Nogle discipliner stammer fra tiden, før man i 1800 opfandt betegnelsen biologi og begyndte at anskue studiet af alt liv som et selvstændigt, sammenhængende fagområde. Klassisk er opdelingen af naturhistorie i studiet af den uorganiske natur (mineralogi og geologi), af planter (botanik) og af dyr (zoologi). Også sondringen mellem studiet af den ydre form (morfologi) og den indre form (anatomi) er gammel. Undersøgelser af, hvordan dyrenes dele fremkommer under fosterudviklingen, og hvordan stængel og blade opstår af frøets kim, hører til embryologien. Et væsentligt led i naturhistorien var systematikken eller taksonomien, læren om klassifikation af arterne. Moderne taksonomi er baseret på princippet om, at klassifikationen skal afspejle forløbet i den naturlige udvikling af arterne, som evolutionsteorien beskriver.
Fysiologien er læren om funktioner som ånding, næringsoptagelse, muskelarbejde, udskillelse af affaldsstoffer, regulering af stofskiftet, indre kommunikation ved signalstoffer som hormoner mv.
Biokemien beskriver det basale stofskifte, forbrænding og opbygning af nye organiske forbindelser og udgør en sammenhængende forståelsesramme for hele den aktivitet, der udspiller sig i enhver af kroppens celler. Der er flere fundamentale spørgsmål, biokemien endnu ikke har kunnet besvare, bl.a. spørgsmålet om den overordnede regulering af samtlige geners virke. Denne regulering skal bl.a. sørge for et harmonisk forløb af celledifferentieringen, dvs. "forskelliggørelsen" af cellerne under fosterudvikling og opvækst, fra en enkelt befrugtet ægcelle til de ca. 210 forskellige celletyper, den menneskelige krop består af. Her mødes discipliner som cellebiologi, embryologi og molekylærbiologi i forsøget på at beskrive et væld af koordinerede udviklingsprocesser. Og det er ikke nok at styre selve differentieringen; de enkelte celler må også placeres rumligt korrekt i forhold til hinanden og i forhold til den overordnede form, der eksempelvis adskiller en hånd fra en fod, selvom de består af de samme celle- og vævstyper. Den moderne morfologi er ikke længere tilfreds med blot at klassificere former; den ønsker at forstå formernes skabelse, både i individets egen historie fra æg over foster til voksen (ontogenese) og i løbet af arternes dannelse (fylogenese).
Der er meget tæt forbindelse mellem biokemi og molekylærbiologi. Molekylærbiologi er dog især koncentreret om udforskning af den genetiske information i arvematerialet, og hvordan det kopieres og medvirker til dannelse af makromolekyler i cellerne. Man kan se molekylærbiologien som en slags kemisk genetik. De regler for arvelighed og fordeling af gener, som den klassiske genetik udforskede, kan forstås på baggrund af arvematerialets molekylære opbygning og funktion.
Det grundigere kendskab til de store proteiners struktur, som molekylærbiologien giver, har ændret synet på cellen, og cellebiologi og molekylærbiologi er blevet næsten uadskillelige discipliner. I dag ved man, at eukaryote celler, dvs. celler med cellekerne, er højt organiserede systemer, som indeholder organeller, af hvilke nogle selv har cellulær oprindelse. Ifølge en nu anerkendt teori, oprindelig kaldet "endosymbiont-hypotesen", er organeller som planters kloroplaster og dyrs og planters mitokondrier efterkommere af små bakterielignende celler, som invaderede de større celler for 1-1,5 mia. år siden, og som efterhånden kom til at leve i symbiose med dem.
To grupper af celler hos højere dyr er særlig aktivt kommunikerende, nerveceller og immunforsvarets celler. I neurobiologien studeres nervesystemets arkitektur, kemi og kommunikation. Man anvender bl.a. molekylærbiologiske metoder og studerer overførsel af signaler mellem de enkelte nerveceller, men man arbejder også på det "kollektive" niveau, som er effekten af mange nervecellers vekselvirkning i sansning, opfattelse og genkendelse af objekter (perception), motorisk koordination, hukommelse og højere kognitive funktioner. Her støtter man sig bl.a. til kognitionsforskningen og konstruktionen af kunstige neurale netværk. Det er endnu en gåde, præcist hvordan hjernen behandler signaler fra sanserne og gemmer information om komplekse hændelsesforløb — eller blot erindringen om smagen af en madeleinekage dyppet i lindete.
I immunologien undersøges immunforsvarets celler, der er de celler i knoglemarv, blod og lymfe, som beskytter kroppen mod fremmede stoffer og indtrængende bakterier, svampe og virus. Som neurobiologien er immunologien et kraftigt ekspanderende område. Mange af de signalstoffer, der udskilles af nervesystemet, er i stand til at igangsætte reaktioner i immunsystemet. Det er en af de mange sammenhænge, man har opdaget mellem immunsystem og nervesystem. Det kan have betydning for en psykisk betinget aktivering og styrkelse af immunsystemet (psykoneuroimmunologi).
I økologien studeres samspillet i naturen mellem dyr, planter og mikroorganismer og deres fysisk/kemiske miljø. Økologien har fået en fremskudt placering ved at udforske aspekter af menneskets påvirkning af økosystemerne i form af brug af resurser, forureningsproblemer og påvirkningen af det lokale og det globale klima, og dermed hele biosfæren.
Økologer søger bl.a. at forstå, hvorfor bestemte arter af planter, dyr og mikroorganismer findes netop i et bestemt økosystem, hvilke faktorer der regulerer deres samspil, og hvad der generelt bestemmer, hvor rig og afvekslende artssammensætningen (biodiversiteten) er. Yderligere undersøges mønstre i plantesamfunds afløsning af hinanden, fx ved en moses tilgroning til skov (succession), vekselvirkningen mellem forskellige populationer af dyr og planter (populationsdynamik) og transporten af stof og energi i fødekæderne fra planter over planteædere og videre til rovdyr (de trofiske niveauer).
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.