与漫长的史前时期相比，人类能够用文字对自然界的多样性（含生物多样性）加以记述，乃是非常晚近的事情。
古希腊时代被誉为“万学之祖”的亚里士多德（Aristoteles，384—322，B.C.）是用文字记述大自然多样性的第一人。他对于生物做了实证考察，解剖了50来种动物，确定鲸是胎生的，明示了鲨鱼的胎盘构造，指出鸟的上肢与人手具有相同性等。他留下了《动物志》《动物部分论》《动物发生论》等著作。在《动物志》中，记载了大约540种动物，其中包括约120种鱼类，约160种昆虫，并依据有血与无血的特征，把动物分成两大类，在每类下边又各分4类。亚里士多德已具有进化思想的雏形，认为自然界的发展是连续的：无生物一点点发展为植物，再一点点发展为动物。处于发展中间环节的植物对无生物而言，像是生物；而对动物而言，又像是无生物。亚里士多德还是目的论者，认为自然界的任何事物的发展都是为实现某种目的而进行的。
泰奥弗拉斯托斯（Theophrastos，370—285，B.C.）从哲学家的立场将植物作为探讨对象之一进行了研究。他基于自己的观察，对希腊为中心的野生植物和栽培植物的属性进行了识别。在其代表作《植物志》（De historia plantarum）中描述了约480种植物，被后人誉为“植物学之父”。但是他没有对它们做系统分类处理。
古罗马时代的博物学家、政治家老普林尼（G.Plinius Secundus，23—79）所著的全37卷的《博物志》（Naturalis Historia）是将当时既有知识集大成之作，包括天文学、地理学、人类学、动物学、植物学、矿物学、药学、医学、化学技术、农耕技术等2万个条目，引用了约2 000卷由326个希腊人、146个罗马人所撰写的著作。在该书第8—10卷的内容是动物，第11卷是昆虫，第12—19卷是植物，第20—27卷是药草，第28—32卷是动物性药材。在对动物的记述中，不仅有真实的动物，还包括空想的动物，如古埃及神话中的sphinx（有羽翼的狮身人面怪物）、pegasus（诗神Muse的飞马）、unicorn（独角兽）等。
我国的《山海经》，成书于公元前2—3世纪，出自诸多学者之手，是我国最早的百科全书式的书籍。全书18卷，包括《山经》5卷，《海经》13卷。内容繁多，含山川、道里、民族、物产、药物、民俗、神话、交通等，其中记载的动物约270种，植物约160种，是我国先民对大自然（含生物）多样性认识的概括。
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