Histoire de biologie

L'histoire de de la biologie trace l'étude du monde vivant d'antique aux temps modernes. Bien que le concept de la biologie de comme champ logique simple ait surgi au 19ème siècle, les sciences biologiques ont émergé des traditions de de la médecine et de l'histoire naturelle atteignant de nouveau au Galen et au Aristote en Grèce antique. Au cours de la Renaissance et de la période moderne tôt, la pensée biologique a été révolutionnée par un intérêt remplacé pour l'empirisme et la découverte de beaucoup d'organizations originales. En avant dans ce mouvement étaient le Vesalius et le Harvey , qui a employé l'expérimentation et l'observation soigneuse en physiologie, et les naturalistes tels que le Linnaeus et le Buffon qui ont commencé au classifient la diversité de la vie et du disque de fossile de , aussi bien que le développement et le comportement des organizations. La microscopie a indiqué le monde précédemment inconnu des micro-organismes, étendant le fond pour la théorie de cellules de . L'importance croissante de la théologie normale , en partie une réponse de à l'élévation de philosophie mécanique , a encouragé la croissance de l'histoire naturelle (bien qu'elle a renforcé l'argument de de la conception ).

Au cours des 18èmes et 19èmes siècles, les sciences biologiques telles que la botanique et la zoologie sont devenues de plus en plus professionnel Lavoisier des disciplines scientifiques et d'autres physiciens ont commencé à relier les mondes animés et inanimés par la physique et la chimie. les Explorateur-naturalistes tels que le Alexandre von Humboldt ont étudié l'interaction entre les organizations et leur environnement, et les manières ce rapport dépend du geography&mdash ; jeter les fondements pour la biogéographie , l'écologie et l'éthologie . Les naturalistes ont commencé à rejeter le Essentialism et à considérer l'importance de l'extinction et la mutabilité de des espèces . La théorie de cellules de a fourni une nouvelle perspective sur la base fondamentale de la vie. Ces développements, aussi bien que les résultats de l'embryologie et de la paléontologie , ont été synthétisés dans la théorie de s de l'évolution par la sélection naturelle . La fin du 19ème siècle a vu la chute de la génération spontanée et l'élévation de la théorie de germe de de la maladie , bien que le mécanisme de la transmission soit demeuré un mystère.

En début du 20ème siècle, la redécouverte du travail du de Mendel de a mené au développement rapide de la génétique par chasse Morgan à Thomas de et ses étudiants, et par les années 30 la combinaison de la génétique de population et sélection naturelle dans le " ; " neo-Darwinian de la synthèse ;. Les nouvelles disciplines se sont développées rapidement, particulièrement après Watson et crampe a proposé la structure d'ADN . Après l'établissement du dogme central et la fissuration de du code génétique , la biologie a été en grande partie dédoublée entre le &mdash organismal de la biologie de ; les champs qui traitent les organizations et les groupes entiers d'organisms&mdash ; et les champs se sont rapportés au la biologie moléculaire cellulaire de de et de . Par le 20ème siècle en retard, les nouveaux champs comme la génomique et le Proteomics renversaient cette tendance, avec les biologistes organismal employant des techniques moléculaires, et biologistes moléculaires et de cellules étudiant l'effet entre les gènes et l'environnement, aussi bien que la génétique des populations normales des organizations.

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Étymologie de " ; biology" ;

La biologie mot est constituée en combinant le βίος grec du (bios), signifiant le " ; life" ; , et le suffixe « - logy », signifiant le " ; of" de la science ; , " ; of" de la connaissance ; , " ; of" d'étude ; , basé sur le λεγειν grec de verbe, « legein » = " ; au select" ; , " ; au gather" ; (cf. le λόγος de nom, « logos » = " ; word" ;). La biologie limite dans son sens moderne semble avoir été présentée indépendamment par le Karl Friedrich Burdach (en 1800), le Gottfried Reinhold Treviranus (der de Biologie de oder Philosophie lebenden Natur , 1802) et le Jean-Baptiste Lamarck ( Hydrogéologie , 1802). Le mot lui-même apparaît au titre du volume 3 de dogmaticae sive de physicae de naturalis de Philosophiae de de s : Geologia, biologia, generalis et dendrologia de phytologia, ont édité en 1766.

Avant la biologie de , il y avait plusieurs termes utilisés pour l'étude des animaux et des plantes. l'histoire naturelle de s'est rapportée aux aspects descriptifs de la biologie, bien qu'elle ait également inclus la minéralogie et d'autres champs sans enzymes ; des Moyens Âges par la Renaissance, le cadre unifying de l'histoire naturelle était les naturae de scala de ou chaîne de grande d'être . la philosophie normale de et le la théologie normale a entouré la base conceptuelle et métaphysique de la faune de plante et, traitant des problèmes de pourquoi les organizations existent et se comportent la manière qu'elles font, cependant ces sujets ont également inclus ce qui est maintenant la géologie , la physique , la chimie , et l'astronomie . La physiologie et la pharmacologie (botanique) étaient la province de la médecine. Botanique de , zoologie de , et (dans le cas des fossiles) histoire naturelle remplacée par géologie de et philosophie normale de aux 18èmes et 19èmes siècles avant que la biologie de ait été largement adoptée.

La connaissance antique et médiévale

La connaissance biologique dans les cultures tôt

Histoire du monde|Histoire d'agriculture Les premiers humains doivent avoir eu et passés sur la connaissance au sujet des plantes et des animaux pour augmenter leurs possibilités de survie. Ceci a pu avoir inclus la connaissance de l'anatomie humaine et animale et des aspects du comportement animal (tels que des modèles de migration). Cependant, le tournant du premier commandant dans la connaissance biologique est venu avec la révolution néolithique il y a environ 10. Les humains ont domestiqué la première fois des usines pour que l'agriculture, puis les animaux du bétail accompagnent les sociétés sédentaires en résultant.

Les cultures antiques du Mésopotamie , le Egypte , le sous-continent indien , et Chine (notamment) avaient sophistiqué les systèmes des connaissances philosophiques, religieuses, et techniques qui ont entouré le monde vivant, et des mythes de création souvent portés sur un certain aspect de la vie . Cependant, les racines de la biologie moderne sont habituellement tracées de nouveau à la tradition séculaire du de la philosophie du grec ancien de .

Traditions biologiques du grec ancien

Médecine en Grèce antique Les philosophes Pré-Socratiques ont posé beaucoup de questions sur la vie mais ont produit peu de connaissance systématique d'interest&mdash spécifiquement biologique ; cependant les tentatives du Atomists d'expliquer la vie en termes purement physiques se reproduiraient périodiquement par l'histoire de la biologie. Cependant, les théories médicales de Hippocrate et de ses disciples, particulièrement Humorism , ont eu un impact durable.

Le Aristote de philosophe était le disciple le plus influent du monde vivant de l'antiquité . Bien que ses premiers travaux en philosophie normale aient été spéculatifs, les écritures biologiques postérieures d'Aristote étaient plus empiriques, se concentrant sur la causation biologique et la diversité de la vie. Il a fait des observations innombrables de la nature, particulièrement des habitudes et des attributs des plantes et des animaux dans le monde autour de lui, qu'il a consacré une attention considérable au classant par catégorie. En tout, Aristote a classifié 540 espèces animales, et a disséqué au moins 50. Il a cru que les buts intellectuels, les causes formelles ont guidé tous les processus normaux.

Aristote, et presque tous les disciples après lui jusqu'au XVIIIème siècle, cru que des créatures ont été arrangées dans une balance évaluée de la perfection se levant des usines sur jusqu'à des humains : les naturae de scala de ou chaîne de grande d'être . Le successeur d'Aristote à la salle de conférence , Theophrastus , a écrit une série de livres sur le botany&mdash ; l'histoire de du &mdash des usines ; ce qui a survécu comme contribution la plus importante de l'antiquité à la botanique, même dans les Moyens Âges . Plusieurs des noms de Theophrastus survivent dans des temps modernes, tels que les carpos de pour le fruit, et le pericarpion de pour le navire de graine. Le Pline l'aîné a été également connu pour sa connaissance des usines et de la nature, et était le compilateur le plus prolifique des descriptions zoologiques.

Quelques disciples dans la période hellénistique sous le &mdash de Ptolemies ; en particulier Herophilus de Chalcedon et Erasistratus de &mdash de Chios ; le travail physiologique d'Aristote modifié, même effectuant des dissections et des vivisections expérimentales. Le Claudius Galen est devenu l'autorité la plus importante sur la médecine et l'anatomie. Bien que quelques atomists antiques tel que le Lucretius aient contesté le point de vue aristotélicien téléologique du que tous les aspects de la vie sont le résultat de la conception ou but, téléologie (et après que l'élévation de christianisme, la théologie normale ) resteraient centraux à la pensée biologique essentiellement jusqu'aux 18èmes et 19èmes siècles. Dans les mots du Ernst Mayr , " ; Rien de n'importe quelle vraie conséquence ne s'est produite dans la biologie après Lucretius et Galen jusqu'au Renaissance." ; Les idées des traditions grecques de l'histoire naturelle et de la médecine ont survécu, mais elles ont été généralement prises inconditionnel.

La connaissance médiévale

Le déclin de l'empire romain a mené à la disparition ou à la destruction de beaucoup de connaissance, bien que les médecins aient toujours incorporé beaucoup d'aspects de la tradition grecque à la formation et à la pratique. Dans le Byzance et le monde islamique du , plusieurs des travaux grecs ont été traduits en arabe et plusieurs des travaux d'Aristote ont été préservés. Pendant les Moyens Âges élevés , quelques disciples européens tels que le Hildegard de Bingen , le Albertus Magnus , et le Frederick II ont augmenté le canon d'histoire naturelle. L'élévation de d'universités européennes , cependant importante pour le développement de la physique et de la philosophie, a eu peu d'impact sur la bourse biologique.

La Renaissance et développements modernes précoces

Histoire de l'anatomie|Révolution scientifique La Renaissance européenne a apporté l'intérêt augmenté pour l'histoire naturelle empirique et la physiologie. En 1543, le Andreas Vesalius a inauguré l'ère moderne de la médecine occidentale avec son fabrica humain de corporis de De humani de traité de l'anatomie séminal, qui a été basé sur la dissection des cadavres. Vesalius était le premier dans une série d'anatomistes qui ont graduellement remplacé le Scholasticism par l'empirisme dans la physiologie et la médecine, comptant sur une expérience de première main plutôt que l'autorité et le raisonnement abstrait. Par l'intermédiaire du Herbalism , la médecine était également indirectement la source d'empirisme remplacé dans l'étude des usines. Le Otto Brunfels , le Bock de Hieronymus de et le Leonhart Fuchs ont écrit intensivement sur les usines sauvages, le commencement d'une approche nature-basée à la gamme complète de la flore. &mdash des bestiaires ; un genre qui combine la connaissance normale et figurative de l'animals&mdash ; est également devenu plus sophistiqué, particulièrement avec le travail du William Turner , du Pierre Belon , du Guillaume Rondelet , du Conrad Gessner , et du Ulisse Aldrovandi .

Des artistes tels que le Albrecht Dürer et le Leonardo Da Vinci , travaillant souvent avec des naturalistes, ont été également intéressés aux corps des animaux et des humains, étudiant la physiologie en détail et contribuant à la croissance de la connaissance anatomique. Les traditions de l'alchimie et de la magie normale , particulièrement dans le travail du Paracelsus , ont également étendu la réclamation à la connaissance du monde vivant. Les alchimistes ont soumis la matière organique à l'analyse chimique et ont expérimenté libéralement avec la pharmacologie biologique et minérale . Ce faisait partie d'une plus grande transition dans les visions mondiales (l'élévation de la philosophie mécanique ) qui a continué dans le XVIIème siècle, comme métaphore traditionnelle de nature de car l'organization a été remplacée par la nature de comme métaphore de la machine . clear=all/> de

Dix-septièmes et dix-huitième siècles

Histoire de la systématique d'usine

Prolongeant le travail de Vesalius dans des expériences sur les corps vivants encore (des humains et des animaux), le William Harvey et d'autres philosophes normaux ont étudié les rôles du sang, des veines et des artères. De motu cordis de Harvey en 1628 était le commencement de l'extrémité pour la théorie galénique, et à côté le études de s de Santorio Santorio de des 'de métabolisme, elle a servi de modèle influent des approches quantitatives à la physiologie.

En XVIIème siècle tôt, le micro-monde de la biologie commençait juste à s'ouvrir. Quelques lensmakers et philosophes normaux avaient créé les microscopes bruts depuis le XVIème siècle en retard, et le Robert Hooke a édité le séminal Micrographia de basé sur des observations avec son propre microscope composé en 1665. Mais il n'était pas jusqu'aux améliorations spectaculaires de d'Antony van Leeuwenhoek's de du commencement lensmaking dans le 1670s&mdash ; finalement production du rapport optique de jusqu'à 200 fois avec un lens&mdash simple ; ce les disciples ont découvert les spermatozoïdes , les bactéries , l'Infusoria et l'étrangeté et la diversité fines de la vie microscopique. Investigations semblables par le janv. Swammerdam mené au nouvel intérêt pour l'entomologie et construit les techniques de base de la dissection microscopique et du souillant .

Car le monde microscopique augmentait, le monde macroscopique était craintif. Les botanistes tels que le rayon de John de ont travaillé pour incorporer la pléthore d'organizations nouvellement découvertes embarquées de l'autre côté du globe dans une taxonomie logique, et une théologie logique (théologie normale ). La discussion au-dessus d'une autre inondation, le Noachian , a catalysé le développement de la paléontologie ; en le 1669 Nicholas Steno a édité un essai sur la façon dont les restes de la matière organique pourraient être emprisonnés dans les couches de sédiment et être minéralisés pour produire les fossiles bien que les idées de Steno au sujet du fossilization aient été bien connues et beaucoup discuté parmi les philosophes normaux, une origine organique pour tous les fossiles ne seraient pas acceptés par tous les naturalistes jusqu'à la fin du XVIIIème siècle dû à la discussion philosophique et théologique au sujet des issues telles que l'âge de l'extinction de la terre et de .

systématisant , appelant et classifiant l'histoire naturelle dominée tout au long d'une grande partie de la 17ème et des XVIIIème siècle. Le Carolus Linnaeus a édité une taxonomie de base pour le monde normal en 1735 (des variations dont ont été en service depuis), et dans les 1750s a présenté les noms scientifiques pour toutes ses espèces. Tandis que Linnaeus concevait des espèces en tant que les parties invariables d'une hiérarchie conçue, l'autre grand naturaliste du XVIIIème siècle, le Georges-Louis Leclerc, le Comte de Buffon , les espèces traitées en tant que catégories artificielles et formes vivantes comme malleable&mdash ; même suggestion de la possibilité de la descente commune . Bien qu'il ait été opposé à l'évolution, Buffon est une personne clé dans l'histoire de la pensée évolutionnaire ; son travail influencerait les théories évolutionnaires de Lamarck et de Darwin .

La découverte et la description de nouvelles espèces et la collection de spécimens sont devenues une passion des messieurs scientifiques et d'une entreprise lucrative pour des entrepreneurs ; beaucoup de naturalistes ont voyagé le globe à la recherche de la connaissance scientifique et de l'aventure.

19ème siècle : l'apparition des disciplines biologiques

Vers le haut de par le 19ème siècle, la portée de la biologie a été en grande partie divisée entre la médecine, qui a étudié des questions de forme et de fonction (c., physiologie), et l'histoire naturelle, qui a été concernée par la diversité de la vie et des interactions parmi différentes formes de la vie et entre la vie et sans vie. D'ici 1900, beaucoup de ces domaines a recouvert, alors que l'histoire naturelle et (et sa philosophie normale de contre-parties) avaient en grande partie mené au disciplines&mdash scientifique plus spécialisé ; Cytologie , bactériologie , morphologie , embryologie , géographie , et géologie .

Histoire naturelle et philosophie normale

La science de Humboldtian Le voyage répandu par des naturalistes dans le tôt au mi-dix-neuvième siècle a eu comme conséquence une richesse de nouvelles informations sur la diversité et la distribution de la matière organique. D'importance particulière était le travail du Alexandre von Humboldt , qui a analysé le rapport entre les organizations et leur environnement (c., le domaine d'histoire naturelle ) using les approches quantitatives de la philosophie normale (c., physique de et de la chimie ). Le travail de Humboldt a jeté les fondements de la biogéographie et a inspiré plusieurs générations des scientifiques.

Géologie et paléontologie

Histoire de géologie|Histoire de la paléontologie La discipline naissante de la géologie a également réuni l'histoire naturelle et la philosophie normale plus étroites ; l'établissement de la colonne stratigraphique a lié la distribution spacial des organizations à leur distribution temporelle, un précurseur principal aux concepts de l'évolution. Le Georges Cuvier et d'autres a fait de grands pas en anatomie comparative et paléontologie vers la fin des 1790s et des 1800s tôt. Dans une série de conférences et de papiers qui ont fait des comparaisons détaillées entre les mammifères et le fossile vivants reste Cuvier pouvait établir que les fossiles étaient des restes des espèces qui ont eu le &mdash éteint devenu du ; plutôt qu'étant restes des espèces encore vivantes ailleurs dans le monde, comme eu largement cru. Fossiles découverts et décrits par le Gideon Mantell , le William Buckland , le Mary Anning , et le Richard Owen notamment aidée à établir qu'il y avait eu un « âge des reptiles » qui avaient précédé même les mammifères préhistoriques. Ces découvertes ont capturé l'imagination publique et ont concentré l'attention sur l'histoire de la vie sur terre. La plupart de ces géologues se sont tenues sur le Catastrophism , mais les principes influents de de de Charles Lyell de de la géologie (1830) ont popularisé l'uniformitarianism , une théorie de du de Hutton de qui a expliqué le passé et présent géologique sur un pied d'égalité.

Évolution et biogéographie

Histoire de pensée évolutionnaire La théorie évolutionnaire la plus significative avant que Darwin ait été celui du Jean-Baptiste Lamarck ; basé sur la transmission de des caractéristiques acquises (un mécanisme de transmission qui a été largement accepté jusqu'au 20ème siècle), il a décrit une chaîne du développement s'étendant du microbe le plus modeste aux humains. Le britannique Charles Darwin de naturaliste, combinant l'approche biogéographique de Humboldt, la géologie uniformitariste de Lyell, écritures du de Thomas Malthus de sur la croissance démographique, et sa propre expertise morphologique, a créé une théorie évolutionnaire plus réussie basée sur la sélection naturelle ; semblable Alfred Russel Wallace de fil d'évidence pour tirer indépendamment les mêmes conclusions.

La publication 1859 de la théorie de Darwin dans le sur l'origine des espèces au moyen de sélection naturelle, ou la conservation des courses favorisées dans la lutte pendant la vie est souvent considérée l'événement central dans l'histoire de la biologie moderne. La crédibilité établie de Darwin en tant que naturaliste, la tonalité sobre du travail, et surtout la force et le volume fins d'évidence présentés, permis l'origine de pour réussir où les travaux évolutionnaires précédents tels que les vestiges anonymes de de la création avaient échoué. La plupart des scientifiques ont été convaincus de la descente commune d'évolution et de vers la fin du 19ème siècle. Cependant, la sélection naturelle ne serait pas acceptée comme mécanisme primaire d'évolution jusque bien après le début du 20ème siècle, car la plupart des théories contemporaines d'hérédité ont semblé incompatibles avec la transmission de la variation aléatoire.

Wallace, suivant sur les premiers travaux du de Candolle , Humbolt et de Darwin, a apporté les contributions importantes à la zoogéographie . En raison de son intérêt pour le hypothosis de transmutation, il a prêté une attention particulière à la répartition géographique des espèces étroitement alliées pendant ses travaux sur le terrain d'abord dans le Amérique du Sud et puis dans l'archipel malais . Tandis que dans l'archipel il identifiait la ligne de Wallace de , qui fonctionne par le Spice Islands divisant la faune de l'archipel entre une zone asiatique et une zone de la Nouvelle-Guinée /Australian de . Sa question clé, quant à pourquoi la faune des îles avec de tels climats semblables devrait être si différente, pourrait seulement être répondue en considérant leur origine. En 1876 il a écrit à la répartition géographique des animaux , qui était terminée le travail de référence standard pour le demi-siècle, et d'une suite, la vie d'île de , en 1880 qui s'est concentré sur la biogéographie d'île. Il a prolongé le système de 6 zones développé par le Philip Sclater pour décrire la répartition géographique des oiseaux aux animaux de toutes les sortes. Sa méthode de tabuler des données sur les groupes animaux dans des zones géographiques a accentué les discontinuités ; et son appréciation d'évolution lui a permise de proposer les explications raisonnables, qui n'avaient pas été faites déja.

L'étude scientifique de l'hérédité s'est développée rapidement à la suite de l'origine du de Darwin des espèces avec le travail du Francis Galton et les biometricians l'origine de la génétique est habituellement tracés au travail 1866 du Gregor Mendel du moine , qui plus tard serait crédité des lois de de la transmission . Cependant, son travail n'a pas été identifié comme significatif jusqu'à 35 ans après. En attendant, une série de théories de transmission (basée sur Pangenesis , orthogenèse , ou d'autres mécanismes) ont été discutées et étudiées vigoureusement. L'embryologie et l'écologie sont également devenues les champs biologiques centraux, particulièrement comme liées à l'évolution et popularisées dans le travail du Ernst Haeckel . La majeure partie du travail du 19ème siècle sur l'hérédité, cependant, n'était pas dans le royaume de l'histoire naturelle, mais celui de la physiologie expérimentale.

Physiologie

Au cours du 19ème siècle, la portée de la physiologie a augmenté considérablement, d'un champ principalement médical-orienté à une recherche étendue sur les processus physiques et chimiques du life&mdash ; y compris des plantes, des animaux, et même des micro-organismes en plus de l'homme. Les choses vivantes de comme machines sont allées bien à une métaphore dominante dans (et au social) la pensée biologique.

Théorie de cellules, embryologie et théorie de germe

Les avances dans la microscopie ont également eu un impact profond sur la pensée biologique. Au 19ème siècle tôt, un certain nombre de biologistes ont indiqué l'importance centrale de la cellule . En 1838 et 1839, le Schleiden et le Schwann ont commencé à promouvoir les idées que (1) l'unité de base des organizations est la cellule et (2) que les différentes cellules ont toutes les caractéristiques de la vie , bien qu'elles se soient opposées à l'idée que (3) toutes les cellules viennent de la division d'autres cellules. Grâce au travail du Robert Remak et du Rudolf Virchow , cependant, par les 1860s la plupart des biologistes a accepté chacun des trois principes de ce qui est venu pour être connu en tant que théorie de cellules de .

La théorie de cellules a mené des biologistes re-envisager différentes organizations en tant qu'assemblages interdépendants de différentes cellules. Scientifiques dans le domaine en hausse de la cytologie , armé avec les microscopes de plus en plus puissants et nouveau le souillant des méthodes de , bientôt constatées que même les cellules étaient bien plus complexes que les chambres remplies de fluide homogènes de décrire par de premiers microscopistes. Le Robert Brown avait décrit le noyau en 1831, et vers la fin du 19ème siècle les cytologists ont identifié plusieurs des composants principaux de cellules : Les mitochondries des Centrosomes des chromosomes , les chloroplastes et d'autres structures ont fait la souillure traversante évidente. Entre le 1874 et 1884 Walther Flemming a décrit les étapes discrètes de la mitose, prouvant qu'elles n'étaient pas les objets façonnés de la souillure mais produit en cellules vivantes, et d'ailleurs, que les chromosomes ont doublé en nombre juste avant que la cellule se soit divisée et une cellule de fille a été produite. Une grande partie de la recherche sur la reproduction de cellules est venue ensemble dans théorie de s de Weismann le août 'd'hérédité : il a identifié le noyau (en particulier chromosomes) comme matériel héréditaire, a proposé la distinction entre les cellules somatiques et les cellules germinales (arguer du fait que le nombre de chromosome doit être divisé en deux pour des cellules germinales, un précurseur au concept de méiose ), et le théorie de s de Hugo de Vries adopté la 'de Pangenes Weismannism était extrêmement influente, particulièrement dans le nouveau domaine de l'embryologie expérimentale .

Par les mi 1850s la théorie de miasme de de la maladie a été en grande partie remplacée par la théorie de germe de de la maladie , créant l'intérêt étendu pour les micro-organismes et leurs interactions avec d'autres formes de la vie. Par les 1880s, la bactériologie devenait une discipline logique, particulièrement par le travail du Robert Koch , qui a présenté des méthodes pour élever les cultures pures sur les gels d'agar de contenant les aliments spécifiques dans les boîtes de Pétri De l'idée de longue date que la matière organique pourrait facilement provenir de la matière nonliving (génération spontanée ) a été attaquée dans une série d'expériences effectuées par le Louis Pasteur , alors que les discussions au-dessus du Vitalism contre le mécanisme (une issue éternelle de depuis l'époque d'Aristote et des atomists grecs) continuaient rapidement.

Élévation de chimie organique et de physiologie expérimentale

En chimie, une issue centrale était la distinction entre les substances organiques et inorganiques, particulièrement dans le cadre des transformations organiques telles que la fermentation et la putréfaction . Puisqu'Aristote ceux-ci avait été considéré essentiellement ( essentiel de ) des processus biologiques. Cependant, Friedrich Wöhler , Justus Liebig et d'autres pionniers du champ en hausse du &mdash de la chimie organique ; bâtiment sur le travail de Lavoisier&mdash ; prouvé que le monde organique pourrait souvent être analysé par des méthodes physiques et chimiques. En 1828 Wöhler a prouvé que l'urée organique de substance pourrait être créée par chimiques signifie qui n'impliquent pas la vie, fournissant un argument puissant contre le Vitalism . Extraits de cellules (" ; ferments" ;) cela pourrait effectuer des transformations chimiques ont été découverts, commençant par de la diastase en 1833, et vers la fin du 19ème siècle le concept des enzymes était bien établi, bien que des équations de la cinétique chimique ne soient pas appliquées aux réactions enzymatiques jusqu'au début du 20ème siècle.

Les physiologistes tels que le Claude Bernard ont exploré (par la vivisection et d'autres méthodes expérimentales) les fonctions chimiques et physiques des corps vivants à un degré sans précédent, étendant le fond pour l'endocrinologie (un champ de qui s'est développée rapidement après la découverte de la première hormone , du Secretin , en 1902), la biomécanique , et l'étude de la nutrition et de la digestion . L'importance et la diversité des méthodes expérimentales de physiologie, dans la médecine et la biologie, se sont développées nettement plus de la deuxième moitié du 19ème siècle. La commande et la manipulation des processus de la vie sont devenues un souci central, et l'expérience a été placée au centre de l'éducation biologique.

les sciences biologiques de 20ème siècle

Au début du 20ème siècle, la recherche biologique était en grande partie un effort professionnel. Cependant, la plupart de travail était encore effectué en mode de l'histoire naturelle , qui a souligné l'analyse morhphological et phylogénétique au-dessus des explications causales expérience-basées. Cependant, les physiologistes et les embryologists expérimentaux anti- du vitalist , particulièrement en Europe, étaient de plus en plus influents. Le succès énorme des approches expérimentales au développement, à l'hérédité, et au métabolisme dans les années 1900 et les années 10 a démontré la puissance de l'expérimentation dans la biologie. Dans les décennies suivantes, le travail expérimental a remplacé l'histoire naturelle comme mode dominant de recherche.

Écologie et science environnementale

Histoire de l'écologie

En début du 20ème siècle, des naturalistes ont été faits face avec l'augmentation de la pression d'ajouter la rigueur et de préférence l'expérimentation à leurs méthodes, comme les disciplines biologiques laboratoire-basées nouvellement en avant avaient fait. L'écologie avait émergé comme combinaison de la biogéographie avec le concept biogéochimique du cycle frayé par des chimistes ; les biologistes de champ ont développé des méthodes quantitatives telles que le Quadrat et ont adapté des instruments et des appareils-photo de laboratoire pour que le champ place plus loin leur travail indépendamment de l'histoire naturelle traditionnelle. Les zoologistes et les botanistes ont fait ce qu'ils pourraient atténuer l'imprévisibilité du monde vivant, exécutant des expériences de laboratoire et étudiant les environnements normaux semi-commandés tels que des jardins ; les nouveaux établissements comme la station de Carnegie de pour l'évolution expérimentale et le laboratoire biologique marin ont fourni des environnements plus commandés pour étudier des organizations pendant leurs cycles entiers de vie.

Le concept de la succession écologique , frayé dans les années 1900 et les années 10 par le fournisseur Cowles de Henry de et le Frederic Clements , était important en phytoécologie tôt. Les équations de Prédateur-proie de d'Alfred Lotka de , les études de du G. Evelyn Hutchinson de la biogéographie et de la structure biogéochimique des lacs et des fleuves (limnologie ) et les études de de Charles Elton de des chaînes alimentaires animal étaient des pionniers parmi la succession des méthodes quantitatives qui ont colonisé les spécialités écologiques se développantes. L'écologie est devenue une discipline indépendante dans les années 40 et les années 50 après que le Eugene P. Odum ait synthétisé plusieurs des concepts de l'écologie d'écosystème de , plaçant des rapports entre les groupes d'organizations (particulièrement matériel et rapports d'énergie) au centre du champ.

Dans les années 60, car les théoriciens évolutionnaires ont exploré la possibilité d'unités multiples de du choix , les écologistes se sont tournés vers des approches évolutionnaires. En écologie de population de , la discussion au-dessus du choix de groupe était brève mais vigoureuse ; d'ici 1970, la plupart des biologistes ont convenu que la sélection naturelle était rarement efficace au-dessus du niveau de différentes organizations. L'évolution des écosystèmes, cependant, est devenue un foyer durable de recherches. L'écologie a augmenté rapidement avec l'élévation du mouvement environnemental ; le programme biologique international a essayé de s'appliquer les méthodes de grande science (qui de avaient été si réussies en sciences physiques) à l'écologie d'écosystème et des problèmes environnementaux de pressurage, alors que les efforts indépendants sur une échelle plus petite tels que la biogéographie d'île de et la forêt expérimentale de ruisseau de Hubbard de aidée pour redéfinir la portée d'une discipline de plus en plus diverse.

La génétique classique, la synthèse moderne, et théorie évolutionnaire

Histoire de la génétique|Histoire des organizations modèles|Synthèse évolutionnaire moderne

1900 ont marqué la soi-disant redécouverte de de Mendel : Le Hugo de Vries , le Karl Correns , et le Erich von Tschermak sont indépendamment arrivés aux lois (qui de Mendel de n'étaient pas réellement présentes en travail de Mendel). Peu après, les cytologists (biologistes de cellules) ont proposé que les chromosomes aient été le matériel héréditaire. Entre 1910 et 1915, chasse Morgan à Thomas de et le " ; Drosophilists " dans sa mouche le laboratoire a forgé l'ideas&mdash ces deux ; les deux controversial&mdash ; dans le " ; theory" de Mendélien-chromosome ; de l'hérédité. Ils ont mesuré le phénomène de la tringlerie génétique et ont postulé que les gènes résident sur des chromosomes comme des perles sur la corde ; ils ont présumé le croisement de au-dessus de pour expliquer la tringlerie et ont construit les cartes génétiques avec du melanogaster de drosophile de de mouche à fruit, qui est devenu une organization employée couramment de modèle de .

Hugo de Vries a essayé de lier la nouvelle génétique avec l'évolution ; bâtiment sur son travail avec l'hybridation d'hérédité et de il a proposé une théorie de Mutationism , qui a été largement accepté en début du 20ème siècle. Le Lamarckism a également eu beaucoup d'adhérents. Le darwinisme a été vu comme incompatible avec les traits sans interruption variables étudiés par les biometricians , qui ont semblé seulement partiellement héritables. Dans les années 20 et le 1930s&mdash ; après l'acceptation du theory&mdash de Mendélien-chromosome ; l'apparition de la discipline de la génétique de population , avec le travail du R. Haldane et du Sewall Wright , a unifié l'idée de l'évolution par la sélection naturelle avec la génétique mendélienne , produisant la synthèse moderne . La transmission de des caractères acquis a été rejetée, alors que le mutationism menait pendant que les théories génétiques mûrissaient.

Dans la deuxième moitié du siècle les idées de la génétique de population ont commencé à être appliquées dans la nouvelle discipline de la génétique du comportement, du Sociobiology , et, particulièrement chez l'homme, de la psychologie évolutionnaire . En quelques années 60 le W. Hamilton et d'autres a développé des approches de la théorie des jeux rectangulaires pour expliquer l'altruisme d'une perspective évolutionnaire par le choix de parents de . L'origine possible des organizations plus élevées par le Endosymbiosis , et les approches contrastantes à l'évolution moléculaire dans le gène-ont centré la vue (qui a tenu le choix comme cause prédominante d'évolution) et la théorie neutre (qui de a fait à la dérive génétique un facteur clé) a engendré des discussions éternelles au-dessus de l'équilibre approprié du Adaptationism et d'éventualité dans la théorie évolutionnaire.

Dans le Stephen Jay Gould des années 70 et le Niles Eldredge a proposé la théorie de l'équilibre ponctué par qui soutient que le stasis est le dispositif le plus en avant du disque de fossile, et que les changements les plus évolutionnaires se produisent rapidement au-dessus relativement des courtes périodes. En le 1980 Luis Alvarez et le Walter Alvarez a proposé l'hypothèse qu'un événement d'impact de ait été responsable de l'événement Crétacé-Tertiaire d'extinction de . En outre au début des années 80, l'analyse statistique du disque fossile des organizations marines éditées par le Jack Sepkoski et le David M. Raup mènent à une meilleure appréciation d'importance des événements d'extinction de la masse de à l'histoire de la vie sur terre.

Biochimie, microbiologie, et biologie moléculaire

Histoire de la biochimie|Histoire de biologie moléculaire

Vers la fin du 19ème siècle où toutes les voies importantes de dopent le métabolisme avait été découvert, avec les contours de la synthèse de protéine et de métabolisme et d'urée d'acide gras. Dans les décennies tôt du 20ème siècle, les composants mineurs des nourritures en nutrition humaine, les vitamines , ont commencé à être isolés et synthétisés. Les techniques de laboratoire améliorées telles que la chromatographie et l'électrophorèse ont mené aux avances rapides en chimie physiologique, which&mdash ; en tant que &mdash de la biochimie de ; a commencé à réaliser l'indépendance de ses origines médicales. Dans les années 20 et les années 30, biochemists&mdash ; mené par le Hans Krebs et le Karl et le &mdash de Gerty Cori ; a commencé à établir plusieurs des voies métaboliques central de la vie : le cycle d'acide citrique , le Glycogenesis et la glycolyse , et la synthèse des stéroïdes et les porphyrines entre les années 30 et les années 50, Fritz Lipmann et d'autres ont établi le rôle du triphosphate d'adénosine comme porteur universel d'énergie dans la cellule, et les mitochondries comme centrale électrique de la cellule. Un tel travail traditionnellement biochimique a continué à être très activement poursuivi tout au long du 20ème siècle et dans le 21ème.

Origines de biologie moléculaire

Après l'élévation de la génétique classique, beaucoup biologists&mdash ; y compris une nouvelle vague des physiciens dans le biology&mdash ; a poursuivi la question du gène et de sa nature physique. &mdash du tisserand de Warren de ; chef de la Division des affaires scientifiques du &mdash de la base de Rockefeller de ; concessions publiées pour favoriser la recherche qui s'est appliquée les méthodes de physique et de chimie aux problèmes biologiques de base, inventant la biologie moléculaire de de limite pour cette approche en 1938 ; plusieurs des percées biologiques significatives des années 30 et des années 40 ont été placées par la base de Rockefeller.

Comme la biochimie, les disciplines de recouvrement de la bactériologie et la virologie (plus tard combiné comme microbiologie de ), situées entre la science et la médecine, se sont développées rapidement en début du 20ème siècle. Le isolement de s de d'Herelle Félix le 'du bactériophage pendant la Première Guerre Mondiale ont lancé une longue file de recherche centre des virus bactériophages et les bactéries qu'ils infectent.

Le développement des organizations standard et génétiquement uniformes qui pourraient produire des résultats expérimentaux qu'on peut répéter était essentiel pour le développement de la génétique moléculaire . Après les premiers travaux avec la drosophile de et le maïs , l'adoption des systèmes modèles plus simple comme le crassa de neurospora de de moule de pain a permis pour relier la génétique à la biochimie, d'une manière plus importante au huissier et au " du de Tatum de ; un gène, un enzyme" ; hypothèse en 1941. Les expériences de la génétique sur encore des systèmes plus simples aiment le virus de mosaïque du tabac et le bactériophage , facilité par les nouvelles technologies de la microscopie électronique et de l'ultracentrifugation , les scientifiques forcés pour réévaluer la signification littérale de la vie de ; hérédité de virus et structures cellulaires de reproduction de la nucléoprotéine en dehors du noyau (" ; plasmagenes" ;) a compliqué la théorie admise de Mendélien-chromosome.

Le Oswald Avery a prouvé en 1943 qu'ADN était probable le matériel génétique du chromosome, non sa protéine ; l'issue a été réglée décisivement avec le 1952 Hershey-Chassent le &mdash de l'expérience ; un de beaucoup contribution du groupe bactériophage de soi-disant s'est concentré sur le Delbrück maximum de physicien-tourner-biologiste. Watson et la crampe de Francis de , construisant sur le travail du Maurice Wilkins et du Rosalind Franklin , a suggéré que la structure de l'ADN ait été une double spirale. Dans leur " de papier célèbre ; Structure moléculaire de de " des acides nucléiques ; , Watson et crampe remarquables avec une timidité feinte, " ; Il n'a pas échappé à notre notification que le détail appareillant que nous avons postulé immédiatement suggère un mécanisme de copie possible pour le material." génétique ; Après l'expérience 1958 de Meselson-Stahl a confirmé la réplique de l'ADN, il de Semiconservative de était clair à la plupart des biologistes que l'ordre d'acide nucléique doit de façon ou d'autre déterminer l'ordre d'acide aminé en protéines ; le George Gamow de physicien a proposé qu'un code génétique fixe ait relié les protéines et l'ADN. Entre 1953 et 1961, il y avait peu de sequences&mdash biologique connu ; ADN ou protein&mdash ; mais une abondance de systèmes de codage proposés, une situation a rendu bien plus compliqué en augmentant la connaissance du rôle intermédiaire de l'ARN . Pour déchiffrer réellement le code, elle a pris une série étendue d'expériences dans la biochimie et la génétique bactérienne, entre 1961 et 1966&mdash ; d'une manière plus importante le travail du Nirenberg et du Khorana .

Expansion de biologie moléculaire

En plus de la Division de la biologie au Caltech , au laboratoire de de la biologie moléculaire (et de ses précurseurs) au Cambridge , et à une poignée d'autres établissements, l'institut de Pasteur de est devenu un centre important pour la recherche de biologie moléculaire vers la fin des années 50. Les scientifiques à Cambridge, mené par le Perutz maximum et le John Kendrew , se sont concentrés sur le champ se développant rapidement de la biologie structurale , combinant la cristallographie de rayon X de avec le de modélisation moléculaire et les nouvelles possibilités informatiques du de calcul numérique (bénéficiant directement et indirectement du placement militaire de de la science ). Un certain nombre de biochimistes ont mené par le Fred que Sanger plus tard a joint le laboratoire de Cambridge, rassemblant l'étude de la structure et de la fonction macromoléculaires du . À l'institut de Pasteur, le François Jacob et le Jacques Monod ont suivi l'expérience 1959 de PaJaMo avec une série de publications concernant le Operon de de '' laque '' de qui a établi le concept du règlement de gène de et a identifié ce qui est venu pour être connu en tant qu'ARN de messager . Par le milieu des années 60, le noyau intellectuel du biology&mdash moléculaire ; un modèle pour la base moléculaire du métabolisme et du reproduction&mdash ; était en grande partie complet.

La fin des années 1950 au début des années 70 était une période de recherche intense et d'expansion institutionnelle pour la biologie moléculaire, qui était devenue tout récemment une discipline quelque peu logique. Dans quel organismic E. Wilson de biologiste a appelé " ; Le Wars" moléculaire ; , les méthodes et les praticiens de la biologie moléculaire écartés rapidement, souvent venant pour dominer des départements et même des disciplines entières. Molecularization était particulièrement important en génétique , immunologie , embryologie , et neurobiologie , alors que l'idée que la vie soit commandée par un " ; " génétique du programme ; &mdash ; une métaphore Jacob et Monod présentés des champs naissants des cybernétiques et du &mdash de l'informatique du ; est devenue une perspective influente dans toute la biologie. L'immunologie est en particulier devenue liée avec la biologie moléculaire, avec l'innovation coulant de deux manières : la théorie clonale de choix de s'est développée par le Niels Jerne et le Frank Macfarlane Burnet au milieu des années 50 a aidé à jeter la lumière sur les mécanismes généraux de la synthèse de protéine.

La résistance à la biologie moléculaire d'influence croissante était particulièrement évidente dans la biologie évolutionnaire . L'ordonnancement de protéine a eu le grand potentiel pour l'étude quantitative de l'évolution (par l'hypothèse moléculaire d'horloge de ), mais les biologistes évolutionnaires principaux ont remis en cause la pertinence de la biologie moléculaire pour répondre aux grandes questions de la causation évolutionnaire. Les départements et les disciplines rompus en tant que biologistes organismic ont affirmé leur importance et indépendance : Le Theodosius Dobzhansky a fait le rapport célèbre qui " ; Le rien dans la biologie semble raisonnable excepté à la lumière du " de l'évolution ; comme réponse au défi moléculaire. L'issue est devenue bien plus critique après 1968 ; La théorie neutre de de Motoo Kimura de de l'évolution moléculaire a suggéré que la sélection naturelle n'ait pas été la cause omniprésente de l'évolution, au moins au niveau moléculaire, et que l'évolution moléculaire pourrait être un processus fondamentalement différent d'évolution morphologique du . (Résolvant ce " ; paradox" moléculaire/morphologique ; a été un centre central de recherche moléculaire d'évolution depuis les années 60.)

Biotechnologie, génie génétique, et génomique

Histoire de la biotechnologie

La biotechnologie en général a été une part importante de biologie depuis la fin du 19ème siècle. Avec l'industrialisation du brassant et agriculture , les chimistes et les biologistes se sont rendus compte du grand potentiel des processus biologiques humain-commandés. En particulier, la fermentation a prouvé un grand avantage aux industries chimiques. Par le début des années 70, un éventail de biotechnologies étaient développés, à partir des drogues comme la pénicilline et les stéroïdes aux nourritures comme le chlorella de et la protéine unicellulaire au &mdash du Gasohol ; aussi bien qu'un éventail de hybride du le rendement élevé cultive et technologies agricoles, la base pour la révolution verte .

ADN recombiné

La biotechnologie dans le sens moderne du génie génétique a commencé dans les années 70, par l'invention des techniques d'ADN recombiné . Les enzymes de restriction de ont été découvertes et caractérisées vers la fin des années 60, suivant sur les talons de l'isolement, puis duplication, puis synthèse des gènes viraux . Commençant par le laboratoire de l'iceberg de Paul de en 1972 (facilité par EcoRI de du laboratoire de d'Herbert Boyer de , construisant sur le travail avec ligase par le laboratoire de d'Arthur Kornberg de ), les biologistes moléculaires ont mis ces derniers rassemble pour produire les organizations transgéniques du premier . Peu après, d'autres ont commencé à employer les vecteurs du plasmide et à ajouter des gènes pour la résistance antibiotique , augmentant considérablement la portée des techniques de recombinaison.

Circonspect des dangers potentiels (en particulier la possibilité de l'les bactéries prolifiques avec un gène cancer-causing viral), la communauté scientifique aussi bien qu'un éventail d'étrangers scientifiques a réagi à ces développements avec l'enthousiasme et la contrainte craintive. Les biologistes moléculaires en avant ont mené par Berg ont suggéré un moratoire provisoire sur la recherche d'ADN recombiné jusqu'à ce que les dangers pourraient être évalués et des politiques pourraient être créées. Ce moratoire a été en grande partie respecté, jusqu'à ce que les participants à la conférence 1975 d'Asilomar de sur des recommandations de politique créées par d'ADN recombiné et conclu que la technologie pourrait être employée sans risque.

Après Asilomar, les nouvelles techniques et les applications de génie génétique se sont développées rapidement. l'ADN de ordonnançant des méthodes de s'est améliorée considérablement (frayé par Fred Sanger et Walter Gilbert ), de même qu'ont fait les techniques de la transfection de synthèse et de de l'oligonucléotide . Les chercheurs appris pour commander l'expression des Transgenes et étaient bientôt racing&mdash ; dans le contexts&mdash scolaire et industriel ; pour créer des organizations capables d'exprimer les gènes humains pour la production des hormones humaines. Cependant, c'était plus de tâche effrayante que les biologistes moléculaires avaient prévu ; les développements entre 1977 et 1980 ont prouvé que, en raison des phénomènes des gènes et du de fente épissant , des organizations plus élevées ont eu un système beaucoup plus complexe de l'expression de gène que les modèles de bactéries des études plus tôt. Le premier une telle course, pour synthétiser l'insuline humaine , a été gagné par le Genentech . Ceci a marqué le commencement de la perche biotechnologique (et avec elle, l'ère de brevets de gène de ), avec un niveau sans précédent de chevauchement entre la biologie, l'industrie, et la loi.

Systématique et génomique moléculaires

Histoire d'évolution moléculaire

Par les années 80, l'ordonnancement de protéine avait déjà transformé des méthodes de la classification scientifique des organizations (particulièrement Cladistics ) mais les biologistes ont bientôt commencé à employer des ordres d'ARN et d'ADN comme caractères ; ceci a augmenté la signification de l'évolution moléculaire dans la biologie évolutionnaire, car les résultats de la systématique moléculaire pourraient être comparés aux arbres évolutionnaires traditionnels basés sur la morphologie . Après les idées pilotes du Lynn Margulis sur la théorie , qui d'Endosymbiotic de soutient que certaines des organelles des cellules eucaryotiques du ont provenu des organizations procaryotiques du vivant libre par des rapports symbiotiques du , même la division globale de l'arbre de la vie a été mise à jour. Dans les années 90, les cinq domaines (plantes, animaux, mycètes, Protists, et Monerans) sont devenus trois (le Archaea , les bactéries , et le Eukarya ) basés sur de Karl Woese de frayant un chemin le travail moléculaire de la systématique avec l'ordonnancement du rRNA du 16S.

Le développement et la vulgarisation de l'amplification en chaîne par réaction (ACP) au milieu des années 80 (par Kary Mullis et d'autres à Cetus Corp. ) ont marqué un autre point de départ dans l'histoire de la biotechnologie moderne, considérablement augmentant la facilité et la vitesse de l'analyse génétique. Ajouté à l'utilisation du a exprimé les étiquettes , ACP d'ordre mené à la découverte de beaucoup plus de gènes que pourrait être trouvé par des méthodes biochimiques ou génétiques traditionnelles et a ouvert la possibilité d'ordonnancer les génomes entiers.

L'unité d'une grande partie de la morphogénèse des organizations de l'oeuf fertilisé à l'adulte a commencé à être démêlée après la découverte des gènes de la boîte homéotique , d'abord dans des mouches à fruit, puis chez d'autres insectes et animaux, y compris des humains. Ces développements ont mené aux avances dans le domaine de la biologie développementale évolutionnaire vers l'arrangement comment les divers plans de corps de des phyla animaux ont évolué et comment ils sont liés à un un autre.

Le &mdash du Projet génome humain ; le plus grand, la plupart d'étude d'undertaken&mdash biologique simple coûteux jamais ; a commencé dans 1988 sous la conduite du James D. Watson , après travail préliminaire par des organizations modèles génétiquement plus simples telles que le Escherichia coli de , le S. cerevisiae de et les elegans du C. Fusil de chasse de ordonnançant et méthodes heuristiques de gène frayées par le &mdash de Craig Venter ; et rempli de combustible par la promesse financière du gène de brevette avec le &mdash de la génomique de Celera de ; mené à une concurrence de ordonnancement entre le secteur public et le secteur privé qui a fini dans le compromis avec le projet de l'ordre humain d'ADN a annoncé en 2000. clear=all/> de
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