Биология (көне грекше: βιολογία; βίος – өмір + λόγος – ғылым) — жаратылыстану ғылымдарының бір саласы. Тірі организмдерді және олардың қоршаған ортамен арақатынасын зерттейтін ғылым. Биология жанды нәрселерде тіршіліктің барлық көріністерімен айналысады. Биология ғылымы тірі организмдердің құрылысын, функциясын, өсіп-жетілуін, шығу-тегін, эволюциясы мен Жер бетінде таралуын қарастырады. Бұл ғылым организмдердің классификациясын жасап оларды суреттейді, олардың функцияларына үңіледі, түрлердің қалай пайда болатынын сипаттаумен қатар организмдердің бір-бірімен қатынасын және табиғи ортасымен арақатынасын зерттейді.

“Биология” терминін ғылымға алғаш 1797 ж. неміс ғалымы Т. Руз енгізген. Биология Оңтүстік-шығыс Азия елдерінде (Қытай, Жапония, Үндістан) 6 — 1 ғасырларда дами бастағанымен, тіршілік құбылыстарына жүйелі түрде сипаттама берген грек және рим философтары мен дәрігерлері болды. Соның ішінде Гиппократ ( 460 — 370) алғаш адам мен жануарлардың анатомиялық және морфологиялық құрылысына жүйелі түрде сипаттама беріп, оларда болатын түрлі аурулардың қалыптасуындағы сыртқы орта мен тұқымқуалаушылықтың рөлін атап көрсеткен. Аристотель ( 384 — 322) өз еңбектерінде жануарларды құрылысы мен тіршілік әрекеттеріне қарай 4 топқа бөлді. Сонымен қатар адамның анатомиялық-морфологиялық құрылыс ерекшеліктерін, ой-өрісінің дамуын да зерттеді.

Анатомиялық зерттеулер жүргізу арқылы адамның ішкі мүшелерін, көздің тор қабығын сипаттап жазған александриялық ғалымдар: Герофил (300 ж.ш.т.) алғаш рет артерия және вена қан тамырларының арасындағы айырмашылықты ажыратса, ал Эрасистрат ( 300 — 240) мидың құрылысына сипаттама берген. Римдік Гай Плиний ( 24 — 79) құрастырған “Табиғи тарих” атты 37 томдық энциклопедия орта ғасырға дейін табиғат жайлы білімдердің негізгі қайнар көзі болып келді. Көне заманның тағы бір ұлы зерттеушісі К. Гален сүтқоректілерге көптеген тәжірибелер жүргізіп, олардың орталық және шеткі жүйке жүйесі жайлы құнды мәліметтер қалдырып, анатомия мен физиологияның дамуына үлкен ықпалын тигізді.

15 — 16 ғасырларда география саласындағы ұлы жаңалықтарға байланысты өсімдіктер мен жануарлар түрлері жөнінде көптеген деректер жиналды. Осы кезде әйгілі ғалым Леонардо да Винчи (1452 — 1519) көптеген өсімдіктер мен жануарларға анатомиялық зерттеулер жүргізіп, адам мен жануарлар сүйектеріндегі ұқсастықтарды көрсетті. Алғаш рет мүшелер гомологиясын ашты.

1543 ж. бельгиялық ғалым А. Везалий “Адам денесінің құрылысы жайлы жеті кітап” атты еңбегін жарыққа шығарып, ғылыми анатомияның негізін қалады.

Геккельдің Өмір ағашы (1879).

Ал 1628 ж. ағылшын ғалымы В. Гарвей “Жануарлардағы жүрек пен қан қозғалысы туралы анатомиялық зерттеу” атты еңбегінде қан айналымы жайлы ілімді тұжырымдаса,

1670 ж. Италия ғалымы Д. Борелли жануарлардың қозғалу механизмдерін сипаттау арқылы физиологияның дамуына жол салды.

16 — 17 ғасырларда микроскоптың ашылуына байланысты өсімдіктердің ішкі құрылысы (Р. Гук, 1665; М. Мальпиги, 1675 — 79; Н. Грю, 1671 — 82), олардың жыныстық ерекшеліктері (Р. Камерариус, 1694, т.б.), микроорганизмдер, эритроциттер мен сперматозоидтар (А. Левенгук, 1673) зерттеліп, жәндіктердің құрылысы мен дамуы (М. Мальпиги, 1669; Я. Сваммердам, 1669) анықталды. Бұл жаңалықтар эмбриологияда бір-біріне қарама-қайшы түрлі бағыттарды (овизм, анималькулизм, преформизм, эпигенез, т.б.) қалыптастырды.

1670 ж. ағылшын ғалымы Дж. Рей “Өсімдіктер тарихы” атты еңбегінде 19 класқа топтастырылған 18 мың өсімдік түрлеріне сипаттама берді.

18 ғасырда швед ғалымы К. Линней “Табиғат жүйесі” атты еңбегінде ғылымға бинарлық номенклатураны енгізді.

18 — 19 ғасырларда тірі табиғаттың тарихи дамуы жайлы теориялар қалыптаса бастады. Солардың бірі француз ғалымы Ж. Ламарктың эволюциялық теориясы мен неміс ғалымдары Т. Шванн және М. Шлейденнің клетка теориясы болды. Осы кезде жануарлар физиологиясындағы ірі жетістік — бауырда глюкогеннің синтезделуі (К. Бернар, 1848), жоғарғы жүйке әрекеті (И.М. Сеченов, 1863) анықталса, француз ғалымы Л. Пастер (1860 — 1864) қазіргі тірі организмдердің өздігінен пайда болу мүмкіндігін біржолата теріске шығарды.

19 ғасырдағы аса маңызды оқиғалардың бірі Ч. Дарвиннің “Түрлердің шығу тегі” еңбегінде эволюциялық ілімді жариялауы болды. Дарвинизмнің қалыптасуы эволюциялық салыстырмалы анатомия (К. Гегенбауэр), эволюциялық эмбриология (А.О. Ковалевский, И.И. Мечников), эволюциялық палеонтология (В.О. Ковалевский) сияқты жаңа бағыттарға жол ашты. Дәл осы кезде генетика ғылымы қалыптасып, қарқынды дами бастады.

1865 ж. чех ғалымы Г.Мендель белгілердің тұқым қуалау заңдылығын ашты.

1900 ж. голланд ғалымы Де Фриз ғылымға “мутация” деген терминді енгізсе, американ ғалымы Т. Морган “Тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясын” (1910 — 11) ашты.

20 ғасырдың 2-жартысында биология ғылымы тірі организмдер құрылысын зерттеуге қол жеткізді. Осының нәтижесінде тірі организмдердің өлі табиғатта кездеспейтін, төменгі және жоғарғы молекулалы органикалық қосылыстардан тұратыны анықталды. Негізгі биополимерлер: ақуыздар, нуклеинқышқылдары, полисахаридтер, липидтер және олардың молекулаларының құрамдық бөліктері (амин қышқылдары, нуклеотидтер, көмірсулар, май қышқылдары, т.б) ашылды. Осындай жетістіктердің нәтижесінде биологияда жаңа бағыттар пайда болып, кейін олардың бірқатары дербес ғылымға айналды. Мысалы, тірі организмдердің өзара және сыртқы ортамен қарым-қатынасын зерттейтін ғылым ретінде экология қалыптасты.

Қазіргі биологияның негіздері

Қазірде биологияның барлық тармақтарын біріктіретін бес принцип бар.

Жасуша теориясы. Жасушаға қатысы бар нәрсенің бәрін зерттейтін ілім. Барша тірі организмдер ең кемінде бір жасушадан,күллі жандылардағы функциялаудың бірлігінен, тұрады. Сонымен қатар барлық тірі организмдерде жасушаның маңызды механизмдері мен химиясы ұқсас келеді және жаңа жасушалар тек бұрынғы жасушалардың бөлуінуінен пайда болады. Жасуша теориясы жасушалардың қалай пайда болатынын, қалай көбейетінін,қоршаған ортасымен қалай араласатынын, олардың қандай заттардан құралатынын, жасушаның құрамдас бөліктерінің қалай жұмыс атқаратынын және жасушаның басқа бөлімдерімен қалай қатынаста болатыны сияқты мәселелерді қамтиды.

Эволюция. Популяциялардың тұқым қуалайтын қасиеттері ұрпақтан-ұрпаққа табиғи сұрыпталу мен генетикалық дрифт нәтижесінде өзгеріске ұшырайды.

Ген теориясы. Тірі организмнің сипаттары мен белгілері геннің түпкі компонентінде - оның ДНҚ-сында генетикалық код түрінде жазылған. Және белгілі бір организмге тән сипаттар осы гендер арқылы бір ұрпақтан келесі ұрпаққа өтіп отырады. Барлық мәлімет генотиптен организмнің көзге байқалатын, яғни көрінетін физикалық немесе химиялық ерекшеліктері - фенотипте көрініс табады. Ген экспрессиясы арқылы пайда болған фенотип организмнің қоршаған ортасына қарай бейімделуі мүмкін. Алайда мұндай жағдайда жаңа мәлімет гендерге қарай кері бармайды. Гендер қоршаған ортаға жауап ретінде тек эволюция процессі арқылы өзгереді.

Гомеостаз. Организмнің қоршаған ортаға қарамастан өзінің ішкі ортасын қалыпты жағдайын ұстап тұруға бағытталған физиологиялық процесс.

Организмнің өзін-өзі ұстауы. Барлық жанды нәрселер стимул-жауап қасиетіне ие.

Нейробиология. Нейробиология - бұл жүйке жүйесін ғылыми зерттеу. Бұл нейрондар мен нейрондық тізбектердің негізгі және пайда болатын қасиеттерін түсіну үшін физиологияны, анатомияны, молекулалық биологияны, даму биологиясын, цитологияны, информатиканы және математикалық модельдеуді біріктіретін пәнаралық ғылым.