Che cos’è la biologia?

La biologia è importante perché ci aiuta a capire come funzionano gli esseri viventi e come funzionano e interagiscono su più livelli, secondo l’Enciclopedia Britannica. I progressi della biologia hanno aiutato gli scienziati a fare cose come sviluppare farmaci e trattamenti migliori per le malattie, capire come un ambiente che cambia potrebbe influenzare piante e animali, produrre cibo sufficiente per una popolazione umana in crescita e prevedere come mangiare nuovo cibo o attenersi a un regime di esercizio fisico potrebbe influenzare il nostro corpo.,

I principi di base della biologia moderna

Quattro principi di unificare la biologia moderna, secondo il libro “la Gestione della Scienza” (Springer New York, 2010):

1. la teoria delle celle è il principio che tutti gli esseri viventi sono fatti di unità fondamentali, dette cellule, e tutte le cellule che provengono da cellule preesistenti.
2. La teoria genica è il principio che tutti gli esseri viventi hanno DNA, molecole che codificano le strutture e le funzioni delle cellule e vengono passate alla prole.,
3. L’omeostasi è il principio che tutti gli esseri viventi mantengono uno stato di equilibrio che consente agli organismi di sopravvivere nel loro ambiente.
4. L’evoluzione è il principio che descrive come tutti gli esseri viventi possono cambiare per avere tratti che consentono loro di sopravvivere meglio nei loro ambienti. Questi tratti derivano da mutazioni casuali nei geni dell’organismo che vengono “selezionati” tramite un processo chiamato selezione naturale. Durante la selezione naturale, gli organismi che hanno tratti più adatti al loro ambiente hanno tassi di sopravvivenza più elevati e quindi passano quei tratti alla loro prole.,

I molti rami della biologia

Sebbene ci siano solo quattro principi unificanti, la biologia copre una vasta gamma di argomenti che sono suddivisi in molte discipline e sottodiscipline.

Ad alto livello, i diversi campi della biologia possono essere pensati ciascuno come lo studio di un tipo di organismo, secondo “Blackie’s Dictionary of Biology” (S Chand, 2014). Ad esempio, la zoologia è lo studio degli animali, la botanica è lo studio delle piante e la microbiologia è lo studio dei microrganismi.,

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All’interno di questi campi più ampi, molti biologi sono specializzati nella ricerca di un argomento o problema specifico. Ad esempio, uno scienziato può studiare il comportamento di una certa specie di pesci, mentre un altro scienziato può ricercare i meccanismi neurologici e chimici dietro il comportamento.,

Ci sono numerose branche e sottodiscipline della biologia, ma ecco un breve elenco di alcuni dei campi più ampi che rientrano nell’ombrello della biologia:

• Biochimica: lo studio dei processi chimici che avvengono in o sono legati agli esseri viventi, secondo la Biochemical Society. Ad esempio, la farmacologia è un tipo di ricerca biochimica che si concentra sullo studio di come i farmaci interagiscono con le sostanze chimiche nel corpo, come descritto in una recensione del 2010 sulla rivista Biochemistry.,
• Ecologia: Lo studio di come gli organismi interagiscono con il loro ambiente. Ad esempio, un ecologo può studiare come il comportamento delle api è influenzato dagli esseri umani che vivono nelle vicinanze.
• Genetica: Lo studio dell’ereditarietà. I genetisti studiano come i geni vengono trasmessi dai genitori alla loro prole e come variano da persona a persona. Ad esempio, gli scienziati hanno identificato diversi geni e mutazioni genetiche che influenzano la durata della vita umana, come riportato in una recensione 2019 pubblicata sulla rivista Nature Reviews Genetics.
• Fisiologia: lo studio di come funzionano gli esseri viventi., La fisiologia, che è applicabile a qualsiasi organismo vivente, “si occupa delle funzioni e dei processi di supporto vitale degli organismi viventi o delle loro parti”, secondo la Natura. I fisiologi cercano di capire i processi biologici, come il modo in cui un particolare organo funziona, qual è la sua funzione e come è influenzato dagli stimoli esterni. Ad esempio, i fisiologi hanno studiato come l’ascolto della musica può causare cambiamenti fisici nel corpo umano, come una frequenza cardiaca più lenta o più veloce.

La natura multidisciplinare della biologia

La biologia è spesso ricercata in combinazione con altri campi di studio, tra cui la matematica, l’ingegneria e le scienze sociali. Ecco alcuni esempi:

• L’astrobiologia è lo studio dell’evoluzione della vita nell’universo, compresa la ricerca di vita extraterrestre, secondo la NASA. Questo campo incorpora i principi della biologia con l’astronomia.,
• I bioarcheologi sono biologi che incorporano tecniche archeologiche per studiare i resti scheletrici e ricavare intuizioni su come le persone vivevano in passato, secondo la George Mason University.
• La bioingegneria è l’applicazione dei principi ingegneristici alla biologia e viceversa, secondo l’Università della California Berkeley., Ad esempio, un bioingegnere potrebbe sviluppare una nuova tecnologia medica che immagini meglio l’interno del corpo, come una risonanza magnetica migliorata che analizza il corpo umano a un ritmo più veloce e una risoluzione più elevata, o applicare conoscenze biologiche per creare organi artificiali.
• La biotecnologia implica l’uso di sistemi biologici per sviluppare prodotti, secondo l’Università norvegese di Scienza e Tecnologia., Ad esempio, i biotecnologi in Russia hanno ingegnerizzato geneticamente una fragola dal sapore migliore e più resistente alle malattie, che i ricercatori hanno descritto nel loro studio del 2007 pubblicato sulla rivista Biotechnology and Sustainable Agriculture 2006 e oltre.
• La biofisica impiega i principi della fisica per capire come funzionano i sistemi biologici, secondo la Biophysical Society. Ad esempio, i biofisici possono studiare come le mutazioni genetiche che portano a cambiamenti nella struttura delle proteine influenzano l’evoluzione delle proteine.

Cosa fanno i biologi?,

I biologi possono lavorare in molti campi diversi, tra cui ricerca, sanità, conservazione ambientale e arte, secondo l’American Institute of Biological Sciences. Ecco alcuni esempi:

• Ricerca: i biologi possono eseguire ricerche in molti tipi di impostazioni. I microbiologi, ad esempio, possono studiare colture batteriche in un ambiente di laboratorio. Altri biologi possono eseguire ricerche sul campo, dove osservano animali o piante nel loro habitat nativo., Molti biologi possono lavorare in laboratorio e sul campo — ad esempio, gli scienziati possono raccogliere campioni di terreno o acqua dal campo e analizzarli ulteriormente in laboratorio, come al laboratorio del suolo e dell’acqua della North Carolina University.
• assistenza Sanitaria: le Persone che studiano la biologia può andare a lavorare nel settore sanitario, se lavorano come medici o infermieri, partecipare a una società farmaceutica per sviluppare nuovi farmaci e vaccini, ricerca l’efficacia dei trattamenti medici o diventare veterinari per aiutare a curare gli animali malati, secondo l’American Institute of Biological Sciences.,
• Conservazione: I biologi possono aiutare con gli sforzi nella conservazione ambientale studiando e determinando come proteggere e conservare il mondo naturale per il futuro. Ad esempio, i biologi possono aiutare a educare il pubblico sull’importanza di preservare l’habitat naturale di un animale e partecipare a programmi di recupero di specie in via di estinzione per fermare il declino di una specie in via di estinzione, secondo il US Fish & Wildlife Service.,
• Arte: I biologi che hanno anche un background nell’arte hanno sia la conoscenza tecnica che l’abilità artistica per creare immagini che comunicheranno informazioni biologiche complesse a un’ampia varietà di pubblico. Un esempio di questo è nell’illustrazione medica, in cui un illustratore può eseguire ricerche di base, collaborare con esperti e osservare una procedura medica per creare una visuale accurata di una parte del corpo, secondo l’Associazione degli illustratori medici.

Risorse aggiuntive:

• Scopri di più sulle basi della biologia alla Khan Academy.,
• Curioso di sapere quanto sia ampia la biologia? L’Università della Carolina del Nord a Pembroke ha elencato una serie di sottodiscipline di biologia sul loro sito web.
• Interessato a una carriera in biologia? Scopri alcune opzioni presso l’Istituto Americano di Scienze biologiche sito web.