자연
생물권은 지구상의 모든 자연환경을 이루는 생태계를 가리키는 개념이다. 지구상의 생물은 공통조상이 되는 원시 생명체로부터 진화 과정을 거쳐 종분화를 이루어 오늘날과 같은 다양성을 띄게 되었다. 생물은 크게 보아 동물, 식물, 세균 등으로 구분되며 지구 표면의 거의 모든 지역에서 서식하고 있다. 오늘날 생물학은 세포의 특성을 바탕으로 생물을 진핵생물, 고세균, 세균의 세 도메인으로 구분한다.
세포 이론
세포는 1665년 로버트 훅이 처음으로 발견하여 《마이크로그래피아》에 수록하였다. 훅은 이 책에 그가 관찰한 60 건의 다양한 생물 그림을 실었다. 그 중 하나는 코르크 병마개를 아주 얇게 저며 관찰한 것이는데, 훅은 코르크 조직에서 보이는 격자를 “세포”(cell)라고 불렀다. cell은 라틴어 cella에서 연원한 낱말로 작은 방을 뜻하였다. 훅의 시대에 cell은 벌집의 방과 같은 것을 가리키는 낱말로 쓰이고 있었다. 그러나 훅은 그가 관찰한 구조가 갖는 기능을 알지는 못하였다. 훅이 세포라고 생각한 것은 실은 살아있는 조직은 모두 사라지고 세포벽만 남은 빈 공간이었다. 당시 현미경의 배율이 그리 크지 않았기 때문에 훅은 세포안의 더 작은 구조들을 관찰할 수는 없었다. 따라서 훅은 세포가 살아있는 것이라고 생각할 수도 없었다. 훅이 관찰한 세포에는 세포핵이나 다른 세포소기관 역시 없었다. 《마이크로그래피아》에는 가죽 위에 핀 곰팡이를 관찰한 그림도 수록되어 있는데 훅은 포자를 관찰할 수 없었기 때문에 어떻게 곰팡이가 번식하는 지 알 수 없었다. 이러한 관찰 결과 훅은 자연발생설을 지지하게 되었다. 당시에는 아직도 아리스토텔레스 물리학이 통용되던 시절이었고, 보다 세밀한 관찰은 안톤 판 레이우엔훅이 고배율 현미경을 발명할 때가 되어서야 가능해졌다.