ביולוגיה היא מדע החיים

ביולוגיה היא מדע החיים. בעבר כונתה ההיסטוריה של הטבע ואחר כך מדע הטבע. לרוב מחולקת לבוטניקה וזאולוגיה. ההיסטוריה של הבע נותרה למשך זמן רב כשטח שממיין צמחים ובעלי חיים, מסווג אותם (בהתבסס על הדמיון ביניהם), ומגדירה את יחסי הגומלין ביניהם, וחוקרת את המורפולוגיה, הפיזיולוגיה והאמבריולוגיה וכמו כן את החיים של מינים ספציפיים.  מדע זה היה בעיקרו תיאורי, שלא כמו הפיזיקה והכימיה, שהם מדעים מדוייקים. בהשוואה להתפתחויות המדהימות במדעים אלה, שגנבו את ההצגה, מדעי הטבע היו יחסית בלתי מרשימים עד שפירסם צ''ארלס דארווין את תיאוריית האבולוציה: הוא פירסם את סיפרו "מוצא המינים" בשנת 1859 , והספר גרם למהפיכה בחשיבה העולמית. היחסים של קבוצות של צמחים ובעלי חיים והאבולוציה שלהם לאירגונים מורכבים יותר ויותר נראתה כנושא פתור.
אבן דרך משמעותית נוספת במדעי הטבע היוו עקרונות התורשה של מנדל. מוקדם במאה העשרים, מאמבריולוגיה תיאורית של בע"ח  צמחה האמבריולוגיה הסיבתית, ונקראה מכניקה התפתחותית, לאחר מכן הגיעה האמבריולוגיה הכימית. מס'' מדענים, ביניהם ווילהלם רוקס, תרמו למדע האמבריולוגיה הסיבתית (* ביולוגיה התפתחותית). למרות שמדענים בתקופות מוקדמות יותר יכלו לשער שהכרומוזומים מעורבים בתורשה, היה זה מורגן שסיפק את ההוכחה החותכת לעובדה כי הגנים אחראיים להורשת תכונות ומצויים בכרומוזום. מורגן ותלמידיו ( כמו ברידג''ס, מולר, סטורטבאנט ודובזנסקי) תרמו רבותלקידום הגנטיקה. מה שדארווין לא יכול היה להסביר במוצא המינים, הסיב לקיום וריאנטים (תכונות מגוונות ושונות) וכיצד עובדת ההורשה שלהם , קיבל הסברים טובים בתיאוריות של מנדל ומורגן. וכך נולדה התיאוריה הגנטית של הברירה הטבעית. הוקסלי הדגיש זאת בפרי עטו אבולוציה, הסינתזה המודרנית.