Biologie

Biologie (z řeckého  jako život a  jako věda – tedy životověda – věda zkoumající život) v nejširším slova smyslu je vědní obor zabývající se organismy a vším, co s nimi souvisí, od chemických dějů v organismech probíhajících na úrovni atomů a molekul, až po celé ekosystémy.

V užším slova smyslu bychom pak biologii mohli popsat jako vědu, zkoumající organismy od úrovně subcelulární, tedy od úrovně jednotlivých buněčných organel se vším, co s nimi souvisí, přes úrovně buněk, tkání, orgánů a jedinců až po úroveň populací, společenstev, ekosystémů a biomů.

Historie 

Slovo „biologie" (řecky βιολογία; ze slov βίος (život) a λόγος (slovo)) bylo zřejmě poprvé použito v díle Michaela Christopha Hanova – Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia, publikovaném v roce 1766. Termín „biologie“ tak, jak ho známe dnes, byl zaveden Jeanem-Baptistou Lamarckem (1744–1829). Historii biologie můžeme ovšem hledat už v dobách dávných lidských civilizací a klasických filozofů, jako způsob chápání života.

Ačkoli pojetí biologie jako samostatného souvislého odvětví vzniklo v 19. století, biologie se objevila již v dobách antického Řecka a Říma, kde se živou přírodou zabývali Aristoteles a Claudius Galén. V jejich bádání pokračovali ve středověku arabští lékaři jako al-Jahiz, Avicenna, Avenzoar a Ibn al-Nafis. Během období renesance a začátkem novověku biologie jako věda pronikla i do Evropy. Významnými vědci byli v té době William Harvey a Andreas Vesalius, kteří prováděli pokusy a pozorování a Linné a Buffon, kteří začali zkoumat různorodost života a fosílie stejně jako vývoj a chování organismů.

Na přelomu 18. a 19. století se biologie stala stále více přírodní vědou určenou pouze odborníkům. Badatelé jako Alexander von Humbolt zkoumali spolupráci mezi organismy a jejich životním prostředím. Nejvýznamnějším biologem 19. století je bezesporu Charles Darwin se svou teorií o evoluci na základě přírodního výběru. Ta se nejdříve setkávala s odporem společnosti, protože byla v rozporu s křesťanstvím, později však byla uznána jako pravdivá.

Počátkem 20. století znovuobjevení práce Gregora Mendela vedlo k rapidnímu vzrůstu výzkumu genetiky Thomasem Morganem a jeho studenty a kolem roku 1930 kombinací populační genetiky a přírodního výběru v „novo-Darwinovské syntéze“. James D. Watson a Francis Crick objevili roku 1953 strukturu DNA, za což dostali v roce 1962 Nobelovu cenu za medicínu. Po celé dvacáté století probíhal výzkum genetického kódu od jeho rozluštění v roce 1966 až po postupné mapování genomů jednotlivých organismů, pokračující v 21. století.

Základy moderní biologie 
Rozeznáváme pět základů biologie:
 Buněčná teorie – studuje všechno co zahrnuje buňky. Všechny živé organismy se skládají z buněk, základních stavebních kamenů života. Navíc, všechny pochody v nitru buněk jsou podobné a vznikají jen z buněk předešlých násobným dělením. Buněčná teorie studuje stavbu buněk, jejich rozmnožování a životní prostředí.
 Evoluce – v biologii je to označení procesu postupné změny genetických vlastností organismů a procesu přírodního výběru.
 Teorie genů – vlastnosti všech živých organismů jsou zakódovány v genech.
 Homeostáze – fyziologické procesy udržující stálé vnitřní podmínky těla nehledíc na podmínky vnější.
 Energie – základním rysem každého živého organismu je využití energie. Přežití každého živočicha a rostliny závisí na jejím neustálém přísunu.

Podřízené a související vědní obory 
Pod biologii tedy můžeme zařadit, nebo nalézt její úzkou spojitost s následujícími vědními obory:
 agrobiologie – věda, která využívá biologické zákonitosti v zemědělství
 anatomie – studium forem a funkcí u rostlin, zvířat a jiných organismů, nebo specificky u lidí
 bionomie – je komplexní studium organismu a jeho vztah k jeho prostředí
 biofyzika – hraniční obor, který zkoumá biologické objekty a problémy fyzikálními metodami
 biogeografie – je nauka o rozdělení biodiverzity v prostoru a čase
 biochemie – je vědní disciplína na pomezí biologie a chemie
 biologická systematika – (též taxonomie) vědecky zkoumá druhy a druhovou diverzitu organismů a všechny vztahy mezi nimi
 bionika – je hraniční obor, systematicky zaměřený na uplatňování poznatků ze studia živých organismů a jejich struktur při vývoji nových technologií
 biostatistika – obor využívající metody matematické statistiky při studiu proměnlivosti živých organizmů
 botanika – (též rostlinopis, fytologie) zabývá se flórou, tudíž rostlinnou částí přírody
 buněčná biologie – (též cytologie) je věda zabývající se studiem buněk
 ekologie – studium vlivů živých organismů a neživých složek navzájem, nebo na jejich prostředí
 etologie – vědní obor v rámci zoologie, který se zabývá studiem chování živočichů
 evoluční biologie – zabývá se biologickou evolucí organismů a mechanismy, které se při ní uplatňují
 fyziologie – studium o fungování živých organismů, jejich částí a orgánů
 genetika – zabývá se dědičností i proměnlivostí organismů a jejími příčinami
 matematická biologie – používá matematické metody ke studiu živých organismů
 medicínská biologie a lékařské disciplíny
 mikrobiologie – je věda studující mikroorganismy
 molekulární biologie – studium buněčných biologických procesů na jejich molekulární úrovni
 morfologie – zabývá se vnější stavbou organismů
 mykologie – studium hub, jejich genetických a biochemických vlastností
 paleontologie – je věda o životě v minulých geologických obdobích
 strukturní biologie – zabývá se molekulární strukturou biomolekul
 virologie – zabývá se studiem nebuněčných organismů, zejména virů, ale i viroidů a virusoidů
 vývojová biologie – zabývá se studiem procesů růstu a vývoje organismů
 zoologie – studie zvířat, včetně klasifikace, fyziologie, vývoje a chování

a mnoho dalších specializovaných vědních disciplín.

Obory

Strukturální 

Molekulární biologie studuje biologické buněčné procesy na jejich molekulární úrovni. Například podstata dědičnosti se dá odhalit jen studiem její molekulární podstaty.
Molekulární biologie popisuje biologické makromolekuly a jejich vzájemné funkční vztahy, přičemž zvláštní pozornost věnuje DNA, RNA a proteinům. Tato oblast molekulární biologie se nazývá molekulární genetika.
Znalosti molekulární biologie jsou využívány v medicíně a genetickém inženýrství, ale i například v kriminalistice.
Cytologie, neboli buněčná biologie studuje buňky, jejich stavbu, fyziologii, vlastnosti a chování ve vztahu k životním funkcím organismu. Je úzce provázána s molekulární biologii, organickou chemií, biochemií, biofyzikou, mikrobiologií, mikroskopií a histologií.
Genetika je věda zabývající se geny, dědičností a proměnlivostí organismů. Každá buňka v sobě přechovává v chromozomech genetickou informaci reprezentovanou strukturou DNA.
Vývojová biologie studuje růst a vývoj organismů. Vyvíjející se z embryologie, moderní vývojová biologie zkoumá genetické řízení růstu buněk a jejich rozdílností, jaký proces dává vznik tkáním, orgánům a celé anatomii.

Fyziologické 
Fyziologie zkoumá mechanické, fyzické a biochemické procesy živých organismů. Fyziologie má dva hlavní obory, fyziologii rostlin a fyziologii živočichů, ale principy fyziologie jsou univerzální, ať je zkoumán jakýkoliv organismus. Například, co známe o buňce kvasinky, dá se použít i na lidskou buňku.
Anatomie je důležité odvětví fyziologie a zabývá se funkcí orgánovými soustavami jako oběhovou, nervovou, dýchací a endokrinní. Studie těchto systémů se využívají v medicíně v disciplínách jako neurologie a imunologie.

Evoluce 
Evoluce je odpovědná za původ druhů, stejně jako za jejich změny v průběhu času a zahrnuje vědce z mnoha taxonomicky orientovaných oborů. Zpravidla to zahrnuje vědce specializované na obory jako mammalogie, ornitologie, botanika nebo herpetologie, kteří využívají poznatky o přírodním řádu k zodpovědění hlavních otázek ohledně evoluce. Evoluční biologie se zakládá na paleontologii, která užívá poznatky k určení způsobu a rychlosti evoluce a také k rozvoji oblastí jako populační genetika a teorie evoluce.

Taxonomie 

Taxonomie se teoreticky i prakticky zabývá klasifikací druhů. Zařazuje organismy do jednotlivých kategorií (taxonů).
Základní taxonomické kategorie jsou:
 život
 doména
 říše (regnum)
 kmen, oddělení (phyllum, divisio)
 třída (classis)
 řád (ordo)
 čeleď (familia)
 rod (genus)
 druh (species)

Tři domény 
Organismy se obvykle dělí do tří domén:
 Archaea
 Bakterie
 Eukaryota
V současnosti se však ukazuje, že Eukaryota jsou ve skutečnosti vnitřní apomorfní skupinou archeí.

Kromě organismů spadajících do výše uvedených domén biologie studuje také tzv. 
 nebuněčné organismy (Acytota syn. Aphanobionta), 
tedy viry, viroidy, satelitní nukleové kyseliny a viriformy. Ty však tradiční biologie za živé organismy nepovažuje.

Klasifikace eukaryot 

Eukaryota se v současnosti zpravidla dělí do několika superskupin (ke konci roku 2022 cca deseti - liší se systém od systému podle hloubky členění a podloženosti jejich přirozenosti):
Amoebozoa (měňavkovci)
 Obazoa – druhově nejpočetnější (zahrnující Opisthokonta včetně tradičních říší houby a živočichové) 
 Archaeplastida – rostliny v širším slova smyslu včetně heterotrofních taxonů Picozoa a Rhodelphidia,
 Cryptista (skrytěnky), případně Pancryptista – doplněná navíc o rod Microheliella,
 TSAR, případně bez nepočetné skupiny Telonemia pouze SAR (Stramenopila, Alveolata a Rhizaria) – většina taxonů bývalé říše Chromista/Chromalveolata
 Haptista, zahrnující Haptophyta a Centrohelea,
 Provora – nepočetná, haptistům blízká superskupina (pouhé 2 kmeny se 4rody)
 Hemimastigophora (syn. Spironemida) – nepočetná (pouhé 2 rody) skupina kortikátních protistů
 Discoba – většina exkavátních taxonů
 CRuMs – nepočetná skupina podiátních protistů,
 a několika dalších drobných skupin s problematickým zařazením (ankyromonády/planomonády, malawimonády, metamonády).
Výše uvedené superskupiny jsou v závislosti na fylogenetických hypotézách o původu eukaryot sdružovány do ještě větších skupin, respektujících dvě hlavní vývojové linie: Opimoda – Diphoda či úžeji (bez exkavátních taxonů) vymezené Amorphea – Diaphoretickes (dříve Podiata – Corticata).

Dřívější systémy bývaly povětšinou založeny na konceptu (často nepřirozených) říší např. dle Thomase Cavaliera-Smithe:
Protozoa (prvoci)
 Metazoa (živočichové)
 Fungi (houby)
 Plantae (rostliny)
 Chromista (chromista)

Environmentální 
Ekologie má několik významů. Ten původní definoval Ernst Haeckel v roce 1866 a znamená biologická věda, která se zabývá vztahem organismů a jejich prostředí a vztahem organismů navzájem. Ekologie má řadu oborů od obecné ekologie a globální ekologie k ekologii mikroorganismů, ekologie lesa a moří. Dle šíře zkoumaných objektů se ekologie dělí na ekologii jedince (autekologie), populací (demekologie), společenstev (synekologie) a biomů.
Etologie se zabývá studiem chování živočichů, jejich vrozených a naučených dovedností. Prvním moderním etologem byl Charles Darwin, jehož kniha (v originále The Expression of the Emotions in Man and Animals) inspiovala řadu dalších etologů.
Biogeografie studuje rozmístění organismů na Zemi, věnuje pozornost především tektonickým deskám, změně klimatu, migraci a kladistice.

Obecná biologie 

Obecná biologie je průřezové odvětví biologie, zkoumající obecné základy živých soustav. Jejím hlavním úkolem je integrovat poznatky a zákonitosti související s živými soustavami a definovat je na všech úrovních života. Je úzce spjata s tzv. teoretickou biologií, která popisuje biologické zákonitosti za pomoci matematického, kybernetického a logického modelování a s přispěním dalších exaktních věd (zejména fyziky a chemie).

Galerie

Odkazy

Poznámky

Reference

Literatura 

 Bruce H. Lipton, Steve Bhaerman: Spontánní evoluce, nakladatelství ANAG, 2012, ISBN 978-80-7263-754-6

Související články 
 seznam biologů
 hierarchie druhů
 prokaryota
 eukaryota
 fylogenetika
 biologická klasifikace
 vědecká nomenklatura
 Carl Linné
 lékařství
 taxon

Externí odkazy 
 
 
 
 
 Toxikologický výzkum  – CRO (anglicky, česky)
 Biomach.cz – přehled SŠ biologie

 
Přírodní vědy
Studijní obory