Biologia jest nauką ogniskującą w sobie wyniki innych nauk przyrodniczych, jedną z podstawowych nauk w ogóle, zwłaszcza od kiedy ogarnia wszystkie zagadnienia życia w jego rozmaitych przejawach i stadiach rozwojowych. Przedmiotem biologii jest wszystko, co dotyczy budowy, rozwoju, pochodzenia i przemiany organizmów żywych. Przez długi czas zajmowała miejsce dominujące wśród nauk przyrodniczych, obecnie ustępując nieco innym, które wyłoniły się z niej w ostatnim stuleciu, a więc np. biochemii czy genetyce. Odkrycia biologii i jej postępy spowodowały tak wielki przewrót w poglądach na świat nas otaczający, że nie sposób wyobrazić sobie dziś człowieka wykształconego, który nie wiedziałby czym jest ewolucja, czy jaka jest budowa komórki jego ciała. Mniej znana jest sama historia odkryć biologicznych, zarówno tych pierwszych, które sprawiły, że biologia zajęła kiedyś dominujące miejsce wśród nauk przyrodniczych, jak i tych, które sprawiły, że ten prymat utraciła.

Biologia w znaczeniu nowoczesnym pojawiła się dopiero w roku 1860, kiedy Max Schultze wyjaśnił po raz pierwszy, czym jest protoplazma.

Arystoteles

W swoich dziełach ujął Arystoteles ówczesny stan przyrodoznawstwa Greków. Przez dwa tysiąclecia pozostawały one niemalże jedynym źródłem wiedzy w tym zakresie. Nie wiemy ile zajęło starożytnym osiągnięcie tego poziomu wiedzy. Wydaje się jednak oczywiste, że musiało to być dokonanie wielu wcześniejszych badaczy, którzy ujmowali swe obserwacje w różne systemy. Arystoteles sam odwoływał się nieraz do swych poprzedników, którzy osiągnęli znaczny poziom wiedzy przed nim, lecz wiele z tych dzieł zaginęło.

Jednym z najbardziej doniosłych odkryć w tej dziedzinie jest słynny Papirus, znaleziony przez George'a Ebersa w Egipcie w 1860 r. Po przetłumaczeniu okazało się, że jest to dzieło medyczne z XV w p.n.e. Już wówczas egipska medycyna osiągnęła stopień rozwoju, który nawet dziś wprawia w zdumienie. Ujęcie zagadnień medycznych w system wymaga co najmniej kilkusetletniej obserwacji i praktyki. Można by zatem wnioskować, że Papirus Ebersa nie był pierwszą próbą w tym zakresie. Został bowiem skonstruowany w oparciu o wiadomości z zakresu nauk ścisłych, dowodząc, że jest li tylko kontynuacją osiągnięć nieznanych poprzedników jego twórcy. Z pism Arystotelesa wynika jasno, że ówczesny stan wiedzy nie zadowalał go wcale.

Arystoteles urodził się w roku 384 p.n.e. w Stagirze i umarł w roku 324, na wyspie Eubea. Był wybitnym uczniem Platona i wychowawcą Aleksandra Wielkiego. Wiele spośród blisko trzystu jego dzieł uważa się za zagubione, dostępne są jednak o nich pewne wiadomości pośrednie. Traktują o filozofii, metafizyce, psychologii, polityce, retoryce, największe jednak objętościowo są jego dzieła przyrodnicze. Nie można ich stawiać na równi z dziełami Linneusza, który był systematykiem, należy raczej przyjąć, że był prekursorem morfologii. Arystoteles poczynił ważne spostrzeżenia nad rozwojem zarodkowym zwierząt. Prześledził on dzień po dniu zmiany rozwojowe w jajku kurzym, obserwował również rozwój wielu innych zwierząt. Opisał tkanki, a narządy rozłożył w dość uproszczony sposób na ich części składowe. Był znakomitym organizatorem, a wyraźne błędy metodologiczne, których się dopuścił, należy złożyć na karb nieumiejętności w zakresie przeprowadzania sekcji zwierząt. Niewątpliwie nadał przyrodoznawstwu właściwy kierunek rozwoju, zwracając się ku doświadczeniu i poznawaniu przyrody metodą bezpośrednią. Zasług takich nie mieli jednak jego następcy.

Wieki ciemne przyrodoznawstwa

Wkrótce po okresie, w którym działał Arystoteles ośrodek naukowej twórczości przeniósł się do Aleksandrii, gdzie Ptolemeusz I wzniósł wielkie muzeum i założył bibliotekę. Kwitła tam matematyka i geografia, ale przyrodoznawstwem nie zajmowano się prawie w ogóle.

Podobnie działo się w Cesarstwie Rzymskim. Wielkie pod względem politycznym, nie było jednak nigdy prawdziwym ośrodkiem kultury własnej Rzymian. Dorobek umysłowy owych czasów świadczy wręcz o ich gnuśności umysłowej: stolica imperium, centrum życia całego tzw. cywilizowanego świata, nie wydała ani jednego wielkiego naukowca.

Rzymianie posiadali jednak spore dokonania w zakresie porządkowania i systematyzowania już istniejącej wiedzy. Pliniusz Starszy rzymski generał i powieściopisarz, jest autorem 37-tomowej Historii naturalnej) w której starał się zgromadzić całą ówczesną wiedzę przyrodniczą. Był kompilatorem, który odrzucił metody lansowane przez Arystotelesa i bezkrytycznie zamieszczał w swym dziele zarówno legendy jak i fakty zapożyczone z dzieł innych autorów. W pracach skupił się na zagadnieniach systematycznych, podczas gdy Arystoteles uznał systematykę za naukę podrzędną. Logiczną i dość spójną klasyfikację Arystotelesa, opartą na planie budowy zwierzęcia, zastąpił sztucznym podziałem w zależności od środowiska życia.

Innym, znanym przyrodnikiem Rzymskim był Galen, anatom i lekarz, jeden z nielicznych prawdziwych autorytetów schyłku okresu starożytnego.

Późniejszy nauk przyrodniczych był skutkiem odwrócenia się ludzi od spraw przyziemnych. Jedną z przyczyn były rosnące wpływy chrześcijaństwa. Lansowane przez Kościół ideały ascezy, ucieczki od świata i pokładania nadziei w życiu pośmiertnym potęgowały wrogie nastawienie do naukowej obserwacji, która często była widziana jako herezja. Chęć poznania świata doczesnego interpretowana była jako grzeszna ciekawość. Książki były gromadzone w miejscach trudno dostępnych (klasztory), znikły szkoły filozofii, spadł ogólny poziom wykształcenia. Duchowieństwo zawładnęło szkolnictwem, zajmowano się jednak przede wszystkim zagadnieniami nadprzyrodzonymi, nadając mistyczne znaczenie zjawiskom naturalnym. Doprowadziło to do pseudonaukowych dyskusji z powoływaniem się na wyrwane z kontekstu stwierdzenia starożytnych autorów i znacznego upadku przyrodoznawstwa. I tak na przykład przekonywano, że odkryte na Słońcu plamy są złudzeniem optycznym, ponieważ Arystoteles w którymś miejscu powiedział, że "Oblicze słońca pozbawione jest plam".

W średniowieczu zaadaptowano jednak wiele teorii i wiedzy przyrodniczej od uczonych arabskich, w szczególności w zakresie medycyny i walki z epidemiami.

Nowa era biologii

Dopiero odrodzenie przyniosło zmiany światopoglądowe, umożliwiające pełniejszy rozwój nauk przyrodniczych. Rozpowszechnienie się w Europie nowych metod druku (patrz: historia druku), wielkie odkrycia na morzu, powstanie licznych uniwersytetów, wymiana myśli pod wpływem wędrówek wywołanych krucjatami ? wszystko to doprowadziło do rozbudzenia ciekawości światem. Odrodzenie przyniosło też nawrót do badań naukowych. Pionierami nauki jednak mogli być jednak wyłącznie ludzie niezależni, również od Kościoła, w przeciwnym razie czekały ich szykany Inkwizycji. W czasach tych tworzyli Galileusz i Kartezjusz. W wieku XVII i XVIII rozwój nauk przyrodniczych nabrał tempa, wciąż jednak lawirując wśród utartych poglądów i dogmatów Kościoła.

Darwinizm

Darwinizm - teoria ewolucji wyjaśniająca mechanizm zmian organizmów na przestrzeni milionów lat oraz powstawanie gatunków zgodnie ze stanem wiedzy w połowie XIX wieku. Sformułowana została przez brytyjskiego przyrodnika Karola Darwina na podstawie wieloletnich obserwacji różnych gatunków roślin i zwierząt, w tym kopalnych, przede wszystkim jednak gołębi hodowlanych. Powszechnie panujący pogląd, że inspirowana była wyglądem tak zwanych zięb Darwina, jest błędny, choć wielce zakorzeniony w świadomości zarówno laików, jak i specjalistów.

Darwin sformułował cztery główne twierdzenia:

• świat istot żywych nie jest niezmienny
• proces zmian jest ciągły i stopniowy
• wszystkie gatunki są ze sobą spokrewnione
• zmiany ewolucyjne są wynikiem doboru naturalnego.

Dwie pierwsze tezy zostały (po fali nie-merytorycznych dyskusji) przyjęte jeszcze za życia Darwina. Niezbitych dowodów na potwierdzenie trzeciej dostarczyła dopiero biologia molekularna. Teza czwarta zyskała potwierdzenie dzięki badaniom ekologicznym i biogeograficznym.

Badania Mendla i ich znaczenie

Grzegorz Mendel, inaczej Gregor Johann Mendel (20 lipca 1822 w Heinzendorf / Hynczyce (część gminy Vražné) koło Nowego Jiczyna, wówczas Austria - 6 stycznia 1884 w Brünn / Brno Morawskie, wówczas Austria) - austriacki zakonnik, augustianin, prekursor genetyki.

Sformułował podstawowe prawa dziedziczenia, przeprowadzając badania nad krzyżowaniem roślin, głównie grochu jadalnego Pisum sativum, których wyniki ogłosił w 1865 roku na posiedzeniu lokalnego towarzystwa naukowego w Brnie. W 1866 roku opublikował je drukiem w artykule Badania nad mieszańcami roślin (niem. Versuche über Pflanzen-Hybriden).

Jego odkrycia początkowo nie uzyskały rozgłosu; dopiero w 1900 niezależnie trzej uczeni Hugo de Vries, Carl Correns i Erich von Tschermak, potwierdzili wyniki jego prac. W uwspółcześnionej postaci brzmią one następująco:

Pierwsze prawo Mendla ? prawo czystości gamet. W organizmach znajdują się komórki, które na każdą cechę posiadają jeden gen(allel). Komórki te to gamety.

Drugie prawo Mendla to prawo niezależnej segregacji. Geny warunkujące różne cechy segregują niezależnie od siebie i jest kwestią przypadku, który allel z pary warunkującej jedną cechę znajdzie się w gamecie z jednym bądź drugim allelem z par alleli warunkującej drugą cechę.

Trzecie prawo Mendla jest prawem dominacji: w parze czynników determinujących (określających) dziedziczoną cechę jeden czynnik zawsze jest dominujący, a drugi recesywny.