Biyoloji ya da dirim bilimi, yaşamın bilimsel olarak incelenmesidir. Geniş bir kapsama sahip bir doğa bilimidir ancak onu tek ve tutarlı bir alan olarak birbirine bağlayan birkaç birleştirici teması vardır. Örneğin, tüm organizmalar, gelecek nesillere aktarılabilen genlerde kodlanmış kalıtsal bilgileri işleyen hücrelerden oluşur. Bir diğer ana tema ise yaşamın birliğini ve çeşitliliğini açıklayan evrimdir. Enerji işleme, organizmaların hareket etmesine, büyümesine ve çoğalmasına izin verdiği için yaşam için de önemlidir. Son olarak, tüm organizmalar kendi iç ortamlarını düzenleyebilmektedir.
Zooloji hayvanların bilimsel olarak incelenmesidir. Çalışmaları, hem yaşayan hem de soyu tükenmiş tüm hayvanların yapısını, embriyolojisini, sınıflandırmasını, alışkanlıklarını ve dağılımını ve ekosistemleriyle nasıl etkileşime girdiklerini içerir. Zooloji, biyolojinin ana dallarından biridir. Terim, Antik Yunanca ζῷον, zōion ('hayvan') ve λόγος, logos kelimelerinden türetilmiştir.
Evrim, popülasyondaki gen ve özellik dağılımının nesiller içerisinde seçilim baskısıyla değişmesidir. Bazen dünyanın evrimi, evrenin evrimi ya da kimyasal evrim gibi kavramlardan ayırmak amacıyla organik evrim ya da biyolojik evrim olarak da adlandırılır. Evrim, modern biyolojinin temel taşıdır. Bu teoriye göre hayvanlar, bitkiler ve Dünya'daki diğer tüm canlıların kökeni kendilerinden önce yaşamış türlere dayanır ve ayırt edilebilir farklılıklar, başarılı nesillerde meydana gelmiş genetik değişikliklerin bir sonucudur.
Evrimsel biyoloji; biyoloji konularını, canlıların evrimini göz önüne alarak inceleyen bilim dalıdır. Taksonomi biliminin temelinde evrimsel biyoloji yer almaktadır. Canlıları sistematik bir şekilde ayırmada, canlıların evrimsel akrabalıkları ve farklılıkları göz önüne alınır. Ayrıca birçok ekolojik ilişkinin açıklanmasında evrimsel biyoloji kullanılır. Moleküler biyolojide DNA ve RNA dizilerinin baz dizilişleri göz önüne alınarak canlıların hatta organellerin mikroorganizmalarla olan akrabalıkları incelenmekte ve bu incelemede evrimsel biyoloji temel alınmaktadır.
Biyolojide filogenetik çeşitli organizma grupları arasındaki evrimsel ilişkinin araştırmasıdır. Bu ilişkiler filogeni olarak adlandırılır. Filogenetik terimi Yunanca kökenlidir, "kabile, ırk" anlamına gelen file veya filon (φυλή/φῦλον) ve doğumla ilişkili anlamındaki genetikos (γενετικός) terimlerinden türetilmiştir. Organizmaların sınıflandırması ve adlandırması olan taksonomi, filogenetikten büyük miktarda etkilenmiştir ama yöntemsel ve mantıksal olarak farklıdır. Bu iki saha, "kladizm" veya "kladistik" olarak bilinen filogenetik sistematik bilim dalında örtüşürler. Filogenetik sistematikte taksonları birbirinden ayırt etmek için sadece filogenetik ağaçlar kullanılır. Evrimsel hayat ağacının araştırılması için filogenetik analiz yöntemleri vazgeçilmez hâle gelmiştir.
Biyolojide adaptasyonun birbiriyle ilişkili üç anlamı vardır. İlk olarak, organizmaları çevrelerine uyduran ve evrimsel uygunluklarını artıran dinamik evrimsel doğal seçilim sürecidir. İkinci olarak, bu süreç sırasında popülasyonun ulaştığı bir durumdur. Üçüncü olarak, her bir organizmada işlevsel bir role sahip olan, doğal seçilim yoluyla korunan ve evrimleşen fenotipik bir özellik veya adaptif bir özelliktir.
Koruma biyolojisi türler, onların habitatları ve ekosistemleri aşırı yok olma oranlarından ve biyotik etkileşimlerin erozyonundan korumayı amaçlayan doğanın ve yerkürenin biyoçeşitliliğinin muhafazasının incelemesidir. Doğa bilimleri ve sosyal bilimlerden ve doğal kaynak yönetimi uygulamasından yararlanan disiplinler arası bir konudur.
Yaşamın evrimsel tarihi kronolojisi, gezegenimiz Dünya'daki yaşamın gelişmesini ve önemli başlıca olayları özetlemektedir. Daha ayrıntılı bir açıklama için Yerküre tarihi ve Jeolojik devir maddelerine bakınız. Bu makalede verilen tarihler bilimsel kanıta dayalı tahminlerdir.
Genetik kanalizasyon, yaşadıkları çevrenin değişebilirliği veya sahip oldukları genotipin değişkenliği ne ölçüde olursa olsun, bir popülasyonun aynı fenotipi üretebilme yeteneğinin bir ölçüsüdür. Diğer bir deyişle "dayanıklılık" veya "performans" anlamına gelir ve popülasyonun sağlamlığını ifade eder. Genetik kanalizasyon terimi ilk defa Conrad Hal Waddington tarafından kullanılmıştır. Waddington bu terimi, daha ziyade popülasyonun dayanaklılığını dikkate almak yerine, örneğin tasarlanmış sistemler gibi biyolojik sistemlerin tam olarak aynı şekilde sağlam ve dayanıklı olmadıklarını ifade etmek için kullanmıştır. Biyolojik dayanıklılık veya kanalizasyon, gelişimsel yolların evrim tarafından şekillendirildiğinde belirir. Waddington, organizmaların gelişimleri sırasında "yokuş aşağı" yuvarlandıkları durum için epigenetik yüzey terimini ortaya atmıştır. Bu benzetmede, kanalize edilmiş bir özellik, güvenli bir şekilde fenotipi onun "kaderine" doğru yönlendiren ve yüksek sırtlar ve tepelerle çevrili bir vadi olarak gösterilmiştir. Waddington, bu kanalların evrim süreçleri sırasında epigenetik yüzey tarafından şekillendirildiği ve bu sezginin biyolojik dayanıklılığın benzersiz niteliklerini anlamak için yararlı olduğunu öne sürmüştür.
Makro evrim, ayrılmış gen havuzunun bölümlerindeki evrimdir. Makro evrim çalışmaları; mikro evrimin girdisiyle sadece tek bir tür içinde olmayan canlılar sınıflandırılmasında tür seviyesinin üzerindeki grup ve kategorilerde görülen tüm evrimsel değişimlerdir.
Evrimin kanıtları ve canlıların ortak atadan geldiği, bilim insanlarının uzun yıllar boyunca çeşitli alanlar ve disiplinlerde canlıların akrabalık derecesi ve ortak kökenine dair çalışmalarda ortaya çıkarılmış olup bu kanıtlar, evrimsel süreçlerin meydana geldiğini göstererek evrimin bir olgu olarak gerçekliğini doğrulamış ve Dünya üzerindeki yaşamın türlülük ve çeşitliliğine neden olan doğal süreçler hakkında bir bilgi zenginliği sağlamıştır. Bu kanıtlar, yaşamın zaman içinde nasıl ve neden değiştiğini açıklayan ve bilimsel bir kuram olan modern evrimsel sentezi desteklemektedir. Evrimsel biyologlar, test edilebilir varsayımlarda bulunup hipotezleri test ederek ve nedenlerini açıklayan ve gösteren kuramlar geliştirerek ortak atayı belgelerler.
Moleküler saat, moleküler saat hipotezi (MSH) temelinde, jeolojik geçmişte iki türün veya diğer taksonların birbirinden ne zaman ayrıldıklarını tespit etmek için fosil sabitleri ve moleküler değişim oranlarının moleküler evrimde kullanıldığı bir tekniktir. Moleküler saat, türleşme ya da radyasyon olarak adlandırılan olayların ortaya çıkma zamanlarını tahmin etmek için kullanılır. Bu tür hesaplamalar için kullanılan moleküler veriler, DNA'larda genellikle nükleotid dizileri veya proteinlerdeki amino asit dizileridir. Moleküler saate, bazen gen saati, genetik saat ya da evrimsel saat dendiği de olur.
Mikro evrim, tek bir canlı türü ve bu türün popülasyonları içinde çeşitli seleksiyonlar sonucu oluşan tüm küçük değişimler ve evrimleşme olayları. Bu anlamda mikro evrim, bir popülasyonun gen sıklığında küçük ölçekte oluşan değişimlerin evrimidir.
Evrilebilirlik, uyumsal bir evrim sistemi içinde bir canlının kalıtsal fenotipik varyasyon geliştirme kapasitesini tanımlar. Bu anlamda evrilebilirlik, tür içindeki bir popülasyonun sadece genetik çeşitlilik yaratma yeteneğini değil, aynı zamanda doğal seçilim yoluyla uyumsal genetik çeşitlilik geliştirme yeteneğini ifade eder. Kısaca bir kuşağın evrim geçirme kapasitesi onun evrilebilirliği olarak tanımlanır.
Derinlemesine homoloji, evrimsel gelişim biyolojisinde türlerin geniş bir yelpazesi boyunca derin bir biçimde korunmuş olan ve homolog genetik mekanizmalar tarafından yönlendirilen hücre büyümesi ile hücresel farklılaşma süreçlerini tanımlamak için kullanılan bir kavramdır.
Eric F. Wieschaus, Amerikalı gelişimsel biyolog. 1995 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü Edward B. Lewis ve Christiane Nüsslein-Volhard ile birlikte "embriyonik gelişimin genetik kontrolü ile ilgili keşiflerinden dolayı" kazanmıştır.
Sistem biyolojisi biyomedikal ve biyolojik bilimsel araştırma uygulanan gelişmekte olan bir yaklaşımdır. Sistem biyolojisi biyolojik ve biyomedikal araştırma daha bütünsel bir bakış açısı ile, biyolojik sistemleri içinde karmaşık etkileşimler üzerinde yaklaşım odaklanan bir çalışma biyoloji tabanlı disiplinler arası bir alandır. Özellikle 2000 yılından itibaren, kavram bağlamlarda çeşitli biyolojik bilimler alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.Outreaching biri sistem biyolojisi amacı acil özellikleri, olan teorik açıklamalar sistemleri biyoloji havale giren teknikleri kullanarak mümkündür bir sistem olarak işleyen hücre, doku ve organizmaların özellikleri modeli ve keşfetmektir. Bunlar tipik olarak metabolik ağların veya hücre sinyalizasyon ağları içerir.
Moleküler evrim, nesiller boyu aktarılacak şekilde, DNA, RNA ve protein gibi hücresel moleküllerin diziliminin değiştirilmesi işlemidir ya da bununla ilgilenen bilim dalıdır. Moleküler evrimin alanı, bu değişimlerdeki kalıpları açıklamak için evrimsel biyoloji ve popülasyon genetiği ilkelerini kullanır. Moleküler evrim başlıca, nükleotid değişimlerinin oranları ve etkilerini, nötr evrimi, doğal seçilimi, yeni genlerin kökenlerini, karmaşık özelliklerin genetik yapısını, türleşmenin genetik temelini, gelişim evrimini ve evrimin genomik ve fenotipik değişikliklere neden olan etkilerini inceler.
Evrimsel biyolojide işlev veya fonksiyon, doğal seçilim yoluyla evrimleşen bir sistemde bazı nesnelerin veya süreçlerin ortaya çıkma nedenidir. Bu neden tipik olarak, klorofilin fotosentezde güneş ışığının enerjisini yakalamaya yardımcı olması gibi bazı sonuçlara ulaşmasıdır. Bu nedenle, onu içeren organizmanın hayatta kalma ve üreme olasılığı daha yüksektir, başka bir deyişle işlev organizmanın uygunluğunu artırır. Evrime yardımcı olan bir özelliğe adaptasyon denir; diğer özellikler işlevsel olmayan spandreller olabilir, ancak bunlar da daha sonra evrim tarafından yeni işlevlere hizmet etmek üzere seçilebilir.
Biyoloji - Yaşamı inceleyen doğa bilimi. Odaklandığı alanlar arasında yapı, işlev, büyüme, köken, evrim, dağılım ve taksonomi yer alır.
