Biologické vedy

Systematika, tvar a funkcia

  • systematické vedy sa zaoberajú klasifikáciou organizmov do taxonomických systémov na základe podobnosti, resp. odlišnosti ich charakteristických vývojových (fylogenetických) znakov
  • morfologické vedy popisujú tvar a stavbu tiel živých organizmov; možno ich rozdeliť podľa toho, na akej štrukturálnej úrovni daný organizmus študujú:
    • anatómia - zaoberá sa makroskopickou stavbou orgánov a organizmu ako celku
    • histológia - skúma mikroskopickú štruktúru tkanív a pletív
    • cytológia - klasická cytológia študuje tvar a štruktúru buniek
  • fyziologické vedy študujú funkcie orgánových sústav a jednotlivých orgánov, napr.
    • imunológia - štúdium procesov vrodenej a získanej imunity
    • neurobiológia - štúdium nervovej sústavy
    • hematológia - štúdium krvi a krvotvorných orgánov

Okrem štúdia "normálnych" tvarov a procesov prebiehajúcich v organizmoch, existujú vedy, ktoré sa zameriavajú na chorobne zmenené, tzv. patologické tvary a funkcie, napr. patologická anatómia alebo patologická fyziológia (skrátene patofyziológia).

Niekedy nemožno nájsť presnú hranicu medzi morfologickým a fyziologickým kritériom, hlavne ak sa jedná o najnižšie úrovne štruktúry organizmu, kde klesá význam tvaru a dôležitejšou sa stáva samotná funkcia:

  • bunková biológia - štúdium bunky ako komplexnej jednotky, jej tvaru, fyziologických procesov a ich molekulárnej podstaty; dá sa povedať, že ide o modernú cytológiu

Predmet štúdia

Mnohé základné biologické vedy sú spravidla zamerané na určitú skupinu živých organizmov (predmet štúdia), napr. živočíšna fyziológia, rastlinná anatómia, systematická mikrobiológia. Predmet štúdia rozdeľuje biologické vedy na 3, resp. 4 hlavné disciplíny, ktoré sa ďalej členia na špeciálne poddisciplíny zamerané na užšie skupiny:

  • zoológia - štúdium živočíchov
    • antropológia - veda o človeku
    • akarológia - štúdium roztočov a kliešťov
    • arachnológia - štúdium pavúkovcov
    • entomológia - štúdium hmyzu
    • etológia - veda o správaní živočíchov
    • felinológia - štúdium mačiek a mačkovitých šeliem
    • helmintológia - štúdium červov
    • herpetológia - štúdium obojživelníkov a plazov
    • ichtyológia - štúdium rýb
    • malakológia - štúdium mäkkýšov
    • myrmekológia - štúdium mravcov
    • ornitológia - štúdium vtákov
    • parazitológia - štúdium parazitických skupín živočíchov (napr. hlístovce)
    • teriológia - štúdium cicavcov
  • botanika - štúdium rastlín
    • algológia - štúdium rias a siníc
    • bryológia - štúdium machorastov
    • dendrológia - náuka o stromoch a drevinách
    • lichenológia - štúdium lišajníkov
  • mikrobiológia - štúdium mikroskopických organizmov (mikroorganizmov)
    • bakteriológia - štúdium baktérií
    • mykológia - štúdium húb
    • lichenológia - tak, ako sú lišajníky organizmy zložené z dvoch zložiek, tak sa aj veda o nich začleňuje do dvoch hlavných disciplín súčasne
  • virológia - štúdium submikroskopických organizmov - vírusov; niekedy sa zaraďuje do mikrobiológie v širšom zmysle slova

Časové kritérium

Skúmaniu vývinu (ontogenéza) a vývoja organizmov (fylogenéza) a celých spoločenstiev v čase sa venuje hneď niekoľko biologických disciplín:

  • embryológia - štúdium embryonálneho vývinu živočíchov a človeka (od zygoty po fetálne štádium)
  • vývinová biológia - štúdium procesov vývinu organizmu počas celého obdobia ontogenézy; porovnávacia vývinová biológia zdôrazňuje evolučný aspekt vývinu rôznych skupín organizmov a využíva ho na systematické zatrieďovanie druhov
  • evolučná biológia - štúdium evolúcie živých organizmov a pôvodu druhov; jedným z hlavných predmetov je konštrukcia fylogenetických stromov
  • paleontológia - štúdium vyhynutých foriem organizmov

Priestorové kritérium

Ekológia je biologickou disciplínou, ktorá sa zaoberá štúdiom vzťahov organizmov s prostredím a inými organizmami (abiotické a biotické faktory prostredia). Okrem toho, že možno študovať určitú skupinu organizmov v rôznych prírodných biotopoch, existujú biologické poddisciplíny, ktoré sa zaoberajú štúdiom viacerých skupín organizmov žijúcich na jednom biotope, resp. ekosystéme. Keďže sa v oboch prípadoch jedná o priestorový faktor, využívajú aj poznatky z geografických vied (meteorológia, hydrológia), napr.:

  • aerobiológia - študuje mikroskopický život vo vzduchu
  • biológia mora a oceánografia - študuje život v moriach a oceánoch
    a mnohé ďalšie poddisciplíny, ktoré študujú život v menších či väčších geografických celkoch
  • astrobiológia - študuje život "mimo našej planéty", resp. skúma podmienky na iných planétach, ktoré by mohli byť vhodné pre existenciu života, študuje extremofily a extrémne biotopy vyskytujúce sa na Zemi

Genetická variabilita

Po objave dedičnosti znakov a ich molekulárnej podstaty vzniklo postupne hneď niekoľko biologických disciplín:

  • genetika - štúdium dedičnosti a variability znakov; z experimentálnych metód využíva predovšetkým metódu kríženia (hydribizácie) a štatistickú analýzu fenotypu potomstva (klasická genetika)
  • molekulárna genetika - v mnohom je totožná s genetikou, avšak kladie väčší dôraz na analýzu štruktúry a funkcie génov a proteínov zodpovedných za vznik daného prejavu (fenotypu); z experimentálnych metód využíva hlavne metódy molekulárnej biológie (preto molekulárna genetika), akými sú polymerázová reťazová reakcia (PCR), hybridizácia nukleových kyselín a sekvenovanie
  • molekulárna biológia - dôraz kladie na štúdium štruktúry a funkcie organizmov, resp. ich buniek, na molekulárnej úrovni (DNA, RNA, bielkoviny)
  • biotechnológie - sústreďujú sa na využitie techník rekombinantných DNA k cielenej manipulácii s organizmami (geneticky modifikované organizmy - GMO)
  • populačná genetika - študuje distribúciu dedičných znakov v populáciách
  • epigenetika - študuje genetickú variabilitu fenotypu, ktorej mechanizmus nie je založený na zmene sekvencie DNA (epigenetické zmeny)
  • evolučná biológia
  • biochémia

Hraničné vedy

Hraničné biologické disciplíny využívajú na štúdium biologických objektov metódy iných vedných odborov (fyziky, chémie, geografie, psychológie atď.), napr.:

  • biofyzika - štúdium biologických dejov pomocou experimentálnych metód využívaných vo fyzike
  • biochémia - štúdium biomakromolekúl (hlavne proteínov) a biologických procesov na úrovni chemických reakcií prebiehajúcich v živých systémoch
  • biogeografia - štúdium rozmiestnenia (distribúcie) druhov, resp. populácií, v priestore a čase; syntetizuje poznatky ekológie, evolučnej biológie, geológie a fyzickej geografie
  • environmentálna biológia - zaoberá sa štúdiom vzťahov človeka s okolitou prírodou
  • biopsychológia - oblasť v neurobiológii skúmajúca biologické aspekty (fyziologické, genetické) správania živočíchov a ľudí na úrovni nervových dráh a mediátorov (neurotransmiterov)
  • sociobiológia - štúdium spoločenského správania ľudí z pohľadu jeho významnej evolučnej výhody pri rozvoji ľudskej spoločnosti
Ekológia je biologická veda, ktorá sa zaoberá prirodzenými vzťahmi medzi organizmami a prostredím, v ktorom žijú. Na druhej strane, environmentálna biológia je hraničná veda (spája vedomosti z biológie, chémie, geológie a geografie), ktorá sa zaoberá hlavne negatívnym vplyvom človeka na životné prostredie. Teoreticky sa jedná o dve odlišné disciplíny, avšak v praxi veľmi úzko prepojené (environmentalistika využívajúca poznatky ekológie).

Aplikované vedy

Aplikované biologické vedy využívajú získané poznatky pre zlepšenie života ľudí (zlepšenie zdravia, hospodárske účely apod.):

  • humánna a veterinárna medicína - súhrnný odbor lekárskych vied, ktorých účelom je klasifikácia chorôb, poznanie ich príčiny a následná liečba
  • poľnohospodárska biológia (agrobiológia) - študuje hospodársky významné rastliny a živočíchy
  • biotechnológie
  • bionika - biologické poznatky aplikuje do sféry moderných technológií (napr. robotika)