Die Biologie ist weit mehr als nur ein Schulfach oder eine Wissenschaft - sie ist das Studium des Lebens in all seinen Formen und Facetten. Die Lehre von Lebewesen, von den winzigen Bakterien, die wir mit bloßem Auge nicht sehen können, bis hin zu den majestätischen Walen, die die Ozeane durchqueren.
Die Von der Lehre der Natur und Ökologie bis hin zur Molekularbiologie, es gibt es in der Biologie unendlich viele faszinierende Dinge zu entdecken. Die Biologie untersucht und beschäftigt sich mit einer Vielzahl von Teilgebieten.
Biologische Funktionen übernehmen einen großen Anteil an unserem täglichen Leben – von Bioinformatik über auf Zellbiologie basierender Medizin bis hin zur Verbesserung deiner sportlichen Leistung. Es hilft dir also nicht nur fürs Studium, sondern auch für dein Leben, die Evolution des weiten Felds der Biologie und alles, was es umfasst, zu verstehen.
In diesem Artikel werden wir einen Blick darauf werfen, was Biologie wirklich ist, warum sie wichtig ist und wie sie unser Verständnis der Welt um uns herum vertieft. Also schnall dich an und lass uns eintauchen in die wunderbare Welt der Biologie!
Was machen Biologen?
Wenn man an Biologen denkt, hat man schnell Bilder im Kopf von klinisch aussehenden Personen, die in einem Labor experimentieren und Objekte untersuchen. Obwohl Forschung durchaus wichtiger Bestandteil für Biologen und Biologiestudenten ist, umfasst das Feld auch weitere interdisziplinäre und dynamische Fachgebiete.
Aber womit genau beschäftigen sich Biologen eigentlich?
In ihrer Essenz ist die Biologie die Wissenschaft von lebenden Organismen, es geht also um die Untersuchung von Lebewesen und ihrer Funktionsweise. Die einzige Voraussetzung, um ein Biologiestudium zu beginnen, ist deshalb eine gewisse Beobachtungsgabe sowie ein Interesse an der Welt um uns herum.
Mit verschiedenen Methoden werden die Lebewesen um uns herum von den Biologen untersucht und die Natur erforscht. Sie ist eng mit anderen Disziplinen verbunden, wie der Molekularbiologie, Medizin, Physik und Chemie.
Es gibt drei Hauptbereiche der Biologie: Botanik, Zoologie und Mikrobiologie. Wenn du Biologie studierst oder die verschiedenen verfügbaren Berufsbilder kennenlernen möchtest, mach dich zunächst mit diesen drei unterschiedlichen Zweigen der Biologie vertraut.
Die Geschichte der Biologie
So wie jede Wissenschaft kann auch die Biologie bis zum Beginn der Menschheit zurückgeführt werden. Während antiken Mythen heute eher literarischer und historischer Wert beigemessen wird, versinnbildlichen sie auch wahre wissenschaftliche Methoden der Beobachtung von Naturphänomenen.
Die ältesten biologischen Aufzeichnungen stammen aus der Zeit der Assyrer und Babylonen. Es gibt tatsächlich Schnitzereien aus dem Jahr 1800 v. Chr., die Konzepte wie die Reproduktion von Pflanzen sowie Tierheilkunde illustrieren. Wenn das noch nicht beeindruckend genug ist, gehen Details zur Dattelernte auf bis zu 3500 Jahren v. Chr. zurück.
Ägyptisches biologisches Wissen, das auf Papyrus und Artefakten festgehalten wurde, beinhaltet Informationen über alles von den korrekten Techniken zur Einbalsamierung bis hin zur Wissenschaft, wie man Schmuck aus einer Pflanze herstellen kann.
Das Eber Papyrus, das unter anderem Heilmittel für Asthma beschreibt, wurde im 16. Jahrhundert vor Christus verfasst und wird als eine der frühesten medizinischen Texte betrachtet. Bei diesem Wissen handelt es auch ach um die ältesten Niederschriften von Konzepten der Pflanzenlehre. |Quelle: Chris Linnett
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Im alten China wurden Imperatoren als die Hüter des biologischen Wissens betrachtet. Beschreibungen von medizinischer Pflanzenkunde gehen zurück auf 2700 v. Chr. Chinesische Biologie aus der Antike beinhaltet außerdem Informationen über Insekten. Sehr bemerkenswert ist die Tatsache, dass damals schon die Seidenraupe zur Herstellung von Seide verwendet wurde.
Erst im 19. Jahrhundert wurde die Zellforschung in die Tierforschung integriert. Mit der Zell-Theorie kamen selbstverständlich viele Verbesserungen in die Felder der Entwicklungsbiologie sowie der Embryologie.
Ein weiterer Meilenstein des 19. Jahrhunderts war die Evolutionstheorie. Diese markierte einen Paradigmenwechsel im Feld der Tierlehre und widersprach der traditionellen Auffassung, dass alle bekannten Spezies einzigartig waren. Darwin erkannte, dass Organismen sich über die Zeit durch einen Prozess aus Ablehnen und Annehmen von nutzlosen beziehungsweise nützlichen Charakteristiken weiterentwickeln.
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Eine wesentliche Entdeckung der Mikrobiologen des 19. Jahrhunderts ist ein Konzept, das auch in unserem heutigen Alltagsleben eine große Rolle spielt: Ein Prozess namens Pasteurisierung. Pasteur strebte nach Erkenntnissen über Bakterien und schaffte es, eine Methode zu entwickeln, wie Objekte mit Hitze behandelt werden konnten, um Pathogene zu eliminieren.
Zur gleichen Zeit erforschte Robert Koch, wie Krankheiten mit spezifischen Mikroorganismen eingedämmt werden können.
Dass dieser Bereich ein recht junges Feld ist, liegt vor allem daran, dass es auf Entwicklungen in der Technologie angewiesen ist. Im 20. Und 21. Jahrhundert konnte jedoch die Implementierung und Verbesserung von Untersuchungen von Mikroorganismen durch Computertechnologie beobachtet werden.
Biochemie und Genetik haben nicht nur geholfen, unser Wissen über einfache Lebensformen zu erweitern, sondern auch, Heilmittel für Infektionskrankheiten zu finden bzw. diese loszuwerden. Durch verbesserte Technologien konnten wichtige metabolische und ernährungswissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen werden.
Die drei Hauptfelder der Biologie
Die moderne Biologie, wie sie heute als Disziplin verstanden wird, lässt sich in die drei Teilbereiche Botanik, Zoologie und Mikrobiologie einteilen.
Botanik
Der erste Teilbereich der Disziplin ist die Botanik. Was genau ist das eigentlich?
Pflanzenlehre ist ein Zweig der Biologie, der sich mit dem wissenschaftlichen Studium von Pflanzen befasst. Sie erforscht die Struktur, Funktion, Evolution, Verbreitung, Klassifizierung und Ökologie von Pflanzen.
Die Pflanzenlehre ist von entscheidender Bedeutung für unser Verständnis von Pflanzen und ihrer Rolle in Ökosystemen sowie für die Anwendung dieses Wissens in Bereichen wie Landwirtschaft, Medizin, Umweltschutz und Biotechnologie.
Fächer aus der Pflanzenlehre, die dein Biologiestudium möglicherweise umfasst, sind zum Beispiel die folgenden:
- Morphologie (Anatomie, Histologie, Zytologie)
- Physiologie
- Biochemie und Biophysik
- Ökologie
- Bakteriologie
- Pathologie
Der Bereich der Botanik befasst sich also mit Pflanzenkunde.
Zoologie
Vom Königreich der Pflanzen zum Königreich der Tiere: Zoologie ist der Zweig der Biologie, der sich damit befasst, Tiere auf Zellebene zu verstehen, ebenso wie die Beziehungen unterschiedlicher Tierarten untereinander sowie das Verhältnis zwischen Tier und Umwelt.
Hier geht es um das wissenschaftliche Studium von Tieren, einschließlich ihrer Anatomie, Physiologie, Verhalten, Evolution und Ökologie.
Die Entwicklung dieses Teilbereichs geht von der Klassifizierung der Tiere bis hin zur Untersuchung ihrer DNA. Früher lag der Schwerpunkt darauf, die unterschiedlichen Tiere in Gruppen zu ordnen, während es heute vor allem um Aspekte wie Zellforschung geht.
Heute umfasst der Zweig der Tierlehre neben den genannten Anatomie, Physiologie, Evolution und Ökologie eine breite Auswahl an Studienfächern, unter anderem:
- Morphologie
- Taxonomie
- Systematik
- Embryologie
- Entwicklungsbiologie
- Evolutionsbiologie
- Naturschutz
- Genetik
- Zellbiologie / Molekularbiologie
- Verhaltensforschung
- Biochemie
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Mikrobiologie
Kommen wir zum dritten Teilbereich, der Mikrobiologie! Hier sind wir bei den kleinsten Lebewesen angekommen, den Mikroorganismen. Mikroorganismen sind Lebensformen wie Bakterien, Viren und Pilze.
Die Mikrobiologen befassen sich mit der Erforschung von Mikroorganismen wie Bakterien, Viren, Pilzen und Protozoen.
Die Strukturen und Funktionen von Mikroorganismen zu verstehen, zu beschreiben und zu untersuchen hat bei vielen dringenden Problemen der Menschheit geholfen.
Die Fachgebiete, in denen Mikrobiologen untersuchen, sind die folgenden:
- Morphologie
- Neurowissenschaft
- Neurobiologie
- Ernährungswissenschaft
- Physiologie
- Mikroskopie
- Metabolismus
- Reproduktion
- Pathogenese
- Genetik oder Biologische Genetik
All das ist Teil der Mikrobiologie!
Grundlegende biologische Konzepte
Egal ob du im Labor tätig bist, Biologie an der Universität studierst oder dich mit Biologie in der Schule herumschlägst – es ist extrem hilfreich, dein Wissen über grundlegende biologische Konzepte aufzufrischen und zu verbessern. Hier kommen die Grundkonzepte aller Zweige der Biologie und ihre Definitionen.
Als wesentlicher Bestandteil der Pflanzenlehre ist die Zellbiologie die Lehre, die sich mit den Eigenschaften der Zellen befasst, aus denen alle lebenden Organismen bestehen. Hier sind daher einige Begriffe aus dem Bereich:
- Molekül: Eine Gruppe an gebundenen Atomen, die die kleinste Einheit eines chemischen Stoffes bilden. Diese sind wichtig, um die Molekularprozesse einer Pflanze zu verstehen.
- Nukleus: Eine Struktur, die in den meisten Zellen vorkommt, außer in Bakterien und einigen Algen. Der Nukleus ist spezialisiert auf das Kontrollieren und Regulieren der Zellaktivitäten. Außerdem befinden sich hier erbliche Informationen in Form von DNA bzw. Gene.
- Meiose: Der Prozess, bei dem eine Keimzelle den Zellkern teilt, um vier Geschlechtszellen oder Gameten zu bilden. Jede Gamete beinhaltet nur die halbe Menge an Chromosomen wie die ursprüngliche Elternzelle.
- Zellteilung: Der Prozess, bei dem sich Zellen reproduzieren, genauer gesagt Mitose und Meiose.
Die Diversität an biologischen Fachgebieten kann einschüchternd sein, da sie alles von allgemeinen chemischen Konzepten bis hin zu mathematischen Fähigkeiten umfasst.
Auch in der Lehre des Lebens der Tiere gibt es einige wichtige Begriffe, die du kennen solltest. Auslesezüchtung meint beispielsweise den Prozess, durch den Eltern zur Züchtung ausgewählt werden, basierend auf bestimmten charakteristischen Merkmalen mit dem Ziel, den erstrebenswertesten Nachwuchs zu produzieren.
Und Erblichkeit ist eine Statistik, die einen Anteil an phänotypischer Abweichung umfasst, die einer genetischen Abweichung zugesprochen wird.
Bei den Mikrobiologen gibt es viele Definitionen, über die du stolpern kannst. Die wichtigsten Konzepte, die es zu verstehen gilt, sind jedoch die acht unterschiedlichen Mikroorganismen:
- Bakterien (Eubakterie, Archaeen)
- Algen
- Pilze
- Urtierchen
- Viren
- Prionen
- Flechten
- Schleimpilze
Mit diesen Lebewesen beschäftigt sich die Lehre vom Leben mit all ihren Methoden zur Untersuchung von DNA, Genetik und Physiologie. Aber es gibt noch so viel mehr in der Welt der Biologie, wie zum Beispiel der Bereich der Meeresbiologie!
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