생물학의 역사

History of biology
에라스무스 다윈의 진화를 주제로 한 시 '자연의 신전'의 앞부분은 (아르테미스의 사람 속에 있는) 자연에서 베일을 벗기는 여신의 모습을 보여준다.우화와 은유는 종종 생물학 역사에서 중요한 역할을 해왔다.

생물학의 역사고대부터 현대에 이르기까지 살아있는 세계의 연구를 추적한다.비록 생물학이 하나의 일관된 분야라는 개념이 19세기에 생겨났지만, 생물 과학은 아유르베다, 고대 이집트의 의학, 그리고 고대 그리스-로마 세계의 아리스토텔레스와 갈렌작품까지 거슬러 올라가는 의학과 자연사 전통에서 생겨났다.이 고대 작품은 중세 이슬람 의사들아비세나와 같은 학자들에 의해 더욱 발전되었다.유럽의 르네상스와 초기 근대 기간 동안, 경험론에 대한 새로운 관심과 많은 새로운 유기체의 발견으로 인해 유럽에서 생물학적 사상은 혁명적으로 변화했다.이 운동에서 두드러지는 것은 생리학에서 실험과 세심한 관찰을 사용한 비살리우스와 하비, 그리고 생물의 다양성화석 기록, 그리고 유기체의 발달과 행동을 분류하기 시작린네부폰과 같은 박물학자들이다.안토니 리우웬훅현미경을 통해 이전에는 알려지지 않았던 미생물의 세계를 밝혀내 세포 이론의 토대를 마련했다.부분적으로는 기계 철학의 상승에 대한 반응인 자연 신학의 중요성이 커지면서 자연사의 성장을 촉진했다.

18세기와 19세기에 걸쳐 식물학동물학과 같은 생물과학은 점점 더 전문적인 과학 분야가 되었다.라부아지에와 다른 물리학자들은 물리학과 화학을 통해 생물과 무생물 세계를 연결하기 시작했다.알렉산더훔볼트와 같은 탐험가-자연학자들은 생물과 그 환경 사이의 상호작용과 이 관계가 지리에 의존하는 방식을 조사하여 생물 지리학, 생태학 및 윤리학의 기초를 닦았습니다.자연학자들은 본질주의를 거부하고 멸종의 중요성과 종의 불변성을 고려하기 시작했다.세포이론은 삶의 근본적인 기초에 대한 새로운 관점을 제공했다.발생학고생물학의 결과뿐만 아니라 이러한 발전은 찰스 다윈의 자연 도태에 의한 진화 이론에서 종합되었다.19세기 말에는 유전의 메커니즘이 수수께끼로 남아있었지만 자연발생의 몰락과 질병의 세균 이론이 대두되었다.

20세기 초, 멘델의 연구의 재발견은 토마스 헌트 모건과 그의 학생들에 의해 유전학의 급속한 발전을 이끌었고, 1930년대에는 "네오-다위니안 합성"에서 집단 유전학과 자연 도태의 결합을 이끌어냈다.특히 왓슨과 크릭이 DNA의 구조를 제안한 이후 새로운 분야들이 빠르게 발전했다.중앙 도그마의 확립과 유전자 코드의 균열 이후, 생물은 생물 생물학, 즉 전체 유기체와 유기체의 그룹을 다루는 분야와 세포분자 생물학에 관련분야로 크게 나뉘었다.20세기 후반에는 유전체학이나 프로테오믹스와 같은 새로운 분야가 이러한 추세를 뒤집고 있었습니다. 생물학자들은 분자 기술을 사용하고, 분자와 세포 생물학자들은 유전자와 환경 사이의 상호 작용, 그리고 유기체의 자연 집단의 유전학을 연구했습니다.

선사 시대

마리 왕궁에서 발견된 기원전 19세기에서 18세기 사이의 동물 간 점토 모형

초기 인류는 생존 가능성을 높이기 위해 식물과 동물에 대한 지식을 가지고 물려주었을 것이다.여기에는 인간과 동물의 해부학 및 동물 행동의 측면(예: 이동 패턴)에 대한 지식이 포함되었을 수 있습니다.그러나 생물학 지식의 첫 번째 전환점은 약 10,000년 전 신석기 혁명과 함께 왔다.인간은 처음에 농사를 짓기 위해 식물을 길렀고, 그 다음에 가축을 길들여 그 결과 정착사회와 [1]함께 했다.

초기근

기원전 3000년에서 1200년 사이에, 고대 이집트인들과 메소포타미아인들은 천문학, 수학, 그리고 [2][3]의학에 공헌을 했고,[1] 이것은 나중에 생물학으로 알려진 것의 발전에 깊은 영향을 준 고대 그리스자연 철학을 형성했다.

고대 이집트

12개 이상의 의학 파피루스가 보존되어 있는데, 특히 에드윈 스미스 파피루스와 에버스 파피루스가 둘 [2]다 기원전 1600년경부터 보존되었다.

고대 이집트는 또한 인간의 유해를 [1]보존하고 부패를 막기 위해 미라로 사용되었던 방부 처리를 개발한 것으로 알려져 있다.

메소포타미아

메소포타미아인들은 자연계에 별로 관심이 없었던 것으로 보이며, 신들이 우주를 어떻게 질서화했는지 연구하는 것을 선호했다.동물의 생리학점괘를 위해 연구되었으며, 특히 할리시스의 중요한 기관으로 여겨지는 의 해부학을 포함한다.동물의 행동 또한 점괘를 목적으로 연구되었다.동물의 조련과 가축화에 대한 대부분의 정보는 구두로 전달되었을 것입니다만, 말의 조련에 관한 한 텍스트는 [4]남아 있습니다.

고대 메소포타미아인들은 "합리적 과학"과 [5][6][7]마법의 구별이 없었다.어떤 사람이 병에 걸렸을 때, 의사들은 마법의 처방전을 낭송하는 것과 약의 [5][6][7]치료법 모두를 처방했다.최초의 의학 처방은 우르 c.제3왕조(기원전 2112–[8]2004년) 동안 수메르에서 나타난다.그러나 가장 광범위한 바빌로니아 의학 문서는 바빌로니아 왕 아다플라디나의 통치 기간 [10]동안 보르시파[9]움마누 또는 수석 학자인 에사길-킨-아플리가 쓴 진단 핸드북이다.동유대 문화에서, 주요 의학적 권위는 아시푸[5][6][7]알려진 퇴마사-치료사였다.그 직업은 아버지로부터 아들로 물려받아서 [5]존경을 받았다.덜 자주 의지하는 치료사인 아수(asu)는 약초, 동물 제품, 미네랄, 그리고 물약, 관장제, 연고 또는 찜질제로 구성된 치료제를 사용하여 신체 증상을 치료했다.남성이나 여성일 수 있는 이 의사들은 또한 상처를 치료하고, 팔다리를 고정시키고, 간단한 수술을 했다.고대 메소포타미아인들도 예방을 실천하고 [4]질병의 확산을 막기 위한 조치를 취했다.

중국과 인도의 개별 개발

송나라 때 황취안(903~965)이 쓴 희귀동물( animals animals ()에 대한 기술.

서양의 전통과는 별개로 자연과 인간의 건강에 관한 관찰과 이론은 중국이나 인도 [1]아대륙과 같은 다른 문명권에서 독립적으로 나타났다.고대 중국에서, 초기 개념들은 허브학자, 의사, 연금술사, 그리고 철학자들의 작업을 포함한 여러 다른 분야에 걸쳐 분산되어 있는 것을 발견할 수 있습니다.예를 들어, 중국의 연금술도교 전통은 건강을 강조했다.한의학의 체제는 대개 음양설[1]오상을 중심으로 전개되었다.기원전 4세기의 Zhangzi와 같은 도교 철학자들 또한 생물 종의 고정성을 부정하고 종이 다른 [11]환경에 반응하여 다른 속성을 발전시켰다고 추측하는 것과 같은 진화와 관련된 생각을 표현했다.

가장 오래된 조직화된 의학 시스템 중 하나는 고대 인도에서 아유르베다의 형태로 알려져 있는데, 아타르베다에서 기원전 1500년경에 유래했습니다.

고대 인도의 아유르베다는 전통적으로 그리스 의학의 네 가지 유머와 유사한 세 가지 유머 개념을 독자적으로 발전시켰지만, 아유르베다 체계는 신체가 다섯 가지 요소와 일곱 개의 기본 조직으로 구성되어 있는 것과 같은 추가적인 합병증을 포함했다.아유르베데스의 작가들도 출생 방법(태아, 알, 열, 습기, 씨앗)에 따라 생물을 4가지로 분류하고 태아의 착상을 자세히 설명했다.그들은 또한 종종 인간의 해부나 동물의 생체 [1]해부를 사용하지 않고 수술 분야에서 상당한 발전을 이루었습니다.아유르베데스의 최초의 논문 중 하나는 기원전 6세기에 스슈루타가 쓴 것으로 여겨지는 스슈루타 삼히타이다.그것은 또한 700개의 약용 식물, 64개의 미네랄 소스, 57개의 동물 [12]소스를 기반으로 한 제제를 기술한 초기 물질 의학이었다.

고전 고대

기원전 300년경 테오프라스토스에 의해 원래 쓰여진 Historia Plantarum의 확장 및 삽화가 들어간 1644년 판의 앞부분

소크라테스 이전의 철학자들은 생명에 대해 많은 질문을 했지만 생물학적인 관심사에 대한 체계적인 지식을 거의 생산하지 못했다. 비록 순수한 물리적 용어로 생명체를 설명하려는 원자론자들의 시도는 생물학의 역사를 통해 주기적으로 반복되었다.그러나 히포크라테스와 그의 추종자들의 의학 이론, 특히 유머리즘은 지속적인 영향을 [1]미쳤다.

철학자 아리스토텔레스는 고대로부터 살아있는 세계에서 가장 영향력 있는 학자였다.자연철학에서의 그의 초기 연구는 추측적이었지만, 아리스토텔레스의 후기 생물학적인 저술은 생물학적 인과관계와 생명의 다양성에 초점을 맞추어 보다 경험적이었다.그는 자연을 수없이 관찰했고, 특히 그의 주변의 식물과 동물들의 습성과 속성을 분류하는 데 상당한 주의를 기울였다.아리스토텔레스는 모두 540종의 동물을 분류했고, 최소 50종을 해부했다.그는 지적인 목적, 형식적인 원인이 모든 자연적 [13]과정을 이끈다고 믿었다.

아리스토텔레스, 그리고 18세기까지 거의 모든 서양 학자들은 생물들이 식물에서 인간까지 올라가는 완성의 단계적인 척도로 배열되어 있다고 믿었다: 스칼라 자연사슬 또는 거대사슬.[14]리세움에서 아리스토텔레스의 후계자인 테오프라스토스는 식물학에 대한 일련의 책들 - 식물의 역사 -을 썼는데, 이것은 식물학에 대한 고대, 심지어 중세까지 가장 중요한 공헌으로 살아남았다.테오프라스토스의 많은 이름들은 과일을 위한 카르포와 씨앗 그릇을 위한 페리카르피온과 같이 현대에까지 남아 있다.디오스코리데스는 약 600여 종의 식물과 그 약용에 대한 설명을 통합한 선구적이고 백과사전적인 약초De Materia Medica를 썼다.대 플리니우스는 그의 자연사에서 많은 식물과 [15]동물에 대한 설명을 포함하여 자연에 있는 것들에 대한 비슷한 백과사전적 설명을 수집했습니다.

프톨레마이오스 치하의 헬레니즘 시대의 몇몇 학자들, 특히 칼케돈의 헤로필루스키오스의 에라시스트라투스는 심지어 해부술과 [16]생체해부를 수행하면서 아리스토텔레스의 생리학적 연구를 수정했다.클라우디우스 갈렌은 의학과 해부학의 가장 중요한 권위자가 되었다.비록 루크레티우스 같은 몇몇 고대 원자론자들이 삶의 모든 측면이 설계나 목적의 결과라는 텔레솔로지적 아리스토텔레스적 관점에 도전했지만, 텔레솔로지 (그리고 기독교의 출현 이후, 자연신학)는 18세기와 19세기까지 본질적으로 생물학적 사상의 중심으로 남아있을 것이다.에른스트 W 메이어는 "르네상스 [17]시대까지 루크레티우스와 갈렌 이후 생물학에서는 어떤 실질적인 결과도 일어나지 않았다"고 주장했다.자연사와 의학의 그리스 전통에 대한 생각은 살아남았지만, 중세 [18]유럽에서는 일반적으로 의심할 여지 없이 받아들여졌다.

중세 시대

및 관상동맥 순환을 발견한 실험 해부의 초기 신봉자인 Ibn al-Nafis의 생물의학 연구

비록 의사들이 여전히 그리스 전통의 많은 측면을 훈련과 실천에 포함시켰지만, 로마 제국의 쇠퇴는 많은 지식의 실종이나 파괴로 이어졌다.비잔틴과 이슬람 세계에서는 많은 그리스 작품들이 아랍어로 번역되었고 아리스토텔레스의 많은 작품들이 [19]보존되었다.

신성 로마 황제 프레데릭 2세가 쓴 De arte venandi는 의 형태학을 탐구한 영향력 있는 중세 자연사 교과서이다.

중세 전성기빙겐의 힐데가르드, 알베르투스 마그누스, 프레데릭 2세와 같은 몇몇 유럽 학자들이 자연사에 대해 썼다.유럽 대학들의 부상은 물리학과 철학의 발전에 중요하긴 하지만, 생물학 [20]학문에 거의 영향을 미치지 않았다.

르네상스

유럽의 르네상스는 경험적 자연사와 생리학 둘 다에 대한 폭넓은 관심을 가져왔다.1543년 안드레아스 베살리우스는 시신 해부에 기초한 인간 해부학 논문 De humani corporis fabrica로 서양 의학의 근대시대를 열었다.비살리우스는 권위적이고 추상적인 추론보다는 직접적인 경험에 의존하면서 점차적으로 스콜라주의를 생리학과 의학에서의 경험주의로 대체한 해부학자 중 첫 번째였다.약초주의를 통해, 의학은 또한 간접적으로 식물 연구에서 새로운 경험론의 원천이 되었다.오토 브룬펠스, 히에로니무스 박, 레온하트 훅스는 야생 식물에 대해 광범위하게 글을 썼는데, 이것은 식물 [21]생물의 모든 범위에 대한 자연 기반 접근의 시작이다.동물에 대한 자연적 지식과 비유적 지식을 결합한 장르인 베스티어스는 특히 윌리엄 터너, 피에르 벨론, 기욤 론들레, 콘라드 게스너, 그리고 울리스 알드로반디[22]작품과 함께 더욱 정교해졌다.

Albrecht Dürer와 레오나르도 다빈치와 같은 예술가들도 종종 박물학자들과 함께 일하면서 동물과 인간의 신체에 관심을 가지고 생리학에 대해 자세히 공부하고 해부학적 [23]지식의 성장에 기여하였다.연금술자연 마법의 전통, 특히 파라셀수스의 작품 또한 살아있는 세계에 대한 지식을 주장했습니다.연금술사들은 유기물을 화학분석하고 생물학적 약리학과 광물학적 [24]약리학을 자유롭게 실험했다.이것은 17세기까지 지속된 세계관(기계철학의 대두)의 큰 전환의 일부로서, 유기체로서의 자연의 은유가 기계 [25]은유로서의 자연으로 대체되었기 때문이다.

계몽 시대

체계화, 이름 짓기, 분류는 17세기와 18세기에 걸쳐 자연사를 지배했다.칼 린네는 1735년에 자연계에 대한 기본적인 분류법을 발표했고, 1750년대에 그의 모든 [26]종에 대한 학명을 도입했다.린네가 종을 설계 계층의 변하지 않는 부분으로 생각하는 동안, 18세기의 또 다른 위대한 박물학자 조르주 루이 르클레르, 콩테 드 뷔퐁은 종을 인위적인 범주로 그리고 심지어 공통의 혈통의 가능성을 암시하는 생물 형태로 다루었습니다.비록 그가 진화에 반대했지만, 버폰은 진화 사상 역사에서 중요한 인물입니다; 그의 연구는 라마르크와 [27]다윈 모두의 진화 이론에 영향을 미칠 것입니다.

새로운 종의 발견과 묘사, 표본 수집은 과학 신사들의 열정이 되었고 기업가들에게는 수익성이 좋은 사업이 되었다. 많은 자연학자들은 과학적 지식과 [28]모험을 찾아 전 세계를 여행했다.

Ole Worm과 같은 호기심의 캐비닛은 전 세계의 유기체들을 한 곳에 모아놓은 초기 현대 시대의 생물 지식의 중심지였다.탐험 시대 이전에, 자연학자들은 생물학적 다양성의 규모에 대해 거의 알지 못했다.

비살리우스의 작업을 인간과 동물 모두의 살아있는 신체에 대한 실험으로 확장하면서, 윌리엄 하비와 다른 자연 철학자들은 혈액, 정맥 그리고 동맥의 역할을 조사했다.1628년 하비의 De motu cordis는 갈레니아 이론의 종말의 시작이었고, 산토리오 산토리오의 신진대사에 대한 연구와 함께,[29] 생리학에 대한 양적 접근의 영향력 있는 모델 역할을 했다.

17세기 초, 생물학의 미시 세계가 막 열리기 시작하고 있었다.몇몇 렌즈 제작자들과 자연 철학자들이 16세기 후반부터 조잡한 현미경을 만들어 왔고, 로버트 후크는 1665년 자신의 복합 현미경으로 관찰한 것을 바탕으로 한 정미소 현미경을 출판했다.그러나 1670년대에 시작된 안토니 리우웬호크의 렌즈 제작의 극적인 발전이 있고, 궁극적으로 하나의 렌즈로 200배까지 확대되는 것을 발견한 후에야 학자들은 정자, 박테리아, 인푸소리아와 현미경 생물의 순수한 이상함과 다양성을 발견했다.Jan Swammerdam에 의한 유사한 연구는 곤충학에 대한 새로운 관심을 이끌어냈고 현미경 해부 [30]염색의 기본 기술을 만들었다.

마이크로그래피아에서 로버트 후크는 이 코르크 조각과 같은 생물학적 구조에 세포라는 단어를 적용했지만, 19세기에 이르러서야 과학자들은 세포를 생명의 보편적 기반이라고 생각했다.

미시적인 세계가 확장되면서 거시적인 세계는 축소되고 있었다. 레이와 같은 식물학자들은 전 세계에서 새로 발견된 유기체의 홍수를 일관성 있는 분류법과 일관성 있는 신학으로 [31]통합하기 위해 노력했다.또 다른 홍수인 노아키아의 홍수에 대한 논쟁은 고생물학의 발전을 촉진했다; 1669년 니콜라스 스테노는 어떻게 살아있는 유기체의 잔해가 퇴적물 층에 갇히고 화석을 만들기 위해 광물화 될 수 있는지에 대한 에세이를 발표했다.비록 화석화에 대한 스테노의 생각이 자연 철학자들 사이에서 잘 알려져 있고 많은 논란이 되었지만, 모든 화석에 대한 유기적인 기원은 지구의 나이[32]멸종과 같은 문제들에 대한 철학적, 신학적 논쟁으로 인해 18세기 말까지 모든 자연학자들에 의해 받아들여지지 않을 것이다.

19세기: 생물학의 출현

19세기까지, 생물학의 범위는 크게 형태와 기능에 대한 질문을 조사한 의학과 다른 형태의 생명체들 사이의 다양성과 상호작용과 생명과 비생명체 사이의 자연사로 나뉘었다.1900년까지, 자연사(및 그것의 상대편 자연 철학)가 세포학, 세균학, 형태학, 발생학, 지리학, 지질학 등 보다 전문화된 과학 분야로 대체되었다.

의 여행 과정에서, 알렉산더 폰 훔볼트는 풍경 전체에 걸쳐 식물의 분포를 지도화하고 압력과 온도와 같은 다양한 물리적 조건을 기록했습니다.

생물학이라는 용어의 사용

현대적 의미의 생물학이라는 용어는 토마스 베도스,[33] 카를 프리드리히 부르다흐, 고트프리드 라인홀트 트레비라누스, 그리고 장밥티스트 라마르크의해 독립적으로 도입된 것으로 보인다.[34][35]이 단어 자체는 Michael Christoph Hanow의 Philosiae naturalis sive physicalae 독단적인 책 제3권 제목에 나온다. Geologia, biologia, phytologia generalis et dendologia, 1766년에 출판되었습니다.

생물학 이전에는 동물과 식물에 대한 연구에 사용되는 몇 가지 용어가 있었다.자연사는 생물학의 서술적인 측면을 언급했지만, 광물학과 다른 비생물학적 분야도 포함했다; 중세부터 르네상스까지, 자연사의 통일된 틀은 스칼라 자연사 또는 존재의 거대한 사슬이었다.자연철학과 자연신학은 식물과 동물 생활의 개념적이고 형이상학적인 기초를 포함했고, 이러한 주제들은 현재의 지질학, 물리학, 화학, 그리고 천문학을 포함했지만, 왜 유기체가 존재하고 그들이 하는 방식으로 행동하는지에 대한 문제들을 다루었다.생리학 및 (식물학) 약리학은 의학 분야였다.식물학, 동물학, 그리고 (화석의 경우) 지질학은 생물학이 널리 [36][37]채택되기 인 18세기와 19세기에 자연사자연 철학대체했다."식물학"과 "동물학"은 오늘날까지 널리 사용되고 있지만, 그것들은 생물학의 다른 하위 분야와 결합되어 있다.

자연사와 자연철학

19세기 초중반 자연주의자들의 광범위한 여행은 생물체의 다양성과 분포에 대한 풍부한 새로운 정보를 낳았다.특히 중요한 것은 알렉산더훔볼트의 업적으로, 자연 철학의 정량적 접근 (즉, 물리학과 화학)을 이용하여 유기체와 그들의 환경 (, 자연사의 영역) 사이의 관계를 분석했다.훔볼트의 연구는 생물 지리학의 기초를 닦았고 여러 세대의 [38]과학자들에게 영감을 주었다.

지질학과 고생물학

지질학의 새로운 분야는 또한 자연사와 자연 철학을 더 가깝게 만들었다; 지층학 기둥의 설립은 유기체의 공간적 분포를 진화 개념의 핵심 전조인 그들의 시간적 분포와 연결시켰다.Georges Cuvier와 다른 사람들은 1790년대 후반과 19세기 에 비교 해부학과 고생물학에서 큰 발전을 이루었다.살아있는 포유동물과 화석 유골을 상세히 비교한 일련의 강의와 논문에서 큐비어는 이 화석이 널리 [39]믿어졌던 것처럼 세계 다른 곳에서 아직 살아 있는 종의 유골이 아니라 멸종된 종의 유골이라는 것을 밝혀낼 수 있었다.Gideon Mantell, William Buckland, Mary Anning, 그리고 Richard Owen에 의해 발견되고 기술된 화석은 심지어 선사시대 포유동물보다 앞선 '파충류 시대'가 있었다는 것을 입증하는 데 도움을 주었다.이러한 발견들은 대중의 상상력을 사로잡았고 [40]지구상의 생명체 역사에 관심을 집중시켰다.이들 지질학자들은 대부분 재앙주의를 고수했지만 찰스 라이엘영향력 있는 지질 원리 (1830년)는 지질학적 과거와 현재를 동등한 [41]조건으로 설명하는 이론인 허튼의 통일주의를 대중화했다.

진화 및 생물 지리학

다윈 이전의 가장 중요한 진화론은 장 밥티스트 라마르크의 이론이었다; 후천적 특징의 유전에 기초해, 그것은 가장 낮은 미생물에서 [42]인간에 이르는 발달의 사슬을 묘사했다.영국의 자연주의자 찰스 다윈은 험볼트의 생물 지리학적 접근법, 라이엘의 균일한 지질학, 토마스 맬서스의 저서와 그의 형태학적 전문지식을 결합하여 자연선택에 기초한 보다 성공적인 진화론을 만들었다; 유사한 증거는 알프레드 러셀 월러스를 독립적으로 이끌었습니다.같은 [43]결론에 도달하다

1859년 자연선택에 의한 종의 기원 또는 생명을 위한 투쟁에서 선호하는 종족의 보존에 관한 다윈의 이론은 종종 현대 생물학의 역사에서 중요한 사건으로 여겨진다.자연주의자로서의 다윈의 확립된 신뢰, 작품의 냉정한 어조, 그리고 제시된 모든 순수한 힘과 양의 증거들은 오리진이 익명의 창조흔적과 같은 이전의 진화적인 작품들이 실패했던 곳에서 성공할 수 있도록 해주었다.대부분의 과학자들은 19세기 말까지 진화와 공통의 혈통을 확신했다.하지만, 대부분의 현대 유전 이론이 무작위 변이의 [44]유전과 양립할 수 없는 것처럼 보였기 때문에, 자연 선택은 20세기까지 진화의 주요 메커니즘으로 받아들여지지 않을 것이다.

찰스 다윈의 종의 변환에 관한 첫 번째 수첩(1837년)에서 진화적인 나무에 대한 첫 스케치

월리스는 드 캔돌, 험볼트, 다윈의 이전 연구에 이어 동물지리학에 큰 기여를 했다.변환 가설에 대한 그의 관심 때문에, 그는 처음에 남아메리카에서 그리고 그 다음에 말레이 군도에서 현장 연구를 하는 동안 밀접하게 연관된 종의 지리적 분포에 특히 주의를 기울였다.군도에 있는 동안 그는 아시아 구역과 뉴기니/호주 구역 사이에 있는 군도의 동물군을 나누는 스파이스 군도를 지나는 월러스 라인을 식별했다.기후가 비슷한 섬들의 동물군이 왜 그렇게 달라야 하는지에 대한 그의 중요한 질문은 그들의 기원을 고려해야만 대답할 수 있었다.1876년 그는 반세기 이상 표준 참고서였던 동물의 지리적 분포와 1880년 섬 생물지리학에 초점을 맞춘 속편인 섬 생활썼다.그는 모든 종류의 동물에 대한 새의 지리적 분포를 설명하기 위해 필립 스클레이터가 개발한 6개 구역 시스템을 확장했다.지리학적 구역의 동물 그룹에 대한 데이터를 표로 작성하는 그의 방법은 불연속성을 강조했고, 진화에 대한 그의 감상은 그가 이전에 [45][46]하지 않았던 합리적인 설명을 제안할 수 있게 했다.

유전에 대한 과학적 연구는 프란시스 골튼과 생체인식학자들의 연구로 다윈의 종의 기원을 계기로 빠르게 성장했습니다.유전학의 기원은 보통 1866년 후에 상속의 법칙에 대한 공로를 인정받게 된 수도사 그레고르 멘델의 업적으로 거슬러 올라간다.하지만 그의 업적은 35년이 지나서야 비로소 의미를 인정받았다.한편, 다양한 유전 이론(판게네시스, 직교형성 또는 다른 메커니즘에 근거함)이 활발하게 [47]논의되고 조사되었다.발생학생태학 또한 특히 진화와 연계되어 에른스트 해켈의 연구에서 대중화되면서 중심 생물학 분야가 되었다.그러나 19세기 대부분의 유전 연구는 자연사의 영역이 아니라 실험 생리의 영역이었다.

생리학

19세기에 걸쳐, 생리의 범위는 주로 의학적으로 지향되는 분야에서 인간 외에 식물, 동물, 그리고 미생물을 포함한 삶의 물리적, 화학적 과정에 대한 광범위한 연구로 크게 확장되었다.생물은 기계로서 생물학적([48]그리고 사회적) 사고에서 지배적인 은유가 되었다.

루이 파스퇴르와 다른 생물학자들에 의해 개발된 혁신적인 실험실 유리 그릇과 실험 방법들은 19세기 후반 세균학의 젊은 분야에 기여했다.

세포 이론, 발생학 및 세균 이론

현미경의 발달은 생물학적 사고에도 지대한 영향을 끼쳤다.19세기 초에, 많은 생물학자들은 세포의 중심적인 중요성을 지적했다.1838년과 1839년에 슐라이덴슈반은 (1) 유기체의 기본 단위는 세포이고 (2) 개별 세포는 (3) 다른 세포의 분열에서 나온다는 생각에 반대했지만 생명의 모든 특징을 가지고 있다는 생각을 촉진하기 시작했다.그러나 로버트 레마크와 루돌프 비르쵸연구 덕분에, 1860년대에 대부분의 생물학자들은 세포 [49]이론으로 알려진 세 가지 신조를 모두 받아들였다.

세포 이론은 생물학자들이 개별 유기체를 개별 세포의 상호의존적인 집합체로서 재활성화하도록 이끌었다.점점 더 강력해지는 현미경과 새로운 염색법으로 무장한 세포학 분야의 과학자들은 곧 단일 세포조차 초기 현미경이 묘사한 균질한 액체로 채워진 방보다 훨씬 더 복잡하다는 것을 발견했다.로버트 브라운은 1831년에 에 대해 설명했고, 19세기 말까지 세포학자들은 염색체, 중심체 미토콘드리아, 엽록체, 그리고 염색체를 통해 보이는 다른 구조들 등 많은 주요 세포 구성 요소들을 확인했다.1874년과 1884년 사이에 발터 플레밍은 유사분열의 개별적인 단계를 설명했고, 염색체가 염색의 유물이 아니라 살아있는 세포에서 발생했으며, 게다가 염색체가 분열되어 딸 세포가 생성되기 직전에 두 배로 증가했다는 것을 보여주었다.세포 생식에 대한 많은 연구는 8월 바이즈만의 유전 이론에서 함께 이루어졌다: 그는 핵을 유전 물질로 확인했고, 체세포생식 세포 사이의 구별을 제안했다. (감수 분열의 개념의 전구인 생식 세포에 대해 염색체 수가 반으로 줄어들어야 한다고 주장), 그리고 한 가지.도핑된 휴고 드 브리스의 판게네 이론바이스만주의는 특히 실험배아학[50]새로운 분야에서 매우 영향력이 있었다.

1850년대 중반까지 질병의 미아즈마 이론질병의 세균 이론으로 대체되었고, 미생물과 미생물의 다른 형태의 생물과의 상호작용에 대한 광범위한 관심을 불러일으켰다.1880년대까지 세균학은 일관된 학문이 되었고, 특히 로버트 코흐의 연구통해 페트리 접시의 특정 영양소를 함유한 한천 젤에서 순수 배양물을 재배하는 방법을 도입했습니다.살아있는 유기체가 무생물에서 쉽게 유래할 수 있다는 오랜 생각은 루이 파스퇴르에 의해 수행된 일련의 실험에서 공격받았고, 활력론메커니즘에 대한 논쟁은 [51]계속되었다.

유기화학 및 실험생리의 부상

화학에서 특히 발효와 부패와 같은 유기 변형의 맥락에서 유기 물질과 무기 물질의 구별이 한 가지 핵심 쟁점이었다.아리스토텔레스 이후 이것들은 본질적으로 생물학적 과정으로 여겨져 왔다.하지만, 프리드리히 뵐러, 쥐스투스 리빅, 그리고 라부아지에의 연구를 바탕으로 한 유기 화학의 떠오르는 분야의 다른 선구자들은 유기 세계가 종종 물리적, 화학적 방법으로 분석될 수 있다는 것을 보여주었다.1828년 뵐러는 생명력을 수반하지 않는 화학적 수단으로 유기물 요소가 만들어질 수 있다는 것을 보여주었고, 생명력에 대한 강력한 도전을 제공했습니다.1833년 디아스타제를 시작으로 화학적 변형을 일으킬 수 있는 세포 추출물("발효")이 발견되었다.19세기 말에는 효소의 개념이 잘 확립되었지만, 20세기 [52]초까지는 화학 동역학 방정식이 효소 반응에 적용되지 않았다.

클로드 베르나르와 같은 생리학자들은 생체의 화학적, 물리적 기능을 전례 없는 수준으로 탐색하여 내분비학(내분비학, 1902년 최초의 호르몬세크레틴이 발견된 후 빠르게 발전한 분야), 생체역학 및 영양학 연구의 토대를 마련했다.소화와 소화.실험 생리학 방법의 중요성과 다양성은, 의학과 생물학 모두에서, 19세기 후반을 거치면서 극적으로 성장했습니다.생명 과정의 제어와 조작이 주된 관심사가 되었고, 실험은 생물 [53]교육의 중심에 놓였다.

20세기 생물과학

1920년대 촬영된 도롱뇽의 배아 발달

20세기 초에 생물 연구는 대부분 전문적인 노력이었다.대부분의 작업은 여전히 자연사 모드에서 수행되었으며, 이는 실험에 기초한 인과적 설명보다 형태학적, 계통학적 분석을 강조했다.그러나, 특히 유럽에서 반생리주의 실험 생리학자들과 발생학자들이 점점 더 영향력을 행사하고 있었다.1900년대와 1910년대에 발달, 유전, 신진대사에 대한 실험적인 접근의 엄청난 성공은 생물학에서의 실험의 힘을 보여주었다.그 후 수십 년 동안, 실험적인 작업이 자연사를 대체하여 지배적인 [54]연구 방식이 되었다.

생태·환경과학

20세기 초, 자연학자들은 새롭게 저명한 실험실 기반의 생물학 분야들이 그랬던 것처럼 그들의 방법에 엄격함과 가능하면 실험을 더해야 한다는 증가하는 압력에 직면했다.생태학은 생물 지리학과 화학자들에 의해 개척된 생물 지구 화학적 순환 개념의 결합으로 나타났다; 현장 생물학자들은 전통적인 자연사와 더욱 구별하기 위해 쿼드랫과 적응된 실험실 기구와 카메라와 같은 정량적 방법을 개발했다.동물학자들과 식물학자들은 실험실 실험을 수행하고 정원과 같은 반제어된 자연 환경을 연구하면서, 생물 세계의 예측 불가능성을 완화시키기 위해 그들이 할 수 있는 모든 것을 했습니다; 실험 진화를 위한 카네기 스테이션해양 생물 연구소와 같은 새로운 기관들은 더 통제된 환경을 제공했습니다.생명 [55]주기 전체에 걸쳐 유기체를 연구합니다.

1900년대와 1910년대에 헨리 챈들러 카울스와 프레데릭 클레멘트에 의해 개척된 생태학적 계승 개념은 초기 식물 [56]생태학에서 중요했습니다.알프레드 로카포식자-사료 방정식, 호수와 강의 생물 지리학과 생물 지구 화학적 구조에 대한 G. 에블린 허친슨의 연구, 그리고 동물 먹이사슬에 대한 찰스 엘튼의 연구는 발전하는 생태학적 특수성을 식민지화한 양적 방법의 연속 중 선구자였다.생태학은 유진 P 이후 1940년대와 1950년대에 독립학문이 되었다. 오둠은 생태계 생태학의 많은 개념을 합성하여 유기체 그룹 간의 관계(특히 물질과 에너지의 관계)를 [57]필드의 중심에 배치했습니다.

1960년대에, 진화 이론가들이 복수의 선택 단위의 가능성을 탐구하면서, 생태학자들은 진화적 접근으로 눈을 돌렸다.개체군 생태학에서, 집단 선택에 대한 논쟁은 짧았지만 활발했다; 1970년까지, 대부분의 생물학자들은 자연 선택이 개별 유기체의 수준 이상으로 거의 효과적이지 않다는 것에 동의했다.그러나 생태계의 진화는 지속적인 연구 초점이 되었다.생태는 환경운동의 발흥과 함께 급속히 확장되었다; 국제생물프로그램은 생태생태학 및 긴급한 환경문제에 큰 과학의 방법을 적용하려고 시도하였고, 섬 생물지리학, 허바드소규모의 독립적인 노력을 하였다.Brook Experimental Forest는 점점 더 다양한 [58]분야의 범위를 재정의하는 데 도움을 주었습니다.

고전유전학, 현대합성학, 진화론

토마스 헌트 모건의 교배 삽화, 멘델의 유전 염색체 이론의 일부

1900년은 소위 멘델의 재발견이었다.휴고 드 브리스, 칼 코렌스, 그리고 에리히체르막은 독립적으로 멘델의 [59]법칙에 도달했다.곧 세포학자들은 염색체가 유전 물질이라고 제안했다.1910년에서 1915년 사이, 토마스 헌트 모건과 그의 파리 연구실의 "드로소필리스트"는 이 두 가지 생각을 유전의 "[60]멘델리안 염색체 이론"으로 만들었다.이들은 유전자 결합 현상을 정량화해 유전자가 끈에 달린 구슬처럼 염색체에 존재한다고 가정하고 결합을 설명하기 위해 교차 가설을 세우고 초파리 드로소필라 멜라노가스터유전자 지도를 구축해 널리 사용되는 모델 [61]유기체가 됐다.

Hugo de Vries는 새로운 유전학을 진화와 연결시키려 했다; 유전과 교배와 관련된 그의 연구를 바탕으로, 그는 20세기 초에 널리 받아들여진 돌연변이 이론을 제안했다.라마르크주의, 즉 후천적 특성의 상속 이론도 많은 지지자들이 있었다.다윈주의는 생체 공학자들이 연구한 끊임없이 변화하는 특성들과 양립할 수 없는 것으로 보였는데, 이는 부분적으로만 유전되는 것처럼 보였다.1920년대와 1930년대에, 멘델의 염색체 이론이 받아들여진 후, R.A.연구와 함께 집단 유전학이 출현했다. 피셔, J.B.S. Haldane, Sewall Wright는 자연 도태에 의한 진화의 개념을 멘델의 유전학과 통일하여 현대적 합성을 만들어냈다.유전 이론이 [62]성숙함에 따라 돌연변이주의는 사라졌고 후천적 성격의 유전은 거부되었다.

20세기 후반에는 집단 유전학의 개념이 행동, 사회생물학, 그리고 특히 인간의 진화심리학 유전학의 새로운 분야에 적용되기 시작했다.1960년대 W.D.에서. 해밀턴과 다른 사람들은 친족 선택을 통해 진화적 관점에서 이타주의를 설명하는 게임 이론 접근법을 개발했습니다.유전자 중심적인 관점에서 분자 진화에 대한 분자 진화에 대한 대조를 통한 상위 유기체의 가능한 기원은 (진화의 지배적인 원인으로서 선택을 유지한) 그리고 (유전학적 표류를 핵심 인자로 만든) 적응주의와 우연성의 적절한 균형에 대한 끊임없는 논쟁을 낳았습니다.진화론[63]

1970년대에 스티븐 제이 굴드와 나일스 엘드레지는 정지 상태가 화석 기록의 가장 두드러진 특징이며 대부분의 진화적 변화가 비교적 짧은 시간에 [64]빠르게 일어난다는 중단 평형 이론을 제안했다.1980년 루이스 알바레즈와 월터 알바레즈는 백악기-팔레오진 멸종 [65]사건의 원인이 충격 사건이라는 가설을 제안했다.또한 1980년대 초, 잭 세프코스키데이비드 M. 라프의해 출판된 해양 생물 화석 기록에 대한 통계적 분석은 지구 [66]생명체의 역사에서 대멸종 사건의 중요성을 더 잘 인식하게 했다.

생화학, 미생물학, 분자생물학

19세기 말까지 단백질과 지방산 대사 및 요소 [67]합성의 윤곽과 함께 약물 대사의 모든 주요 경로가 발견되었다.20세기 초에, 인간의 영양에 있는 음식의 작은 성분인 비타민이 분리되고 합성되기 시작했다.크로마토그래피전기영동과 같은 개선된 실험실 기술은 생화학으로서 의학적 기원에서 독립하기 위해 필요한 생화학에서 빠른 발전을 이끌었다.1920년대와 1930년대에, 한스 크렙스칼과 거티 코리가 이끄는 생화학자들은 구연산 회로, 글리코제네이션과 당분해, 스테로이드와 포르피린의 합성 등 삶의 많은 중심 대사 경로를 알아냈다.1930년대와 1950년대 사이에, 프리츠 리프만과 다른 사람들은 세포에서 에너지의 보편적인 운반체로서의 ATP의 역할을 확립했고, 미토콘드리아는 세포의 강국으로서의 역할을 확립했다.이러한 전통적인 생화학적 작업은 20세기 내내 그리고 [68]21세기까지 매우 활발하게 계속되었다.

분자생물학의 기원

고전 유전학의 등장에 따라, 생물학의 새로운 물결의 물리 과학자를 포함한 많은 생물학자들은 유전자와 그 물리적 성질에 대한 의문을 제기했다.록펠러 재단의 과학 부문 책임자인 워렌 위버는 물리학과 화학의 방법을 기초적인 생물학적 문제에 적용하는 연구를 촉진하기 위해 보조금을 발행했고, 1938년에 이 접근방식을 위해 분자 생물학이라는 용어를 만들었다; 1930년대와 1940년대의 많은 중요한 생물학적 혁신은 록펠에 의해 자금 지원을 받았다.er [69]파운데이션

웬델 스탠리가 1935년 담배 모자이크 바이러스를 순수핵단백질로 결정화함으로써 유전은 순수하게 물리학과 화학을 통해 설명될 수 있다고 많은 과학자들을 확신시켰다.

생화학처럼, 과학과 의학 사이에 위치한 세균학바이러스학(나중에 미생물학으로 결합됨)의 중복된 분야는 20세기 초에 빠르게 발전했다.Félix D'Herelle박테리오파지의 고립은 파지 바이러스와 그들이 [70]감염시키는 박테리아에 초점을 맞춘 긴 연구를 시작했다.

반복 가능한 실험 결과를 낼 수 있는 유전적으로 균일한 표준 유기체의 개발은 분자 유전학의 발전에 필수적이었다.드로소필라옥수수를 사용한 초기 연구 후, 빵 곰팡이 Neurospora crassa와 같은 단순한 모델 시스템을 채택함으로써 유전학을 생화학에 연결할 수 있게 되었고, 가장 중요한 것은 1941년 비들 및 테이텀유전자 1 효소 가설관련이 있었다.담배 모자이크 바이러스와 박테리오파지같은 더 단순한 시스템에 대한 유전학적 실험은, 전자 현미경과 초원심화새로운 기술에 의해, 과학자들이 삶의 문자 그대로의 의미를 재평가하도록 강요했다; 바이러스 유전과 핵 밖에서 핵단백질 세포 구조를 재생산하는 것은 수용을 복잡하게 만들었다.에드 멘델리안 염색체 [71]이론

1958년 프랜시스 크릭이 [72]"분자생물학의 중심 교리"를 제안했다.이것은 크릭이 당시 중심 교의에 대해 어떻게 생각했는지 재구성한 것입니다.실선은 이미 알려진 정보 전송 모드(1958년처럼)를 나타내며, 파선은 가정된 것을 나타냅니다.

오스왈드 에이버리는 1943년에 DNA가 단백질이 아니라 염색체의 유전 물질일 가능성이 높다는 보여주었다; 이 문제는 물리학자로 전향한 생물학자 맥스 델브뤼크를 중심으로 한 소위 파이지 그룹의 많은 공헌 중 하나인 1952년 허쉬-체이스 실험으로 결정적으로 해결되었다.1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 모리스 윌킨스와 로잘린드 프랭클린의 연구를 바탕으로 DNA의 구조가 이중나선이라고 주장했다.그들의 유명한 종이"핵산의 분자 구조"에서, 왓슨과 크릭 부끄러운 듯이,"우리가 가상의 특정한 짝 짓기 즉시 유전자 물질에 대한 가능한 복제 기작이 암시하는 것 그것은 우리의 주목을 면하지는 않고 있음을 언급했다.[73]후 1958년 Meselson–Stahl 실험 DNA의 반보존적 복제했다, 그것은 분명했다.대부분의 생물학자들에게 핵산 배열은 단백질의 아미노산 배열을 결정해야만 한다; 물리학자 조지 가모프고정된 유전 코드가 단백질과 DNA를 연결한다고 제안했다.1953년에서 1961년 사이에, 알려진 생물학적 배열은 거의 없었지만, 제안된 코드 시스템의 풍부함, RNA의 중간 역할에 대한 지식의 확대로 인해 상황이 더욱 복잡해졌다. 1961년에, 유전자가 단백질을 인코딩할 때, 유전자 DNA의 세 개의 순차적 베이스가 각각의 숙체를 명시한다는 것이 입증되었다.단백질의 [74]ssive 아미노산.따라서 유전자 코드는 트리플렛 코드이며, 여기서 각 트리플렛은 특정 아미노산을 지정한다.또한 단백질을 코드하는 DNA 배열에서 코돈이 서로 겹치지 않고 각 배열을 일정한 시작점에서 읽어내는 것으로 나타났다.실제로 암호를 해독하기 위해서는 1961년부터 1966년 사이에 생화학 및 세균 유전학의 광범위한 실험이 필요했는데, 가장 중요한 것은 니렌버그코라나[75]연구였다.1962~1964년 동안, 박테리아 바이러스의 수많은 조건부 치사 [76]돌연변이들이 분리되었다.이 돌연변이들은 DNA 복제, DNA 복구, DNA 재조합, 그리고 분자 구조의 조립에 사용되는 단백질의 기능과 상호작용에 대한 기본적인 이해를 증진시키기 위해 여러 다른 실험실에서 사용되었다.

분자생물학의 확대

Caltech생물학과, Cambridge의 분자생물학 연구소(및 그 선구자) 및 소수의 다른 기관과 더불어, 파스퇴르 연구소는 1950년대 [77]후반에 분자생물학 연구의 주요 센터가 되었습니다.Max Perutz와 John Kendrew가 이끄는 Cambridge의 과학자들은 X선 결정학, 분자 모델링 및 디지털 컴퓨팅의 새로운 계산 가능성(과학의 군사 자금으로부터 직간접적으로 이익을 얻는 것)을 결합하여 빠르게 발전하고 있는 구조 생물학 분야에 초점을 맞췄다.Frederick Sanger가 이끄는 많은 생화학자들이 나중에 케임브리지 연구소에 합류하여 고분자 구조와 [78]기능에 대한 연구를 함께 했다.있는 파스퇴르 연구에, 프랑수아 야곱과 자크 모노의 출판물들과 어떤 메신저 RNA.[79]로 1960년대 중반, 분자 biology—a 모델의 분자, 기초 위해 지적 핵심으로 알려져 왔다 확인 유전자 조절의 개념을 제정하여 랙 오페론에 대한 시리즈로 1959년 PaJaMo 실험이 뒤따랐다. 의신진대사와 생식은 거의 [80]완료되었다.

1950년대 후반에서 1970년대 초반은 분자생물학에 대한 집중적인 연구와 제도적 확장의 시기였고, 이것은 최근에야 다소 일관된 분야가 되었다.생물 생물학자 E.O. 윌슨이 "분자 전쟁"이라고 불렀던 것에서 분자생물학의 방법과 실천가들은 빠르게 퍼져나가 종종 학과와 전체 [81]분야를 지배하게 되었다.분자화는 유전학, 면역학, 태아학, 신경생물학에서 특히 중요했고, 반면에 생물은 사이버네틱스컴퓨터 과학의 신흥 분야로부터 도입된 "유전자 프로그램"에 의해 통제된다는 생각은 [82]생물학 전반에 걸쳐 영향력 있는 관점이 되었다.특히 면역학은 분자생물학과 연결되었고, 혁신은 양방향으로 흐릅니다: 1950년대 중반 닐스 제른과 프랭크 맥팔레인 버넷에 의해 개발된 복제 선택 이론은 단백질 [83]합성의 일반적인 메커니즘을 밝히는 데 도움을 주었습니다.

분자생물학의 증가하는 영향에 대한 저항은 진화생물학에서 특히 뚜렷했다.단백질 배열은 (분자 시계 가설을 통해) 진화의 양적 연구에 큰 잠재력을 가지고 있었지만, 선도적인 진화 생물학자들은 진화적 인과관계에 대한 큰 질문에 답하기 위한 분자 생물학의 관련성에 의문을 제기했습니다.생물 생물학자들이 중요성과 독립성을 주장함에 따라 부서와 분야가 분열되었습니다.테오도시우스 돕잔스키는 분자 도전에 대한 반응으로 "진화의 빛 외에는 생물학에서 말이 되는 것은 없다"는 유명한 발언을 했다.1968년 이후 이 문제는 더욱 심각해졌다; Motoo Kimura의 중립적인 분자 진화 이론은 자연 선택이 적어도 분자 수준에서 진화의 흔한 원인이 아니며, 분자 진화는 형태학적 진화와는 근본적으로 다른 과정일 수 있다는 을 시사했다.(이 "분자/모형학적 역설"을 해결하는 것은 1960년대부터 분자 진화 연구의 중심 초점이 되어 왔다.)[84]

생명공학, 유전공학, 유전체학

일반적인 의미에서 생명공학은 19세기 후반부터 생물학에서 중요한 부분을 차지해 왔다.양조 농업의 산업화와 함께, 화학자들과 생물학자들은 인간이 통제하는 생물학적 과정의 큰 잠재력을 인식하게 되었다.특히, 발효는 화학 산업에 큰 호재로 판명되었다.1970년대 초까지, 페니실린스테로이드와 같은 약품에서 클로렐라, 단세포 단백질, 가스홀과 같은 식품에 이르기까지 광범위한 바이오 테크놀로지와 녹색 혁명[85]토대인 다양한 하이브리드 고수익 작물과 농업 기술이 개발되었습니다.

조심스럽게 조작대장균의 변종은 생명공학뿐만 아니라 다른 많은 생물학 분야에서도 중요한 도구이다.

재조합 DNA

현대적 의미의 유전공학에서의 생명공학은 1970년대[86]재조합 DNA 기술의 발명으로 시작되었다.제한 효소는 분리, 복제, 바이러스 유전자 합성에 이어 1960년대 후반에 발견되고 특징지어졌습니다.1972년 Paul Berg의 연구실(Herbert Boyer의 연구실EcoRI에 의한 지원, Arthur Kornberg의 연구실에 의한 연결효소 연구)을 시작으로 분자생물학자들은 이 조각들을 조합하여 최초의 유전자 변형 유기체를 만들었습니다.곧이어, 다른 사람들플라스미드 벡터를 사용하고 항생제 내성을 위해 유전자를 첨가하기 시작했고, 이것은 재조합 [87]기술의 범위를 크게 증가시켰다.

잠재적인 위험(특히 바이러스성 암을 유발하는 유전자를 가진 다산성 박테리아가 존재할 가능성)을 경계하면서, 과학계뿐만 아니라 광범위한 과학계 외부인들은 열정과 두려운 자제력으로 이러한 발전에 반응했다.버그가 이끄는 저명한 분자생물학자들은 위험이 평가되고 정책이 만들어질 때까지 재조합 DNA 연구를 일시 중단할 것을 제안했다.1975년 Asilomar Conference on Rebinant DNA 참석자들이 정책 권고안을 만들고 기술을 [88]안전하게 사용할 수 있다는 결론을 내리기 전까지 이 유예는 널리 존중되었다.

Asilomar에 이어, 새로운 유전 공학 기술과 응용 분야가 빠르게 발전했습니다.올리고뉴클레오티드 합성 및 트랜스펙션 [89]기술과 마찬가지로 DNA 염기서열 분석 방법이 크게 개선되었다(프레데릭 생거월터 길버트가 발명한).연구자들은 유전자 형질전환의 발현을 조절하는 법을 배웠고, 곧 학문적 맥락과 산업적 맥락 모두에서 인간 호르몬 생성을 위해 인간의 유전자를 발현할 수 있는 유기체를 만들기 위해 경쟁하게 되었다.하지만, 이것은 분자 생물학자들이 예상했던 것보다 더 힘든 작업이었다; 1977년과 1980년 사이의 개발은 분열 유전자와 접합의 현상으로 인해, 고등 유기체가 초기 [90]연구의 박테리아 모델보다 훨씬 더 복잡한 유전자 발현 시스템을 가지고 있다는 것을 보여주었다.인간 인슐린을 합성하기 위한 첫 번째 경주는 Genentech가 이겼다.이것은 생물학, 산업, [91]법 사이에 전례 없는 수준의 중복과 함께 생명공학 붐(그리고 그것과 함께 유전자 시대)의 시작을 알렸다.

분자계통학 및 유전체학

48웰 서멀 사이클러 내부는 다수의 시료에 대해 한 번에 중합효소 연쇄반응을 수행하는 데 사용되는 장치입니다.

1980년대까지 단백질 배열은 이미 유기체의 과학적 분류 방법을 변형시켰지만 생물학자들은 곧 RNA와 DNA 염기서열을 특성으로 사용하기 시작했다; 이것은 분자 체계학의 결과가 tra와 비교될 수 있었기 때문에 진화생물학 에서 분자 진화의 중요성을 확장시켰다.형태학에 기초한 진화적인 나무들.진핵세포세포소기관 일부가 공생관계를 통해 자유롭게 살아있는 원핵생물에서 유래했다는 내생생물론에 대한 린 마굴리스의 선구적 아이디어에 따라 생명나무의 전체적인 분할까지도 수정되었다.1990년대에 칼 워즈선구적인 분자 체계학 연구 결과 16S RNA [92]염기서열을 바탕으로 5개 영역(식물, 동물, 곰팡이, 원생동물, 원생생물, 진핵생물)이 3개 영역(고세균, 원생생물)이 되었다.

1980년대 중반 중합효소 연쇄반응(PCR)개발과 대중화는 현대 생명공학 역사의 또 다른 분수령을 나타내 유전자 분석의 [93]용이성과 속도를 크게 높였다.발현 배열 태그의 사용과 함께, PCR은 전통적인 생화학적 또는 유전학적 방법을 통해 찾을 수 있는 것보다 더 많은 유전자를 발견하게 했고 전체 [94]게놈의 염기서열 분석 가능성을 열었다.

수정란에서 성인에 이르는 유기체의 형태 형성의 상당부분의 통일성은 호메오박스 유전자의 발견 이후 풀리기 시작했는데, 처음에는 초파리, 그 다음에는 인간을 포함한 다른 곤충과 동물에서였다.이러한 발전은 동물의 다양한 신체 계획이 어떻게 진화해왔는지 그리고 그것들이 [95]서로 어떻게 관련되어 있는지를 이해하기 위한 진화 발달 생물학 분야의 발전을 이끌었다.

인간 게놈 프로젝트는 지금까지 수행된 단일 생물학적 연구 중 가장 규모가 크고 비용이 많이 드는 연구로 1988년 제임스 D의 지도 하에 시작되었습니다. 왓슨, 대장균, 세레비시아이, 엘레강스 같은 유전적으로 단순한 모델 유기체들에 대한 사전 연구 후.Craig Venter가 개척한 산탄총 배열 및 유전자 발견 방법(Celera Genomics와의 유전자 특허의 재정적인 약속에 힘입어)은 [96]2000년에 발표된 인간 DNA 배열의 초안과의 타협으로 끝난 공공-민간 배열 경쟁으로 이어졌다.

21세기 생물과학

21세기 초에 생물과학은 물리학과 같은 기존의 차별화된 새롭고 고전적인 분야와 생물물리학 같은 연구 분야로 통합되었다.데이터 수집, 저장, 분석, 모델링, 시각화 및 시뮬레이션을 위한 향상된 센서, 광학, 추적기, 계측, 신호 처리, 네트워크, 로봇, 위성 및 컴퓨팅 능력을 포함한 분석 화학 및 물리 계측 분야에서 진보가 이루어졌습니다.이러한 기술적 진보는 분자 생화학, 생물 시스템, 생태계 과학에 대한 인터넷 출판을 포함한 이론적이고 실험적인 연구를 가능하게 했다.이를 통해 전 세계적으로 더 나은 측정, 이론 모델, 복잡한 시뮬레이션, 이론 예측 모델 실험, 분석, 전세계 인터넷 관측 데이터 보고, 개방형 안전 점검, 협업 및 인터넷 출판물에 대한 접근이 가능해졌다.생물정보학, 신경과학, 이론생물학, 컴퓨터게노믹스, 우주생물학, 합성생물학을 포함한 새로운 생물과학 연구 분야가 등장했다.

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레퍼런스

인용문

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