Биология представляет собой одно из наиболее масштабных научных направлений, в состав которого входят различные разделы. Актуальность данных разделов была различной в разные исторические этапы, что связано со становлением и развитием научного знания, а также с появлением многие технологий и изобретений.
К базовым областям биологии относятся следующие:
В свою очередь, вышеперечисленные разделы биологической науки делятся на более мелкие подразделения. Так, в состав зоологии входят энтомология (наука о насекомых), ихтиология (наука о рыбах), герпетология (наука о рептилиях), орнитология (наука птицах) и др. Анатомия подразделяется на анатомию растений, животных и человека.
Также следует отметить, что для современного уровня развития биологии характерным является интеграция различных разделов со смежными областями научного знания. К интегрированным разделам относятся биохимия, биогеография, биофизика, естественная информатика и др.
Так, биохимия занимается исследованием различных химических процессов, происходящих в живых организмах, а также строением молекул в живых системах.
Данное направление активно развивается благодаря современным достижениям:
Достижения биохимии активно используются в медицине, фармацевтике, пищевой и косметической промышленности.
Такое интегрированное направление, как биогеография, начало своё развитие благодаря многочисленным путешествиям исследователей. Ещё в античный период философы совершали путешествия и экспедиции, в которых изучали различные растения и животные.
Так, древнегреческий философ Аристотель благодаря своим путешествиям смог описать более 500 видов организмов.
Дальнейшее развитие биогеографическое направление получило в Эпоху Великих географических открытий, которая стала возможной благодаря развитию кораблестроения в Европе. Исследователи стали совершать длительные морские путешествия, в ходе которых получали новые сведения об организмах, с которыми ранее не сталкивались.
Благодаря развитию биогеографии, исследователи выявили основные ареалы для многих видов, смогли определить факторы, в которых могут существовать те или иные виды живых организмов, установили причины неравномерности разделения видов, провели анализ связи внешнего облика и внутреннего строения со средой обитания живых организмов.
В связи с тенденцией к использованию научных достижений в практической деятельности в настоящее время активно развиваются прикладные разделы биологической науки. Как правило, прикладные области связаны с переносом биологических знаний в искусственные условия.
Так, в последние годы большое значение получает биотехнология – направление, занимающееся различными операциями с живыми организмами и их частями с целью производства продуктов питания, медикаментов, а также создания новых организмов.
Например, культивирование растений In vitro имеет важное значение для получения оздоровленного посадочного материала, организмов с желаемыми ценными признаками в массовом количестве и в короткие сроки. Сущность культивирования растений in vitro состоит в введении растительных эксплантов, предварительно прошедших необходимую обработку и стерилизацию, в специально приготовленную питательную среду, где они начинают своё развитие в определенных условиях под постоянным наблюдением. При этом растения освобождаются от различных вирусов и заболеваний. При культивировании пыльников возможно получение гаплоидов, что значительно повышает вероятность развития ценных признаков.
Исследователи считают, что со временем культивирование растений in vitro позволит избежать дефицита в продуктах питания, который может возникнуть в ходе дальнейшего развития человеческой цивилизации.
Генетическая инженерия также является перспективным инновационным прикладным направлений биологии. Оно позволяет осуществлять различные манипуляции на уровне хромосом. Учёные надеются, что со временем генетическая инженерия достигнет такого уровня, на котором станет возможным излечение от сложных генетических заболеваний.
Важной прикладной областью генетики является селекция, сущность которой состоит в получении новых сортов культурных растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.
Селекция известна в научном развитии и в практической деятельности ещё с первой половины двадцатого века, однако путь её был весьма сложным вследствие непринятия законов генетики в один из периодов развития советской научной мысли.
В настоящее время определены основные центры происхождения культурных растений, созданы новые ценные породы, сорта и штаммы. При этом российские учёные являются авторами многих достижений в данной области.
Так, Иван Владимирович Мичурин, в честь которого сейчас назван первый российский город-наукоград в области садоводства, создал большое количество новых сортов яблони, вишни, сливы, груши, ягодных и декоративных культур, а также явился автором отдалённых гибридов (вишне-черешневого, вишне-черёмухового и др).
В целом в развитии важнейших областей биологии отмечаются следующие тенденции: