Biologia

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EscherichiaColi NIAID.jpg Thompson's Gazelle.jpeg
Goliath beetle.jpg Polypodium vulgare (aka).jpg
La biologia si occupa dello studio dei molti organismi viventi.

(in alto: batterio Escherichia coli e gazzella)
(in basso: scarabeo Golia e felce dolce)

La biologia (dal greco βιολογία, composto da βίος, bìos = "vita" e λόγος, lògos = nel senso di "studio") è la scienza che studia tutto ciò che riguarda la vita e gli organismi viventi, tra cui la loro struttura, la funzione, la crescita, l'evoluzione, la distribuzione e la tassonomia.

Tuttavia, nonostante l'ampia portata della disciplina, vi sono alcuni concetti generali e unificanti all'interno di essa che regolano lo studio e la ricerca consolidandoli in singoli e coerenti branche. In generale, la biologia riconosce la cellula come l'unità base della vita, i geni come base dell'ereditarietà genetica e l'evoluzione come il processo che spinge l'estinzione e la nascita delle specie. Altresì, è ad oggi dimostrato che tutti gli organismi sopravvivono consumando e trasformando l'energia e regolando (omeostasi) il loro ambiente interno per mantenere una condizione stabile e vitale.

Sottodiscipline della biologia sono definite dalla scala in cui gli organismi sono studiati, dai tipi di organismi studiati e dai metodi utilizzati per studiarli: la biochimica esamina la chimica più intima della vita; la biologia molecolare analizza le complesse interazioni tra le molecole biologiche; la botanica si occupa della biologia delle piante; la biologia cellulare esamina l'unità morfofunzionale a base di tutta la vita: la cellula; la fisiologia studia le funzioni fisiche e chimiche dei tessuti, degli organi, gli apparati di un organismo; la biologia evolutiva tenta di spiegare i processi che hanno portato alla differenziazione delle forme di vita; ed, infine, l'ecologia esamina come gli organismi interagiscono nel loro ambiente.[1]

A proporre il termine "biologia" furono, Jean-Baptiste de Lamarck agli inizi del XIX secolo, e, separatamente, Gottfried Reinhold Treviranus.

Visione generale della biologia[modifica | modifica wikitesto]

La biologia studia la vita a molteplici livelli di scala:

Storia della biologia[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Storia della biologia.

La biologia è una scienza di origine antichissima. Da sempre l'uomo si è dedicato allo studio della biologia, prima in modo elementare, imparando a distinguere le piante commestibili da quelle velenose, poi in modo sempre più approfondito.

I Greci sono stati il primo popolo a lasciare traccia di uno studio approfondito della biologia. Il filosofo e matematico Talete (624 - 548 a.C.) fu il primo ad intuire che molti fenomeni non avevano origine divina. I filosofi della scuola ionica, di cui proprio Talete è ritenuto il fondatore, sostenevano che ogni evento avesse una causa, senza che una volontà esterna al mondo potesse intervenire. Essi ritenevano anche che la mente umana potesse comprendere e prevedere i fenomeni naturali. Si racconta infatti che lo stesso Talete abbia previsto un'eclissi di luna suscitando grande stupore tra i suoi contemporanei.

I filosofi della scuola ionica sono considerati i fondatori della speculazione scientifica, che si suddivide in:

  • Indirizzo filosofico, che cercava di individuare leggi e princìpi della natura.
  • Indirizzo medico, che studiava l'anatomia e la fisiologia del corpo umano allo scopo di curare i mali.

Il V secolo a.C.[modifica | modifica wikitesto]

Nacquero allora molte scuole di medicina, tra le quali si ricorda quella di Empedocle d'Agrigento, che considerava il sangue essenza vitale, dotata di un calore innato. Un altro grande medico fu Ippocrate di Coo (460 - 370 a.C.). Egli introdusse il metodo induttivo (un metodo simile a quello scientifico che sarà introdotto da Galileo nel Rinascimento). Ippocrate fu il primo medico a visitare personalmente i malati e a seguire il decorso delle loro malattie. Con Aristotele (384/3 a.C. - 7 marzo 322 a.C.) e i suoi studenti, riuniti in un cortile chiamato Liceo, la biologia si separò definitivamente dalla medicina. Aristotele ordinò più di 500 specie di animali in catene nelle quali incluse anche l'uomo, classificandolo come "animale politico". Aristotele studiò approfonditamente (per i mezzi di cui disponeva) il polpo (animale capace di riconoscere le figure geometriche e, addirittura, di contare), l'apparato digerente dei ruminanti e lo sviluppo degli embrioni di pollo.

Il Rinascimento[modifica | modifica wikitesto]

William Harvey, che dimostrò la circolazione del sangue umano

Di spicco in questo periodo fu la figura di Leonardo da Vinci (1452 - 1519), il quale si dedicò, tra l'altro, allo studio dell'anatomia umana. Di Leonardo ci sono rimaste tavole anatomiche molto dettagliate, frutto delle autopsie che egli, contro la legge, svolgeva.

Un altro importante personaggio del Rinascimento fu Paracelso (1493 - 1541). Egli era un chimico o, più precisamente, un alchimista, conoscitore dei principi curativi di vegetali e minerali. Una grande svolta nello studio della biologia, come di tante altre scienze, fu data da Galileo Galilei (1564 - 1642), che introdusse il metodo scientifico, basato su osservazione, descrizione e riproduzione in laboratorio dei fenomeni naturali.

Nel corso del XV - XVI secolo lo studio della biologia fu alimentato da diversi fattori, i cui principali furono:

  • La traduzione in latino delle opere di Aristotele.
  • La possibilità di studiare nuove piante ed animali provenienti dall'America appena scoperta.
  • L'abbassamento del costo dei libri dovuto all'invenzione della stampa.
  • La legittimazione delle autopsie.
Disegno di Robert Hooke del sughero visto al microscopio

Lo studio delle scienze proseguì per tutto il Seicento: William Harvey dimostrò come circola il sangue nel corpo umano. In Francia, Cartesio formulò la teoria del meccanicismo, paragonando l'uomo ad una macchina e sostenendo quindi che potessero essere studiate e riprodotte le singole parti del corpo; Georg Ernst Stahl, con la teoria del vitalismo, si contrappose a Cartesio affermando che le parti che compongono l'uomo sono indivisibili e irriproducibili perché tenute insieme da un'anima.

Alla fine del XVI secolo, in Olanda, Hans Janssen e il figlio Zacharias inventarono il microscopio. Nel secolo successivo varianti dello strumento cominciarono ad essere usate, in particolare da Robert Hooke, in Inghilterra e Antony van Leeuwenhoek, nei Paesi Bassi, per osservare organismi invisibili ad occhio nudo.

La teoria della generazione spontanea[modifica | modifica wikitesto]

La teoria della generazione spontanea, basata soprattutto sugli scritti di Aristotele, sosteneva la possibilità che la vita avesse origine da materia inanimata.

Francesco Redi, nel XVII secolo, per dimostrare che si trattava di una teoria sbagliata, prese dell'acqua con pezzi di carne che mise in recipienti, alcuni chiusi e alcuni aperti. Solo in quelli aperti nacquero mosche. L'esperimento non fu ritenuto valido perché Redi non aveva fatto arrivare l'aria, nella quale c'è vita, a contatto con l'acqua. Allora Lazzaro Spallanzani ripeté lo stesso esperimento bollendo i recipienti e chiudendoli con garze. Il suo esperimento, però, non fu ritenuto valido perché, bollendo l'acqua, egli aveva distrutto la vita. Solo nel XIX secolo, con Louis Pasteur, si arrivò a dimostrare l'infondatezza della generazione spontanea.

Il XVIII secolo[modifica | modifica wikitesto]

Nel XVIII secolo ci si pose il problema di quando si fosse formata la Terra. Un vescovo, Thomas Usher, teorizzò, contando gli anni delle generazioni della Bibbia, che la Terra fosse nata nel 4004 a.C. il 22 ottobre alle 8 di mattina, ma quest'ipotesi fu scartata con lo studio dei fossili, essendo il periodo di formazione di questi molto maggiore.

Il XIX secolo[modifica | modifica wikitesto]

Con Darwin, nel XIX secolo, iniziò lo studio della biologia moderna, nello stesso periodo Gregor Mendel formulò le sue leggi sull'ereditarietà. Con Theodor Schwann e Matthias Jacob Schleiden si giunse a considerare la cellula il centro di ogni attività vitale, scoprendo che tutti i viventi sono formati da cellule.

Fondamenti della biologia moderna[modifica | modifica wikitesto]

Teoria cellulare[modifica | modifica wikitesto]

Cellule tumorali umane con i nuclei (in particolare il DNA) colorati di blu. La cellula centrale e quella più a destra sono in interfase. La cella a sinistra è in mitosi e il suo DNA è condensato.
Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Teoria cellulare.

La teoria cellulare afferma che la cellula sia l'unità fondamentale della vita e che tutti gli esseri viventi siano composti da una o più cellule o prodotti secreti di queste cellule (ad esempio le conchiglie, i peli, le unghie, ecc). Tutte le cellule derivano da altre cellule attraverso la divisione cellulare. Negli organismi multicellulari, ogni cellula del corpo di un organismo deriva, definitivamente, da una singola cellula in un uovo fecondato. La cellula è anche considerata l'unità di base di molti processi patologici.[2] Inoltre, le funzioni di trasferimento dell'energia avvengono all'interno della cellula grazie a processi noti come metabolismo. Infine, la cellula contiene le informazioni genetiche ereditarie (nel DNA) che viene trasmesso da cellula a cellula durante la divisione cellulare (mitosi).

Evoluzione[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Evoluzione.
La selezione naturale di una popolazione.

Un concetto centrale della biologia è che le modifiche degli organismi viventi si verificano attraverso l'evoluzione e che tutte le forme di vita conosciute hanno una origine comune. La teoria dell'evoluzione postula che tutti gli organismi sulla Terra, sia vivi che estinti, discendono da un antenato comune o da un pool genico ancestrale. Questo ultimo antenato comune universale di tutti gli organismi si crede sia apparso circa 3,5 miliardi di anni fa.[3] I biologi generalmente considerano l'universalità e l'ubiquità del codice genetico come prove definitive a favore della teoria della discendenza comune universale per tutti i batteri, gli archeobatteri e gli eucarioti (vedere: l'origine della vita).[4]

Introdotta nel lessico scientifico da Jean-Baptiste de Lamarck nel 1809,[5] la teoria dell'evoluzione è stata formulata per la prima volta da Charles Darwin cinquant'anni dopo quando propose un modello scientifico valido: la selezione naturale.[6][7][8] (Alfred Russel Wallace è riconosciuto come il co-scopritore di tale teoria).[9] L'evoluzione è oggi utilizzata per spiegare le grandi variazioni di vita presenti sulla Terra.

Darwin teorizzò che le specie e le razze si sviluppino attraverso processi di selezione naturale o di genealogica.[10] Anche la dottrina della deriva genetica è stata accettata come un ulteriore meccanismo che spieghi lo sviluppo evolutivo nella sintesi moderna della teoria evoluzionistica.[11]

La storia evolutiva della specie - che descrive le caratteristiche delle diverse specie da cui discendono - insieme alla relazione genealogica di ogni altra specie, è conosciuta come la sia "filogenesi". Diversi metodiche sono in grado di generare informazioni su di essa. Queste includono i confronti delle sequenze di DNA e confronti tra i fossili o altre documentazioni paleontologiche di organismi antichi.[12] I biologi organizzano e analizzano le relazioni evolutive attraverso vari metodi, tra cui la filogenesi, le fenetica e la cladistica.

Genetica[modifica | modifica wikitesto]

Un quadrato di Punnett utilizzato per determinare la probabilità con cui si manifestano i diversi fenotipi derivati dall'incrocio di diversi genotipi.
Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Genetica.

I geni sono le unità ereditarie fondamentali di tutti gli organismi. Un gene corrisponde ad una regione del DNA e che influenza la forma o la funzione di un organismo in modi specifici. Tutti gli organismi, dai batteri agli animali, condividono lo stesso meccanismo di base che copia e traduce il DNA in proteine. La cellula è in grado di trascrivere un gene contenuto nel DNA in una copia del gene in RNA e il ribosoma (un organulo cellulare) traduce l'RNA in una proteina, ovvero una sequenza di amminoacidi. Il codice genetico che codifica un amminoacido è lo stesso per la maggior parte degli organismi, ma leggermente diverso per alcuni. Ad esempio, una sequenza di DNA che codifica per l'insulina nell'uomo, codifica per l'insulina anche quando viene inserito in altri organismi, come le piante.[13]

Il DNA di solito è contenuto in cromosomi lineari negli eucarioti e in cromosomi circolari nei procarioti. Un cromosoma è una struttura organizzata costituita da DNA e da istoni. Negli eucarioti, il DNA genomico è situato nel nucleo della cellula, con piccole quantità anche nei mitocondri e nei cloroplasti. Nei procarioti, il DNA si trova all'interno di un corpo di forma irregolare psto nel citoplasma e chiamato nucleoide.[14] Il set completo di tali informazioni relative ad un organismo, prende il nome di genotipo.[15]

Omeostasi[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Omeostasi.

L'omeostasi è la capacità di un sistema aperto di regolare il suo ambiente interno al fine di mantenere condizioni stabili grazie a molteplici adattamenti di equilibrio dinamico controllati da meccanismi interconnessi di regolazione. Tutti gli organismi viventi, sia unicellulari che pluricellulari, mostrano capacità di omeostasi.[16]

Per mantenere l'equilibrio dinamico e svolgere efficacemente alcune funzioni, un sistema deve essere in grado di rilevare e rispondere a eventuali perturbazioni. Dopo il rilevamento di una perturbazione, un sistema biologico normalmente risponde attraverso feedback negativo. Ciò significa che, in base alla perturbazione, il sistema riduce o aumenta l'attività di un organo o di un sistema al fine di neutralizzare la perturbazone stesa. Un esempio può essere il rilascio di glucagone quando i livelli di zucchero nel sangue risultano troppo bassi.

Energia[modifica | modifica wikitesto]

Panoramica di base sull'energia e la vita umana.

La sopravvivenza di un organismo vivente dipende dal continuo ingresso di energia. Le reazioni chimiche che sono responsabili per la sua struttura e la sua funzione sono deputate all'estrazione di energia da sostanze, come il cibo, e alla loro trasformazione in elementi utili alla formazione di nuove cellule o al loro funzionamento. In questo processo, le molecole delle sostanze chimiche che costituiscono gli alimenti compiono due ruoli: il primo è quello di contenere l'energia necessaria per le reazioni chimiche biologiche e per secondo di essere la base per sviluppare nuove strutture molecolari.

Gli organismi responsabili dell'introduzione di energia in un ecosistema sono conosciuti come produttori o autotrofi. Quasi tutti questi organismi traggono l'energia dal sole.[17] Le piante e altri fototrofi sono in grado di utilizzare l'energia solare attraverso un processo noto come "fotosintesi", al fine di convertire le materie prime in molecole organiche come l'ATP, i cui legami possono essere rotti per liberare l'energia.[18] Alcuni ecosistemi, tuttavia, dipendono interamente dall'energia estratta per chemiotrofia dal metano, dai solfuri o da altre fonti di energia non-luminali.[19]

I processi più importanti per convertire l'energia intrappolata nelle sostanze chimiche in energia utile per sostenere la vita sono il metabolismo[20] e la respirazione cellulare.[21]

Studio e ricerca[modifica | modifica wikitesto]

Strutture[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Biologia molecolare, Biologia cellulare, Genetica e Biologia dello sviluppo.
Schema di una tipica cellula animale dove sono raffigurati i vari organelli e strutture.

La biologia molecolare consiste nello studio della biologia a livello molecolare.[22] Questo campo si sovrappone ad altre aree della biologia, in particolare con la genetica e la biochimica. La biologia molecolare principalmente si occupa di comprendere le interazioni tra i diversi sistemi presenti in una cellula, compresa l'interrelazione tra DNA, RNA e sintesi proteica e quindi apprendere come queste interazioni siano regolate.

La biologia cellulare studia le proprietà strutturali e fisiologiche delle cellule, inclusi i loro comportamenti, le interazioni e l'ambiente. Ciò avviene sia a livello microscopico che molecolare, sia per gli organismi unicellulari (come i batteri) che per le cellule specializzate degli organismi multicellulari (come gli esseri umani). Essere in grado di comprendere la struttura e la funzione delle cellule è fondamentale per tutte le scienze biologiche. Le somiglianze e le differenze tra i tipi di cellule sono particolarmente rilevanti per chi occupa di biologia molecolare.

L'anatomia considera le forme di strutture macroscopiche, quali organi e sistemi di organi.[23]

La genetica è la scienza dei geni, dell'ereditarietà genetica e della variazione degli organismi.[24][25] I geni codificano le informazioni necessarie per sintetizzare le proteine che a sua volta giocano un ruolo centrale nell'influenzare il fenotipo finale dell'organismo. Nella ricerca moderna, la genetica fornisce strumenti importanti per stabilire la funzione di un particolare gene o per comprendere le interazioni genetiche. All'interno degli organismi, le informazioni genetiche sono generalmente conservate nei cromosomi, formati da molecole di DNA.

La biologia dello sviluppo studia il processo attraverso il quale gli organismi crescono e si sviluppano. A partire dall'embriologia, la moderna biologia dello sviluppo studia il controllo genetico sulla crescita cellulare, sulla differenziazione e sulla "morfogenesi" che è il processo che dà progressivamente luogo ai tessuti, agli organi e agli apparati. Gli organismi modello per la biologia dello sviluppo sono il verme tondo Caenorhabditis elegans[26], la mosca della frutta Drosophila melanogaster[27], il pesce zebra Danio rerio[28], il topo Mus musculus[29], e la pianta Arabidopsis thaliana.[30][31] Questi organismi modello sono particolai specie che sono state studiante ampiamente al fine di comprendere particolare fenomeni biologici, con l'obbiettivo che le scoperte fatte su questi dati organismi possano fornire una conoscenza del funzionamento di altri organismi.[32]

Fisiologia[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Fisiologia.

La fisiologia studia i processi meccanici, fisici e biochimici degli organismi viventi, tentando di ricostruire tutte le funzioni nel loro complesso. Il tema della "struttura di funzione" è centrale per la biologia. Gli studi fisiologici sono stati tradizionalmente divisi in fisiologia vegetale e fisiologia animale, tuttavia alcuni principi della fisiologia sono universali e non dipendono pertanto da quale organismo viene analizzato. Ad esempio, quello che si è appreso al riguardo alla fisiologia delle cellule di lievito può valere anche per le cellule umane. Il campo della fisiologia animale estende gli strumenti e i metodi della fisiologia umana a specie non umane. La fisiologia vegetale prende in prestito le tecniche di entrambi i campi di ricerca.[33]

Studi di fisiologia come per esempio del sistema nervoso, del sistema immunitario, del sistema endocrino, del sistema respiratorio e circolatorio si occupano sia della funzione che della loro interazione. Lo studio di questi sistemi è condiviso con le discipline mediche orientate, quali la neurologia e l'immunologia.

Evoluzione[modifica | modifica wikitesto]

La ricerca evolutiva è interessata a comprendere l'origine e la discesa della specie, così come il cambiamento nel tempo. Il suo studio comprende scienziati provenienti da molte discipline orientate alla tassonomia, ad esempio scienziati con una specifica formazione in organismi particolari come la mammologia, l'ornitologia, la botanica o l'erpetologia, ma che utilizzano tali organismi come sistemi per rispondere alle domande generali sull'evoluzione.

La biologia evolutiva si basa in parte sulla paleontologia, che fa uso dei reperti fossili per rispondere alle domande circa il modo e il tempo dell'evoluzione[34] e in parte sugli sviluppi della genetica delle popolazioni.[35] Branche di studio correlate e spesso considerate parte della biologia evolutiva sono la filogenesi, la sistematica e la tassonomia.

Sistematica[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Sistematica.
Un albero filogenetico è un diagramma che mostra le relazioni fondamentali di discendenza comune di gruppi tassonomici di organismi.

Eventi multipli di speciazione creano un sistema strutturato ad albero di relazioni tra le specie (Albero filogenetico). Il ruolo della sistematica è quello di studiare queste relazioni e quindi individuare le differenze e le somiglianze tra le specie e i gruppi di specie.[36] Tuttavia, prima che la teoria evolutiva divenisse di pensiero comune, la sistematica faticava a trovare una corretta metodologia di ricerca.[37]

La gerarchia degli otto grandi ranghi tassonomici di classificazione biologica.

Tradizionalmente, gli esseri viventi sono stati suddivisi in cinque regni: monera, protisti, funghi, piante, animalia.[38] Tuttavia, molti scienziati oggi ritengono che questo sistema sia ormai obsoleto. I moderni sistemi di classificazione alternativi generalmente iniziano con il sistema a tre domini: archaea (originariamente archaebacteria), batteri (originariamente eubacteria) e eucarioti (compresi protisti, funghi, piante e animali).[39] Questi domini si distinguono per per avere cellule prive o meno di nucleo e dalle differenze nella composizione chimica di biomolecole fondamentali, come i ribosomi.[39]

Inoltre, ogni regno è ripartito in modo ricorsivo finché ogni specie sia classificata separatamente. L'ordine è: dominio, regno, phylum, classe, ordine, famiglia, genere, specie.

Al di fuori di queste categorie, vi sono i parassiti intracellulari obbligati che sono "sul bordo della vita"[40] in termini di attività metabolica, il che significa che molti scienziati non classificano effettivamente queste strutture come forme di vita per via della loro mancanza di almeno una o più delle funzioni o caratteristiche fondamentali che definiscono la vita. Essi sono classificati come virus, viroidi, prioni o satelliti.

Il nome scientifico di un organismo è generato dal suo genere e dalla specie a cui appartiene. Ad esempio, gli esseri umani sono elencati come Homo sapiens. Homo è il genere e sapiens la specie. Quando si scrive il nome scientifico di un organismo è opportuno mettere in maiuscolo la prima lettera tutte le specie in minuscolo.[41] Inoltre, l'intero nome può essere in corsivo o sottolineato.[42]

Il sistema di classificazione dominante si chiama tassonomia di Linneo. Esso comprende i ranghi e la nomenclatura binomiale. Come gli organismi debbano essere chiamati viene disciplinato da accordi internazionali come il codice internazionale per la nomenclatura delle alghe, funghi e piante (ICN), il codice internazionale di nomenclatura zoologica (ICZN) e il codice internazionale per la nomenclatura dei batteri (ICNB). La classificazione dei virus, dei viroidi, dei prioni e tutti gli altri agenti sub-virali che dimostrano caratteristiche biologiche, è condotto dal Comitato Internazionale per la Tassonomia dei Virus (ICTV) ed è noto come International Code of Viral Classification and Nomenclature (ICVCN).[43][44][45][46] Tuttavia, esistono molti altri sistemi di classificazione dei virus.

Un progetto di fusione, BioCode, è stato pubblicato nel 1997 nel tentativo di standardizzare la nomenclatura in questi tre settori ma ancora deve essere adottato formalmente.[47] Il progetto di BioCode ha ricevuto una scarsa attenzione e la data di esecuzione inizialmente previsto del 1° gennaio 2000 è passata inosservata. Una rivisitazione del BioCode che, invece di sostituire i codici esistenti, fornisca un contesto unificato è stato proposto nel 2011.[48][49][50] Tuttavia, il Congresso Botanico Internazionale del 2011 ha rifiutato di prenderlo in considerazione.

Ecologia e ambiente[modifica | modifica wikitesto]

Simbiosi reciproca tra il pesce pagliaccio del genere degli Amphiprion che abita tra i tentacoli della actiniaria. Il pesce ripulisce l'actinaria dai detriti organici e dai parassiti che, a sua volta, protegge il pesce pagliaccio dai suoi predatori grazie ai tentacoli urticanti.
Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Ecologia, Etologia, Etologia e Biogeografia.

L'ecologia studia la distribuzione e l'abbondanza degli organismi viventi e le interazioni tra essi e il loro ambiente.[51] L'habitat di un organismo può essere descritto come i fattori abiotici locali quali il clima e l'ecologia, oltre agli altri organismi e ai fattori biotici che condividono il loro ambiente.[52] I sistemi biologici possono risultare difficili da studiare per via delle tante interazioni differenti possibil con gli altri organismi e con l'ambiente, anche su piccola scala. Un batterio microscopico in un locale gradiente di zucchero risponde al suo ambiente tanto quanto un leone alla ricerca di cibo nella savana africana. Per qualsiasi specie, i comportamenti possono essere cooperativi, competitivi, parassitari o simbiotici. Questi studi diventano più complessi quando due o più specie interagiscono in un ecosistema.

I sistemi ecologici sono studiati a vari livelli, dagli individui alle popolazioni e alla biosfera. Il termine "biologia delle popolazioni" è spesso usato in modo intercambiabile con "ecologia della popolazione", anche se il primo è più frequentemente utilizzato per lo studio delle malattie (provocate da virus e microbi) mentre il secondo termine è più comune quando si studiano le piante e gli animali. L'ecologia attinge a molti sotto-discipline.

L'etologia studia il comportamento degli animali (in particolare gli animali sociali, come i primati e i canidi) ed è a volte considerata una branca della zoologia. Gli etologi sono interessati ad analizzare l'evoluzione dei comportamenti e la loro comprensione nei termini della teoria della selezione naturale. In un certo senso il primo etologo moderno fu Charles Darwin, il cui libro The Expression of the Emotions in Man and Animals ha influenzato molti etologi a venire.[53]

La biogeografia studia la distribuzione spaziale degli organismi sulla Terra, concentrandosi su temi come la tettonica delle placche, i mutamenti climatici, la dispersione biologiaca, la migrazione e la cladistica.

Principali settori o specializzazioni della biologia[modifica | modifica wikitesto]

In ordine alfabetico:

Categorizzazione per organismi studiati[modifica | modifica wikitesto]

La tabella seguente riporta in ordine alfabetico le branche della biologia che si occupano dello studio di particolari tipologie di organismi:

Branca della biologia Organismi studiati Classificazione scientifica degli organismi studiati
Algologia Alghe gruppo Algae (appartenente al regno Protista)
Antropologia Uomo genere Homo
Aracnologia Aracnidi classe Arachnida
Batracologia Anfibi classe Amphibia
Batteriologia Batteri regno Bacteria
Botanica Piante regno Plantæ
Entomologia Esapodi superclasse Hexapoda
Erpetologia Rettili e anfibi classe Reptilia e classe Amphibia
Ittiologia Pesci gruppo Pisces
Mammologia Mammiferi classe Mammalia
Micologia Funghi regno Fungi
Microbiologia Microrganismi organismi appartenenti a vari regni, tra cui Bacteria, Archaea, Fungi (solo alcuni di essi) e Protista
Ornitologia Uccelli classe Aves
Primatologia Primati ordine Primates
Protistologia Protisti regno Protista
Virologia Virus dominio Acytota (classificazione discussa)
Zoologia Animali e Protozoi regno Animalia e gruppo Protozoa

Note[modifica | modifica wikitesto]

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  8. ^ As Darwinian scholar Joseph Carroll of the University of Missouri–St. Louis puts it in his introduction to a modern reprint of Darwin's work: "The Origin of Species has special claims on our attention. It is one of the two or three most significant works of all time—one of those works that fundamentally and permanently alter our vision of the world ... It is argued with a singularly rigorous consistency but it is also eloquent, imaginatively evocative, and rhetorically compelling." Carroll, Joseph (a cura di), On the origin of species by means of natural selection, Peterborough, Ontario, Broadview, 2003, p. 15, ISBN 1-55111-337-6.
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