Можно выделить в биологии дисциплины, связанные с использованием определён­ных методов исследования, например биохимию, изучающую основные жизненные процессы химическими методами и подразде­ляемую на ряд разделов (биохимия жи­вотных, растений и т. п.), биофизику, вскрывающую значение физич. законо­мерностей в процессах жизнедеятельности и также подразделяемую на ряд отрас­лей. Биохимич. и биофизич. направления исследований зачастую тесно переплетают­ся как между собой (например, в радиацион­ной биохимии), так и с др. биол. дисцип­линами (напр., в радиобиологии). Важ­ное значение имеет биометрия, в основе которой лежат математич. обработка биол. данных с целью вскрытия зависимостей, ускользающих при описании единичных явлений и процессов, планирование экс­перимента и др.; теоретическая и математическая биология позволяют, применяя логические построе­ния и математические методы, устанавливать более общие биологические закономерности.

В связи с изучением живого на разных уровнях его организации выделяют молекулярную биологию, исследующую жизненные проявления на субклеточном, молекулярном уровне; цитологию и ги­стологию, изучающие клетки и ткани живых организмов; популяционно-видовую биологию (систематику, биогеографию, популяционные направления в генетике и экологии), связанную с изучением по­пуляций как составных частей любого вида организмов; биогеоценологию, изу­чающую высшие структурные уровни ор­ганизации жизни на Земле, вплоть до биосферы в целом. Важное место в биологии занимают как теоретические, так и практические направления исследований, резкую гра­ницу между которыми трудно провести, т. к. любое теоретическое направление неизбежно связано (прямо или косвенно, данный момент или в будущем) с выход ми в практику. Теоретически исследования делают возможными открытия, революционизирующие многие отрасли практической деятельности, они обеспечивают успешное развитие прикладных дисциплин, направленных. промышленной микробиологии и технической биохимии, защиты растений, растениеводства и животноводства, охраны природы, дисциплин медико-биологический комплекс (паразитология, иммунология и т. д.) В свою очередь, отрасли прикладной биологии обогащают теорию новыми фактами и ставят перед ней задачи, определяемые потребностями общества. Из практически важных дисциплин быстро развиваются бионика (изучение технических приложений биологических закономерностей), космиче­ская биология (изучение биол. действия факторов мирового пространства и проблем освоения космоса), астробиоло­гия или экзобиология (исследование жиз­ни вне Земли). Изучением человека как продукта и объекта биол. эволюции за­нимается ряд биол. дисциплин — антро­пология, генетика и экология человека, мед. генетика, психология,— тесно свя­занных с социальными науками.

Особо следует выделить несколько фунда­ментальных областей биологии исследующих наиболее общие, присущие всем живым существам закономерности и составляю­щих основу современной общей биологии. Это наука об основных структурно-функциональной еди­нице организма — клетке, т. е. ци­тология; наука о явлениях воспроизве­дения и преемственности морфо-физиологических организации живых форм — гене­тика; наука об онтогенезе — биология развития; наука о законах исторического раз­вития органического мира — эволюционная теория, а также физико-химической биологии(био­химия и биофизика) и физиология, изу­чающие функциональные проявления, обмен веществ и энергии в живых организ­мах. Из приведённого далеко не полного перечня биол. дисциплин видно, как велико и сложно здание современной биологии и как прочно вместе с соседними науками, изу­чающими закономерности неживой при­роды, оно связано с практикой.

4. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ И ИЗУЧЕНИЕ

ЖИЗНЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ

Для живой природы характерно слож­ное, иерархическое соподчинение уровней организации её структур. Вся совокупность органического мира Земли вместе с окружающей средой образует биосфе­ру, которая складывается из биогеоценозов — областей с характерными природными условиями, заселённых определёнными комплексами (биоценозами) организмов. Биоценозы состоят из популяций — сово­купностей животных или растительных организ­мов одного вида, живущих на одной тер­ритории; популяции состоят из особей; особи многоклеточных организмов со­стоят из органов и тканей, образованных различными клетками; клетки, как и одноклеточные организмы, состоят из внутриклеточных структур, которые строят­ся из молекул. Для каждого из выделен­ных уровней характерны свои закономерности, связанные с различными масшта­бами явлений, принципами организации, особенностями взаимоотношения с выше и нижележащими уровнями. Каждый из уровней организации жизни изучается соответственно отраслями современной биологии.

На молекулярном уровне биохимией, биофизикой, молекулярной биологией, молекулярной генетикой, цитохимией, многими разделами вирусологии, микробиологии изучаются физико-химические процессы, осуществляющиеся в живом организме. Исследования живых систем на этом уровне показывают, что они состоят из низко и высокомолекулярных органических соединений, практически не встречающихся в неживой природе. Наи­более специфичны для жизни такие биополимеры, как белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды,, а также липиды (жироподобные соединения) и состав­ные части их молекул (аминокислоты, нуклеотиды, простые углеводы, жирные кислоты и др.). На молекулярном уровне изучают синтез и репродукцию, распад и взаимные превращения этих соединений в клетке, происходящий при этом обмен веществом, энергией и информацией, регуляцию этих процессов. Уже выяснены основные пути обмена, важнейшая особенность которых — участие биологических катализаторов— белков-ферментов, строго избирательно осуществляющих определённые хим. реакции. Изучено строение ряда белков и некоторых нуклеиновых кислот, а также множество простых органических соединений. Показано, что хим. энергия, освобождающаяся в ходе биол. окисления (гликолиз, дыхание), запасается в виде богатых энергией (макроэргических) соединений, в основ­ном аденозинфосфорных кислот (АТФ и др.), и в дальнейшем используется в требующих притока энергии процессах (синтез и транспорт веществ, мышечное сокращение и др.). Крупный успех биологии— открытие генетического кода. Наслед­ственные свойства организма «записаны» в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) четырьмя видами че­редующихся в определённой последова­тельности мономеров-нуклеотидов. Спо­собность молекул ДНК удваиваться (самокопироваться) обеспечивает их воспро­изведение в клетках организма и наслед­ственную передачу от родителей к потом­кам. Реализация наследственной инфор­мации происходит при участии синтези­руемых на матричных молекулах ДНК молекул рибонуклеиновой кислоты — РНК, которые переносятся от хромосом ядра на специальные внутриклеточные частицы — рибосомы, где и осуществляет­ся биосинтез белка.

5. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ

Современная биология изобилует узловыми пробле­мами, решение которых может оказать ре­волюционизирующее влияние на естест­вознание в целом и прогресс человечества. Это многие. вопросы молекулярной биологии и генетики, физиологии и биохимий мышц, желез, нервной системы и органов чувств (память, возбуждение, торможение и др.); фото- и хемосинтез, энергетика и продук­тивность природных сообществ и биосфе­ры в целом; коренные философско-методологические проблемы (форма и содержание, целостность и целесообразность,' про­гресс) и др. Более детально рассмотрены лишь некоторые из них.