Το εξώφυλλο του σχετικού μετηνεξέλιξη ποιήματος τουΈρασμου Δαρβίνου, The Temple of Nature δείχνει μία θεότητα να παραμερίζει το πέπλο από την φύση. Η αλληγορία καιη μεταφορά έπαιξαν συχνά σημαντικό ρόλο στην ιστορία της βιολογίας
Στις αρχές του 20ού αιώνα, η επανανακάλυψη του έργου τουΓκρέγκορ Μέντελ οδήγησε στη ραγδαία ανάπτυξη της γενετικής από τονΤόμας Χαντ Μόργκαν (Thomas Hunt Morgan) και τους φοιτητές του, και από τη δεκαετία του 1930 στο συνδυασμό της γενετικής των πληθυσμώνκαι της φυσικής επιλογής στη «νεοδαρβινική σύνθεση». Εξελίχθηκαν ραγδαία νέοι τομείς, ιδιαίτερα μετά την ανακάλυψη της δομής τουDNA από τους Τζέιμς ΓουότσονκαιΦράνσις Κρικοι οποίοι στηρίχθηκαν στην ερευνητική εργασία της Ροζαλιντ Φράνκλιν καιτου συνεργάτη της Μόρις Γουΐλκινς. Μετά την καθιέρωση τουκεντρικού δόγματοςκαιτην ανάγνωση τουγενετικού κώδικα, η βιολογία χωρίστηκε σε δύο κύριες ομάδες πεδίων, τηνοργανική βιολογία — τα πεδία που μελετούν ολόκληρους οργανισμούς και ομάδες οργανισμών — καιτα πεδία που σχετίζονται μετηνκυτταρικήκαιμοριακή βιολογία. Στα τέλη του 20ού αιώνα, νέα πεδία, όπως ηπρωτεωμικήκαιηγενωμική, ανέστρεψαν αυτό το κλίμα, καθώς οι οργανικοί βιολόγοι άρχισαν να χρησιμοποιούν τεχνικές της μοριακής βιολογίας, και μοριακοί και κυτταρικοί βιολόγοι να μελετούν την αλληλεπίδραση μεταξύ γονιδίων και περιβάλλοντος, καθώς τη γενετική φυσικών πληθυσμών οργανισμών.
Η λέξη βιολογία είναι σύνθετη λέξη από τοαρχαίο ελληνικόβίοςπου σημαίνει ζωή καιτην κατάληξη '-λογία', που σημαίνει γνώση του, μελέτη του από το αρχαίο ελληνικό ρήμα λέγειν, συλλέγω, διαλέγω (παρ. το ουσιαστικό λόγος). Ο όρος βιολογίαμετην σύγχρονη έννοιά του φαίνεται ότι έχει εισαχθεί ανεξάρτητα από τους Καρλ Φρίντριχ Μπούρνταχ (το 1800), Γκότφριντ Ρέινχολντ Τρεβιράνους (Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, 1802) καιΖαν Μπατίστ Λαμάρκ (Hydrogéologie, 1802).[1][2]Η ίδια λέξη εμφανίζεται στον τίτλο του τρίτου τόμου του έργου τουΜίχαελ Κρίστοφ ΧάνοφPhilosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologiaπου εκδόθηκε το 1766.
Πριντηβιολογία, χρησιμοποιήθηκαν διάφοροι όροι γιατη μελέτη των ζώων καιτων φυτών. Ηφυσική ιστορία αναφερόταν στις περιγραφικές πτυχές της βιολογίας, παρόλο που περιλάμβανε καιτηνορυκτολογία καθώς και άλλους τομείς εκτός του πεδίου της βιολογίας. Εντούτοις από το Μεσαίωνα έως την Αναγέννηση, το πλαίσιο ενοποίησης της φυσικής ιστορίας ήταν ηscala naturae ή ηΜεγάλη αλυσίδα της Ύπαρξης. Ηφυσική φιλοσοφίακαιηφυσική θεολογία περιλάμβαναν την εννοιολογική καιμεταφυσική βάση της ζωικής και φυτικής ζωής, ασχολούμενες μετα ζητήματα της αιτίας της ύπαρξης των οργανισμών και της συμπεριφοράς τους, παρόλο που περιλάμβαναν επίσης αυτό που πλέον είναι ηγεωλογία, ηχημεία, ηφυσικήκαιηαστρονομία. Ηφυσιολογίακαιη (βοτανική) φαρμακολογία ανήκαν στη σφαίρα δραστηριότητας της ιατρικής. Ηβοτανική, ηζωολογίακαιστην περίπτωση των απολιθωμάτων ηγεωλογία αντικατέστησαν τηφυσική ιστορίακαιτηφυσική φιλοσοφίατον 18οκαι 19ο αιώνα πριν υιοθετηθεί ευρέως ο όρος βιολογία.[3][4] Μέχρι σήμερα, οι όροι ζωολογίακαιβοτανική χρησιμοποιούνται ευρέως, ενώ έχουν προστεθεί και άλλοι όροι για άλλους τομείς της βιολογίας, όπως μυκητολογίακαιμοριακή βιολογία.
Οι αρχέγονοι άνθρωποι πρέπει να είχαν καινα μετέδιδαν γνώσεις γιαταφυτάκαιταζώα ώστε να αυξήσουν της πιθανότητες επιβίωσής τους. Αυτές πρέπει να περιελάμβαναν γνώσεις γιατην ανατομία των ανθρώπων καιτων ζώων καθώς και πτυχές της συμπεριφοράς των ζώων, όπως τα μοτίβα της μετανάστευσής τους. Εντούτοις, το πρώτο κύριο σημείο καμπής στη βιολογική γνώση ήρθε μετηΝεολιθική επανάστασηπριν περίπου 10.000 χρόνια. Οι άνθρωποι εξημέρωσαν πρώτα φυτά για καλλιέργεια και μετά ζώα στις - λόγω αυτών των εξελίξεων - μόνιμα εγκατεστημένες κοινωνίες.[5]
Εξώφυλλο έκδοσης του 1644 της εκτεταμένης και εικονογραφημένης έκδοσης της Historia Plantarum, Περί φυτών ιστορία (περ. 1200), που γράφτηκε αρχικά περί το 300 π.Χ.
Οιπροσωκρατικοί φιλόσοφοι ερεύνησαν πολλές ερωτήσεις σχετικά μετη ζωή αλλά παρήγαγαν λίγη συστηματική γνώση ειδικότερου βιολογικού ενδιαφέροντος, παρόλο πουοι απόπειρες τωνατομικώννα εξηγήσουν τη ζωή με καθαρά φυσικούς όρους θα επανεμφανίζονταν περιοδικά στην ιστορία της βιολογίας. Εντούτοις οι ιατρικές θεωρίες τουΙπποκράτηκαιτων μαθητών του, και ειδικά ηθεωρία των χυμών, είχαν διαρκή αντίκτυπο.[7]
Ο φιλόσοφος Αριστοτέλης είναι ο λόγιος που άσκησε τη μεγαλύτερη επιρροή από τηνκλασική αρχαιότητα. Παρόλο πουτο πρώιμο έργο τουστη φυσική φιλοσοφία ήταν εικοτολογικό, τα μετέπειτα βιολογικά έργα του ήταν πιο εμπειρικά, εστιάζοντας στη βιολογική αιτιότητα καιτηβιοποικιλότητα. Έκανε πολλές παρατηρήσεις στη φύση, ειδικά στις συνήθειες καιτα χαρακτηριστικά τωνφυτώνκαιζώωνστον κόσμο γύρω του, και αφιέρωσε μεγάλη προσοχή στηνκατηγοριοποίηση. Συνολικά ο Αριστοτέλης κατηγοριοποίησε 540 είδη ζώων, και ανέτμησε τουλάχιστον 50. Πίστευε ότι οι φυσικές διεργασίες καθοδηγούνται από πνευματικά αίτια, μορφικά αίτια.[8] Από τα σωζόμενα έργα του Αριστοτέλη φαίνεται ότι προσπάθησε να αναπτύξει ένα σύστημα ταξινόμησης των οργανισμών. Διαίρεσε τα ζώα σε δύο κατηγορίες, ταέναιμα (που έχουν αίμα) καιταάναιμα, που αντιστοιχεί περίπου στην διαίρεση σε σπονδυλωτά και ασπόνδυλα. Η διχοτομική μέθοδος ταξινόμησης ακολουθήθηκε αργότερα (16ο αιώνα) από τον Ιταλό βοτανολόγο Andrea Cesalpino αρχικά, και από άλλους επιστήμονες στη συνέχεια.[9]
Ο Αριστοτέλης και σχεδόν όλοι οι δυτικοί λόγιοι μετά από αυτόν, μέχρι το 18ο αιώνα, πίστευαν ότι τα πλάσματα είναι διατεταγμένα σε μία κλίμακα τελειότητας, αρχίζοντας από τα φυτά και καταλήγοντας στον άνθρωπο, τηscala naturae ή Μεγάλη αλυσίδα της ύπαρξης.[10]Ο διάδοχος του Αριστοτέλη στοΛύκειο, Θεόφραστος, έγραψε μία σειρά βιβλίων πάνω στηβοτανική — τηνΠερί φυτών ιστορία— η οποία επιβίωσε ως η πλέον σημαντική συμβολή της αρχαιότητας στη βοτανική, μέχρι τομεσαίωνα. Πολλά από τα ονόματα που έδωσε ο Θεόφραστος χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα, όπως οκαρπόςγιατα φρούτα, καιτοπερικάρπιογιατο περίβλημα του σπόρου. ΟΠλίνιος ο Πρεσβύτερος ήταν επίσης γνωστός για τις γνώσεις τουστα φυτά καιτη φύση, και ήταν οπιο παραγωγικός συντάκτης ζωολογικών περιγραφών.[11]
Μερικοί λόγιοι της Ελληνιστικής περιόδου, υπό τους Πτολεμαίους, και ειδικότερα οΗρόφιλος ο ΧαλκηδόνιοςκαιοΕρασίστρατος ο Χίος βελτίωσαν το φυσιολογικό έργο του Αριστοτέλη, εκτελώντας πειραματικές ανατομές και ζωοτομές.[12]ΟΓαληνός έγινε η σημαντικότερη αυθεντία στην ιατρική καιτην ανατομία. Παρόλο που λίγοι αρχαίοι ατομικοί, όπως οΛουκρήτιος, αμφισβήτησαν τοτελεολογικό σύστημα του Αριστοτέλη σύμφωνα μετο οποίο όλες οι πτυχές της ζωής είναι προϊόν σχεδιασμού και σκοπού, η τελεολογία (και μετά την άνοδο τουΧριστιανισμού, φυσική θεολογία) παρέμεινε η κεντρική ιδέα της βιολογικής σκέψης ουσιαστικά μέχρι το 18οκαι 19ο αιώνα. ΟΕρνστ Μάιρ (Ernst W. Mayr) υποστήριξε ότι «τίποτα με ουσιαστικές συνέπειες δεν συνέβη στη βιολογία μετά τον Λουκρήτιο καιτον Γαληνό».[13]Οι ιδέες της ελληνικής παράδοσης στη φυσική ιστορία καιτην ιατρική επιβίωσαν, ανκαιεν γένει γίνονταν άκριτα δεκτές, στη μεσαιωνική Ευρώπη.[14]
Η παρακμή της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας οδήγησε στην εξαφάνιση ή την καταστροφή μεγάλου μέρους της γνώσης, παρότι οι γιατροί εξακολουθούσαν να εφαρμόζουν πολλές πτυχές της ελληνικής παράδοσης στην εκπαίδευση καιτην πρακτική τους. ΣτοΒυζάντιοκαιστονΙσλαμικό κόσμο πολλά ελληνικά έργα μεταφράστηκαν στααραβικάκαι πολλά από τα έργα του Αριστοτέλη σώθηκαν.[15]
Ο αραβοανδαλουσιανός γιατρός ΙμπνΖουχρ (1091–1161) ήταν πρώιμος υποστηρικτής της πειραματικής ανατομίας καινεκροψίας, τις οποίες εφάρμοσε ώστε να αποδείξει ότι η ασθένεια του δέρματος, ψώρα, προκαλούνταν από ένα παράσιτο, μία ανακάλυψη που αναστάτωσε τη θεωρία των χυμών.[25] Εισήγαγε ακόμη τηνπειραματική χειρουργική,[26]που περιλαμβάνει την εκτέλεση πειραμάτων σε ζώα για διάφορες χειρουργικές πρακτικές πριντην εφαρμογή τους σε ανθρώπους.[27] Κατά τη διάρκεια του λιμού στηνΑίγυπτοτο 1200, οΑμπντελ Λατίφ παρατήρησε και εξέτασε μεγάλο αριθμό σκελετών, και ανακάλυψε ότι ο Γαληνός έσφαλε ως προς τον σχηματισμό τωνοστών της κάτω γνάθουκαιτουιερού οστού.[28]
Στις αρχές του 13ου αιώνα ο αραβοανδαλουσιανός βιολόγος Αμπού αλ Αμπάς αλ Ναμπάτι ανέπτυξε μία επιστημονική μέθοδογιατην βοτανική εισάγοντας εμπειρικέςκαιπειραματικές μεθόδους στις δοκιμές, την περιγραφή καιτην αναγνώριση των διάφορων materia medica (φαρμακολογία) και διαχώρισε ανεπιβεβαίωτες αναφορές από αυτές που υποστηρίζονταν από υπαρκτές δοκιμές καιπαρατηρήσεις.[29]Ο μαθητής τουΙμπναλ Μπαϊτάρ (απεβ. 1248) έγραψε μία φαρμακευτική εγκυκλοπαίδεια περιγράφοντας 1.400 φυτά, φαγητά, καιφάρμακα, 300 από τα οποία ήταν δικές του ανακαλύψεις. Μία λατινική μετάφραση του έργου του ήταν χρήσιμη στους ευρωπαίους βιολόγους μέχρι το 18οκαι 19ο αιώνα.[30]
ΗΑναγέννηση ανανέωσε το ενδιαφέρον στην εμπειρική φυσική ιστορία καιτη φυσιολογία. Το 1543 οΑνδρέας Βεσάλιος εγκαινίαζε τη σύγχρονη εποχή της δυτικής ιατρικής μετο έργο τουγιατηνανθρώπινη ανατομίαDe humani corporis fabrica, το οποίο βασίστηκε στην ανατομία πτωμάτων. Ο Βεσάλιος ήταν ο πρώτος από μία σειρά ανατομιστών που σταδιακά αντικατέστησαν τονσχολαστικισμόμετονεμπειρισμόστη φυσιολογία καιτην ιατρική, βασιζόμενος στην άμεση εμπειρία παρά στην αυθεντία καιτην αφηρημένη συλλογιστική. Δια μέσω της βοτανολογίας, η ιατρική υπήρξε έμμεσα η πηγή του ανανεωμένου εμπειρισμού στη μελέτη των φυτών. ΟΌττο Μπρουνφελς, οΧιερόνυμους ΜποκκαιοΛέοναρντ Φουχς παρήγαγαν εκτεταμένο συγγραφικό έργο πάνω στα άγρια φυτά, που αποτελεί την απαρχή της φυσιοκεντρικής προσέγγισης στο πλήρες εύρος της φυτικής ζωής.[39]Ταθηριολόγια —λογοτεχνικό είδος που συνδυάζει φυσική και φανταστική γνώση γιατα ζώα— έγιναν πιο εξεζητημένα, ιδιαίτερα μετο έργο τωνΟυίλιαμ Τέρνερ, Πιέρ Μπελόν, Γκιγιόμ Ροντελέ, Κόνραντ ΓκέσνερκαιΟυλίσε Αλντροβάντι.[40]
Καλλιτέχνες όπως οΆλμπρεχτ ΝτύρερκαιοΛεονάρντο ντα Βίντσι, συχνά δουλεύοντας με φυσιοδίφες, ενδιαφέρονταν επίσης γιατα σώματα των ζώων καιτων ανθρώπων, μελετώντας λεπτομερώς φυσιολογία και συνεισφέροντας στην αύξηση της ανατομικής γνώσης.[41]Οι παραδόσεις της αλχημείαςκαι της φυσικής μαγείας επίσης αξίωναν γνώση του έμβιου κόσμου. Οι αλχημιστές υπέβαλαν οργανική ύλη σε χημικές αναλύσεις και πειραματίζονταν ελεύθερα μετη βιολογική και ορυκτή φαρμακολογία.[42] Αυτό ήταν μέρος μιας ευρύτερης μετάβασης σε κοσμοθεωρίες (η εμφάνιση της λεγόμενης μηχανικής φιλοσοφίας) η οποία συνεχίστηκε στο 17ο αιώνα, καθώς η παραδοσιακή μεταφορά της φύσης ως οργανισμού αντικαθιστόταν από αυτή της φύσης ως μηχανή.[43]
Οιαίθουσες αξιοπερίεργων, όπως αυτή τουΌλε Βορμ ήταν κέντρα βιολογικής γνώσης στην πρώιμη σύγχρονη εποχή, συγκεντρώνοντας οργανισμούς από όλο τον κόσμο. ΠριντηνΕποχή των Εξερευνήσεων, οι φυσιοδίφες γνώριζαν ελάχιστα γιατην κλίμακα της βιοποικιλότητας
Επεκτείνοντας το έργο του Βεσάλιου με πειράματα σε ζωντανά σώματα (ζώων και ανθρώπων), οΟυίλιαμ Χάρβεϊκαι άλλοι φυσικοί φιλόσοφοι εξερεύνησαν το ρόλο του αίματος, των φλεβών καιτων αρτηριών. Το έργο του 1628, De motu cordis, του Χάρβεϊ ήταν η αρχή του τέλους γιατη θεωρία του Γαληνού, και παράλληλα μετη μελέτη του μεταβολισμού από τονΣαντόριο Σαντόριο, αποτέλεσε μοντέλο επιρροής των ποσοτικών προσεγγίσεων της φυσιολογίας.[44]
Στις αρχές του 17ου αιώνα, ο μικρόκοσμος της βιολογίας είχε μόλις αρχίσει να αποκαλύπτεται. Μερικοί κατασκευαστές φακών και φυσικοί φιλόσοφοι είχαν αρχίσει να κατασκευάζουν χονδροειδή μικροσκόπια από το 16ο αιώνα, καιοΡόμπερτ Χουκ εξέδωσε το σημαντικό έργο του, Micrographia, που βασίζονταν σε παρατηρήσεις που έκανε το 1665 μετο σύνθετο μικροσκόπιό του. Εντούτοις έπρεπε να γίνουν πρώτα οι δραματικές βελτιώσεις στην κατασκευή φακών από τονΆντον φαν Λέβενχουκ — με δυνατότητα μεγέθυνσης έως και 200 φορές — ώστε να ανακαλυφθούν τασπερματόζωα, ταβακτήρια, ταεγχυματόζωακαιη αμιγής παραδοξότητα και ποικιλότητα της μικροσκοπικής ζωής. Παρόμοιες έρευνες από τονΓιαν Σβάμερνταμ ανανέωσαν το ενδιαφέρον στηνεντομολογίακαι έθεσαν τις βάσεις της μικροσκοπικής ανατομής και της χρώσης.[45]
ΣτηνMicrographia, ο Ρόμπερτ Χουκ ονόμασε κύτταρο βιολογικές δομές όπως αυτό το τμήμα φελλοκαμβίου, εντούτοις μετά το 19ο αιώνα άρχισαν οι επιστήμονες να θεωρούν τα κύτταρα ως βάση της ζωής
Καθώς ο μικρόκοσμος επεκτείνονταν, ο μακρόκοσμος συρρικνωνόταν. Βοτανολόγοι όπως οΤζον Ρέι δούλεψαν ώστε να ενσωματώσουν τον κατακλυσμό των νεοανακαλυφθέντων οργανισμών που κατέφθαναν από όλο τον κόσμο, σε μία συνεκτική ταξονομία, και θεολογία (φυσική θεολογία).[46]Η διαμάχη για έναν άλλο κατακλυσμό, αυτόν του Νώε, έπαιξε καταλυτικό ρόλο στην ανάπτυξη της παλαιοντολογίας. Το 1669 οΝίκολας Στένο δημοσίευσε μία μελέτη πάνω στον τρόπο πουοι ζωντανοί οργανισμοί θα μπορούσαν να παγιδευτούν σε στρώματα ιζημάτων καινααπολιθωθούν. Παρόλο πουοι ιδέες του Στένο γιατην απολίθωση ήταν γνωστές και αντικείμενο διαμάχης ανάμεσα στους φυσικούς φιλόσοφους, η οργανική προέλευση των απολιθωμάτων δεν έγινε καθολικά δεκτή από τους φυσιοδίφες παρά μόνο στο τέλος του 18ου αιώνα, εξαιτίας της φιλοσοφικής και θεολογικής διαμάχης γύρω από θέματα όπως η ηλικία της Γης καιη εξαφάνιση ορισμένων ειδών.[47]
Ησυστηματική ταξινόμηση, η ονοματοδοσία καιη κατάταξη κυριάρχησαν στη φυσική ιστορία κατά το μεγαλύτερο μέρος του 17ουκαι 18ου αιώνα. ΟΚάρολος Λινναίος δημοσίευσε μία βασική ταξινομίαγιατο φυσικό κόσμο το 1735 (παραλλαγές της οποίας χρησιμοποιούνται έως σήμερα) καιτο 1750 εισήγαγε τηνεπιστημονική ονοματολογίαγια όλα τα είδη.[48] Ενώ ο Λινναίος θεωρούσε τα είδη ως αμετάβλητα μέρη μιας σχεδιασμένης ιεραρχίας, ο άλλος μεγάλος φυσιοδίφης του 18ου αιώνα, Ζωρζ Λουί Λεκλέρκ κόμης του Μπουφόν, αντιμετώπισε τα είδη ως τεχνητές κατηγορίες και τις μορφές ζωής ως ικανές να μεταβληθούν, προτείνοντας ακόμη καιτο ενδεχόμενο της κοινής καταγωγής. Παρόλο που ήταν αντίθετος μετην εξέλιξη, ο Μπουφόν είναι καθοριστική μορφή στηνιστορία της εξελικτικής σκέψηςκαιτο έργο του επηρέασε τις εξελικτικές θεωρίες τουΛαμάρκκαιτουΔαρβίνου.[49]
Η ανακάλυψη καιη περιγραφή νέων ειδών καιη συλλογή δειγμάτων κατέστη πάθος των επιστημόνων και επικερδής επιχείρηση για τους επιχειρηματίες. Πολλοί φυσιοδίφες ταξίδεψαν ανά την υφήλιο αναζητώντας επιστημονική γνώση και περιπέτεια.[50]
Μέχρι το δέκατο ένατο αιώνα το πεδίο της βιολογίας ήταν κατά κύριο λόγο χωρισμένο μεταξύ της ιατρικής, που διερευνούσε ερωτήματα μορφής και λειτουργίας (π.χ. φυσιολογία) και της φυσικής ιστορίας, η οποία ασχολούνταν μετην ποικιλότητα της ζωής και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφόρων μορφών ζωής καθώς και μεταξύ ζωής καιμη ζωής. Περί το 1900 το μεγαλύτερο μέρος αυτών των τομέων αλληλεπικαλύπτονταν, ενώ η φυσική ιστορία (καιη ομόλογή της φυσική φιλοσοφία) είχαν παραχωρήσει τη θέση τους σεπιο εξειδικευμένους επιστημονικούς τομείς, τηνκυτταρική βιολογία, βακτηριολογία, μορφολογία, εμβρυολογία, γεωγραφία, καιγεωλογία.
Στα πλαίσια των ταξιδιών του, οΑλεξάντερ φον Χούμπολντ χαρτογράφησε την κατανομή των φυτών και κατέγραψε ποικίλες φυσικές συνθήκες όπως η πίεση καιη θερμοκρασία
Τα εκτεταμένα ταξίδια των φυσιοδιφών στις αρχές καιτα μέσα του δεκάτου ενάτου αιώνα είχαν ως αποτέλεσμα ένα πλούτο νέων πληροφοριών γιατην ποικιλότητα καιτην κατανομή των ζωντανών οργανισμών. Ξεχωριστής σπουδαιότητας ήταν το έργο τουΑλεξάντερ φον Χούμπολντ, το οποίο ανέλυε τη σχέση μεταξύ των οργανισμών καιτου περιβάλλοντός τους (δηλ. στο πεδίο της φυσικής ιστορίας) χρησιμοποιώντας ποσοτικές προσεγγίσεις της φυσικής φιλοσοφίας (δηλ. φυσικήκαιχημεία). Το έργο του Χούμπολντ έθεσε τις βάσεις της βιογεωγραφίαςκαι ενέπνευσε αρκετές γενιές επιστημόνων.[51]
Ο νέος κλάδος της γεωλογίας έφερε τη φυσική ιστορία καιτη φυσική φιλοσοφία πιο κοντά, ενώ ηστρωματογραφία συνέδεσε τη χωρική κατανομή των οργανισμών μετη χρονική κατανομή τους, ένα νευραλγικό προαπαιτούμενο γιατην έννοια της εξέλιξης. ΟΖωρζ Κυβιέ (Georges Cuvier) και άλλοι έκαναν μεγάλα άλματα στησυγκριτική ανατομίακαιτην παλαιοντολογία στα τέλη της δεκαετίας του 1790 και τις αρχές της δεκαετίας του 1800. Σε μία σειρά διαλέξεων και εργασιών του, όπου έκανε λεπτομερείς συγκρίσεις ανάμεσα σε ζώντα θηλαστικά καιαπολιθωμένα υπολείμματα, ο Κυβιέ μπόρεσε να τεκμηριώσει ότι τα απολιθώματα ήταν τα υπολείμματα ειδών που είχαν εξαφανιστεί — και όχι τα υπολείμματα ειδών που ζούσαν ακόμη κάπου στον κόσμο, όπως πιστευόταν ευρέως.[52] Απολιθώματα που ανακαλύφθηκαν και περιγράφηκαν από τονΓκίντεον Μάντελ, τονΟυίλιαμ Μπάκλαντ, τηνΜέρι ΆνινγκκαιτονΡίτσαρντ Όουεν μεταξύ άλλων βοήθησαν στονα καταδειχτεί ότι είχε υπάρξει μία «εποχή των ερπετών», η οποία είχε προηγηθεί ακόμη και αυτής των προϊστορικών θηλαστικών. Αυτές οι ανακαλύψεις συνεπήραν τη φαντασία του κοινού και εστίασαν την προσοχή στην ιστορία της ζωής στηΓη.[53]Οι περισσότεροι από αυτούς τους γεωλόγους υποστήριζαν την ιδέα τουκαταστροφισμού, αλλά το έργο Principles of Geology (1830) τουΤσαρλς Λάιελ εκλαΐκευσε τονομοιομορφισμό, θεωρία που πρότεινε οΤζέιμς Χάντον, και εξηγούσε το γεωλογικό παρελθόν και παρόν επί ίσοις όροις.[54]
Το πρώτο προσχέδιο τουΚάρολου Δαρβίνου ενός εξελικτικού δέντρου από τοFirst Notebook on Transmutation of Species (1837)
Ηπιο σημαντική εξελικτική θεωρία, πριν από αυτή του Δαρβίνου, ήταν τουΖαν Μπατίστ Λαμάρκ, βασισμένη στηνκληρονομικότητα επίκτητων χαρακτηριστικών (ένας μηχανισμός κληρονομικότητας που ήταν ευρέως αποδεκτός μέχρι τον 20ό αιώνα), και περιέγραφε μια αλυσίδα ανάπτυξης από το χαμηλότερο μικρόβιο μέχρι τον άνθρωπο.[55]Ο Βρετανός φυσιοδίφης Κάρολος Δαρβίνος συνδύασε τη βιογεωγραφική προσέγγιση του Χούμπολντ, την ομοιομορφική γεωλογία του Λάιελ, τα γραπτά τουΤόμας Μάλθους πάνω στην ανάπτυξη του πληθυσμού, καιτη δική του ειδικότητα στη μορφολογία, δημιουργώντας μιαπιο επιτυχημένη εξελικτική θεωρία βασισμένη στηφυσική επιλογή. Παρόμοια στοιχεία οδήγησαν τονΆλφρεντ Ράσελ Γουάλαςστονα εξάγει ανεξάρτητα τα ίδια αποτελέσματα.[56]
Η δημοσίευση το 1859 της θεωρίας του Δαρβίνου στοOn the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (Η καταγωγή των ειδών) θεωρείται συχνά το κεντρικό γεγονός στην ιστορία της σύγχρονης βιολογίας. Η αναγνωρισμένη αξιοπιστία του Δαρβίνου ως φυσιοδίφη, ο νηφάλιος τόνος του έργου του, και πάνω από όλα αυτή καθεαυτή η δύναμη καιο όγκος των στοιχείων που παρουσίασε, επέτρεψε στηνΚαταγωγή των Ειδώννα πετύχει εκεί πουτα προηγούμενα εξελικτικά έργα όπως το ανώνυμο Vestiges of Creation είχαν αποτύχει. Οι περισσότεροι επιστήμονες είχαν πειστεί γιατην εξέλιξη καιτηνκοινή καταγωγή μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα. Εντούτοις η φυσική επιλογή δεν έγινε δεκτή ως ο κύριος μηχανισμός της εξέλιξης παρά μόνο στον 20ό αιώνα, καθώς όλες οι σύγχρονές της θεωρίες κληρονομικότητας έμοιαζαν ασύμβατες μετην κληρονομικότητα τυχαίων παραλλαγών.[57]
Ο Γουάλας, ακολουθώντας το προηγούμενο έργο τουντε Καντόλ, τουΧούμπολντκαιτου Δαρβίνου, συνεισέφερε πολύ στηζωογεωγραφία. Εξαιτίας του ενδιαφέροντός τουστην υπόθεση της μεταλλαγής, έδωσε ιδιαίτερη σημασία στη γεωγραφική κατανομή στενά συγγενικών ειδών κατά τη διάρκεια της έρευνάς τουστηΝότια Αμερικήκαι μετέπειτα στοΑρχιπέλαγος της Μαλαισίας. Ενώ βρισκόταν στο αρχιπέλαγος αναγνώρισε τηγραμμή Γουάλαςη οποία διατρέχει ταΝησιά Σπάις χωρίζοντας την πανίδα του αρχιπελάγους σε μία ασιατική ζώνη και μία ζώνη Νέας Γουινέας/Αυστραλίας. Το κύριο ερώτημά του, δηλαδή γιατί η πανίδα των νησιών με τόσο παρεμφερές κλίμα ήταν τόσο διαφορετική, μπορούσε να απαντηθεί μόνο λαμβάνοντας υπόψη την καταγωγή της. Το 1876 έγραψε τοThe Geographical Distribution of Animals, το οποίο αποτέλεσε έργο αναφοράςγια περισσότερο από μισό αιώνα, καθώς καιτη συνέχειά του, Island Life (1880), το οποίο επικεντρωνόταν στη βιογεωγραφία των νησιών. Επέκτεινε το σύστημα των έξι ζωνών που ανέπτυξε οΦίλιπ Σκλάτεργιανα περιγράψει τη γεωγραφική κατανομή των πτηνών καιτων ζώων όλων των ειδών. Η μέθοδος που κατέτασσε τα δεδομένα σε ομάδες ζώων σε γεωγραφικές ζώνες κατέδειξε τις ασυνέχειες, καιη εκτίμησή τουστην εξέλιξη του επέτρεψε να προτείνει λογικές εξηγήσεις, πουδεν είχαν προταθεί προηγουμένως.[58][59]
Η επιστημονική μελέτη της κληρονομικότητας αναπτύχθηκε ραγδαία μετο έργο τουΦράνσις Γκάλτονκαιτωνβιομετριστών. Οι απαρχές της γενετικής συνήθως ανιχνεύονται στο έργο του 1866, του μοναχού Γκρέγκορ Μέντελ, στον οποίο αναγνωρίστηκαν αργότερα οινόμοι της κληρονομικότητας. Εντούτοις, το έργο τουδεν αναγνωρίστηκε ως σημαντικό παρά μόνο 35 χρόνια αργότερα. Εντω μεταξύ, μια ποικιλία θεωριών κληρονομικότητας, βασισμένες στηνπαραγένεση, τηνορθογένεση, ή άλλους μηχανισμούς, συζητήθηκαν και εξετάστηκαν διεξοδικά.[60]Ηεμβρυολογίακαιηοικολογία έγιναν επίσης κεντρικοί βιολογικοί κλάδοι, ειδικά καθώς συνδέθηκαν μετην εξέλιξη και έγιναν δημοφιλείς μετο έργο τουΕρνστ Χέκελ. Το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας πάνω στην κληρονομικότητα στον 19ο αιώνα, δεν ήταν εντούτοις στο πεδίο της φυσικής ιστορίας αλλά σε αυτό της πειραματικής φυσιολογίας.
Κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα, το εύρος του πεδίου της φυσιολογίας επεκτάθηκε πολύ, από όντας κυρίως προσανατολισμένο στην ιατρική, σε μία μεγάλου εύρους διερεύνηση των φυσικών και χημικών διαδικασιών της ζωής, περιλαμβάνοντας φυτά, ζώα, ακόμη και μικροοργανισμούς, μαζί μετον άνθρωπο. Η έκφραση έμβια όντα ως μηχανές, ως σχήμα λόγου, έγινε η κυρίαρχη μεταφορά στη βιολογική και κοινωνιολογική σκέψη.[61]
Καινοτόμος εργαστηριακός εξοπλισμός και πειραματικές μέθοδοι που ανέπτυξε οΛουί Παστέρκαι άλλοι βιολόγοι συνέβαλλαν στο νέο πεδίο της μικροβιολογίαςστα τέλη του 19ου αιώνα
Η πρόοδος στημικροσκοπία είχε και αυτή έντονη επίδραση στη βιολογική σκέψη. Στις αρχές του 19ου αιώνα κατανοήθηκε η κεντρική σημασία τουκυττάρου. Το 1838 και 1839 οΣλάιντενκαιοΣβαν ξεκίνησαν να προάγουν τις ιδέες ότι η βασική μονάδα των οργανισμών είναι το κύτταρο και ότι τα ίδια τα κύτταρα έχουν όλα τα χαρακτηριστικά της ζωής, παρόλο που αντιτίθονταν στην ιδέα ότι όλα τα κύτταρα προέρχονται από τη διαίρεση άλλων κυττάρων. Χάρη στο έργο τουΡόμπερτ ΡέμακκαιτουΡούντολφ Φίρχοφ, εντούτοις, από την δεκαετία του 1860 οι περισσότεροι βιολόγοι δέχονταν καιτα τρία αυτά δόγματα αυτού που έγινε αργότερα γνωστό ως κυτταρική θεωρία.[62]
Η κυτταρική θεωρία οδήγησε τους βιολόγους στονα επανασυλλάβουν τους ξεχωριστούς οργανισμούς ως ανεξάρτητες συγκεντρώσεις ξεχωριστών κυττάρων. Οι επιστήμονες στο ανερχόμενο πεδίο της κυτταρικής βιολογίας, που ήταν εξοπλισμένοι με ισχυρά μικροσκόπια και νέες μεθόδους χρώσης, σύντομα ανακάλυψαν ότι ακόμη καιτα ίδια τα κύτταρα ήταν πολύ πιο πολύπλοκα από τους ομοιογενείς θαλάμους γεμάτους υγρό που περιέγραψαν οι πρώτοι μικροσκοπιστές. ΟΡόμπερτ Μπράουν είχε περιγράψει τονπυρήνατο 1831, και μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα οι κυτταρολόγοι είχαν αναγνωρίσει πολλά από τα κύρια στοιχεία των κυττάρων: ταχρωμοσώματα, τακεντροσωμάτια, ταμιτοχόνδρια, οιχλωροπλάστες, και άλλες δομές έγιναν ορατές μετη χρώση. Μεταξύ 1874 και 1884, οΒάλτερ Φλέμινγκ περιέγραψε τα διακριτά στάδια της μίτωσης, δείχνοντας ότι συνέβαινε σε ζωντανά κύτταρα, και επιπλέον ότι τα χρωμοσώματα διπλασιάζονταν αμέσως πριντο κύτταρο διαιρεθεί. Μεγάλο μέρος της έρευνας στην αναπαραγωγή των κυττάρων ήρθε μαζί μετη θεωρία τουΆουγκουστ Βάισμανγιατην κληρονομικότητα: αναγνώρισε τον πυρήνα (πιο συγκεκριμένα τα χρωμοσώματα) ως το υλικό της κληρονομικότητας και πρότεινε το διαχωρισμό μεταξύ τωνσωματικών κυττάρωνκαιτονγενετικών κυττάρων (υποστηρίζοντας ότι ο αριθμός των χρωμοσωμάτων πρέπει να είναι ο μισός γιατα γενετικά κύτταρα, πρόδρομος της έννοιας της μείωσης), και υιοθέτησε την θεωρία τουΧούγκο ντε Βρις. ΟΒαϊσμανισμός επηρέασε σημαντικά το πεδίο της πειραματικής εμβρυολογίας.[63]
Περί τα μέσα της δεκαετίας του 1850 ηθεωρία του μιάσματος είχε ευρέως αντικατασταθεί από τημικροβιακή θεωρία, δημιουργώντας εκτεταμένο ενδιαφέρον για τους μικροοργανισμούς και τις αλληλεπιδράσεις τους με άλλες μορφές ζωής. Μέχρι τη δεκαετία του 1880 ηβακτηριολογία είχε γίνει συνεκτικός κλάδος, ειδικά μετο έργο τουΡόμπερτ Κοχ, ο οποίος εισήγαγε μεθόδους γιατην ανάπτυξη καθαρών καλλιεργειών σεγέλη άγαρπου περιείχαν συγκεκριμένα θρεπτικά συστατικά σετρυβλία Petri. Η επικρατούσα, για αρκετό καιρό, ιδέα ότι οι ζωντανοί οργανισμοί μπορούν εύκολα να προκύψουν από μη ζωντανή ύλη (αυτόματη γένεση) καταρρίφθηκε από μία σειρά πειραμάτων που έκανε οΛουί Παστέρ, ενώ οι διαμάχες πάνω στοβιταλισμόκαιτομηχανιστικό υλισμό (χρόνιο ζήτημα από την εποχή του Αριστοτέλη καιτων Ελλήνων ατομιστών) εξελίσσονταν.[64]
Στη χημεία, ένα κεντρικό ζήτημα ήταν η διάκριση μεταξύ οργανικών και ανόργανων ουσιών, ειδικά στο πλαίσιο των οργανικών μετασχηματισμών όπως ηζύμωσηκαιηαποσύνθεση. Από την εποχή του Αριστοτέλη αυτά θεωρούνταν ουσιωδώς βιολογικές (ζωικές) διεργασίες. Εντούτοις, οΦρίντριχ Βέλερ, οΓιούστους φον Λήμπιχκαι άλλοι πρωτοπόροι στο νέο πεδίο της οργανικής χημείας — συνεχίζοντας το έργο του Λαβουαζιέ — έδειξαν ότι ο οργανικός κόσμος μπορούσε συχνά να αναλυθεί με φυσικές και χημικές μεθόδους. Το 1828 ο Βέλερ έδειξε ότι η οργανική ουσία ουρία μπορούσε να δημιουργηθεί με χημικά μέσα τα οποία δεν εμπεριέχουν ζωή, παρέχοντας μία δυνατή πρόκληση γιατο βιταλισμό. Ανακαλύφθηκαν εκχυλίσματα κυττάρων τα οποία μπορούσαν να επηρεάσουν χημικούς μετασχηματισμούς, ξεκινώντας μετηδιαστάσητο 1833. Μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα η έννοια τωνενζύμων είχε εδραιωθεί, παρόλο που εξισώσεις της χημικής κινητικήςδεν εφαρμόστηκαν στις ενζυματικές αντιδράσεις μέχρι τις αρχές του 20ού αιώνα.[65]
Φυσιολόγοι όπως οΚλοντ Μπερνάρ εξερεύνησαν μέσω ζωοτομών και άλλων πειραματικών μεθόδων τις χημικές και φυσικές λειτουργίες των ζωντανών σωμάτων σε πρωτοφανή βαθμό, θέτοντας το υπόβαθρο γιατηνενδοκρινολογία (πεδίο που αναπτύχθηκε γρήγορα μετά την ανακάλυψη της πρώτης ορμόνης, της σεκρετίνης, το 1902), τηνβιομηχανική, καιτην μελέτη της θρέψηςκαι της πέψης. Η σημασία της ποικιλότητας στις μεθόδους της πειραματικής φυσιολογίας, στα πλαίσια και της ιατρικής και της βιολογίας, αυξήθηκε δραματικά το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Ο έλεγχος καιο χειρισμός των διαδικασιών της ζωής έγινε κεντρικό μέλημα, καιτο πείραμα τέθηκε στο κέντρο της βιολογικής εκπαίδευσης.[66]
Στο ξεκίνημα του 20ού αιώνα, η βιολογική έρευνα ήταν ήδη κατά μεγάλο μέρος συστηματική ασχολία. Το περισσότερο έργο γίνονταν κατά τον τρόπο της φυσικής ιστορίας, ο οποίος έδινε έμφαση στην μορφολογική και φυλογενετική ανάλυση με βάση εξηγήσεις που βασίζονταν σε πειράματα. Εντούτοις οι αντιβιταλιστές πειραματικοί φυσιολόγοι και εμβρυολόγοι, ειδικά στην Ευρώπη, άρχισαν να αποκτούν αυξανόμενη επιρροή. Η τεράστια επιτυχία των πειραματικών προσεγγίσεων στην ανάπτυξη, την κληρονομικότητα, καιτο μεταβολισμό τις δεκαετίες του 1900 και 1910 έδειξαν τη δύναμη του πειραματισμού στη βιολογία. Τις ακόλουθες δεκαετίες, το πείραμα αντικατέστησε τη φυσική ιστορία ως ο κυρίαρχος τρόπος έρευνας.[67]
Στις αρχές του 20ού αιώνα οι φυσιοδίφες ήρθαν αντιμέτωποι μετην αυξανόμενη πίεση να προσθέσουν αυστηρότητα και κατά προτίμηση πειραματισμό στις μεθόδους τους, όπως οι κυρίως προσανατολισμένοι στο εργαστήριο άλλοι βιολογικοί κλάδοι. Ηοικολογία προέκυψε ως συνδυασμός της βιογεωγραφίας μετονβιοχημικό κύκλο, έννοια που αναπτύχθηκε από τους χημικούς. Οι βιολόγοι του πεδίου ανέπτυξαν ποσοτικές μεθόδους όπως τοτετραγωνίδιο (quadrat) και υιοθέτησαν εργαστηριακά όργανα και φωτογραφικές μηχανές γιατο πεδίο απομακρυνόμενοι περαιτέρω από την παραδοσιακή φυσική ιστορία. Οι ζωολόγοι καιοι βοτανολόγοι έκαναν ό,τι ήταν δυνατό ώστε να αμβλύνουν τηνμη προβλεψιμότητα του έμβιου κόσμου, εκτελώντας εργαστηριακά πειράματα και μελετώντας ημιελεγχόμενα φυσικά περιβάλλοντα, όπως οι κήποι. Νέα ιδρύματα όπως τοCarnegie Station for Experimental EvolutionκαιτοΕργαστήριο Θαλάσσιας Βιολογίας (Marine Biological Laboratory) παρείχαν περισσότερο ελεγχόμενα περιβάλλοντα γιατην μελέτη οργανισμών καιτων πλήρων κύκλων ζωής τους.[68]
Η έννοια της οικολογικής διαδοχήςπου προήγαγαν τις δεκαετίες του 1900 και 1910 οιΧένρι Κάουλς (Henry Chandler Cowles) καιΦρέντερικ Κλέμεντς, ήταν σημαντική γιατην πρώιμη οικολογία των φυτών. Οιεξισώσεις θηρευτών-θηραμάτωντουΆλφρεντ Λότκα, οι μελέτες τουG. Evelyn Hutchinsonγιατην βιογεωγραφία καιτην βιοχημική δομή των λιμνών καιτων ποταμών (λιμνολογία) καιοι μελέτες τουΤσαρλς Έλτονγιατηντροφική αλυσίδατων ζώων ήταν τα κυριότερα σημεία της σταδιακής εδραίωσης των ποσοτικών μεθόδων στις αναπτυσσόμενες ειδικότητες της οικολογίας. Η οικολογία έγινε ανεξάρτητος κλάδος τις δεκαετίες του 1940 και 1950 αφού οEugene P. Odum συνέθεσε πολλές από της έννοιες της οικολογίας των οικοσυστημάτων, τοποθετώντας τις σχέσεις μεταξύ των ομάδων των αργανισμών (ειδικά τις σχέσεις υλικού και ενέργειας) στο κέντρο του πεδίου.[69]
Την δεκαετία του 1960 καθώς οι εξελικτικοί θεωρητικοί εξερευνούσαν την πιθανότητα πολλαπλών μονάδων επιλογής, οι οικολόγοι στράφηκαν προς τις εξελικτικές προσεγγίσεις. Στηνοικολογία των πληθυσμών, η διαμάχη πάνω στηνομαδική επιλογή ήταν σύντομη αλλά έντονη. Μέχρι το 1970, οι περισσότεροι βιολόγοι συμφωνούσαν ότι η φυσική επιλογή είναι σπανίως αποτελεσματική στο επίπεδο ξεχωριστών οργανισμών. Η εξέλιξη των οικοσυστημάτων, εντούτοις, έγινε διαρκές εστία έρευνας. Η οικολογία επεκτάθηκε ραγδαία μετην εμφάνιση του οικολογικού κινήματος. ΤοΔιεθνές Βιολογικό Πρόγραμμα προσπάθησε να εφαρμόσει της μεθόδους της μεγάλης επιστήμης (η οποία είχε πετύχει στις φυσικές επιστήμες) στην οικολογία των οικοσυστημάτων και πιεστικά περιβαλλοντικά ζητήματα, ενώ μικρότερης κλίμακας ανεξάρτητες προσπάθειες όπως ηβιογεωγραφία των νησιώνκαιτοHubbard Brook Experimental Forest βοήθησαν να επαναπροσδιοριστεί το πεδίο ενός αυξανόμενα διαφοροποιούμενου κλάδου.[70]
Εικονογράφηση της διασταύρωσης, τουΤόμας Χαντ Μόργκαν, μέρος της Μεντελικής χρωμοσωμικής θεωρίας της κληρονομικότητας
Το 1900 σημάδεψε την αποκαλούμενη επανανακάλυψη του Μέντελ: οΧούγκο ντε Βρις, οΚαρλ ΚόρρενςκαιοΈριχ φον Τσέρμαρκ ανακάλυψαν ανεξάρτητα τους Νόμους του Μέντελ (οι οποίοι στην πραγματικότητα δεν υπήρχαν στο έργο του Μέντελ).[71] Αμέσως μετά, οι κυτταρολόγοι πρότειναν ότι ταχρωμοσώματα ήταν το κληρονομικό υλικό. Μεταξύ 1910 και 1915, οΤόμας Χαντ Μόργκανκαιοι «Δροσοφιλιστές» διαμόρφωσαν αυτές τις δύο ιδέες — αμφιλεγόμενες καιοι δύο — στηνΜεντελική χρωμοσωμική θεωρία της κληρονομικότητας.[72] Ποσοτικοποίησαν το φαινόμενο της γενετικής σύνδεσης και υπέθεσαν ότι τα γονίδια βρίσκονται στα χρωμοσώματα σαν χάντρες σε σπάγκο. Υπέθεσαν τηνδιασταύρωσηγιανα εξηγήσουν την σύνδεση και κατασκεύασαν γενετικούς χάρτεςτου εντόμου «Δροσόφιλα» Drosophila melanogaster, η οποία έγινε ευρέως χρησιμοποιούμενος πρότυπος οργανισμός.[73]
Ο Χούγκο ντε Βρις προσπάθησε να συνδέσει τη νέα γενετική μετην εξέλιξη, βασιζόμενος στο έργο του πάνω στην κληρονομικότητα καιτονυβριδισμό, προτείνοντας μια θεωρία βασισμένη στημετάλλαξη (mutationism), η οποία έγινε ευρέως αποδεκτή στις αρχές του 20ού αιώνα. Ολαμαρκισμός είχε επίσης πολλούς υποστηρικτές. ΟΔαρβινισμός θεωρούνταν ασύμβατος μετα συνεχώς μεταβλητά χαρακτηριστικά που μελετούσε ηβιομετρία, τα οποία φαίνονταν να είναι μόνο μερικώς κληρονομήσιμα. Στις δεκαετίες του 1920 και 1930, ως συνέπεια της αποδοχής της Μεντελικής χρωμοσωμικής θεωρίας, η εμφάνιση του κλάδου της γενετικής των πληθυσμών, μετο έργο τωνΡ.Α. Φίσερ, Τζ.Μπ.Σ. ΧάλντεινκαιΣίγουολ Ράιτ, ενοποίησε την ιδέα της εξέλιξης δια της φυσικής επιλογήςμετηνΜεντελική γενετική, παράγοντας τησύγχρονη εξελικτική σύνθεση. Ηκληρονομικότητα των επίκτητων χαρακτηριστικών απορρίφθηκε, ενώ η θεωρία του Βρις (mutationism) έχασε έδαφος όσο οι γενετικές θεωρίες ωρίμαζαν.[74]
Στο δεύτερο μισό του αιώνα οι ιδέες της γενετικής των πληθυσμών άρχισαν να εφαρμόζονται στο νέο κλάδο της γενετικής της συμπεριφοράς, τηνκοινωνιοβιολογία, και ειδικότερα για τους ανθρώπους, τηνεξελικτική ψυχολογία. Τη δεκαετία του 1960 οΓ.Ν. Χάμιλτονκαι άλλοι ανέπτυξαν προσεγγίσεις βασισμένες στηθεωρία παιγνίων ώστε να εξηγήσουν τοναλτρουισμό από εξελικτική σκοπιά, μέσω της επιλογής συγγενών. Η πιθανή καταγωγή των ανώτερων οργανισμών μέσω της ενδοσυμβίωσης, καιοι αντικρουόμενες προσεγγίσεις στη μοριακή εξέλιξη μεταξύ της γονιδιοκεντρικής άποψης (η οποία θεωρούσε την επιλογή ως το κυρίαρχο αίτιο της εξέλιξης) και της ουδέτερης θεωρίας (το οποίο έκανε τηνγενετική παρέκκλιση αποφασιστικό παράγοντα) γέννησαν διαρκείς διαμάχες πάνω στην κατάλληλη ισορροπία μεταξύ προσαρμοστικότητας (adaptationism) και απρόοπτου στην εξελικτική θεωρία.[75]
Μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα όλοι οι κύριες οδοί τουμεταβολισμού των φαρμάκων είχαν ανακαλυφθεί, μαζί με γενική εικόνα του μεταβολισμού των πρωτεϊνών καιτων λιπαρών οξέων καιτην σύνθεση της ουρίας.[79] Στις πρώτες δεκαετίες του 20ού αιώνα άρχισαν να απομονώνονται καινα συντίθενται τα ελάσσονα στοιχεία της ανθρώπινης διατροφής, οιβιταμίνες. Βελτιωμένες εργαστηριακές τεχνικές όπως ηχρωματογραφίακαιηηλεκτροφόρηση οδήγησαν στη ραγδαία ανάπτυξη της φυσιολογικής χημείας, η οποία, όπως καιηβιοχημεία, άρχισε να ανεξαρτητοποιείται από τον ιατρικό προσανατολισμό της. Τις δεκαετίες του 1920 και 1930, βιοχημικοί, με επικεφαλής τονΧανς Άντολφ ΚρέμπςτονΚαρλκαιτηνΓκέρτι Κόρι, ξεκίνησαν να ανακαλύπτουν πολλές από τις κύριες μεταβολικές οδούς της ζωής: οκύκλος του κιτρικού οξέος, ηγλυκογένεσηκαιηγλυκόλυση καθώς καιη σύνθεση τωνστεροειδώνκαι της πορφυρίνης. Μεταξύ της δεκαετίας του 1930 και του 1950, οΦριτς Λίπμανκαι άλλοι κατέδειξαν το ρόλο τουATP ως του καθολικού φορέα ενέργειας του κυττάρου, καιταμιτοχόνδρια ως των εργοστασίων ενέργειας του. Τέτοιου είδους βιοχημική έρευνα συνεχίστηκε σε όλο τον 20ό αιώνα και συνεχίζεται ακόμη.[80]
Ακολουθώντας την εμφάνιση της κλασικής γενετικής, πολλοί βιολόγοι, καθώς και ένα κύμα φυσικών επιστημόνων στη βιολογία, μελέτησαν το ζήτημα των γονιδίων και της φύσης τους. ΟWarren Weaver, επικεφαλής του επιστημονικού τμήματος τουΙδρύματος Ρόκφελερ, έδωσε επιχορηγήσεις γιατην προαγωγή της έρευνας που εφάρμοζε φυσική και χημεία σε βασικά βιολογικά προβλήματα, δημιουργώντας το νεολογισμό μοριακή βιολογίαγια αυτού τους είδους την προσέγγιση το 1938. Πολλές από τις σημαντικές βιολογικές ανακαλύψεις της δεκαετίας του 1930 και 1940 χρηματοδοτήθηκαν από το Ίδρυμα Ροκφέλερ.[81]
Όπως η βιοχημεία, οι αλληλεπικαλυπτόμενοι κλάδοι της βακτηριολογίαςκαι της ιολογίας (που αργότερα συνδυάστηκαν στημικροβιολογία), ευρισκόμενοι μεταξύ επιστήμης και ιατρικής, αναπτύχθηκαν ραγδαία στις αρχές του 20ού αιώνα. Η απομόνωση τωνβακτηριοφάγων κατά τη διάρκεια τουΒ' Παγκοσμίου Πολέμου από τονFélix d'Herelle πυροδότησε εκτενή έρευνα εστιασμένη στους φάγους καιτα βακτήρια που προσβάλλουν.[82]
Η ανάπτυξη τυποποιημένων, γενετικά ομοιόμορφων οργανισμών οι οποίοι θα μπορούσαν να παράγουν επαναλήψιμα πειραματικά αποτελέσματα ήταν ουσιώδης γιατην ανάπτυξη της μοριακής γενετικής. Μετά το πρώιμο έργο μεταδροσόφυλλακαιτοκαλαμπόκι, η υιοθέτηση απλούστερων πρότυπων οργανισμών όπως η μούχλα του ψωμιού Neurospora crassa κατέστησε δυνατή τη σύνδεση γενετικής και βιοχημείας, κυρίως μετην υπόθεση του 1941 τωνBeadleκαιTatum, «ένα γονίδιο, ένα ένζυμο». Τα γενετικά πειράματα σε ακόμη απλούστερα συστήματα όπως οιός μωσαϊκού του καπνούκαιοιφάγοι, βοηθούμενα από τις νέες τεχνολογίες τουηλεκτρονικού μικροσκοπίουκαι της υπερφυγοκέντρισης ανάγκασαν τους επιστήμονες να επανεκτιμήσουν το κυριολεκτικό νόημα της ζωής. Η κληρονομικότητα των ιών καιη αναπαραγωγή κυτταρικών δομών νουκλεοπρωτεΐνης έξω από τον πυρήνα (πλασμογονίδια) έκαναν πιο πολύπλοκη την αποδεκτή Μεντελική χρωμοσωμική θεωρία.[83]
Το«κεντρικό δόγμα μοριακής βιολογίας» προτάθηκε από τον Φράνσις Κρικτο 1958.[84] Αυτός είναι ο τρόπος που εξέλαβε το δόγμα εκείνη την εποχή οΚρικ. Οι συμπαγείς γραμμές αναπαριστούν (όπως θεωρούνταν το 1958) γνωστές οδούς μετάδοσης πληροφορίας καιοι στικτές υποθετικές
ΟΌσβαλντ Έιβερι (Oswald Avery) έδειξε το 1943 ότι τοDNA ήταν κατά πάσα πιθανότητα το γενετικό υλικό του χρωμοσώματος, και όχι η πρωτεΐνη του. Το θέμα λύθηκε οριστικά το 1952 μετοπείραμα των Hershey-Chase. Το 1953 οΤζέιμς Ντ. ΓουότσονκαιοΦράνσις Κρικ, συνεχίζοντας το έργο τουΜόρις Γουίλκινςκαι της Ρόζαλιντ Φράνκλιν, πρότειναν τη διπλή ελικοειδή δομή του DNA. Στη διάσημη διατριβή τους, Molecular structure of Nucleic Acids (Μοριακή δομή των Νουκλεϊκών Οξέων), σημείωσαν επιφυλακτικά: «Δεν διέφυγε της προσοχής μας το ότι το συγκεκριμένο ζευγάρωμα που υποθέσαμε, αυτομάτων υποδεικνύει ένα πιθανό μηχανισμό αντιγραφής του γενετικού υλικού.»[85] Μετά την επιβεβαίωση της ημισυντηρητικής αντιγραφήςτου DNA από τοπείραμα Meselson-Stahlτου 1958, έγινε ξεκάθαρο στους περισσότερους βιολόγους ότι η ακολουθία των νουκλεϊκών οξέων πρέπει με κάποιο τρόπο να καθορίζει τηνακολουθία των αμινοξέων στις πρωτεΐνες. Ο φυσικός George Gamow πρότεινε ότι ένας σταθερός γενετικός κώδικας συνέδεε τις πρωτεΐνες μετο DNA. Μεταξύ 1953 και 1961, ήταν γνωστές λίγες βιολογικές ακολουθίες, είτε DNA είτε πρωτεΐνες, αλλά υπήρχε αφθονία προτεινόμενων συστημάτων κωδικοποίησης, μια κατάσταση που έγινε ακόμη πιο πολύπλοκη μετην επεκτεινόμενη γνώση γιατον ενδιάμεσο ρόλο τουRNA. Γιατην πραγματική αποκωδικοποίηση του κώδικα, χρειάστηκε εκτεταμένη σειρά πειραμάτων στη βιοχημεία καιτη γενετική βακτηρίων, μεταξύ 1961 και 1966, και κυρίως το έργο τωνNirenbergκαιKhorana.[86]
Η περίοδος από τα τέλη της δεκαετίας του 1950 ως τα μέσα της δεκαετίας του 1970, υπήρξε περίοδος έντονης έρευνας και επέκτασης στην μοριακή βιολογία, η οποία είχε μόλις πρόσφατα γίνει κάπως συνεκτικό πεδίο. Σε αυτό πουο βιολόγος E. O. Wilson αποκάλεσε Μοριακούς Πολέμουςοι μέθοδοι καιοι εξασκώντες τη μοριακή βιολογία αυξήθηκαν ραγδαία, συχνά κυριαρχώντας σε ολόκληρα τμήματα.[91]Η μοριοποίηση ήταν ιδιαίτερα σημαντική γιατηνγενετική, τηνανοσολογία, τηνεμβρυολογίακαιτηννευροβιολογία, ενώ η ιδέα ότι η ζωή ελέγχεται από ένα γενετικό πρόγραμμα, μία μεταφορά των Jacob και Monod εισηγμένη από τα νέα πεδία της κυβερνητικήςκαι της επιστήμης των υπολογιστών, επηρέασε όλη τη βιολογία.[92]Η ανοσολογία, συγκεκριμένα, συνδέθηκε μετη μοριακή βιολογία, μετην καινοτομία να ρέει αμφίδρομα: ηκλωνική θεωρία επιλογής (clonal selection theory) που αναπτύχθηκε από τους Niels JerneκαιFrank Macfarlane Burnetστα μέσα της δεκαετίας του 1950 βοήθησε να εξακριβωθούν οι γενικοί μηχανισμοί της σύνθεσης πρωτεϊνών.[93]
Η αντίσταση στην αυξανόμενη επιρροή της μοριακής βιολογίας ήταν ειδικότερα εμφανής στηνεξελικτική βιολογία. Η αλληλούχιση των πρωτεϊνών είχε μεγάλες προοπτικές γιατην ποσοτική μελέτη της εξέλιξης (μέσω της υπόθεσης του μοριακού ρολογιού (molecular clock hypothesis), αλλά διαπρεπείς εξελικτικοί βιολόγοι αμφισβήτησαν την σχετικότητα της μοριακής βιολογίας στην απάντηση των μεγάλων ερωτημάτων σχετικά μετην εξέλιξη. Τμήματα και τομείς διασπάστηκαν καθώς οι οργανικοί βιολόγοι διεκδίκησαν την ανεξαρτησία τους. ΟTheodosius Dobzhansky είπε την διάσημη φράση πως «τίποτα στην βιολογία δεν έχει νόημα χωρίς την εξέλιξη» (nothing in biology makes sense except in the light of evolution) σαν απάντηση στη μοριακή πρόκληση. Το ζήτημα έγινε ακόμη πιο κρίσιμο μετά το 1968. Η ουδέτερη θεωρία της μοριακής εξέλιξης τουMotoo Kimura πρότεινε ότι δεν είναι ηφυσική επιλογήτο μοναδικό αίτιο της εξέλιξης, τουλάχιστον σε μοριακό επίπεδο, και ότι η μοριακή εξέλιξη μπορεί να είναι θεμελιωδώς διαφορετική διαδικασία από τηνμορφολογική εξέλιξη. Η επίλυση αυτού του μοριακού/μορφολογικού παραδόξου είναι το κύριο μέλημα της έρευνας στη μοριακή εξέλιξη από την δεκαετία του 1960.[94]
Ηβιοτεχνολογία, εν γένει, ήταν σημαντικό τμήμα της βιολογίας από τα τέλη του 19ου αιώνα. Μετη βιομηχανοποίηση της ζυθοποιίαςκαι της γεωργίας, οι χημικοί καιοι βιολόγοι συνειδητοποίησαν τις μεγάλες προοπτικές της δυνατότητας ελέγχου των βιολογικών διεργασιών. Πιο συγκεκριμένα, ηζύμωση αποδείχθηκε μεγάλο ευτύχημα για τις χημικές βιομηχανίες. Στις αρχές τις δεκαετίας του 1970, άρχισε να αναπτύσσεται ένα μεγάλο εύρος βιοτεχνολογιών, από φάρμακα όπως ηπενικιλίνηκαιταστεροειδή μέχρι τρόφιμα όπως ηChlorellaκαιτηνgasohol, καθώς και ένα μεγάλο εύρος υβριδίωνκαι γεωργικών τεχνολογιών, την βάση γιατηνπράσινη επανάσταση.[95]
Προσεκτικά επεξεργασμένα υβρίδια του βακτηρίου Ερσέχια Κόλι, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας στηΒιοτεχνολογία όπως καισε άλλα πεδία της Βιολογίας
Η βιοτεχνολογία μετη σύγχρονη έννοια της γενετικής μηχανικής ξεκίνησε τη δεκαετία του 1970 μετην εφεύρεση των τεχνικών ανασυνδυασμένου DNA. Στα τέλη της δεκαετίας του 1960, ανακαλύφθηκαν και χαρακτηρίστηκαν ταπεριοριστικά ένζυμα, ακολουθώντας την απομόνωση, μετά την αντιγραφή καιτη σύνθεση των ιικών γονιδίων. Ξεκινώντας από το εργαστήριο τουΠολ Μπεργκτο 1972 (μετην βοήθεια τουEcoRI από το εργαστήριο τουHerbert Boyer), συνεχίζοντας το έργο πάνω στηλιγάσητου εργαστηρίου τουΆρθουρ Κόρνεμπεργκ, οι μοριακοί βιολόγοι συνέδεσαν αυτά τα κομμάτια ώστε να παραγάγουν τους πρώτους διαγονιδιακούς οργανισμούς. Λίγο αργότερα, άλλοι άρχισαν να χρησιμοποιούν πλασμίδια ως φορείςκαινα προσθέτουν γονίδια αντιβιοτικής αντίστασης, αυξάνοντας ευρέως το φάσμα των τεχνικών ανασυνδύασης.[96]
Ανήσυχη για τους δυνατούς κινδύνους (ειδικά την πιθανότητα ενός γόνιμου βακτηρίου με ιικό γονίδιο πουνα προκαλέι καρκίνο), η επιστημονική κοινότητα αντέδρασε σε αυτές τις εξελίξεις με ενθουσιασμό αλλά και φοβισμένα. Καταξιωμένοι μοριακοί βιολόγοι καθοδηγούμενοι από τον Μπεργκ πρότειναν ένα προσωρινό μορατόριο στην έρευνα ανασυνδυασμένου DNA μέχρι να αποτιμηθούν οι κίνδυνοι καινα δημιουργηθούν πολιτικές. Το μορατόριο έγινε ευρέως σεβαστό, μέχρι οι συμμετέχοντες στοΣυνέδριο Ανασυνδυασμένου DNA του Asilomarτο 1975 να δημιουργήσουν προτάσεις για πολιτικές καινα καταλήξουν στο ότι η τεχνολογία μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια.[97]
Μετά το Asilomar, αναπτύχθηκαν ραγδαία νέες τεχνικές γενετικής μηχανικής και εφαρμογές. Οι μέθοδοι αλληλούχισης του DNA βελτιώθηκαν πολύ, όπως και τεχνικές σύνθεσης ολιγονουκλεοτιδίωνκαιδιαμόλυνσης.[98]Οι ερευνητές έμαθαν να ελέγχουν τις εκφράσεις τωνδιαγονιδίων, και σύντομα διαγωνίζονταν, σε ακαδημαϊκό και βιομηχανικό επίπεδο, στονα δημιουργούν οργανισμούς ικανούς να εκφράζουν ανθρώπινα γονίδια γιατην παραγωγή ανθρώπινων ορμονών. Εντούτοις, αυτή ήταν πιο εκφοβιστική αποστολή από όσο ανέμεναν οι μοριακοί βιολόγοι. Εξελίξεις μεταξύ 1977 και 1980 έδειξαν ότι λόγω των φαινομένων των διακεκομμένων γονιδίων καιτουματίσματος, ανώτεροι οργανισμοί είχαν πολύ πιο πολύπλοκο σύστημα γονιδιακής έκφρασης από ότι τα πρότυπα βακτήρια των προγενέστερων μελετών.[99]Η πρώτη τέτοιου είδους κούρσα, γιατην σύνθεση της ανθρώπινης ινσουλίνης, κερδήθηκε από τηνGenentech. Αυτό σηματοδότησε το ξεκίνημα μιας βιοτεχνολογικής έκρηξης (και μαζί με αυτή την εποχή της κατοχύρωσης γονιδίων), με μία άνευ προηγουμένου αλληλεπικάλυψη βιολογίας, βιομηχανίας και νόμου.[100]
Εσωτερικό μιας συσκευής σαρανταοχτώ θέσεων γιατην πρόκληση αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης ταυτόχρονα σε πολλά δείγματα
Μέχρι την δεκαετία του 1980, η αλληλούχιση των πρωτεϊνών είχε ήδη μεταμορφώσει τηνεπιστημονική ταξινόμιση (ειδικά τηνΚλαδιστική) των οργανισμών αλλά οι βιολόγοι άρχισαν σύντομα να χρησιμοποιούν τις αλληλουχίες RNA και DNA ως φαινοτυπικά χαρακτηριστικά. Αυτό επέκτεινε την σπουδαιότητα της μοριακής εξέλιξηςστα πλαίσια της εξελικτικής βιολογίας, καθώς τα αποτελέσματα της μοριακής συστηματικής μπορούσαν να συγκριθούν μετα παραδοσιακά εξελικτικά δέντρα που βασίζονταν στηνμορφολογία. Ακολουθώντας τις πρωτοποριακές ιδέες τουLynn Margulis πάνω στηνενδοσυμβιωτική θεωρία, που υποστηρίζει ότι κάποια από ταοργανίδιατωνευκαριωτικών κυττάρων προήλθαν από προκαρυώτες οργανισμούς μέσω της συμβιωτικών σχέσεων, αναθεωρήθηκε ακόμη καιτο συνολικό δέντρο της ζωής. Μέσα στην δεκαετία του 1990, οι πέντε επικράτειες (Φυτά, Ζώα, Μύκητες, Πρώτιστα και Μονήρη) έγιναν τρεις (Αρχαία, Βακτήρια, καιΕυκάρυα) βάσει της πρωτοποριακής μοριακής συστηματικής εργασίας τουCarl Woeseμετην αλληλούχιση του16S rRNA sequencing.[101]
Η ανάπτυξη καιη διάδοση της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) στα μέσα της δεκαετίας του 1980 (από τονKary Mullisκαι άλλους στηνCetus Corp.) σηματοδότησε ακόμη ένα σταθμό στην ιστορία της σύγχρονης βιοτεχνολογίας, αυξάνοντας καιτα πολύ την ευκολία καιτην ταχύτητα της γενετικής ανάλυσης. Μαζί μετην χρήση expressed sequence tagsη PCR οδήγησε στην ανακάλυψη πολλών περισσοτέρων γονιδίων από αυτά που μπορούσαν να βρεθούν με τις παραδοσιακές βιοχημικές και γενετικές μεθόδους και επέτρεψαν την δυνατότητα αλληλούχισης ολόκληρων γονιδιωμάτων.[102]
Η ενότητα μεγάλους μέρους της μορφογένεσηςτων οργανισμών από την γονιμοποίηση έως την ενηλικίωση άρχισε να αποκαλύπτεται μετά την ανακάλυψη τωνομοιωτικών γονιδίων (homeobox genes), πρώτα σε μύγες και μετά σε άλλα έντομα και ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Αυτές οι εξελίξεις οδήγησαν σε προόδους στον τομέα της εξελικτικής αναπτυξιακής βιολογίας προς την κατεύθυνση της κατανόησης του πως τα διάφορα σχέδια σωμάτωντων φύλων των ζώων εξελίχθηκαν και πως σχετίζονται μεταξύ τους.[103]
ΤοHuman Genome Project (Πρόγραμμα του Ανθρώπινου Γονιδιώματος), η μεγαλύτερη και ακριβότερη βιολογική μελέτη που έχει ποτέ αναληφθεί, ξεκίνησε το 1988 υπό την ηγεσία τουΤζέιμς Ντ. Γουότσον, μετά από προκαταρκτική δουλειά σε γενετικά απλούστερους πρότυπους οργανισμούς όπως οιE. coli, S. cerevisiaeκαιC. elegans. Ητυφλή αλληλούχιση (Shotgun sequencing) καιοι καινοτόμες μέθοδοι ανακάλυψης γονιδίων τουCraig Venter—τροφοδοτημένες από την οικονομική υπόσχεση της κατοχύρωσης γονιδίων από τηνCelera Genomics—οδήγησαν σε ένα διαγωνισμό μεταξύ ιδιωτών και δημοσίου γιατην αλληλούχιση που τέλειωσε με συμβιβασμό καιτο πρώτο προσχέδιο της ακολουθίας του ανθρώπινου DNA που ανακοινώθηκε το 2000.[104]
↑Mehmet Bayrakdar, "Al-Jahiz And the Rise of Biological Evolutionism", The Islamic Quarterly, Third Quarter, 1983, London.
↑Conway Zirkle (1941), Natural Selection before the "Origin of Species", Proceedings of the American Philosophical Society84 (1): 71–123.
↑Frank N. Egerton, "A History of the Ecological Sciences, Part 6: Arabic Language Science - Origins and Zoological", Bulletin of the Ecological Society of America, April 2002: 142–146 [143]
↑Lawrence I. Conrad (1982), "Taun and Waba: Conceptions of Plague and Pestilence in Early Islam", Journal of the Economic and Social History of the Orient25 (3), σσ 268–307 [278].
↑Fahd, Toufic. Botany and agriculture, σελ. 815., στησ. 815., στο Morelon, Régis & Roshdi Rashed (1996), Encyclopedia of the History of Arabic Science, vol. 3, Routledge, ISBN 0-415-12410-7
↑G. Stolyarov II (2002), "Rhazes: The Thinking Western Physician", The Rational Argumentator, Issue VI.
↑D. Craig Brater and Walter J. Daly (2000), "Clinical pharmacology in the Middle Ages: Principles that presage the 21st century", Clinical Pharmacology & Therapeutics67 (5), σσ 447–450 [449].
↑Amber Haque (2004), "Psychology from Islamic Perspective: Contributions of Early Muslim Scholars and Challenges to Contemporary Muslim Psychologists", Journal of Religion and Health43 (4), σσ 357–377 [375].
↑Rabie E. Abdel-Halim (2006), "Contributions of Muhadhdhab Al-Deen Al-Baghdadi to the progress of medicine and urology", Saudi Medical Journal27 (11): 1631–1641.
↑Rabie E. Abdel-Halim (2005), "Contributions of Ibn Zuhr (Avenzoar) to the progress of surgery: A study and translations from his book Al-Taisir", Saudi Medical Journal 2005· Vol. 26 (9): 1333–1339.
↑Emilie Savage-Smith (1996), "Medicine", στο Roshdi Rashed, ed., Encyclopedia of the History of Arabic Science, Τόμος 3, σσ 903–962 [951–952]. Routledge, London and New York.
↑Diane Boulanger (2002), "The Islamic Contribution to Science, Mathematics and Technology", OISE Papers, στοSTSE Education, Vol. 3.
↑ 31,031,1Dr. Sulaiman Oataya (1982), "Ibn ul Nafis has dissected the human body", Symposium on Ibn al-Nafis, Second International Conference on Islamic Medicine: Islamic Medical Organization, Kuwait (όρα Ibn ul-Nafis has Dissected the Human BodyΑρχειοθετήθηκε 2009-10-23 στοWayback Machine., Encyclopedia of Islamic World).
↑S. A. Al-Dabbagh (1978). "Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation", The Lancet1, σ 1148.
↑Husain F. Nagamia (2003), "Ibn al-Nafīs: A Biographical Sketch of the Discoverer of Pulmonary and Coronary Circulation", Journal of the International Society for the History of Islamic Medicine1, σσ 22–28.
↑Chairman's Reflections (2004), "Traditional Medicine Among Gulf Arabs, Part II: Blood-letting", Heart Views5 (2), σσ 74–85 [80].
↑Dr. Abu Shadi Al-Roubi (1982), "Ibn Al-Nafis as a philosopher", Symposium on Ibn al-Nafis, Second International Conference on Islamic Medicine: Islamic Medical Organization, Kuwait (όρα Ibn al-Nafis As a PhilosopherΑρχειοθετήθηκε 2008-02-06 στοWayback Machine., Encyclopedia of Islamic World).
↑Nahyan A. G. Fancy (2006), "Pulmonary Transit and Bodily Resurrection: The Interaction of Medicine, Philosophy and Religion in the Works of Ibn al-Nafīs (died 1288)", σσ 3 and 6, Electronic Theses and Dissertations, University of Notre Dame.[1]Αρχειοθετήθηκε 2015-04-04 στοWayback Machine.
↑Mayr, The Growth of Biological Thought, σσ 91–94:
"As far as biology as a whole is concerned, it was not until the late eighteenth and early nineteenth century that the universities became centers of biological research."
↑Mayr, The Growth of Biological Thought, σσ 94–95, 154–158
↑Mayr, The Growth of Biological Thought, σσ 166–171
↑Mayr, The Growth of Biological Thought, σσ 343–357
↑Mayr, The Growth of Biological Thought, κεφάλαιο 10: "Darwin's evidence for evolution and common descent"· and κεφάλαιο 11: "The causation of evolution: natural selection"· Larson, Evolution, κεφάλαιο 3
↑Larson, Evolution, κεφάλαιο 5: "Ascent of Evolutionism"· δείτε επίσης: Bowler, The Eclipse of Darwinism· Secord, Victorian Sensation
↑Garland Allen, Thomas Hunt Morgan: The Man and His Science (1978), κεφάλαιο 5· δείτε επίσης: Kohler, Lords of the Fly and Sturtevant, A History of Genetics
↑Smocovitis, Unifying Biology, κεφάλαιο 5· δείτε επίσης: Mayr and Provine (eds.), The Evolutionary Synthesis
↑Gould, The Structure of Evolutionary Theory, κεφάλαιο 8· Larson, Evolution, κεφάλαιο 12
↑Morange, A History of Molecular Biology, κεφάλαια 3, 4, 11, and 12· Fruton, Proteins, Enzymes, Genes, κεφάλαιο 8· on the Meselson-Stahl experiment, see: Holmes, Meselson, Stahl, and the Replication of DNA
↑Γιατη μοριακή βιολογία στο Caltech, βλ. Kay, The Molecular Vision of Life, κεφάλαια 4–8· γιατο εργαστήριο του Καίμπριτζ, δείτε de Chadarevian, Designs for Life· για συγκρίσεις μετο Ινστιτούτο Παστέρ, δείτε Creager, "Building Biology across the Atlantic"
↑de Chadarevian, Designs for Life, κεφάλαια 4 και 7
Allen, Garland E. Thomas Hunt Morgan: The Man and His Science. Princeton University Press: Princeton, 1978. ISBN 0-691-08200-6
Allen, Garland E. Life Science in the Twentieth Century. Cambridge University Press, 1975.
Annas, Julia Classical Greek Philosophy. In Boardman, John· Griffin, Jasper· Murray, Oswyn (ed.) The Oxford History of the Classical World. Oxford University Press: New York, 1986. ISBN 0-19-872112-9
Barnes, Jonathan Hellenistic Philosophy and Science. In Boardman, John· Griffin, Jasper· Murray, Oswyn (ed.) The Oxford History of the Classical World. Oxford University Press: New York, 1986. ISBN 0-19-872112-9
Bowler, Peter J. The Earth Encompassed: A History of the Environmental Sciences. W. W. Norton & Company: New York, 1992. ISBN 0-393-32080-4
Bowler, Peter J. The Eclipse of Darwinism: Anti-Darwinian Evolution Theories in the Decades around 1900. The Johns Hopkins University Press: Baltimore, 1983. ISBN 0-8018-2932-1
Bowler, Peter J. Evolution: The History of an Idea. University of California Press, 2003. ISBN 0-520-23693-9.
Browne, Janet. The Secular Ark: Studies in the History of Biogeography. Yale University Press: New Have, 1983. ISBN 0-300-02460-6
Bud, Robert. The Uses of Life: A History of Biotechnology. Cambridge University Press: London, 1993. ISBN 0-521-38240-8
Caldwell, John. "Drug metabolism and pharmacogenetics: the British contribution to fields of international significance." British Journal of Pharmacology, Vol. 147, Issue S1 (January 2006), σσ S89–S99.
Coleman, William Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function, and Transformation. Cambridge University Press: New York, 1977. ISBN 0-521-29293-X
Creager, Angela N. H. The Life of a Virus: Tobacco Mosaic Virus as an Experimental Model, 1930–1965. University of Chicago Press: Chicago, 2002. ISBN 0-226-12025-2
Creager, Angela N. H. "Building Biology across the Atlantic," essay review in Journal of the History of Biology, Vol. 36, No. 3 (September 2003), σσ 579–589.
de Chadarevian, Soraya. Designs for Life: Molecular Biology after World War II. Cambridge University Press: Cambridge, 2002. ISBN 0-521-57078-6
Davies, Kevin. Cracking the Genome: Inside the Race to Unlock Human DNA. The Free Press: New York, 2001. ISBN 0-7432-0479-4
Dietrich, Michael R. "Paradox and Persuasion: Negotiating the Place of Molecular Evolution within Evolutionary Biology," in Journal of the History of Biology, Vol. 31 (1998), σσ 85–111.
Fruton, Joseph S. Proteins, Enzymes, Genes: The Interplay of Chemistry and Biology. Yale University Press: New Haven, 1999. ISBN 0-300-07608-8
Gottweis, Herbert. Governing Molecules: The Discursive Politics of Genetic Engineering in Europe and the United States. MIT Press: Cambridge, MA, 1998. ISBN 0-262-07189-4
Gould, Stephen Jay. The Structure of Evolutionary Theory. The Belknap Press of Harvard University Press: Cambridge, 2002. ISBN 0-674-00613-5
Hagen, Joel B. An Entangled Bank: The Origins of Ecosystem Ecology. Rutgers University Press: New Brunswick, 1992. ISBN 0-8135-1824-5
Hall, Stephen S. Invisible Frontiers: The Race to Synthesize a Human Gene. Atlantic Monthly Press: New York, 1987. ISBN 0-87113-147-1
Holmes, Frederic Lawrence. Meselson, Stahl, and the Replication of DNA: A History of "The Most Beautiful Experiment in Biology". Yale University Press: New Haven, 2001. ISBN 0-300-08540-0
Junker, Thomas. Geschichte der Biologie. C. H. Beck: München, 2004.
Kay, Lily E. The Molecular Vision of Life: Caltech, The Rockefeller Foundation, and the Rise of the New Biology. Oxford University Press: New York, 1993. ISBN 0-19-511143-5
Kohler, Robert E. Lords of the Fly: Drosophila Genetics and the Experimental Life. Chicago University Press: Chicago, 1994. ISBN 0-226-45063-5
Kohler, Robert E. Landscapes and Labscapes: Exploring the Lab-Field Border in Biology. University of Chicago Press: Chicago, 2002. ISBN 0-226-45009-0
Krimsky, Sheldon. Biotechnics and Society: The Rise of Industrial Genetics. Praeger Publishers: New York, 1991. ISBN 0-275-93860-3
Larson, Edward J. Evolution: The Remarkable History of a Scientific Theory. The Modern Library: New York, 2004. ISBN 0-679-64288-9
Lennox, James (15 Φεβρουαρίου 2006). «Aristotle's Biology». Stanford Encyclopedia of Philosophy. Ανακτήθηκε στις 28 Οκτωβρίου 2006.
Lovejoy, Arthur O. The Great Chain of Being: A Study of the History of an Idea. Harvard University Press, 1936. Reprinted by Harper & Row, ISBN 0-674-36150-4, 2005 paperback: ISBN 0-674-36153-9.
Magner, Lois N. A History of the Life Sciences, third edition. Marcel Dekker, Inc.: New York, 2002. ISBN 0-8247-0824-5
Mason, Stephen F. A History of the Sciences. Collier Books: New York, 1956.
Mayr, Ernst. The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance. The Belknap Press of Harvard University Press: Cambridge, Massachusetts, 1982. ISBN 0-674-36445-7
Mayr, Ernst and William B. Provine, eds. The Evolutionary Synthesis: Perspectives on the Unification of Biology. Harvard University Press: Cambridge, 1998. ISBN 0-674-27226-9
Morange, Michel. A History of Molecular Biology, translated by Matthew Cobb. Harvard University Press: Cambridge, 1998. ISBN 0-674-39855-6
Rabinbach, Anson. The Human Motor: Energy, Fatigue, and the Origins of Modernity. University of California Press, 1992. ISBN 0-520-07827-6
Rabinow, Paul. Making PCR: A Story of Biotechnology. University of Chicago Press: Chicago, 1996. ISBN 0-226-70146-8
Raby, Peter. Bright Paradise: Victorian Scientific Travellers. Princeton University Press: Princeton, 1997. ISBN 0-691-04843-6
Rothman, Sheila M. and David J. Rothman. The Pursuit of Perfection: The Promise and Perils of Medical Enhancement. Vintage Books: New York, 2003. ISBN 0-679-75835-6
Rudwick, Martin J.S. The Meaning of Fossils. The University of Chicago Press: Chicago, 1972. ISBN 0-226-73103-0
Sapp, Jan. Genesis: The Evolution of Biology. Oxford University Press: New York, 2003. ISBN 0-19-515618-8
Secord, James A. Victorian Sensation: The Extraordinary Publication, Reception, and Secret Authorship of Vestiges of the Natural History of Creation. University of Chicago Press: Chicago, 2000. ISBN 0-226-74410-8
Serafini, Anthony The Epic History of Biology, Perseus Publishing, 1993.
Smocovitis, Vassiliki Betty. Unifying Biology: The Evolutionary Synthesis and Evolutionary Biology. Princeton University Press: Princeton, 1996. ISBN 0-691-03343-9
Sulston, John. The Common Thread: A Story of Science, Politics, Ethics and the Human Genome. National Academy Press, 2002. ISBN 0-309-08409-1
Summers, William C. Félix d'Herelle and the Origins of Molecular Biology, Yale University Press: New Haven, 1999. ISBN 0-300-07127-2
Thackray, Arnold, ed. Private Science: Biotechnology and the Rise of the Molecular Sciences. University of Pennsylvania Press: Philadelphia, 1998. ISBN 0-8122-3428-6
Wilson, Edward O. Naturalist. Island Press, 1994.
Zimmer, Carl. Evolution: the triumph of an idea. HarperCollins: New York, 2001. ISBN 0-06-113840-1
