생물학의 연구와 조사
생물학의 구조적인 연구 중 한 분야인 분자 수준의 생물체와 관련된 연구를 하는 학문은 분자생물학이라고 부른다. 분자생물학의 연구 분야는 유전학과 함께 생화학의 연구 분야가 겹친다. 분자생물학의 연구 분야는 DNA와 RNA 그리고 단백질 합성간의 상호 작용 그리고 각 물질들이 조절되는 방향과 관련된 것들을 연구하는 것이다.
세포생물학의 연구분야는 세포 안에서의 행동이나 세포간의 상호작용과 함께 환경과의 상호작용 그리고 세포들의 생리학적 구조적 특성과 관련된 것들을 연구하는 것이다. 세포생물학의 연구 대상은 단세포 생물인 세균부터 인간에 이르기까지 다양한 세포들을 연구하고 현미경을 통해 분자 수준까지 연구를 하고 있다. 모든 생물학 연구의 주요 관점은 세포의 구조와 함께 기능들을 이해하는 것이고 세포 간의 공통점이나 차이점을 연구하는 학문은 분자 생물학이다.
해부학의 경우 세포보다는 큰 관점에서 기관과 기관계와 관련되서 연구하는 학문이다. 그리고 유전학의 연구 대상은 유전자와 생명체의 변이와 관련된 것들을 연구한다. 유전자는 세포들에서 필요한 정보들을 암호화해 단백질을 합성하고 이것을 통해 생물체의 표현형에 큰 영향을 미친다. 유전학의 경우 몇몇 유전자의 성능에 관해 조사하거나 유전자간의 상호작용에 관련하여 연구를 한다. 생물체의 유전 정보는 염색체 안에 존재하고 있고 DNA 안의 특정 위치에 유전정보가 저장된다.
발생생물학은 생물체가 발생 그리고 성장하는 과정과 관련된 것을 연구하는 학문이다. 발생생물학은 발생학으로부터 유래가 되었고 세포의 성장과 분화 그리고 형태형성과 관련된 유전적인 조절과 관련된 것을 연구하는 학문이다. 세포들은 점점 큰 조직으로 발달해나간다.
생물체의 기계적이고 물리적, 생화학적인 상호작용 및 과정을 연구하는 학문이 생리학이다. 생물학의 주요 주제는 기능하기 위한 구조이며 생리학은 식물생리학과 동물생리학으로 나눠진다. 특정 생물체가 연구를 함에 있어 생리학의 기본적인 생각은 보편성에 있다. 예를 들자면 효모 세포에서 발견한 생리학과 관련된 정보들은 사람의 세포에도 적용이 가능하며 동물생리학은 인간을 동물로 확장을 해 연구를 진행한다. 식물생리학의 연구 또한 동물생리학에 적용이 가능하다.
생리학은 신경계와 순환계, 면역계와 내분비계 그리고 호흡계가 서로간 어떻게 작용을 하고 상호작용을 하지는와 관련되서 연구를 하며 이러한 연구들은 의학적으로도 큰 도움이 된다.
진화는 생물 종의 변화와 관련된 것이며 진화생물학은 진화의 속도와 형태를 확인하기 위해 화석을 연구하는 고생물학을 기본으로 한다. 집단유전학의 발전에도 큰 기여를 하고 있다.
계통분류학은 지구 역사의 다양한 사건들이 생물체들 간의 연관 관계를 체계적으로 나타낸 학문이다. 이러한 생물체들 간의 공통점과 차이점을 연구하며 계통을 나누는 것이 이 학문의 주된 방법이다. 계통분류학의 경우 진화론이 주가 되기 전부터 대중들의 관심을 끌던 학문이다. 옛 계통분류학은 5개의 분류체계로 계를 나눴다. 원핵생물계, 동물계, 원생생물계, 균계, 식물계로 나눴지만 현대에 와서는 3역 6계로 생물들을 분류한다. 3역은 세균역, 진핵생물역, 고균역으로 나눠지고 6계는 진정세균계, 고세균계, 원생생물계, 식물계, 균계, 동물계로 나눠진다. 이렇게 나누는 기준은 리보솜과 같은 생체분자들의 차이점과 함께 세포핵의 유무를 기준으로 한다. 이러한 분류를 좀 더 상세하게 나누면 역, 계, 문, 강, 목, 과, 속, 종으로 나눌 수 있다. 예를 들면 인간은 진핵생물역, 동물계, 척삭동물문, 포유강, 영장목, 사람과, 사람속, 사람종으로 분류가 된다. 이렇게 생물계를 나누고도 생명체의 세포에서 기생하는 것들이 있다. 이런 것들은 과학자들의 경우 살아있는 생명체로 정의하지 않는다. 이유는 기본적인 기능 또는 특성이 부족하기 때문이다. 이러한 생명체들에 기생하는 것들을 바이러스나 바이로이드, 프라이온 그리고 위성 바이러스로 분류가 된다.
생태학은 생물체들의 분포와 그 개체수 그리고 그 생물체들이 살아가고 있는 환경과의 상호 작용과 관련해 연구하는 학문이다. 생물체들은 다른 생물체들과 함께 살아가는 상호작용 효과를 가지고 있으며 이들과 함께 기후와 생태를 공유하며 살아가고 있다. 생물학적 시스템을 연구하기 위해선 다양한 것들을 고려해야하며 이러한 연구들은 큰 어려움이 있다. 어려움의 이유 중 하나는 생물체들과 환경 간의 상호작용이 아주 작은 규모에서도 일어나서이다. 특정 균들의 환경에 반응하는 정도는 굉장히 민감할 수도 있으며 생태계에서 두가지 이상의 종들의 상호작용이 일어난다면 그 경우의 수는 더욱 많아져 연구에 어려움을 주고 있다. 이를 해결하기 위해 생물체들의 개체군이나 군집 그리고 생태계, 생물권처럼 다양한 수준에서 연구를 진행하고 있다.
동물행동학이란 학문은 영장류나 사회적 동물들의 행동을 연구하는 학문이다. 동물행동학은 동물학의 한 분야로 여겨지며 동물행동학자들은 자연선택설의 관점에서 이러한 동물들의 진화와 행동과 관련되서 연구를 했다. 최초의 동물행동학자는 찰스 다윈이었으며 그는 인간과 동물의 감정표현이라는 책을 지었으며 이 책은 후세의 동물행동학자들에게 큰 영향을 끼쳤다.
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