Biologie wird allgemein als das Studium lebender Organismen und der lebenswichtigen Prozesse in und um sie herum definiert, einschließlich der molekularen und chemischen Prozesse, die diese Organismen am Leben erhalten. Die Biologie erforscht die Evolution und Entwicklung von Menschen, Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen sowie deren Interaktion mit ihrer Umwelt. Eine Vielzahl spezialisierter Teildisziplinen fällt in diese Kategorien, und es entstehen immer neue Disziplinen.
Disziplinen der Zell- und Subzellularbiologie
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Alle lebenden Organismen bestehen aus mindestens einer Zelle, die aus Molekülen aufgebaut ist. Biochemie und Molekulargenetik sind zwei Bereiche der Biologie, die die Moleküle in Zellen und ihre Aktivität untersuchen. Ein Biochemiker untersucht die Struktur und Reaktionen bestimmter Moleküle, während ein Molekulargenetiker untersucht, wie die Vererbung durch Moleküle wie Desoxyribonukleinsäure oder DNA beeinflusst wird. Es gibt auch Biologen – Zellbiologen genannt – die die Zelle als Einheit untersuchen. Wenn Zellen in einem größeren Organismus zusammenarbeiten, bilden sie Gewebe. Wissenschaftler, die Gewebe untersuchen, werden Histologen genannt; sie betrachten die Unterschiede zwischen Gewebearten unter dem Mikroskop.
Biologische Disziplinen auf Organismenebene
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Biologen, die ganze Organismen untersuchen, reichen von denen, die sich auf kleine Bakterien spezialisiert haben, bis hin zu denen, die Bäume oder Elefanten untersuchen. Mikrobiologie ist das Studium von Organismen, die zu klein sind, um sie mit bloßem Auge zu erkennen, und Zoologie ist das Studium aller Tiere. Das Gebiet der Zoologie hat Unterteilungen wie Mammologie, Ornithologie und Ichthyologie – das Studium von Säugetieren, Vögeln bzw. Fischen. Einige Biologen widmen ihre Arbeit Pflanzen; Sie werden Botaniker genannt. Mykologen untersuchen Pilze.
Umweltdisziplinen in der Biologie
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Zu den biologischen Disziplinen, die sich mit der Interaktion von Organismen mit ihrer Umwelt beschäftigen, gehören Ökologie und Umweltwissenschaften und Ingenieurwissenschaften. Während Wissenschaftler, die den Ozean erforschen, Ozeanologen genannt werden, sind diejenigen, die Seen und Flüsse untersuchen, Limnologen. Naturschutzbiologen untersuchen, wie der Mensch die Umwelt beeinflusst und sie am besten erhalten und schützen kann. Es gibt sogar Biologen, die in den Vereinigten Staaten Umweltpolitik studieren und Regierungsbeamten helfen, Gesetze zum Schutz der Umwelt zu erlassen und durchzusetzen.
Biotechnologie und Synthetische Biologie
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Neuere und aufstrebende Bereiche der Biologie umfassen die Biotechnologie und die synthetische Biologie. Laut der International Genetically Engineered Machine Foundation (iGEM) ist synthetische Biologie das Design und der Bau neuer biologischer Teile, Geräte und Systeme für nützliche Zwecke. Biologen, die sich auf die Sequenzierung, Manipulation und das Engineering von DNA konzentrieren, sind im Bereich der Biotechnologie tätig. Sie werden manchmal biomedizinische Ingenieure genannt. Beide Bereiche werden laut dem Occupational Outlook Handbook des US-Arbeitsministeriums bis 2022 um mindestens 27 Prozent wachsen.