La biologia è un tema della narrativa particolarmente presente nell'ambito della fantascienza. La narrativa impiega sia aspetti reali della scienza come temi o dispositivi di trama, sia estensioni e applicazioni pseudoscientifiche come l'invenzione di organismi immaginari.

Tramite la biologia speculativa, autori con sufficiente abilità sono in grado di creare ciò che la critica letteraria Helen N. Parker chiama "parabole biologiche" che descrivono la condizione umana da un punto di vista alieno. D'altra parte, animali e piante alieni immaginari, in particolare umanoidi, sono stati spesso creati per semplice divertimento. Sam Levin e altri zoologi sostengono che, anche su altri pianeti, la selezione naturale potrebbe generare organismi alieni in qualche modo simili agli umani.

La fantascienza può sottendere un messaggio ottimista o pessimista: Parker afferma che, nella narrativa biologica, il pessimismo è di gran lunga la prospettiva dominante. Le prime opere di fantascienza - come i romanzi di HG Wells - esploravano le nefaste conseguenze dell'evoluzione darwiniana, della spietata concorrenza e del lato oscuro della natura umana. Il mondo nuovo (1932) di Aldous Huxley presenta un'altrettanto cupa analisi dell'ingegneria genetica.

La biologia immaginaria ha inoltre permesso ai maestri della fantascienza - tra i quali Stanley Weinbaum, Isaac Asimov, John Brunner e Ursula Le Guin - di creare "parabole biologiche", o verosimili rappresentazioni di mondi alieni in grado di descrivere, per analogia, la Terra e l'umanità.

Aspetti della biologia Branche delle scienze biologiche comunemente impiegate nella narrativa includono la teoria dell'evoluzione, la patologia, la genetica, la fisiologia, il parassitismo e la simbiosi, l'etologia e l'ecologia.

Evoluzione L'evoluzione, inclusa l'evoluzione speculativa, è stato un tema importante nella narrativa sin dalla fine del XIX secolo. L'utilizzo di tematiche riguardanti l'evoluzione ebbe tuttavia inizio ancora prima dell'epoca di Charles Darwin, riflettendo le teorie ortogenetiche e lamarckiane, come nel romanzo Lumen (1887) di Camille Flammarion. Aspetti della teoria dell'evoluzione darwiniana si ritrovano comunemente nella letteratura, che siano essi ottimistici (l'evoluzione dell'umanità verso la perfezione) o pessimistici (le terribili conseguenze dell'interazione tra la natura umana e la lotta per la sopravvivenza). L'evoluzione speculativa ipotizza inoltre come l'umanità potrà essere rimpiazzata da altre specie o da macchine intelligenti.

Patologia

La malattia, reale o fittizia, ricopre un ruolo significativo nella letteratura e specialmente nella fantascienza: per esempio la malattia di Huntington e la tubercolosi compaiono in molti libri e film, ma anche pandemie che minacciano l'intera umanità, come nel romanzo Andromeda di Michael Crichton (1969). La fantascienza immagina inoltre i possibili avanzamenti della medicina. Il settimanale The Economist ha suggerito una relazione tra il sentimento generale di "paura e disagio" misurato dall'orologio dell'apocalisse e il numero di romanzi apocalittici che descrivono minacce, inclusi virus mortali, che portano al "quasi annientamento o la totale estinzione della razza umana".

La tubercolosi era una malattia comune nel XIX secolo e, nella letteratura russa, appare in diverse importanti opere. Quello del nichilista tubercolotico è un tema che ricorre frequentemente nei romanzi di Fëdor Dostoevskij: per esempio nel personaggio di Katerina Ivanovna in Delitto e castigo (1866), Kirillov ne I demoni (1873), oltre a Ippolit e Marie ne L'idiota (1869). Anche Turgenev, in Padri e figli (1862), fa ammalare Bazarov di tubercolosi. Nella letteratura inglese vittoriana, tra i principali romanzi sulla tubercolosi vi sono Dombey e figlio (1848) di Charles Dickens, Nord e sud (1855) di Elizabeth Gaskell ed Eleanor (1900) di Mary Augusta Ward.

Genetica La narrativa dal XIX secolo affronta aspetti della genetica, tra cui la mutazione e l'ibridazione, la clonazione (come ne Il mondo nuovo), l'ingegneria genetica, e l'eugenetica. La genetica è una scienza giovane, iniziata nel 1900 con il ritrovamento della ricerca di Gregor Mendel sull'eredità dei caratteri nelle piante di pisello. Durante il XX secolo si sono sviluppate nuove branche della scienza, come la biologia molecolare e l'ingegneria genetica, e tecniche, come il sequenziamento del DNA e la clonazione. Il movimento eugenetico ha messo in risalto le problematiche etiche legate alla modifica del genoma umano. Molti romanzi e film di fantascienza utilizzano due aspetti della genetica come meccanismi narrativi: un incidente genetico con conseguenze disastrose oppure la fattibilità e la desiderabilità dell'alterazione genetica deliberata. La narrativa spesso tratta questi argomenti scientifici in modo irregolare e irrealistico. Il film Gattaca (1997), pur tentando una rappresentazione realistica della scienza genetica, è stato criticato dagli scienziati. Nel romanzo Jurassic Park (1990), Michael Crichton descrive la clonazione di interi genomi di dinosauri dai resti fossili di specie estinte milioni di anni fa e il loro uso per creare animali viventi. L'autore ha affermato di essersi ispirato a ciò che era al tempo noto sulla genetica e la biologia molecolare per creare una storia "divertente" e "stimolante".

Nonostante la genetica fosse nel XIX secolo una scienza ancora agli inizi, autori dell'epoca come Mary Shelley e H. G. Wells seppero creare opere di fantascienza come, rispettivamente, Frankenstein o il moderno Prometeo (Frankenstein; or, The Modern Prometheus, 1818) e L'isola del dottor Moreau (The Island of Dr. Moreau, 1896), in cui si esplorano temi come esperimenti biologici, mutazione e ibridazione, oltre alle loro conseguenze disastrose, aprendo un'importante discussione filosofica riguardante la natura dell'umanità e le responsabilità per la scienza.

Fisiologia Lo scienziato protagonista del film Frankenstein (1931) di James Whale utilizza l'elettricità per dare vita al mostro. A sua volta, Mary Shelley si era ispirata agli esperimenti di fisiologia di Luigi Galvani, che aveva utilizzato scariche elettriche per sollecitare contrazioni nei muscoli di una rana morta. Le scariche elettriche sono oggi utilizzate nei pacemaker per mantenere il ritmo cardiaco e nei defibrillatori per la rianimazione.

L'abilità di generare scariche elettriche è un elemento narrativo fondamentale nel romanzo fantascientifico Ragazze elettriche (The Power, 2016) di Naomi Alderman. Nel libro, le donne sviluppano la capacità di generare potenti scariche elettriche dalle dita con le quali sono in grado di stordire o uccidere le proprie vittime. Alcuni pesci, come l'anguilla elettrica (Electrophorus electricus), creano potenti campi elettrici utilizzando muscoli modificati allineati in serie come le celle di una batteria. Nel romanzo, l'autrice fa effettivamente riferimento a tali pesci e all'elettricità generata nei muscoli striati.

Parassitismo

Sin dai tempi antichi, e particolarmente nel XIX secolo, la narrativa ha frequentemente descritto creature parassitiche come per esempio Lilith, un demone che si nutre di sangue. Tra queste creature vi sono gli alieni mostruosi nei film di fantascienza, che però a volte risultano perfino meno raccapriccianti di ciò che esiste in natura. Autori e sceneggiatori si sono ampiamente ispirati alla biologia dei parassiti reali: parassitoidi, parassiti che influenzano il comportamento delle proprie vittime, parassiti di cova, castrazione parassitaria e le molte forme di vampirismo. Alcuni parassiti immaginari, come i letali parassitoidi xenomorfi in Alien, sono diventati estremamente famosi. La mostruosità ha un fascino innegabile: lo scrittore Matt Kaplan osserva che, nonostante osservare mostri induca sintomi di stress (come l'aumento del battito cardiaco e della sudorazione), il pubblico chiaramente gradisce le opere in cui appaiono queste creature. Kaplan paragona questo comportamento apparentemente masochista al piacere di gustare cibi molto piccanti, che provocano sensazioni di bruciore alla bocca, sudorazione e lacrimazione. Lo psicologo Paul Rozin suggerisce che si provi piacere nel percepire stress quando si sa di non essere veramente in pericolo.

Simbiosi La simbiosi (mutualismo) è spesso utilizzata come elemento narrativo in particolare nella fantascienza. Si distingue dal parassitismo in quanto porta mutuo vantaggio agli organismi coinvolti, mentre il parassita infligge danno al suo ospite. I simbionti immaginari spesso conferiscono poteri speciali ai propri ospiti. A partire dalla seconda guerra mondiale, la fantascienza ha iniziato a descrivere relazioni più mutualistiche con le creature aliene, come per esempio nel romanzo Il dono di Farhome (By Furies Possessed, 1970) di Ted White. Nell'episodio La minaccia fantasma della saga di Guerre stellari, Qui-Gon Jinn afferma che i personaggi dotati di più grandi quantità di simbionti microscopici chiamati "midiclorian" percepiscano e siano capaci di utilizzare la Forza.

Etologia

L'etologia - lo studio del comportamento degli animali - è uno dei temi del romanzo La ragazza della palude, pubblicato nel 2018 dalla studiosa di fauna selvatica Delia Owens. La protagonista, Kya, abbandonata dai suoi genitori all'età di sei anni, cresce da sola in una palude della Carolina del Nord, imparando dagli animali a mimetizzarsi e a cacciare. La "ragazza della palude", come viene chiamata dai locali, legge un articolo di etologia intitolato Sneaky Fuckers e utilizza queste conoscenze per sedurre i ragazzi locali. Kya paragona sé stessa a una lucciola femmina, che utilizza un segnale "ingannevole" per attirare e uccidere i maschi di altre specie, e a una mantide femmina, che inizia a mangiare la testa e il torace del suo compagno mentre il suo addome ancora copula con lei "in perfetta armonia": "Le femmine d’insetto, pensò Kya, sanno come trattare gli amanti".

Ecologia L'ecologia - lo studio delle relazioni tra gli organismi e il loro ambiente - appare nella narrativa in romanzi come Dune (1965) di Frank Herbert, la Trilogia di Marte (1992) di Kim Stanley Robinson e L'altro inizio (MaddAdam, 2013) di Margaret Atwood. L'ecologia è uno dei temi principali della saga di Dune, le cui forme di vita includono vermi delle sabbie giganti per i quali l'acqua è fatale e animali simili a topi in grado di sopravvivere nelle condizioni desertiche del pianeta. La saga di Dune ha fortemente influenzato il movimento ambientalista del periodo.

Negli anni settanta nasce l'"ecofiction", cioè la narrativa di fantasia che si ispira all'impatto dell'attività umana sull'ambiente, che include opere di svariati generi inclusi tra gli altri il realismo magico, il romanticismo e la narrativa speculativa. I due filoni principali dell'ecofiction sono le storie che riguardano l'impatto dell'uomo sulla natura e le storie sulla natura (piuttosto che sugli esseri umani). Un'antologia di ecofiction del 1978 include opere del XIX e XX secolo di autori come Ray Bradbury, John Steinbeck, Edgar Allan Poe, Daphne du Maurier, EB White, Kurt Vonnegut Jr., Frank Herbert, HH Munro, J. G. Ballard e Isaac Asimov.

Organismi immaginari

La narrativa, in particolare la fantascienza, ha creato un gran numero di specie immaginarie, sia aliene sia terrestri. In particolare, l'evoluzione (o biologia) speculativa, consiste nella progettazione, su basi scientifiche, di organismi immaginari con presupposti particolari.

Funzioni La biologia narrativa ricopre un gran numero di funzioni nel cinema e nella letteratura, inclusa la progettazione di mostri terrificanti, l'espressione della visione del mondo di un autore, e la creazione di alieni con funzione di parabola biologica atta a descrivere la condizione umana. La biologia reale, come quella riguardante le malattie infettive, fornisce pure una varietà di spunti, sia personali sia altamente distopici, che trovano posto nella narrativa.