La géobiologie est un champ interdisciplinaire de recherche scientifique qui explore les interactions entre la biosphère et la lithosphère et/ou l'atmosphère. Elle permet une étude des interactions entre les êtres vivants. Par exemple, elle permet de replacer nos ancêtres dans leur milieu naturel, et de décrire les interactions qu'ils avaient avec ce milieu. Un moyen privilégié de construire cette connaissance est la réalisation de fouilles paléontologiques. Le recueil de pollen, d'ossements, ou de déjections d'animaux, permet après datation, d'établir des statistiques sur les espèces trouvées. Mises en regard des informations connues sur les espèces contemporaines similaires, ou occupant une niche écologique similaire, ces données, telles que la consommation alimentaire, la densité de population pour un milieu donné, etc., permettent de reconstituer une écologie du passé (écologie, au sens de science des rapports des êtres vivants entre eux et avec leur milieu). La géobiologie est généralement définie comme étant un champ interdisciplinaire de recherche scientifique qui explore les interactions entre la biosphère et la lithosphère et/ou l'atmosphère. Les spécialistes de nombreux domaines sont impliqués dans la recherche géobiologique, y compris, mais sans s'y limiter, des disciplines telles que la paléontologie, la paléobiologie, la microbiologie, la minéralogie, la biochimie, la sédimentologie, la génétique, la physiologie, la géochimie (organique et inorganique), et les sciences de l'atmosphère. Une sous-discipline majeure de la géobiologie est la géomicrobiologie, un domaine d'étude qui se concentre sur l'étude des interactions entre les microbes et les minéraux. Un autre domaine connexe de la recherche est l'astrobiologie (ou exobiologie), un domaine interdisciplinaire qui utilise une combinaison de données scientifiques géobiologiques et planétaires pour établir un contexte pour la recherche de la vie sur d'autres planètes.

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