生物学における再生とは、生物が失われた、あるいは切断された体の一部を交換したり、復元したりするプロセスのことである。
生物は、体の一部を再生する能力に大きな違いがある。
生物の再生能力には大きな違いがあり、古い構造体の切り株に新しい構造体を作るものもあります。
生物の再生能力には大きな違いがあり、古い構造体の上に新しい構造体を作るものもあれば、2つに切断された生物の体の大部分を劇的に入れ替えたり、失われた臓器や付属品を成長させたりするものもあります。 しかし、すべての生物がこのように部品を再生するわけではない。 切断された構造物の切り株は、代わり映えのしないまま単に治癒することもある。
再生は、成長という一般的なプロセスの一側面として、すべての生命体の主要な属性です。 それがなければ生命は存在しません。生物の維持は、すべての組織や器官が常に自分自身を更新する絶え間ないターンオーバーに依存しているからです。 卵巣で卵胞が次々と作られたり、毛や羽が脱皮して入れ替わったりするように、かなりの量の組織が時々入れ替わる場合もある。 より一般的には、ターンオーバーは細胞レベルで行われる。 哺乳類の皮膚では、基底層で生成された表皮細胞が外表面に到達して剥がれ落ちるまでに数週間かかることがある。
単細胞生物の毛状の繊毛や鞭毛は、切断されても1〜2時間で再生されます。 分裂できない神経細胞でも、細胞体から神経線維に向かって細胞質が無限に流れています。 新しい分子は絶えず生成・分解されており、そのターンオーバーの時間は、酵素の場合は数分から数時間、筋肉のタンパク質の場合は数週間である。
再生と生成には密接な関係があります。 生物が自らを再生する方法は、再生プロセスとの共通点が多くあります。 例えば、他の植物の切断部分から新しい植物が発生したり、ある種の虫が2つに分裂し、それぞれが残った部分を成長させることで繁殖したりします。 より一般的には、卵と精子が結合することで有性生殖を行います。 ここでは、1つの細胞、つまり受精卵（接合体）から生物全体が発生するケースを紹介する。 これは有性生殖を行うすべての生物に見られる現象であり、再生プロセスの普遍性を示すものである。 進化の過程で再生能力が変化したのではなく、再生能力を発揮する組織のレベルが変化しただけなのである。 再生が適応的な特性であるとすれば、損傷の危険性が大きいか、得られる利益が大きいかのいずれかの理由で、そのような能力を最も必要としていると思われる生物の間で、再生がより一般的に起こると予想される。 しかし、生物の間での再生の実際の分布は、一見したところ、かなり偶然的なもののように思われる。 扁平虫の中には、どのように切断されても頭や尾が再生するものがある一方で、一方向にしか再生できないものや全く再生できないものがあるのは、実に理解しがたい。 近親者であるミミズは失った部品を簡単に交換できるのに、ヒルはなぜ再生できないのだろうか？ 昆虫の中には、失った脚がよく生えてくる種があるが、他の多くの昆虫にはその能力が全くない。 現代の骨魚類は切断されたヒレを再生することができますが、サメやエイなどの軟骨魚類はそれができません。 両生類では、サンショウウオが水の中での移動にはあまり役に立たない足を定期的に再生しますが、足に依存することが多いカエルやヒキガエルは、それにもかかわらず、足を交換することができません。
中には明らかに適応的なケースもあり、その再生能力を利用するかのように、再生のメカニズムだけでなく、自己切断のメカニズムも進化してきました。 体の一部が自然に失われる過程をオートトミーといいます。 原生動物が2つの細胞に分裂したり、虫が2つに分かれたりするのも自壊の例と考えられる。 ヒドロイドと呼ばれる海洋生物のコロニーは、定期的に上半身を脱ぎ捨てる。 昆虫や甲殻類の多くは、足や爪を挟んだり傷つけたりすると自然に脱落する。 トカゲは尻尾を出すことで有名だ。 鹿の角が抜けるのもオートトミーの一例である。 いずれの場合も、あらかじめ決められた破断点でオートトミーが起こります。
ある組織や器官の一部が取り除かれても、失われた構造を再生しようとしない場合があります。
ある組織や器官の一部が取り除かれても、失われた構造を再生しようとはせず、残された部分が大きくなっていきます。 再生と同様に、代償性肥大として知られるこの現象は、失われた構造に対応するために元の構造の一部が残されている場合にのみ起こります。 例えば、人間の肝臓の4分の3を切除した場合、残った部分は元の臓器と同等の質量にまで拡大する。 肝臓の失われた葉はそれ自体は置き換えられないが、残った葉は臓器の元の機能を回復するために必要なだけ大きく成長するのである。 哺乳類の他の臓器も同様の反応を示す。 腎臓、膵臓、甲状腺、副腎、生殖腺、肺などは、程度の差こそあれ、減少した質量を残存部分の拡大によって補っています。
再生組織は必ずしも元の組織の残骸に由来する必要はありません。 両生類の水晶体再生の例では、眼球から元の水晶体が失われた後、瞳孔の上縁にある虹彩の端の組織から新しい水晶体が形成される。 この虹彩の細胞は、通常は色素顆粒を含んでいますが、色を失い、急速に増殖し、球状の塊に集まり、新しい水晶体に分化します。