Biologiya - Wikipedia

  Əsas məqalə: Biologiya tarixi

Biologiya termini yunan dilində βίος, bios, "həyat" və -λογία, -loqia, "öyrənmək" sözlərindən yaranmışdır.^[9][10] İsveç alimi Karl Linney 1736-cı ildə Bibliotheca Botanika adlı əsərində biologi terminini istifadə etdi. Bu biologiya termininin ilk latınlaşdırılmış istifadəsi idi. Həmin terminin 1766-cı ildə yenidən Xristian Volfun ardıcılı olan Maykl Kristof Hanovun Philosophiae naturalis sive physicae: tomus III, continens geologian, biologian, phytologian generalis adlı əsərində istifadə edildi. Terminin ilk alman dilindəki versiyası (Biologie) 1771-ci ildə Linneyin əsərinin tərcüməsində idi. Bu termini 1797-ci ildə Teodor Corc Avqust Rouz Grundzüge der Lehre van der Lebenskraft adlı kitabın müqəddiməsində istifadə etdi. Karl Fridrix Burdax termini 1800-cü ildə insanın morfoloji, fizioloji və psixoloji baxımdan daha məhdud bir mənada öyrənilməsində istifadə etmişdir (Propädeutik zum Studien der gesammten Heilkunst). Termin Qotfrit Reinhold Treviranus tərəfindən yazılmış altı cildlik Biologie, oder Philosophie der lebenden Natur (1802–22) adlı traktat ilə müasir istifadəyə daxil oldu, o, bu barədə bu cür bildiriş etdi:^[11]

Tədqiqatımızın obyekti həyatın fərqli formaları və təzahürləri, bu fenomenlərin baş verdiyi şərait və qanunlar və bunların təsirləndiyi səbəblər olacaqdır. Özünü bu obyektlərə şamil edən bu elmin adını biz biologiya [Biologie] və ya həyat doktrinası olaraq göstərəcəyik [Lebenslehre].

Müasir biologiya nisbətən yeni bir inkişaf olsa da, onunla əlaqəli və ona daxil olan elmlər qədim dövrlərdən bəri öyrənilmişdir. Təbiət fəlsəfəsi Mesopotamiya, Misir, Hindistan yarımadası və Çinin qədim sivilizasiyaları qədər erkən tarixdə öyrənilmişdir. Ancaq müasir biologiyanın mənşəyi və təbiəti tədqiqinə yanaşması daha çox qədim Yunanıstana qədər gedib çıxır.^[12][13] Tibbin rəsmi tədqiqi Faraonik Misirə gedib çıxsa da, biologiyanın inkişafına ən çox töhfə verən Aristotel (e.ə. 384–322) idi. Naturalist meyllərini göstərdiyi Heyvanlar tarixi əsəri və digərləri və daha sonra bioloji səbəbiyyət və həyatın müxtəlifliyinə yönəlmiş daha empirik əsərlər xüsusi ilə əhəmiyyətlidir. Liseydə Aristotelin davamçısı Teofrastus botanika mövzusunda antik dövrün bitki elmlərinə, hətta, orta əsrlərə də ən əhəmiyyətli töhfəsi olaraq qalan botanika mövzusunda bir sıra kitablar yazmışdı.^[14]

Biologiya üzrə əsərlər yazmış [[Orta əsrlər islam dünyasında elm|orta əsr İslam dünyası]] alimlərindən əl-Cahiz (781–869) və Dinəvəri (828–896) botanika üzrə əsərlər yazmışdı,^[15] əl-Razi (865–925) anatomiya və fiziologiya üzrə əsərlər yazmışdı. Tibb Yunan filosoflarının ənənələri üzrə çalışan İslam alimləri tərəfindən xüsusilə yaxşı öyrənilmişdir, təbiət tarixi isə xüsusilə, sabit bir həyat ierarxiyasını dəstəkləməklə Aristotelin düşüncəsinə fokuslanırdı.

Antoni van Levenhukun mikroskopu təkmilləşdirməsi ilə biologiya tez inkişaf etməyə və böyüməyə başladı. Məhz o zaman alimlər spermatozoid, bakteriya, infuzoriya və mikroskopik həyatın müxtəlifliyini kəşf etdilər. Yan Svammerdam tərəfindən aparılan araşdırmalar entomologiyaya yeni maraq gətirdi və mikroskopik diskesiyanın və boyamağın əsas texnikalarını inkişaf etdirməyə kömək etdi.^[16]

Mikroskopiyada əldə edilən irəliləyişlər bioloji təfəkkürə də güclü təsir göstərmişdir. XIX əsrin əvvəllərində bir sıra bioloqlar hüceyrənin mərkəzi əhəmiyyətinə diqqət yetirdilər. Sonra, 1838-ci ildə Şleyden və Şvann, universal ideyalarını təbliğ etməyə başladılar: (1) orqanizmin əsas vahidi hüceyrədir və (2) individual hüceyrələr həyatın bütün xarakteristikalarına malikdir,baxmayaraq, bu fikrə qarşı gəlirdilər, (3) bütün hüceyrələr digər hüceyrələrdən bölünmə yolu ilə əmələ gəlir. Robert Remak və Virxov Rudolfun çalışmaları sayəsində ancaq 1860-cı illərə qədər bir çox bioloq hüceyrə nəzəriyyəsi olaraq bilinən nəzəriyənin bu hər üç prinsipini qəbul etdi.^[17][18]

Bu vaxt taksonomiya və təsnifat təbiət tarixçilərinin diqqət mərkəzinə çevrildi. Karl Linney 1735-ci ildə təbii dünya üçün əsas bir taksonomiya nəşr etdi (variasiyaları indiyə qədər istifadədədir) və 1750-ci ildə bütün növləri üçün elmi adlar təqdim etdi.^[19] Jorj-Lui Lekler de Büffon bu növlərə süni kateqoriyalar kimi baxırdı və canlı orqanizmlərin ortaq atadan gəlməsi ehtimalını irəli sürürdü. Təkamülün əleyhinə olsa da Büffon, təkamül düşüncəsi nin tarixində əsas fiqurdur; onun çalışmaları həm Lamarkın, həm də Darvinin təkamül nəzəriyyələrinə təsir göstərmişdir.^[20]

Ciddi təkamül düşüncəsi tutarlı təkamül nəzəriyyəsini təqdim edən ilk alim Jan-Batist Lamarkın əsərləri ilə başladı.^[21] Təkamülün heyvanların xüsusiyyətlərinə ekoloji təsirin nəticəsi olduğunu söyləyirdi, yəni daha tez-tez istifadə edilən bir orqan daha da kompleksləşir və daha səmərəli hala gəlir, beləliklə, heyvan ətraf mühitə daha da uyğunlaşır. Lamark bu qazanılmış xüsusiyyətlərin daha sonra heyvan nəslinə keçə biləcəyinə, onları daha da inkişaf etdirəcək və mükəmmələşdirəcəyinə inanırdı.^[22] Ancaq, Humboldtun biogeoqrafik yanaşmasını, Layelin vahid geologiyasını, Maltusun nüfuz artımına dair yazılarını və özünün morfoloji ekspertizasını və geniş müşahidələrini birləşdirərək təbii seçmə əsasında daha uğurlu bir təkamül nəzəriyyəsini irəli sürən İngilis təbiətşünas Çarlz Darvin idi: oxşar əsaslanmalar və sübutlarla Darvindən müstəqil olaraq Alfred Rassel Uolles də eyni nəticələrə gəldi.^[23][24] Mübahisə mövzusu olmasına baxmayaraq (bu günə qədər davam edir) , Darvinin nəzəriyyəsi tez bir zamanda elmi ictimaiyyət arasında yayıldı və qısa müddətdə sürətlə inkişaf edən biologiya elminin mərkəzi aksioması oldu.

İrsiyyətin fiziki təsvirinin kəşfi təkamül prinsipləri və populyasiya genetikası ilə birlikdə ortaya çıxdı. 1940-cı və 1950-ci illərin əvvəllərində aparılan təcrübələr göstərdi ki, DNT gen kimi bilinən xüsusiyyət daşıyıcı vahidləri saxlayan xromosomların tərkib hissəsidir. Virus və bakteriya kimi yeni model orqanizmlərə yaranan diqqət və 1953-cü ildə DNT-nin ikiqat spiral quruluşunun kəşfi ilə molekulyar genetika dövrünə keçidi işarə edir. 1950-ci illərdən bu günə qədər biologiya molekulyar sahədə böyük ölçüdə genişlənmişdir. DNT-nin kodonları ehtiva etdiyi anlaşıldıqdan sonra genetik kod Har Qobind Korana, Robert Holli və Marşal Uarren Nirenberq tərəfindən "qırıldı".^[25] Nəhayət, İnsan Genomu Layihəsi 1990-cı ildə ümumi insan genomunun xəritələşdirilməsi məqsədi ilə başladıldı. Bu layihə 2003-cü ildə mahiyyət etibarilə tamamlandı,^[26] sonrakı təhlillər hələ də dərc olunur. İnsan Genomu Layihəsi biologiya ilə bağlı toplanmış bilikləri insan orqanizminin və digər orqanizmlərin orqanlarının funksional, molekulyar tərifinə daxil etmək üçün qloballaşan səylərin ilk addımı idi.

  Əsas məqalə: Hüceyrə nəzəriyyəsi

Hüceyrə nəzəriyyəsi hüceyrənin həyatın əsas vahidi olduğunu, bütün canlıların bir və ya bir neçə hüceyrədən təşkil olunduğunu və bütün hüceyrələrin hüceyrə bölünməsi yolu ilə başqa hüceyrələrdən meydana gəldiyini ifadə edir.

Çoxhüceyrəli orqanizmlərdə orqanizmin bədənindəki hər bir hüceyrə döllənmiş yumurtadakı tək hüceyrədən əmələ gəlir. Hüceyrə həmçinin bir çox patoloji prosesin əsas vahidi hesab olunur.^[27] Bundan əlavə metabolizma olaraq bilinən funksiyanın bir hissəsi olan proseslərdə enerji axışı fenomeni hüceyrələrdə meydana gəlir. Və sonda, hüceyrələrdə hüceyrələrin bölünməsi zamanı hüceyrədən hüceyrəyə ötürülən irsi məlumatlar (DNT) var. Həyatın mənşəyi üzrə araşdırmalar, abiogenez, ilk hüceyrələrin mənşəyini kəşf etmə təşəbbüsüdür.

  Əsas məqalə: Təkamül

Biologiyada əsas mərkəzi anlayış həyatın təkamül yolu ilə dəyişməsi və inkişaf etməsi və məlum olan bütün həyat formalarının ortaq bir mənşəyə sahib olmasıdır. Təkamül nəzəriyyəsi irəli sürür ki, Yer planetində yaşayan və nəsli kəsilmiş bütün orqanizmlər eyni əcdaddan gəlir və ya eyni əcdad genefonduna sahibdir. Bütün orqanizmlərin bu universal ortaq əcdadının təxminən 3.5 milyard il bundan əvvəl yaşadığı güman edilir.^[28] Bioloqlar genetik kodun mövcudluğunu bütün bakteriyalar, arxeyalar və eukaryotlar üçün ümumi bir mənşə nəzəriyyəsinin lehinə qəti sübut kimi qəbul edirlər (bax: həyatın mənşəyi).^[29]

Təkamül termini elmi leksikona Jan-Batist Lamark tərəfindən 1809-cu ildə təqdim edildi^[30] və əlli il sonra Çarlz Darvin təkamülün hərəkətverici qüvvəsi olaraq təbii seçmənin elmi bir modelini yaratdı.^[31][32][33] (Alfred Rassel Uels təkamül konsepsiyası ilə əlaqədar tədqiqat və eksperiment apardığı üçün bu konsepsiyanın birgə kəşfçisi kimi tanınır.)^[34] Təkamül hazırda Yer üzündə mövcud olan böyük variyasiyaları izah etmək üçün istifadə olunur.

Darvin təbii seçmə və ya süni seçmə proseslərinə məruz qaldıqda növlərin təkamül edəcəyini və ya öləcəyini nəzəriyyələşdirdi.^[35] Genetik sürüklənmə nəzəriyyənin müasir sintezində takamül inkişafının əlavə mexanizmi kimi qəbul edilir.^[36]

Təkamül tarixi növlərin digər bütün növlərə filogeniya olaraq bilinən genealoji əlaqəsi ilə birlikdə mənşəyinə görə onların xarakterik cəhətlərini göstərir. Biologiyaya çoxşaxəli yanaşmalar filogeniya haqqında məlumat yaradır. Bunlara molekulyar biologiyanın məhsulu olan DNT ardıcıllığının müqayisələri (xüsusən də genomika) və və paleontologiyanın məhsulu olan fosillərin və ya qədim orqanizmlərin digər qeydlərinin müqayisələri daxildir.^[37] Bioloqlar filogenetika, fenetika və kladistika daxil olmaqla müxtəlif metodlar vasitəsi ilə təkamül əlaqələrini təşkil və təhlil edirlər.

Təkamül həyat formalarının təbii tarixinin dərk edilməsi və mövcud həyat formalarının təşkili anlayışı ilə əlaqəlidir. Bu təşkilatlar yalnız təkamül prosesi ilə necə meydana gəldikləri baxımından başa düşülə bilər. Nəticə etibarilə, təkamül biologiyanın bütün sahələri üçün mərkəzi əhəmiyyət daşıyır.^[38]

  Əsas məqalə: Genetika

Genlər bütün orqanizmlərdə irsiyyətin əsas vahidlərdir. Bir gen irsiyyətin bir vahiddir və müəyyən bir şəkildə bir orqanizmin formasına və ya fəaliyyətinə təsir göstərən DNT bölgəsinə uyğundur. Bakteriyalardan heyvanlara qədər bütün orqanizmlər DNT-ni zülallara köçürən və çevirən eyni əsas mexanizmə sahibdir. Hüceyrələr bir DNT genini genin bir RNT variantına transkripsiya edir, sonra isə ribosom RNT-ni protein olaraq bilinən amin turşularının ardıcıllığına translyasiya edir. RNT kodonundan amin turşusuna translyasiya kodu əksər orqanizmlər üçün eynidir. Məsələn, insanlarda insulini kodlayan DNT ardıcıllığı bitki kimi digər orqanizmlərə yerləşdirildikdə də insulini kodlaşdırır.^[39]

DNT eukaryotlarda xətti xromosomlar, prokariotlarda dairəvi xromosomlar şəklində tapılır. Xromosom DNT və histonlardan ibarət mütəşəkkil strukturdur. Bir hüceyrədəki xromosomlar çoxluğu və mitoxondrilərdə, xloroplastlarda və ya digər bölgələrdəki irsi məlumatlar kollektiv olaraq bir hüceyrənin genomu olaraq bilinir. Eukaryotlarda genomik DNT hüceyrə nüvəsində və ya az miqdarda mitoxondri və xloroplastlarda lokallaşdırılır. Prokaryotlarda DNT nükleoid adlanan sitoplazma içərisində nizamsız formalı bir struktur daxilində tutulur.^[40] Bir genomdakı genetik məlumat genlər daxilində tutulur və bu məlumatların bir orqanizmdəki cəmi onun genotipi adlanır.^[41]

  Əsas məqalə: Homeostaz

Homeostaz açıq sistemin daxili mühitini stabil saxlamaq üçün qarşılıqlı tənzimləmə mexanizmləri tərəfindən idarə olunan çoxsaylı dinamik tarazlıq düzəlişləri vasitəsilə tənzimləmək qabiliyyətidir. Birhüceyrəli və ya çoxhüceyrəli bütün canlı orqanizmlər homeostaz nümayiş etdirir.^[43]

Dinamik tarazlığı qorumaq və müəyyən funksiyaları səmərəli şəkildə yerinə yetirmək üçün bir sistem pozulmaları aşkarlamalı və buna cavab verməlidir. Pozulma aşkar edildikdən sonra bioloji sistem normal şəkildə bir orqanın və ya sistemin aktivliyini azaldaraq və ya artıraraq mühiti stabilləşdirən əks rapitə vasitəsilə cavab verir. Misal olaraq; şəkər səviyyəsi çox aşağı olduqda qlükaqonun ifraz edilməsi.

Canlı orqanizmin həyatda qalması enerjinin davamlı daxilolmasına bağlıdır. Hüceyrələrin quruluşu və funksiyasından məsul olan kimyəvi reaksiyalar qida rolunu oynayan maddələrdən enerji əldə edir və yeni hüceyrələrin əmələ gəlməsində və davamlı olması üçün onu dəyişdirir. Bu prosesdə qida meydana gətirən kimyəvi maddələrin molekulları iki rol oynayır: birincisi, onlar orqanizmin bioloji, kimyəvi reaksiyalarında dəyişdirilə və təkrar istifadə edilə bilən enerjini ehtiva edir; ikincisi, qida həmin orqanizmə yararlı olan yeni molekulyar quruluşlara (biomolekullara) çevrilir.

Ekosistemə enerjinin daxil olmasından məsul olan orqanizmlər istehsalçı və ya avtotrof adlanır.^[44] Təxminən bütün bu orqanizmlər enerjisini günəşdən alır. Bitkilər və digər fototroflar xammalın enerjini sərbəst buraxmaq üçün rabitələri qırıla bilən ATP kimi üzvi molekullara çevrilməsi üçün fotosintez adlanan bir proses vasitəsilə günəş enerjisindən istifadə edirlər.^[45] Bununla yanaşı, bir neçə ekosistem tamamilə metan, sulfid və ya digər qeyri-luminal enerji mənbələrindən xemotrofların əldə etdiyi enerjiyə bağlıdır.^[46]

Beləliklə, bu cür əldə edilən enerjinin bir hissəsi biokütlə istehsal edir və qalan enerji isə digər həyat formlarının böyüməsi və inkişafında istifadə edilir. Bu biokütlə və enerjinin qalan hissəsinin əksəriyyəti tullantı molekulları və istilik şəklində itir. Kimyəvi maddələrə tutulan enerjinin həyatı davam etdirmək üçün faydalı enerjiyə çevrilməsi üçün ən vacib proseslər metabolizm^[47] və hüceyrə tənəffüsüdür.^[48]

  Əsas məqalələr: Molekulyar biologiya , Sitologiya, Genetika, və İnkişaf biologiyası

Molekulyar biologiya biologiyanın molekulyar səviyyədə öyrənilməsidir.^[49] Bu sahə biologiyanın digər sahələri, xüsusən də genetika və biokimya sahələri ilə örtüşür. Molekulyar biologiya bir hüceyrə içərisindəki müxtəlif sistemlərin qarşılıqlı əlaqələrini, o cümlədən DNT, RNT və protein sintezinin qarşılıqlı əlaqələrini və bu qarşılıqlı əlaqələrin tənzimlənməsini öyrənir. Növbəti, daha böyük miqyasda hüceyrə biologiyası hüceyrələrin daxili davranışları, digər hüceyrələrlə və mühiti ilə qarşılıqlı əlaqəsi də daxil olmaqla onların quruluş və fizioloji xüsusiyyətlərini tədqiq edir. Bu tədqiqat bakteriya kimi təkhüceyrəli orqanizmlərdə və insanlar kimi çoxhüceyrəli orqanizmlərin xüsusi hüceyrələrində həm mikroskopik səviyyədə, həm də molekulyar səviyyədə aparılır. Hüceyrələrin quruluşunu və fəaliyyətini anlamaq bütün bioloji elmlər üçün əsasdır. Hüceyrə növləri arasındakı oxşarlıqlar və fərqlər molekulyar biologiyaya ilə xüsusilə əlqəlidir.

Anatomiya orqan və orqanlar sistemi kimi makroskopik strukturları öyrənir.^[50]

Genetika genlər, irsiyyət və orqanizmlərin variyasiyalarını öyrənir.^[51][52] Genlər zülalların sintezi üçün hüceyrələrə lazım olan məlumatları kodlaşdırır və bu da orqanizmin yekun fenotipinə təsir etməkdə mərkəzi rol oynayır. Genetika müəyyən bir genin fəaliyyətinin araşdırılmasında və ya genetik qarşılıqlı əlaqələrin təhlilində istifadə olunan tədqiqat vasitələrini təmin edir. Orqanizmlərdə genetik məlumatlar fiziki olaraq xromosomlarda saxlanılır. Xromosomlarda bu məlumat DNT molekullarında amin turşularının müəyyən bir ardıcıllığı ilə təmsil olunur.

İnkişaf biologiyası orqanizmlərin böyümə və inkişaf proseslərini öyrənir. Embriologiyadan başlanğıcını götürən inkişaf biologiyası, hüceyrə böyüməsinə, hüceyrə fərqliliyinə və toxumalara, orqanlara və anatomiya doğru artan proses olan hüceyrə morfogenesizinə genetik nəzarəti öyrənir. İnkişaf biologiyasında yuvarlaq qurdlar üçün model orqanizm Caenorhabditis elegans,^[53] meyvə milçəyi üçün Drosophila melanogaster,^[54] zebra balığı üçün Danio rerio,^[55] siçan üçün Mus musculus^[56] və alaq üçün Arabidopsis thaliana-dır.^[57][58] (Model orqanizm müəyyən bioloji fenomenləri başa düşmək üçün geniş tədqiq olunan bir növdür, bu orqanizmdə həyata keçirilən tədqiqatlar digər orqanizmlərin işləyişi haqqında məlumat verir.)^[59]

  Əsas məqalə: Fiziologiya

Fiziologiya canlı orqanizmlərin bütövlükdə fəaliyyətindəki mexaniki, fiziki və biokimyəvi proseslərinin öyrənilməsidir. "Struktur və funksiya" biologiyada mərkəzi əhəmiyyət daşıyır. Fizioloji tədqiqatlar ənənəvi olaraq bitki fiziologiyası və heyvan fiziologiyası olaraq iki yerə bölünür, lakin hansı orqanizmin öyrənilməsindən asılı olmayaraq fiziologiyanın bəzi prinsipləri universaldır. Məsələn, maya hüceyrələrinin fiziologiyası haqqında öyrənilənlər insan hüceyrələrinə də aid edilə bilər. Heyvan fiziologiyası insan fiziologiyasının alət və tədqiqat metodlarının istifadəsini insan olmayan növlərə qədər genişləndirir. Bitki fiziologiyası hər iki tədqiqat sahəsindən yararlanır.

Fiziologiya sinir, immun, endokrin, tənəffüs və qan dövranı sistemlərinin, fəaliyyətini və qarşılıqlı təsirini öyrənir. Bu sistemlərin tədqiqi nevrologiya və immunologiya kimi tibbi yönümlü sahələr ilə bölüşülür.

Təkamül biologiyası növlərin əcdadı, mənşəyi və onların zaman ərzində dəyişməsini tədqiq edir. Təkamül tədqiqatlarından biologiyanın taksonomik yönümlü sahələri faydalanır. Məsələn, mammalogiya, ornitologiya, botanika və ya herpetologiya kimi.

Təkamül biologiyası qismən təkamülün rejimi və tempi ilə bağlı suallara cavab tapmaq üçün fosil qeydlərindən istifadə edən paleontologiyaya^[60] və qismən populyasiya genetikası kimi sahələrdəki inkişaflara əsaslanır.^[61] 1980-ci illərdə inkişaf biologiyası təkamül inkişaf biologiyasının tədqiqi ilə müasir sintezdən ilk çıxarılmasından sonra təkamül biologiyasının tərkib hissəsinə yenidən daxil oldu.^[62] Filogenetika, sistematika və taksonomiya təkamül biologiyasının bir hissəsi hesab olunan əlaqəli sahələrdir.

  Əsas məqalə: Sistematika

Birdən çox spesifikasiya hadisələri, növlər arasındaki əlaqələrin ağac quruluşlu sistemini yaradır. Sistematikanın rolu bu əlaqələri, yəni növlər və növ qrupları arasındakı fərqləri və oxşarlıqları öyrənməkdir.^[63] Bununla birlikdə, sistematika təkamül düşüncəsinin yayılmasından çox əvvəl fəal tədqiqat sahəsi idi.^[64]

Ənənəvi olaraq, canlılar beş aləmə bölünür: Monera; Protista; Göbələklər; Plantae; Animalia.^[65] Ancaq indi bir çox alim bu beş aləm sistemini köhnəlmiş hesab edir. Müasir alternativ təsnifat sistemləri üç domen sistemindən başlanır: Arxeya (əslən Archaebacteria) Bakteriyalar (əslən Eubakteriyalar) və Eukaryota (protistlər, göbələklər, bitkilər və heyvanlar).^[66] Bu domenlər hüceyrələrin nüvələri olub olmadığını, həmçinin ribosomlar kimi əsas biomalekulların kimyəvi tərkibindəki fərqləri əks etdirir.^[66]

Bundan əlavə, hər bir aləm ayrı növ təsnif olunana qədər rekursiv şəkildə parçalanır: domen; aləm; tip; sinif; dəstə; fəsilə; cins; növ.

Bu kateqoriyadan başqa, metabolik fəaliyyət baxımından "həyatın kənarında" olan məcburi hüceyrədaxili parazitlər var^[67] ki, bir çox alim bu cür quruluşları həyatı müəyyən edən ən azı bir və ya daha çox əsas funksiya və ya xüsusiyyətlərin olmaması səbəbindən canlı olaraq təsnif etmir. Onlar viruslar, viroidlər və prionlar kimi təsnif edilir.

Bir orqanizmin elmi adı onun cinsindən və növündən törədilir. Məsələn, insanlar Homo sapiens kimi təsnif edilir. Homo cins, sapiens növdür. Bir orqanizmin elmi adını yazarkən cinsin ilk hərfini böyük hərflə, növün isə kiçik hərflərə yazılması düzgündür.^[68] Əlavə olaraq, bütün termin kursiv və ya altdan xətt çəkilmiş şəkildə yazıla bilər.^[69]

Dominant təsnifat sistemi Linnaean taksonomiyası adlanır. Buraya sıralar və binomial nomenklatura daxildir. Orqanizmlərin necə adlandırılması, yosunlar, göbələklər və bitkilər üçün Beynəlxalq Nomenklatura Kodeksi(ICN) , Beynəlxalq Zooloji Nomenklatura Kodeksi (ICZN) və Beynəlxalq Bakteriya Nomenklaturası Kodeksi (ICNB) kimi beynəlxalq razılaşmalarla tənzimlənir. Bioloji xüsusiyyətləri göstərən virusların, viroidlərin, prionların və digər bütün sub-virusların təsnifatı Beynəlxalq Viruslar Taxonomiyası Komitəsi (ICTV) tərəfindən aparılır və Beynəlxalq Viral Təsnifat və Nomenklatura Kodeksi (ICVCN) kimi tanınır.^{[70][71][72][73]} Bununla birlikdə, bir neçə başqa virus təsnifatı sistemi mövcuddur.

Birləşmə layihəsi, BioCode, bu üç sahədəki nomenklaturanı standartlaşdırmaq cəhdi ilə 1997-ci ildə nəşr olundu, lakin hələ rəsmi olaraq qəbul edilməmişdir.^[74] BioCode layihəsinə 1997-ci ildən bəri az əhəmiyyət verilir; əvvəlcə 1 yanvar 2000-ci ildə planlaşdırılan həyata keçirilmə tarixi diqqətdən kənar keçdi. Mövcud kodların dəyişdirilməsi əvəzinə, onlar üçün vahid kontekst təmin edəcək yenidən işlənmiş BioCode 2011-ci ildə təklif edilmişdi.^[75][76][77] Bununla birlikdə, 2011-ci il Beynəlxalq Botanika Konqresi BioCode təklifini nəzərdən keçirməkdən imtina etdi. ICVCN viral təsnifatı daxil etməyən BioCode xaricindədir.

  Əsas məqalə: Aləm (taksonomik kateqoriya)

•  
  Animalia – Bos primigenius taurus
•  
  Plantae – Triticum
•  
  Fungi – Morchella esculenta
•  
  Stramenopila/Chromista – Fucus serratus
•  
  Bacteria – Gemmatimonas aurantiaca (-=1 mikrometr)
•  
  Archaea – Halobacteria
•  
  Virus – Bakteriofaq

  Əsas məqalələr: Ekologiya , Etologiya, Davranış, və Biocoğrafiya

Ekologiya canlı orqanizmlərin paylanmasının və çoxluğunun, onların ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqəsinin öyrənilməsidir.^[78] Bir orqanizm digər orqanizmləri və biotik komponentləri, eləcə də iqlim və ekologiya kimi lokal abiotik amilləri (canlı olmayan) əhatə edən mühiti bölüşür.^[79] Bioloji sistemlərin öyrənilməsinin çətin olmasının səbəbi, digər orqanizmlərlə və ətraf mühitlə çoxlu qarşılıqlı əlaqənin, hətta kiçik miqyasda da olmasının mümkünlüyüdür. Lokal şəkər qradientinə cavab verən mikroskopik bir bakteriya, Afrika savannasında yemək axtaran bir aslan qədər ətraf mühiti ilə qarşılıqlı əlaqədədir. Hər hansı bir növ üçün davranışlar kooperativ, rəqabətcil, parazitar və ya simbiotik ola bilər. İki və ya daha çox növ ekosistemdə qarşılıqlı təsirdə olduqda vəziyyət daha mürəkkəbləşir.

Ekoloji sistemlər individual orqanizmlərin ekologiyasından başlayaraq, populyasiyalara, ekosistemlərə və nəhayət biosferə qədər müxtəlif səviyyələrdə öyrənilir. Populyasiya biologiyası termini qarşılıqlı olaraq populyasiya ekologiyası ilə əvəz olunur baxmayaraq, populyasiya biologiyası xəstəliklər, viruslar və mikroblar üçün istifadə olunur, populyasiya ekologiyası termini isə daha çox bitki və heyvanların öyrənilməsinə tətbiq olunur. Ekologiya bir çox alt sahəyə bölünür.

Etologiya heyvan davranışlarını öyrənir (xüsusən də primatlar və kanidlər kimi sosial heyvanların) və bəzən zoologiyanın bir qolu hesab olunur. Etoloqlar davranışın təkamülü və təbii seçmə nəzəriyyəsi baxımından davranış anlayışı ilə xüsusilə maraqlanırlar. Bir mənada ilk müasir etoloq Çarlz Darvin idi, o, yazdığı İnsanda və heyvanlarda duyğuların ifadəsi kitabı ilə bir çox etoloqun bu sahəyə gəlməsinə tədir göstərdi.^[80]

Biocoğrafiya plitə tektonikası, iqlim dəyişikliyi, yayılma və miqrasiya və kladistika kimi mövzulara fokuslanaraq orqanizmlərin Yerdə yayılma və paylanması qanunauyğunluqlarını öyrənir.

  Əsas məqalə: Biologiyada həll olunmamış problemlərin siyahısı

Son onilliklər ərzində həyatın fundamental proseslərinin aydınlaşdırılmasındaki dərin irəliləyişlərə baxmayaraq, bəzi əsas problemlər həll olunmamışdır. Bəzi nümunələr:

Həyatın mənşəyi: Amin turşuları, nukleotidlər və lipidlər kimi bioloji birləşmələrin abiotik mənşəli olmasına dair çoxlu dəlillərin olmasına baxmayaraq, bu molekulların ilk hüceyrəni meydana gətirmək üçün necə bir araya gəldikləri bəlli deyil. Bu, Yerdən xaric həyat məsələsi ilə əlaqəlidir. Həyatın yer üzərində necə əmələ gəlməsi məlum olsa, digər planetlərdə həyatın yaranması üçün hansı şərtlərin lazım olması daha etibarlı şəkildə proqnozlaşdırıla bilər.

Yaşlanma: Hazırda yaşlanmanın əsas səbəbi ilə bağlı fikir birliyi yoxdur.

Naxış formalaşması: Bəzi sistemlərdə, məsələn, erkən həşərat embrionu kimi nümunələrdə naxış formalaşması yaxşı məlumdur, ancaq təbiətdə bir çox naxışın formalaşdırılması asanca açıqlana bilmir, məsələn, zebrlərdəki və ya mərcan ilanlarındaki kimi bir çox ilanlarda formalaşan zolaqlar. Naxışların genlərin selektiv aktivasiya və ya repressiyası nəticəsində əmələ gəlməsi məlum olsa da, bu genlərin çoxu və onların tənzimləyici mexanizmləri naməlum olaraq qalır.

Biologiya həyatın bütün sahələri ilə, əslində müasir insan həyatının bütün sahələri ilə maraqlanan çoxsaylı subdipiplinləri olan elm sahəsidir. Əsas elmdən sənaye və ya kənd təsərrüfatı tətbiqetmələrinə qədər çoxlu karyera seçimləri mövcuddur. Aşağıdakı siyahı biologiyanın əsas bölmələridir:^[81][82]

• Anatomiya – orqanizmlərin quruluşunu öyrənir.
  • Müqayisəli anatomiya – növlərinin anatomiyasındakı oxşarlıqlar və fərqlər vasitəsilə təkamülünü öyrənir.
  • Histologiya – hüceyrə toxumalarını öyrənən, anatomiyanın mikroskopik bölməsi.
• Astrobiologiya (ekzobiologiya, ekzopaleontologiya və bioastronomiya kimi də bilinir) – kainatdakı həyatın təkamülü, paylanması və gələcəyini öyrənir.
• Biokimya – həyatın mövcudluğu və fəaliyyət göstərməsi üçün tələb olunan kimyəvi reaksiyaları öyrənir (hüceyrə səviyyəsində)
• Biomühəndislik – bioloji sistemlərdən ilhamlanaraq məhsullar yaratmaq və ya bioloji sistemlərin dəyişdirilməsi və onlarla qarşılıqlı əlaqəyə keçmək təşəbbüsüdür.
• Biocoğrafiya – növlərin Yerdə üzərində paylanma qanuna uyğunluqlarını öyrənir.
• Bioinformatika – genom və digər bioloji məlumatların öyrənilməsi, toplanması və saxlanması üçün informasiya texnologiyalarının istifadəsi.
• Biolinqvistika – dilin biologiyası və təkamülünü öyrənir.
• Biomexanika – canlıların mexanikasını öyrənir.
• Biotibbi tədqiqat – sağlamlığı və xəstəlikləri öyrənir.
• Biofizika – fizika elmlərinin nəzəriyyə və metodlarını tətbiq etməklə bioloji prosesləri öyrənir.
• Biotexnologiya – genetik modifikasiya və sintetik biologiya daxil olmaqla canlı maddənin manipulyasiyasını öyrənir.
  • Sintetik biologiya – biologiya və mühəndisliyi birləşdirən tədqiqat; təbiətdə tapılmayan bioloji funksiyaların qurulmasıdır.
• Botanika – bitkiləri öyrənir.
  • Alqologiya – yosunların elmi tədqiqi.
  • Bitki fiziologiyası – bitkilərin fəaliyyətinə və ya fiziologiyasına aid bölmə.
  • Astrobotanika – kosmosda bitkiləri öyrənən bölmə.
• Ekologiya – canlı orqanizmlərin bir-biri ilə və ətraf mühitin canlı olmayan elementləri ilə qarşılıqlı əlaqələrini öyrənir.
• Farmakologiya – dərmanlarla orqanizmlərin qarşılıqlı təsirini öyrənir.
• Fiziologiya – canlı orqanizmlərdə baş verən funksiya və mexanizmləri öyrənir.
• Fitopatalogiya – bitki xəstəliklərini öyrənir.
• Genetika – genləri və irsiyyəti öyrənir.
  • Genomika – genomları öyrənir.
  • Epigenetika – DNT ardıcılığındaki dəyişikliklərin səbəb olmadığı, amma eyni zamanda irsi olan, gen ifadəsi dəyişikliklərini tədqiq edir.
• Xronobiologiya – canlı sistemlərdə dövri hadisələri tədqiq edir.
• İmmunologiya – immunitet sistemini öyrənir.
• İnkişaf biologiyası – orqanizmin ziqotadan tam struktura qədər formalaşdığı prosesləri öyrənir.
  • Embriologiya – embrionun inkişafını öyrənir.
  • Gerontologiya – yaşlanma proseslərini öyrənir.
• Koqnitiv biologiya – koqnitivliyi tədqiq edir.
• Kriobiologiya – normadan aşağı temperaturun canlılara təsirini tədqiq edir.
• Kvant biologiyası – bioloji proseslərdə kvant fenomenlərinin rolunu öyrənir.
• Qoruma biologiyası – təbii mühitin, təbii ekosistemlərin, bitki örtüyünün və vəhşi təbiətin mühafizə, qorunması və ya bərpasını öyrənir.
• Mikrobiologiya – mikroskopik canlıları və onların digər canlılarla qarşılıqlı təsirini öyrənir.
  • Bakteriologiya – bakteriyalrı öyrənir.
  • Mikologiya – göbələkləri öyrənir.
  • Parazitologiya – parazitlərİ və parazitizmi öyrənir.
  • Virologiya – virusları və virusbənzəri strukturları öyrənir.
• Molekulyar biologiya – biologiya və bioloji funksiyaları molekulyar səviyyədə öyrənir.
• Nanobiologiya – bioloji tədqiqatda nanotexnologiyanın tətbiqi və canlı orqanizmlərin və hissələrin nanomiqyas səviyyəsində orqanizasiyasını öyrənir.
• Neyroelm – sinir sistemini öyrənir.
• Nəzəri biologiya – bioloji fenomenləri izah etmək üçün abstraksiya və riyazi modellərdən istifadə edən biologiyanın bir qolu.
• Okean biologiyası – okean ekosistemlərini öyrənir.
• Paleontologiya – fosilləri və ya tarixəqədərki həyatın coğrafi dəlillərini öyrən elm.
• Patologiya və ya patobiologiya – xəstəlikləri, xəstəliklərin səbəbləri, prosesləri, təbiəti və inkişafını öyrənir.
• Psixobiologiya – biologiyada tətbiq olunan ənənəvi metodlarla insan və digər canlıların davranışını öyrənir.
• Sitologiya – hüceyrənin tam bir vahid olaraq öyrənən bölmə.
• Sosiobiologiya – sosial davranışları təkamül baxımından öyrənir.
• Sistem biologiyası – vahid yanaşma yolu ilə bioloji sistemlərdəki kompleks qarşılıqlı əlaqələri öyrənir.
• Struktural biologiya – bioloji makromolekulların molekulyar quruluşu ilə əlaqəli molekulyar biologiya, biokimya və biofizikanın bir qolu.
• Təkamül biologiyası – növlərin mənşəyini və zaman ərzində dəyişməsini tədqiq edir.
• Zoologiya – heyvanları öyrənən elm.
  • Etologiya – heyvanların davranışını öyrənir.
  • Entomologiya – həşəratları öyrənir.
  • Herpetologiya – sürünənləri və amfibiyaları öyrənir.
  • İxtiologiya – balıqları öyrənir.
  • Mammalogiya – məməliləri öyrənir.
  • Ornitologiya – quşları öyrənir.

İngiliscə

• Biologiya  (ing.)
• OSU's Phylocode  (ing.)
• Biology Online – Wiki Dictionary  (ing.)
• MIT video lecture series on biology  (ing.)
• Tree of Life  (ing.)

Jurnal linkləri (İngiliscə)

• PLos Biology Arxivləşdirilib 2006-04-26 at the Wayback Machine A peer-reviewed, open-access journal published by the Public Library of Science
• Current Biology: General journal publishing original research from all areas of biology
• Biology Letters: A high-impact Royal Society journal publishing peer-reviewed Biology papers of general interest
• Science: Internationally renowned AAAS science journal – see sections of the life sciences
• International Journal of Biological Sciences: A biological journal publishing significant peer-reviewed scientific papers
• Perspectives in Biology and Medicine Arxivləşdirilib 2003-11-10 at the Wayback Machine: An interdisciplinary scholarly journal publishing essays of broad relevance