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Sektion Biologie | Informationen für Schüler
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Diese Seite richtet sich besonders an Schülerinnen und Schüler, die sich für das Studium der Biologie interessieren. Allgemeine Informationen zum Thema Studium finden Sie hier (externer Link).
Die Biologie ist das umfangreichste und vielfältigste der naturwissenschaftlichen Fächer. Mit Hilfe von Theorien und Methoden aus der Mathematik, Physik und Chemie erforscht sie die lebendige Welt in ihren millionenfachen Ausprägungen und Zusammenhängen. Dieser Komplexität entsprechend ist biologische Forschung heute in zahlreiche Einzelfächer gegliedert.
Wer sich vor der Studienwahl einen Überblick verschaffen will, sollte z.B. den "dtv-Atlas zur Biologie" und/oder die Zeitschrift "Biologie in unserer Zeit" aufmerksam durchsehen. Weiter zu
Teilgebiete der Biologie
Die Welt der Organismen lässt sich auf verschiedenen Ebenen betrachten, für die jeweils eigene Gesetze und Methoden charakteristisch sind. Die moderne Biologie hat sich vor allem den molekularen Bereich erschlossen. Sie verfolgt das Ziel, die Eigenschaften der Organismen auf die Struktur und Eigenschaften ihrer Moleküle zurückzuführen. Die Molekularbiologie kombiniert biochemische, physochemische, mikrobiologische, genetische, immunologische und viele andere Methoden. Der apparative Aufwand ist dabei meist sehr hoch. Obwohl die Ermittlung der DNA-Struktur und die Entschlüsselung des genetischen Kodes ihre größten Triumphe waren, ist Molekularbiologie nicht nur molekulare Genetik, denn die Beschäftigung mit molekularen Grundlagen der Muskelkontraktion gehört ebenso dazu wie beispielsweise die Frage,worauf Anpassungen an Extremtemperaturen beruhen. Die Gentechnik, mittels derer die genetische Information von Organismen gezielt verändert werden kann, entwickelt sich rasch weiter und umfasst immer mehr Anwendungsgebiete. Aus der modernen Biologie ist sie nicht wegzudenken.
Die nächsthöhere Organisationsstufe ist die der Zellen und ihrer sichtbaren Bestandteile. Die Zellbiologie hat durch die Entwicklung des Elektromikroskops einen ungeheueren Aufschwung genommen. Sie ist dennoch keine morphologisch- beschreibende Wissenschaft, sondern begreift die Zelle als ein dynamisches System. Zellwachstum, -teilung und die vielfältigen Zellfunktionen werden heute insbesondere mit biochemischen und molekularbiologischen Methoden untersucht.
Ein weiterer Zweig der Biologie, ist die Mikrobiologie, welche Lebensbedingungen und Stoffwechsel der Bakterien und Pilze erforscht. Die genaue Kenntnis und Anwendung mikrobiologische Prozesse ist heute in unserer modernen Zivilisation unerläßlich; in Lebensmitteltechnologie, Medizin, Hygiene, in der pharmazeutischen Industrie, in der Landwirtschaft - daraus erklärt sich der vergleichsweise große Bedarf an gut ausgebildeten Mikrobiologen. Verwendung nachwachsender Rohstoffe als Ausgangsmaterial für die Gewinnung von Grundchemikalien ist nur ein Beispiel.
Auf der Ebene der Gewebe und Organe begegnen wir klassischen biologischen Disziplinen. Anatomie und Histologie haben im Rahmen der Evolutionsforschung und in Form der "funktionell" orientierten Morphologie, ferner durch die Entwicklung des Elektronenmikroskopes neue Impulse erfahren. Mit fortschreitender Kenntnis der Funktionen verschiedener Gewebe- und Zellstrukturen ist das Interesse an den zugrundeliegenden Strukturen immer stärker gewachsen. Die Physiologie hat sich mit den Fortschritten der physikalischen und chemischen Meßmethoden laufend verfeinert und geht vielfach direkt in die Biochemie und Molekularbiologie über. Will man erfolgreich physiologisch arbeiten, sind außerdem gute Grundkenntnisse in Biophysik oder Biochemie unerläßlich. Da auf diesem Gebiet auch medizinische Grundlagenforschung intensiv betrieben wird, haben hier Biologen ein weites Feld.
Die klassischen Fächer Botanik und Zoologie sind gegen die vorher genannten Gebiete nicht abzugrenzen, sie stellen vielmehr eine andere Einteilung dar. Vielfach sind die Unterschiede zwischen diesen Fächern aufgehoben; denn Grundprinzipien des Wachstums, des Stoffumsatzes, der Vererbung, der Evolution und Systematik sind beiden gemeinsam. Andererseits sind die unterscheidenden Merkmale von Pflanzen und Tieren auch heute noch Schwerpunkte der Forschung: Die Photosynthese, die Assimilation des Kohlendioxyds aus der Atmosphäre mit Hilfe der Lichtenergie als Grundlage allen höheren Lebens, und die vielfältigen Stoffumwandlungen zu den Pflanzen befähigt sind, auf der einen Seite; die Leistungen des Nervensystems und des Bewegungsapparates, Orientierung, Verhalten der Tiere und Kommunikation im sozialen Verband auf der anderen.
Der Mensch ist Gegenstand naturwissenschaftlicher Forschung im Rahmen der Anthropologie. Auch dieses Fach hat sich das Arsenal der molekular- und zellbiologischen Methoden zunutze gemacht, mit denen heute besonders die menschlichen Erbanlagen erforscht werden.
Eine Trennung nach Organismengruppen ist sinnlos in den vielen Arbeitsgebieten, welche sich den allgemeinen Fragen der Biologie zuwenden. Einige wurden weiter oben genannt. Die moderne Genetik ist durch die Erforschung der molekularen Grundlagen der Vererbung, der Genregulation und der Genomstruktur geprägt. Sie beschäftigt sich in jüngster Zeit verstärkt mit der Organisation der Gene in höheren Organismen (Eukaryoten). Die Systematik sucht die Vielzahl der Arten nach gemeinsamen Merkmalen zu ordnen und in einer Hierarchie von Typen zu gliedern, wobei das Ziel ein natürliches System ist, welches die historische (in der Evolution erfolgte) Aufspaltung getreu wiedergibt. Nach wie vor sind hier viele Probleme zu lösen, da der historische Evolutionsprozeß durch die bekannten Fossilien ja nur bruchstückweise dokumentiert wird. Schließlich beschreibt die Biogeographie die Verteilung der verschiedenen Arten, Gruppen und Tier- und Pflanzengesellschaften auf der Erde.
Mikrobiologie, Botanik und Zoologie finden sich auch zusammen auf der Ebene der Ökologie, welche den Lebensraum der einzelnen Arten und die Wechselwirkung zwischen Organismen, Populationen und Lebensgemeinschaften, sowohl untereinander als auch mit der unbelebten Umwelt beschreibt. Durch das Überhandnehmen einer Art - des Menschen - ist uns heute die Gefährdung dieses äußerst komplexen Netzes von gegenseitigen Einflüssen bewußt geworden.
Ein übergreifendes Arbeitsgebiet der Biologie ist schließlich die Entwicklungsphysiologie. Die Mechanismen, durch welche aus der befruchteten Eizelle ein differenzierter Organismus entsteht, durch welche in zeitlicher und räumlicher Ordnung bestimmte Teile der Erbanlagen aufgerufen und realisiert werden, werden derzeit intensiv erforscht. Mehr und mehr Biologen wenden sich diesem faszinierenden Problem zu. Nach der Entschlüsselung des "genetischen Kodes" ist die Entschlüsselung des "Fahrplans der Differenzierung" eines der großen Themen der Biologie.
Man hat in der ersten Hälfte dieses Jahrhunderts, als die bahnbrechenden Entdeckungen über den Aufbau der Materie gemacht wurden, gern vom "Zeitalter der Physik" gesprochen. Man wird mit gleicher Berechtigung von der zweiten Hälfte des Jahrhunderts als dem "Zeitalter der Biologie" sprechen können. Wer Biologie mit Ernst und Intensität studiert, wird mit Erkenntnis überreich entlohnt werden. Da dies aber nur die eine Seite eines Studiums ist, das ja hauptsächlich der Ausbildung für einen Beruf dient, sollte jeder abwägen, ob nicht für ihn eines der eingangs erwähnten praktischen biologischen Fächer in Frage kommt, in denen sich oftmals ein viel klareres Berufsbild als in der reinen Wirtschaft ergibt.
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Voraussetzungen
Der Übergang von der Schule zur Universität ist leichter als zumeist vermutet oder befürchtet. Es ist natürlich eine andersartige Arbeitsweise, die vom Studierenden mehr Selbständigkeit, Initiative und Arbeitsdisziplin als früher fordert. Oft erschweren nicht ausreichende Grundkenntnisse in den naturwissenschaftlichen Fächern den Beginn eines Biologiestudiums. Die Biologie erfordert im allgemeinen eine Begabung für naturwissenschaftliche Problemstellungen. Startschwierigkeiten besonders in der Chemie, Physik und Mathematik lassen sich aber durch verstärkten persönlichen Einsatz überwinden. Die Grundlagen in den naturwissenschaftlichen Fächern Chemie und Physik sowie Grundkenntnisse in Mathematik (einfache Differential- und Integralrechnung) und Statistik sollen durch entsprechende Vorlesungen und Kurse in diesen Gebieten während der ersten Semester des Biologiestudiums erworben werden. Aufgrund der Forderung nach guten Grundlagen in den naturwissenschaftlichen Fächern haben die meisten Studienanfänger, vor allem aber jene, denen Kenntnisse in Physik, Chemie und Mathematik fehlen, während der ersten Semester viel zu arbeiten. Auf diesen Gebieten sind die Versäumnisse der Schule besonders schwerwiegend. Dies haben auch Umfragen unter Studienanfängern der naturwissenschaftlichen Disziplinen ergeben. Besonders hingewiesen sei auf typische Schwierigkeiten, die am Beginn der Experimentalphysikvorlesung auftreten. Hier werden in den ersten Wochen die Begriffe 'Kraft, Masse, Beschleunigung und Energie' eingeführt. Sie setzen einfachste Grundkenntnisse der Differentialrechnung voraus. Fehlen diese Kenntnisse, so bleibt die Bedeutung der obigen Grundgrößen unklar. Da diese Begriffe für die weitere Vorlesung zentral sind, treten notwendigerweise in der gesamten Vorlesung größte Schwierigkeiten auf. Sie wirken sich spätestens in der Praxis aus. Eine Hilfe zur Behebung dieser Schwierigkeit ist z.B. das Studium der grundlegenden Kapitel in einschlägigen Schullehrbüchern.
Neben vertieften Kenntnissen im naturwissenschaftlichen Bereich sind Kenntnisse in modernen Sprachen äußerst hilfreich. Unerläßlich sind zumindest grundlegende Englischkenntnisse, da die wissenschaftlichen Zeitschriften und periodisch erscheinenden Sammelbände fast ausschließlich in englischer Sprache verfaßt werden; ebenso ein Teil der Lehrbücher, die im Laufe des Studiums benötigt werden. Kenntnisse in lateinischer oder griechischer Sprache müssen nicht nachgewiesen werden. Da die Biologie eine experimentelle Wissenschaft ist, die sich mit lebenden Organismen befaßt, ist experimentelles Arbeiten mit Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren unerläßlicher Bestandteil des Biologiestudiums. Überzeugte Tierversuchsgegner sollten daher von einem Biologiestudium Abstand nehmen. Gerade Biologinnen und Biologen sind durch den Gesetzgeber - neben dem Tierarzt - von ihren Kenntnissen und Fähigkeiten als Experten für fachgemäße Tierversuche und damit Einhaltung des Tierschutzgesetzes vorgesehen.
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Berufschancen
Biologie als Studienfach wird fast immer aus Neigung, aber relativ selten mit einer klaren Berufsvorstellung gewählt. Dem Konflikt zwischen Illusionen und der Realität des Studiums sollte durch intensive Inanspruchnahme der Studienfachberatung vorgebeugt werden. Biologie ist kein "leichtes und freundliches" naturwissenschaftliches Fach. Die Faszination, welche die Biologie auf die heutige Gesellschaft ausübt, führt oft auch zu übertriebenen Vorstellungen über die Berufsaussichten. Immerhin scheint sich das Berufsbild der Biologen allmählich zu erweitern, obwohl nachdrücklich darauf hingewiesen werden muss, dass es für manche Tätigkeiten (wie z.B. die von Wissenschaftlern an Botanischen und Zoologischen Gärten) nur eine sehr begrenzte Zahl von Stellen gibt. Derzeit haben Mikrobiologen und molekularbiologisch/biochemisch ausgebildete Biologen die besten Chancen. In der Industrie (vor allem in der chemischen und pharmazeutischen Industrie) treten Biologen in Konkurrenz mit Medizinern, Pharmazeuten, Tiermedizinern, so daß hohe berufliche und persönliche Flexibilität chancenerhöhend wirken. Längerfristige Voraussagen sind allerdings nicht möglich. Ein Teil der Biologen findet Beschäftigung im sonstigen öffentlichen Dienst (Gewässerschutz, Fischzuchtanstalten etc.), ein sehr kleiner Teil in der Publizistik.
Berufsfelder für Biologen; Quelle: Arbeitsamt (Auswertung von Stellenanzeigen im Jahre 2001)
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