생물학의 생태계 및 환경

진화에 관한 연구는 종의 기원과 멸종, 시간에 따른 생물 종의 변화에 관한 것이다. 진화는 예를 들어 포유류학, 조류학, 식물학, 양서파충류 학과 같은 특정 생명체에 대한 특별한 훈련을 받은 많은 분류학을 지향하는 분야의 과학자들이 연구에 참여하고 있고, 진화에 관한 더욱 일반적인 해답을 찾기 위해 연구 중이다. 진화생물학은 부분적으로 진화의 형태와 속도에 관한 질문에 답하기 위해 화석 기록을 사용하는 고생물학을 기반으로 하고, 집단유전학과 같은 분야의 발전에도 기반을 두고 있다. 1980년대에 발생생물학은 진화 발생생물학에 관한 연구를 통해 현대 종합설로부터 초기에 배제된 후에 진화생물학으로 다시 들어오게 되었다. 전통적으로 생물들은 원핵생물계, 원생생물계, 군계, 식물계, 동물계의 5계 분류 체계로 분류됐다. 또한, 생물 분류군들을 좀 더 세분화하여 역, 계, 문, 강, 목, 과, 속, 종으로 분류한다. 예를 들어, 사람은 진핵생물이어서, 동물계, 척삭 동물문, 포유강, 영장목, 사람과, 사람 속(Homo), 사람 종(sapient)로 분류한다. 이러한 범주 외에도 대사 활동과 관련하여 "생명의 가장자리에 있는" 세포 내에서 기생생활을 하는 존재들이 있는데, 이러한 존재들은 많은 과학자가 생명체를 정의하는 기본적인 기능이나 특성 중 적어도 하나 이상이 부족하므로 일반적으로 살아있는 생명체로 분류하지 않는다. 생명 현상의 특성 중 일부만 나타내는 존재들은 바이러스, 바이로이트, 프라이온, 위성 바이러스로 분류된다. 생물의 학명은 속명(속을 나타냄)과 중소 명(종을 나타냄)으로 나타낸다. 그러나 많은 과학자는 이제 5계 분류 체계를 낡은 분류 방식으로 간주한다. 현재는 세균 역(진 정세군계), 고세균 역(고세규계), 진핵생물 역(원생생물계, 식물계, 균계, 동물계)의 3역 6계 분류 체계로 생물들을 구분한다. 계통학, 계통분류학, 분류학은 종종 진화생물학 일부로 간주하는 관련 분야이다. 여러 종 분화 사건들은 생물 종간의 유연관계를 체계적으로 나타낸 계통수로 표현할 수 있다. 계통분류학은 이러한 생물 종간의 관계 및 종들 간의 유사점과 차이점에 관해 연구하는 학문이다. 계통분류학은 진화론적 사고가 주류가 되기 전부터 활발하게 연구되어온 분야였다. 이러한 역들은 리보솜과 같은 핵심적인 생체분자의 화학적 조성에서의 차이뿐만 아니라 세포핵의 존재 여부를 반영한다. 종명이라는 용어 대신에 학명 표기할 때 분류 단계상 종의 명칭인 "종조명"을 사용한다. 예를 들어, 사람의 학명은 호모 사피엔스(Homo sapiens)이다. 호모는(Homo) 속명이고, 사피엔스(sapient)는 중소 명이다. 생물의 학명을 표기할 때는 라틴어를 사용하여, 속명의 첫 글자는 대문자로, 중소 명의 첫 글자는 소문자로 표기한다. 속명과 중소 명은 이탤릭체로 나타내거나 밑줄을 그어서 표기한다. 지배적인 분류 체계는 린네 분류학이라고 한다. 린네 분류학은 분류 단계와 이명법을 포함한다. 그러나 몇몇 다른 바이러스 분류 체계가 존재한다. 통합하기 위한 초안인 바이오코드(biocide)는 위의 세 분야의 명명법을 표준화하기 위한 시도로 1997년에 출판되었지만, 아직 공식적으로 채택되지는 않았다. 바이오코드 초안은 1997년 이후 거의 주목을 받지 못했다. 원래 2000년 1월 1일로 예정된 시행일은 별다른 관심을 받지 못하고 지나갔다. 기존의 코드를 교체하는 대신 통일된 맥락을 제공하는 개정 바이오코드가 2011년에 제안되었다. 그러나 2011년에 국제식물학회는 바이오코드 제안에 대한 검토를 거부했다. 국제바이러스분류 및 명명규약(I 국제바이러스분류 및 명명규약(ICCN)은 CNCN)은CN)은 바이러스 분류를 포함하지 않는 바이오코드 밖에 남아있다. 생태학은 살아있는 생물의 분포와 개체 수, 생물과 환경 사이의 상호 작용에 관해 연구하는 학문이다. 생물체는 다른 생물체와의 상호작용 같은 생물적 요소뿐만 아니라 기후와 생태와 같은 비상물적 요소를 포함하는 환경을 공유한다. 생물체의 명명 방법은 국제 조류 균류 식물 명명규약(INC), 국제동물 명명규약(ICCN), 국제원핵생물 명명규약(ICNB)과 같은 국제 규약에 따라 결정된다. 일부 생물학적 특성을 나타내는 바이러스, 바이로이트, 프라이온 및 기타 바이러스 이하의 존재들 분류는 국제바이러스분류위원회(INTV)에 의해 수행되며, 국제바이러스분류 및 명명규약(I 국제바이러스분류 및 명명규약(ICCNCN)으로CN)으로 알려졌다. 생물학적 시스템이 연구하기 어려울 수 있는 한 가지 이유는 다른 생물들과 환경과의 다양한 상호 작용이 작은 규모에서도 가능하다는 것이다. 국지적인 당의 농도 기울기에 반응하는 세균은 아프리카 사바나에서 먹이를 찾는 사자 만큼이나 환경에 민감하게 반응한다. 어떤 생물 종의 경우, 행동은 경쟁, 기생, 공생 중 하나일 수 있다. 생태계에서 두 가지 이상의 종이 상호작용을 할 때 문제는 더 복잡해진다. 생태계는 개별 생물 개체부터 개체군, 군집, 생태계, 생물권에 이르기까지 여러 가지 다른 수준에서 연구된다. 집단생물학이라는 용어는 종종 개체군생태학과 교환 가능한 의미로 사용되지만, 집단생물학은 질병, 바이러스, 미생물의 경우에 더 자주 사용되는 반면, 인구 생태학이라는 용어는 식물과 동물의 연구에 더 일반적으로 적용된다. 생태학은 많은 하위 분야에서 활용된다. 동물행동학은 동물의 행동(특히 영장류 및 갯과 동물과 같은 사회적 동물의 행동)에 관해 연구하는 학문이며, 동물학의 한 분야로 간주한다. 동물행동학자들은 특히 자연선택설의 관점에서 행동의 진화 및 행동의 이해에 관심을 가져왔다. 어떤 의미에서 최초의 동물행동학자는 찰스 다윈이었는데, 그의 저서 《인간과 동물의 감정표현》(The Expression of the Emotions in Man and Animals)은 많은 동물행동학자에게 영향을 주었다. 생물지리학은 판 구조론, 기후 변화, 분산 및 이주, 분지 학과 같은 주제에 초점을 맞추어 지구 상의 생물체의 공간 분포에 관해 연구하는 학문이다.