden yararlanmış ve yerleşik toplulukların yararlanması için ilk olarak hayvanlar evcilleştirilmiştir.[5]
Mezopotamya,Antik Mısır,Hindistan altkıtası,Çin gibi eski kültürler birbirinden bağımsız ve karmaşık doğa felsefesi üzerine görüşler oluşturanSushruta,Zhang Zhonjing gibi tanınmış cerrahlar ve doğa bilimleri ile ilgilenen kişiler ortaya çıkarmıştır. Ancak modern biyolojinin kökeniAntik Yunan felsefesinin seküler geleneğine dayandırılır.[6]
Bilinen en eski tıp sistemlerinden biri olanAyurveda Hint altkıtasında MÖ 1500 yıllarında, Hint kültürünün en eski dört kitabından biri olan Atharvaveda'dan kaynaklanmıştır. Dİğer antik tıp metinleri arasında Antik Mısırlılardan kalmaEdwin Smith Papirüsü sayılabilir. Ayrıca bu metinde insan kalıntılarını koruma ve çürümesini engelleme için kullanılanmumyalama işleminin geliştirilmesinden de söz edilir.[7] Antik Çin'de biyoloji konularının Çinli herbologların, doktorların, simyacıların ve filozofların eserleri arasında yer aldığı görülmektedir. Örneğin, son hedefi "hayat iksiri" olan Çin simyasınınTaocu geleneği, sağlık üzerine verdiği önem nedeniyle yaşam bilimlerinin bir parçası olarak görülebilir. Klasik Çin tıbbı sistemi genellikleyin ve yang teorisi ilebeş element çevresinde şekillenmiştir.[8]Zhuangzi gibi Taocu filozoflar MÖ 4. yüzyıldaevrim ile ilgili fikirler oluşturmuş, biyolojik türlerin değişmezliğini reddetmiş ve türlerin değişik çevrelere cevap verebilmek için değişik özellikler geliştirdiklerini öne sürmüştür.[9]
Antik HintAyurveda geleneğiAntik Yunanistan tıbbının dört mizaç kuramına benzeyen üç mizaç kavramını bağımsız olarak geliştirdi, ancak Ayurveda sisteminde ayrıca vücudun beş elementten ve yedi temeldokudan oluştuğu da yer almaktaydı. Ayurveda yazarları yaşayan nesneleri doğum yöntemlerine göre; rahimden, yumurtadan, ısı ve nemden ve tohumlardan olmak üzere dört kategoriye ayırdı vefetüsün döllenmesi kavramını açıkladı. Aynı zamanda, insan diseksiyonu ve hayvanları canlı olarak kesme yöntemleri kullanmadan dahicerrahi üzerine önemli ilerlemeler kaydettiler.[10]Sushruta Samhita, MÖ 6. yüzyılda Sushruta tarafından yazıldığı öne sürülen İlk Ayurveda bilimsel eserlerinden biridir. İlk tıp metinlerinden biri sayılan bu eserde 700 tıbbî bitki, mineral kaynaklarla hazırlanan 64 ve hayvansal kaynaklardan hazırlanan 57 ilâç tanımlanır.[11]
Sokrates öncesi düşünürler yaşam hakkında çok soru sordular ancak özellikle biyoloji ile ilgili çok az sistematik bilgi ürettiler. Yine deatomcuların yaşamı yalnızca fiziksel terimlerle açıklama çabaları biyoloji tarihi boyunca dönem dönem ortaya çıkmıştır. AmaHipokrat ve takipçilerinin tıbbî teorilerinin, özellikle mizaç kuramının etkisi kalıcı olmuştur.[12]
DüşünürAristoteles Klasik Antik Çağın yaşayan dünya hakkında en nüfuzlu bilginiydi. Her ne kadar doğa felsefesi hakkındaki ilk eserleri spekülatif olsa da biyoloji hakkında verdiği daha sonraki eserlerinin çoğu ampirik kaynaklıydı ve biyolojik nedensellik ile yaşamın çeşitliliği üzerineydi. Özellikle çevresinde bulunanbitki vehayvanlarınnitelikleri ve yaşam biçimleri hakkında sayısız doğa gözlemi yapmıştır ve kategorizasyona büyük önem vermiştir. Aristoteles 540 hayvan türünü sınıflandırmış ve en az 50'sini keserek incelemiştir. Entelektüel amaçların ve formel nedenin tüm doğal süreçleri yönlendirdiğine inanmıştır.[13]
Aristoteles ve ondan sonra 18. yüzyıla kadar gelen tüm Batı âlimleri, yaratıkların bitkilerden insanlara, giderek artan bir mükemmeliyet skalasında (scala naturae ya da Büyük Varlık Zinciri) yer aldığına inanmıştır.[14] Aristoteles'inLykeion'daki halefiTheophrastus, botanik üzerineBitkilerin Tarihi adında bir seri kitap yazmıştır ki antik çağların botanik üzerine en önemli katkısıdır. Theophrastus'un kullandığı terimlerin birçoğu, örneğin meyve içincarpos ve tohum kanalı içinpericarpion gibi günümüzde hâlâ kullanılmaktadır.Gaius Plinius Secundus da bitkiler ve doğa hakkındaki bilgisi nedeniyle tanınmıştır ve zoolojik tanımlamaları bir araya getirmiştir.[15]
Helenistik dönemdePtolemaios Hanedanı zamanının bazı âlimleri, özellikleHerophilos veErasistratos, Aristoteles'in fizyolojik çalışmalarına eklemeler yapmış ve deneysel diseksiyonlar yapmıştır.[16]Claudius Galen tıp ve anatomi alanında en önemli otorite olmuştur. Her ne kadarLucretius gibi birkaç antikatomcu, Aristoteles'in yaşamın tüm yönlerinin belirli bir tasarım ya da amacın sonucu olduğunu söyleyenteleolojik görüşlerine karşı çıkmışsa da teleoloji ve özellikle dehristiyanlığın yükselişinden sonradoğa teleolojisi 18 ve 19. yüzyıllara kadar biyolojik düşüncenin merkezinde yer almıştır. Ernst W. Mayr, "Lucretius ve Galen'den sonra Rönesans'a kadar biyolojide önemli bir şey olmamıştır." diye belirtmiştir.[17] Doğa tarihi ve tıp üzerine olan Antik Yunan gelenekleri yaşamaya devam etmiş ancak Orta Çağ avrupası'nda genellikle sorgulanmadan kabul görmüştür.[18]
Roma İmparatorluğu'nun gerilemesi birçok bilginin ortadan kaybolmasına ve yokolmasına neden olduysa da birçok tıb adamı eğitim ve uygulama yoluyla Antik Yunan geleneklerini sürdürüyordu.Bizans veİslami dünyada birçok Antik Yunan eseriArapçaya çevrilmiş ve Aristoteles'in eserlerinin çoğu korunabilmiştir.[19]
Orta Çağmüslüman tıp adamları, âlimleri vedüşünürleri 8 ile 13. yüzyıllar arasında, "İslam'ın Altın Çağı" ya da "İslam tarım devrimi" diye bilinen dönemde biyoloji bilgisine çok önemli katkılarda bulunmuşlardır. Örneğinzooloji alanındaDoğu Afrika kökenli Arap âlimel-Cahız (781–869) yaşam için mücadele[20] gibievrim ile ilgili fikirleri ilk defa ortaya koymuştur[21][22] Aynı zamandabesin zinciri fikrini de ortaya atmıştır[23] veçevresel determinizmin ilk takipçilerindendir.[24]Kürt biyologel-Dinaveri (828–896) Arapbotaniğinin kurucusu sayılır. YazdığıKitab-el Nebat en azından 637 türü tanımlar, filizlenmeden ölüme kadar bitki gelişmesini, bu gelişmenin etaplarını ve çiçekler ile meyvelerin oluşumunu anlatır.[25]El-Birûni yapay seleksiyonu tanımlamış ve doğanın da benzer şekilde işlediğini söylemiştir; bu fikirdoğal seleksiyon ile kıyaslanır.[26]
Deneysel tıp alanındaİbn-i Sina (980–1037)El-Kanun fi't-Tıb[27] adlı eserinde klinik denemeler ve klinik farmakoloji kavramlarını ileri sürdü. Bu eser 17. yüzyıla kadar Avrupa tıp eğitiminde çok önemli bir metin olarak kullanılmıştır.[28][29]Endülüslü-Arap tıp adamıİbn Zühr (1091–1161) deneysel diseksiyon veotopsinin ilk takipçilerindendir. Yaptığı otopsilerle bir deri hastalığı olanuyuzun nedeninin bir parazit olduğunu kanıtlayarak mizaç teorisini sarsmıştır.[30] Aynı zamanda insanlar üzerinde kullanmadan önce hayvanlar üzerinde test yapılmayı öngören[31] deneyselcerrahiyi başlattı.[32]Mısır'da 1200 yılında birkıtlık sırasındaAbdullâtif el-Bağdadi birçokiskeleti inceleyerek Galen'in alt çene ve leğen kemiklerinin oluşumuna dair görüşlerinin yanlış olduğunu buldu.[33]
Endülüslü-Arap biyolog Ebu Abbas el-Nebati, 13. yüzyılın başlarında, botanik alanında sayısız tıp metninin test edilmesi ve tanımlanması için ampirik ve deneysel tekniklerden oluşan bir bilimsel yöntem geliştirerek gerçek deneyler ve gözlemlerle desteklenen metinleri doğruluğu kanıtlanamamış metinlerden ayırdı.[34] Öğrencisiİbn el-Baytar (1248) içinde 300'ü kendi keşfi olan 1.400 bitki, gıda ve ilacın tanımlandığı bir eczacılık ansiklopedisi yazmıştır. Bu eserinLatince çevirisi 18 ve 19. yüzyıllarda Avrupalı biyolog ve eczacılara çok yararlı olmuştur.[35]
Arap tıp adamıİbn Nefis de (1213–1288) deneysel diseksiyon ve otopsinin ilk takipçilerindendir[36][37] ve 1242 yılındadolaşım sisteminin[38] temelini oluşturanpulmoner dolaşım[39] vekoroner dolaşımı[40][41] bulmuştur. Aynı zamandametabolizma kavramını tanımlamış,[42] ve Galen ile İbn-i Sina'nın dört mizaç teorisi ile birlikte nabız,[43] kemikler,kaslar,bağırsaklar, duyu organları, safra kanalları, özofagus ve mide hakkındaki görüşlerinin doğru olmadığını gösterdi.[36]
Orta Çağ'ın ortalarındaBingenli Hildegard,Albertus Magnus veII. Friedrich gibi az sayıda âlim doğa tarihi üzerinde çalışmalar yapmıştır. Avrupa üniversitelerinin ortaya çıkışı fizik ve felsefe alanında önemli gelişmelere yol açtıysa da biyoloji alanında pek etkili olamamıştır.[44]
Rönesans ile birlikte ampirik doğa tarihi ve fizyoloji üzerine büyük bir ilgi gösterilmiştir.Andreas Vesalius 1543 yılında, insan anatomisi hakkında olan ve cesetlerin disseksiyonuna dayananDe humani corporis fabrica adlı eseriyle Batı tıbbında modern devri başlattı. Vesalius ve sonrasında gelen bir dizi anatomist, otoriter bilgi ve soyutlamanın ötesinde ilk elden deneysel çalışmalara dayanarak fizyoloji ve tıp alanındaskolastik görüşün yerinedeneyciliği koydu.Herboloji yoluyla tıp aynı zamanda bitkiler üzerine edinilen bilgilere yeni bir deneysel kaynak oluşturdu.Otto Brunfels,Hieronymus Bock veLeonhart Fuchs bitkiler üzerine oldukça fazla eser vererek bitki yaşamının tamamı üzerine yeni bir doğal yaklaşımı başlattılar.[45] Hayvanlar hakkında hem doğal hem de figüratif bilgilerin toplandığı eserler de giderek daha sofistike hâle gelmeye başladı. Hayvanlar hakkında önemli eserler verenler arasındaWilliam Turner,Pierre Belon,Guillaume Rondelet,Conrad Gessner veUlisse Aldrovandi sayılabilir.[46]
Doğa bilginleri ile çalışanAlbrecht Dürer veLeonardo da Vinci gibi sanatçılar da hayvan ve insan bedenleriyle ilgilendiler ve detaylı fizyoloji çalışmalarıyla gittikçe büyüyen anatomi bilgisine katkıda bulundular.[47]Simya ve doğal büyü gelenekleri, özellikleParacelsus'un çalışmaları yaşayan dünya hakkında var olan bilgilere katkı sağladı. Simyacılar organik maddeyi kimyasal analize tabi tuttular ve hem biyolojik hem de mineralfarmakoloji ile ilgili deneyler yaptılar.[48] Bu gelişmeler 17. yüzyıla kadar devam edenmekanik felsefenin ortaya çıkışıyla gelenekselorganizma olarak doğa metaforununmakina olarak doğa metaforuyla değişmesinin bir parçasıydı.[49]
Sınıflandırma, adlandırma ve kategorize etme 17 ve 18. yüzyılın çoğunda doğa tarihinin en önemli konuları hâline geldi.Carolus Linnaeus 1735 yılında doğal dünya için temel birtaksonomi yayımladı ve 1750'lerde tüm adlandırdığı türler içinbilimsel adlandırmalar ileri sürdü.[50] Linnaeus türleri belirli bir hiyerarşinin değişmez parçaları olarak görürken 18. yüzyılın diğer önemli doğa bilimcisiBuffon türleri yapay bir kategorilendirme olarak değerlendirmiş ve hatta ortak ata kavramının olabilirliğini öne sürerek yaşayan türlerin değişebileceğini savunmuştur. Her ne kadar evrime karşı görüşleri olsa da Buffon evrim düşüncesinin gelişmesinde önemli bir yer tutmuştur ve eserleri hemLamarck'ın hem deDarwin'in evrim teorilerini oluşturmada etkili olmuştur.[51]
Vesalius'un çalışmalarını yaşayan insanlar üzerinde deneyler yaparak geliştirenWilliam Harvey ve diğer doğa düşünürleri kanın, toplar ve atardamarların işlevlerini inceledi. Harvey'nin 1628 yılına ait eseriDe motu cordis Galen'in teorisinin sonunun başlangıcıydı veSantorio Santorio'nun metabolizma üzerine olan çalışmalarıyla fizyoloji üzerine nicel yaklaşımlar üzerine etkili bir model oluşturdu.[52]
17. yüzyılın başlarında biyolojinin mikro dünyası artık açılmaya başlamıştı. 16. yüzyılın sonlarından itibaren birkaç lens ustası ve doğa düşünürü kabamikroskoplar yapmaya başlamıştı.Robert Hooke 1665 yılında kendi mikroskobuyla yaptığı gözlemleriMicrographia adlı eserinde yayımladı.Antonie van Leeuwenhoek'ün lens yapımında çok önemli gelişmeler kaydetmesiyle, 1670'li yılların başında tek lens ile 200 kat büyütme elde etmesiyle bilim adamları mikroskopik yaşamın yabancılığı ve çeşitliliği ile karşılaşarak ilkmikroorganizmaları keşfettiler.Jan Swammerdam'ın benzer deneylerientomolojiye yeni bir ilgi duyulmasını sağladı ve mikroskopik disseksiyon ile boyama tekniklerinin temeli atıldı.[53]
Mikroskopik dünya genişlerken makroskopik dünya da küçülüyordu.John Ray gibi botanikçiler tüm dünyadan gönderilen yeni keşfedilmiş organizmaları kendi içinde tutarlı bir sınıflandırma içine almak ve tutarlı bir teoloji (doğal teoloji) oluşturmak için çalışıyordu.[54]Nuh Tufanı üzerindeki tartışmalarpaleontolojinin gelişmesini körükledi.Nicholas Steno 1669 yılında canlı organizmaların kalıntılarının nasıl sediment katmanları arasında kalıp mineralize hâle geldikten sonrafosiller oluşturduğu hakkında bir deneme yazdı. Her ne kadar Steno'nun fosilleşme üzerine olan görüşleri doğa düşünürleri arasında iyi bilinse ve çok tartışılsa da dünyanın yaşı vesoy tükenmesi gibi konular üzerindeki felsefi ve teolojik tartışmalar nedeniyle 18. yüzyılın sonuna kadar tüm doğa bilimcileri tarafından kabul görmemiştir.[55]
19. yüzyıl boyunca biyoloji, şekil ve işlev sorularını inceleyen tıp ile yaşam çeşitliliği, canlıların kendi arasında ve cansız dünya ile olan ilişkileri ile ilgilenen doğa tarihi arasında bölünmüştü. 1900'lerde bu alanların çoğu iç içe geçmişti ve doğa tarihi iledoğa felsefesi artık yerlerini daha uzmanlaşmış olansitoloji,bakteriyoloji,morfoloji,embriyoloji,coğrafya vejeolojiye bırakmıştı.
19. yüzyılın başlarından ortalarına kadar doğa bilimcilerinin yoğun yolculukları sonucuna canlı organizmaların çeşitliliği ve dağılımı hakkında birçok yeni bilgi elde edildi. Bunların arasındafizik vekimya gibidoğa felsefesinin nicel yöntemlerini kullanarakdoğa tarihi alanında organizmaların arasındaki ve çevreleriyle olan ilişkileri analiz edenAlexander von Humboldt'un çalışmaları önemli yer tutar. Humboldt'un çalışmalarıbiyocoğrafyanın temellerini attı ve birçok bilim insanı kuşağına ilham verdi.[56]
Jeolojinin ortaya çıkmasıyla birlikte doğa tarihi ve doğa felsefesi birbirlerine daha da yakınlaştılar.Stratigrafinin kurulması ile birlikte canlı organizmaların konumsal dağılımına zamansal dağılımın da eklenmesini sağlayarak evrim kavramlarının anahtar bir noktasını oluşturdu.Georges Cuvier ve diğerleri 1790'ların sonunda ve 1800'lerin başında karşılaştırmalı anatomi vepaleontoloji konusunda büyük adımlar attılar. Bir dizi konferans ve bilimsel yazı ile Cuvier yaşayanmemeliler ilefosiller arasında detaylı karşılaştırmalar yaparak, fosillerin hâlâ yaşayan türlerin kalıntılıraı olduğu inancını yıkarak bunların artık soyu tükenmiş canlılara ait olduğunu kanıtladı.[57]Gideon Mantell,William Buckland,Mary Anning,Richard Owen ve diğerleri tarafından ortaya çıkarılan ve tanımlanan fosiller tarih öncesi memelilerden önce bir "sürüngenler çağı" olduğunu ortaya koydu. Bu keşifler insanların hayalgücüne hitap etti ve dünya üzerinde yaşamın tarihine olan ilgiyi artırdı.[58] Bu jeologların çoğukatastrofizm hipotezine bağlı kalırkenCharles Lyell'in etkiliPrinciples of Geology (Jeoloji'nin Prensipleri) eseri (1830) jeolojik geçmiş işe günümüzün birbirine eşit oranda açıklandığıJames Hutton'ıntek biçimlilik teorisini yaygınlaştırmıştır.[59]
Darwin'in evrim teorisinden önceki en önemli teoriJean-Baptiste Lamarck'ın elde edilen özelliklerin kalıtımına dayanan ve en küçük mikroptan insanlara kadar uzanan bir gelişme zincirini tanımlayan teorisiydi.[60] İngiliz doğabilimciCharles Darwin, Humboldt'un biyocoğrafya yaklaşımını, Lyell'in tek biçimli jeolojisini,Thomas Malthus'un nüfus çoğalması ile ilgili yazılarını ve kendi morfoloji üzerine olan uzmanlığını birleştirerekdoğal seleksiyona dayanan çok daha başarılı bir evrim teorisi geliştirmiştir. Benzer kanıtlar, Darwin'den bağımsız olarakAlfred Russel Wallace da benzer sonuçlara ulaşmıştır.[61]
Darwin'in teorisinin 1859 yılındaDoğal Seçilim Yoluyla Türlerin Kökeni ya da Hayat Kavgasında Avantajlı Irkların Korunumu Üzerine adlı eserinde yayımlanması modern biyoloji tarihinin en önemli olayı sayılır. Darwin'in doğabilimcisi olarak kabul edilen yetkinliği, eserinin ölçülü tonu ve en önemlisi sunulan kanıtların çokluğu ve şeffaflığı kendinden önce gelen evrim ile ilgili eserlerin aksineTürlerin Kökeninin başarılı olmasını sağlamıştır. 19. yüzyılın sonuna doğru bilim insanlarının çoğu evrime veortak ata kavramını kabul etmişti. Ancak, o dönemde var olan kalıtım teorilerinin rastgele varyasyonların kalıtımı ile uyumsuz olması nedeniyle, evrimin ana mekanizmasının doğal seleksiyon olduğu 20. yüzyılın ortalarına kadar kabul edilmemiştir.[62]
Wallace,de Candolle,Humboldt ve Darwin'in eserlerini izleyerekzoocoğrafya alanında önemli katkılarda bulunmuştur. Transmutasyon varsayımına olan ilgisi nedeniyle, önceGüney Amerika sonra daMalay Takımadalarında yaptığı saha çalışmalarında yakın akraba olan türlerin coğrafi dağılımına özel bir dikkat göstermiştir. Malay Takımadalarında ikenMaluku Adalarından geçen ve takımadaları Asya bölgesi ileYeni Gine/Avustralya bölgesi olarak ikiye bölenWallace hattını tanımladı. Ana sorusu olan, benzer iklimlere sahip olan adaların direyinin neden farklı olduğu ancak buradaki türlerin kökeni ile açıklanabilirdi. Yaklaşık yarım yüzyıl boyunca referans eser olarak kullanılanThe Geographical Distribution of Animals (Hayvanların Coğrafi Dağılımı) eserini 1876 yılında yazdı ve bu eserini ada biyocoğrafyası ile ilgilenen 1880 yılına aitIsland Life (Ada Hayatı) adlı eseriyle tamamladı.Philip Sclater tarafından geliştirilen altı alanlı sistemi genişleterek kuşlardan her türlü hayvana kadar coğrafi dağılımları açıklamak için kullandı.[63][64]
Kalıtım üzerine olan bilimsel çalışmalar, Darwin'inTürlerin Kökeni eserinin ışığındaFrancis Galton vebiyometrisyenlerin çalışmalarıyla kısa sürede büyüdü.Genetiğin kökeninin genellikleGregor Mendel'in 1866 yılındaki çalışmaları olduğu gösterilir vekalıtım yasalarına da adı verilmiştir. Ancak çalışmalarına yapıldıktan 35 yıl sonraya kadar önem verilmemiş ve ilgi gösterilmemiştir. O dönemdepangenezis,orthogenezis ve diğer mekanizmalara dayanan birçok kalıtım teorisi tartışılşmaktaydı.[65]Embriyoloji veekoloji de evrim ile bağlantılı olarak önemli biyolojik bilim dalları olarak, özellikleErnst Haeckel'in eserleriyle gelişmeye başlamıştır. Ancak 19. yüzyılda kalıtım üzerine yapılan çalışmaların çoğu doğa tarihi alanında değil deneysel fizyoloji alanındaydı.
19. yüzyıl boyunca, fizyolojinin alanı başlıca tıbba yönelik bir alandan insanın yanı sıra bitkileri, hayvanları ve hatta mikroorganizmaları da içeren tüm canlıların fiziksel ve kimyasal süreçlerini inceleyen geniş kapsamlı bir alana doğru gelişmiştir.Makinalar gibi canlılar biyolojik ve sosyal düşüncede baskın bir metafor hâline gelmiştir.[66]
Mikroskopi alanındaki ilerlemeler biyoloji düşünce üzerinde çok derin etki bırakmıştır. 19. yüzyılın başlarında birkaç biyologhücrenin önemini ortaya koymuştur. 1838 ve 1839'da,Schleiden veSchwann, (1) organizmaların temel yapıtaşının hücre olduğu ve (2) tek tek her bir hücreninyaşamın tüm özelliklerine sahip olduğu fikirlerini yaymaya başladılar ancak (3) tüm hücrelerin diğer hücrelerin bölünmesiyle oluştuğu fikrine karşı çıktılar.Robert Remak veRudolf Virchow'un çalışmaları sayesinde ise 1860'lara gelindiğinde biyologların çoğuhücre teorisi olarak bilinmeye başlanan bu teorinin üç ilkesini birden kabul etmeye başladılar.[67]
Hücre teorisi ile birlikte biyologlar bağımsız organizmaları bağımsız hücrelerin birbirine bağlı birleşimleri olarak görmelerini getirdi. Güçlü mikroskoplar ve yeni boyama yöntemleri ile giderek büyüyensitoloji dalında çalışan bilim insanları, tek bir hücrenin bile ilk mikroskop kullanan bilginlerin tanımladığı homojen sıvı dolu odacıklardan çok daha karmaşık yapılara sahip olduklarını buldular.Robert Brown 1831 yılındahücre çekirdeğini tanımladı ve 19. yüzyılın sonuna gelindiğinde bilim insanları hücrenin birçok temel yapıtaşını tanımlamışlardı:kromozomlar,sentrozomlar,mitokondri,kloroplastlar ve boyama yoluyla görünen diğer yapılar.Walther Flemming 1874 ile 1884 arasında mitoz bölünmenin farklı aşamalarını tanımlayarak, bunların boyama nedeniyle ortaya çıkmadığını aksine canlı hücrelerde olduğunu ve hücre bölünmeden ve yeni hücre oluşmadan hemen önce kromozomlarının sayısının ikiye katlandığını gösterdi. Hücre çoğalması ile ilgili çalışmaların çoğuAugust Weismann'ın kalıtım teorisinde toplandı. Weismann hücre çekirdeğini (özellikle de kromozomları) kalıtımı taşıyan yapıtaşı olarak tanımladı.Somatik hücreler ileeşey hücreler arasındaki farklılığı eşey hücrelerin kromozom sayısının yarıya düştüğü olarak belirleyerekmayoz kavramına giriş yaptı veHugo de Vries'inpangenezis teorisini kabul etti.. Weismannizm özellikle yeni deneyselembriyoloji alanında oldukça etkiliydi.[68]
1850'lerin ortalarına gelindiğindehastalık yapıcı miyasma teorisinin yerine artık tamamenhastalık yapıcı mikrop teorisi geçmiş ve mikroorganizmalar ile bunların diğer canlılar ile etkileşmeleri önemli ilgi görmeye başlamıştı. 1880'lerdebakteriyoloji özellikleRobert Koch'un çalışmalarıyla tutarlı bir bilim dalı olmaya başlamıştı. Koch,Petri kabı içinde, özel besleyiciler içerenagar plakaları üzerinde saf kültürler yetiştitme yöntemlerini geliştirdi. Uzun süredir inanılan canlı organizmaların cansız maddelerden oluşabileceği fikrine karşıLouis Pasteur bir dizi deney ile karşı çıktı. Bu sırada, Aristoteles ve Antik Yunan atomculardan beri süregelenvitalizme karşımekanizma tartışmaları da yoğun şekilde sürmekteydi.[69]
Kimyada, özelliklefermentasyon vepütrefaksiyon gibi organik transformasyonlar bağlamında organik ve inorganik maddeler arasındaki farklar önemli konulardan biriydi. Aristoteles zamanından beri bunlar esas olarak biyolojik süreçler olarak kabul ediliyordu. AncakFriedrich Wöhler,Justus Liebig ve organik kimyanın diğer öncüleri organik dünyanın fiziksel ve kimyasal yöntemlerle analiz edilebileceğini gösterdiler. Wöhler 1828 yılında organik madde olanürenin yaşam içermeyen kimyasal yollarla elde edilebileceğini gösterdi vevitalizme önemli bir darbe vurdu. 1833 yılındadiyastaz ile başlamak üzere kimyasal transformasyonları etkileyebilecek olan hücre özütleri keşfedildi. 19. yüzyılın sonuna gelindiğindeenzim kavramı çok iyi yerleşmişti amakimyasal kinetik denklemleri enzim tepkimelerine 20. yüzyılın başlarına kadar uygulanmamıştır.[70]
Claude Bernard gibi fizyologlar canlıların kimyasal ve fiziksel işlevlerini deneysel yöntemlerle inceleyerek 1902 yılındasekretin adlı ilkhormonunun bulunmasının ardından hızla gelişenendokrinoloji'nin,biyomekaniğin vebeslenme ilesindirim çalışmalarının altyapısını hazırlamışlardır. Hem tıp hem de biyoloji alanlarında deneysel fizyolojik yöntemlerin önemi ve çeşitliliği 19. yüzyılın ikinci yarısında oldukça büyüdü. Yaşam süreçlerinin kontrolü ve manipulasyonu önemli bir konu oldu ve deney biyolojik eğitimin merkezine yerleştirildi.[71]
20. yüzyılın başlarında biyolojik araştırma daha çok profesyonel bir çaba ürünüydü ve çalışmaların çoğudoğa tarihi tarzındaydı ve deneylere dayanan nedensel açıklamalardan çok morfolojik ve filogenetik analizlerden oluşmaktaydı. Ancak, özellikle Avrupa'davitalizm karşıtı deneysel fizyolog ve embriyologların etkisi de giderek artmaktaydı. Gelişme, kalıtım ve metabolizma konularında 1900'lerin başında getirilen deneysel yaklaşımların büyük başarısı biyoloji alanında deneyin gücünü göstermişti. Daha sonraki yıllarda artık deneysel çalışmalar doğa tarihinin yerine geçmeye başlamıştır.[72]
"As far as biology as a whole is concerned, it was not until the late eighteenth and early nineteenth century that the universities became centers of biological research."
| Alanlar, disiplinler |  | ||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Enstitüler | |||||||||||||||||||||||||||
| Teoriler, kavramlar | |||||||||||||||||||||||||||
| Tarihî |
| ||||||||||||||||||||||||||
| İlgili konular | |||||||||||||||||||||||||||
| Temel bilimlerin tarihi |  | |
|---|---|---|
| Tıp dallarının tarihi | ||
| Antik toplumlarda tıp | ||
| Tıbbi yöntemlerin tarihi | ||
| Afetler ve salgın hastalıklar | ||
