Биология (от греч. bios - жизнь, logos - наука) - наука о жизни, об общих закономерностях существования и развития живых существ. Предметом ее изучения являются живые организмы, их строение, функции, развитие, взаимоотношения со средой и происхождение. Подобно физике и химии она относится к естественным наукам, предметом изучения которых является природа.
Биология - одна из старейших естественных наук, хотя термин «биология» для ее обозначения впервые был предложен лишь в 1797 г. немецким профессором анатомии Теодором Рузом (1771-1803), после чего этот термин использовали в 1800 г. профессор Дерптского университета (ныне г. Тарту) К. Бурдах (1776-1847), а в 1802 г. Ж.-Б. Ламарк (1744-1829) и Л. Тревиранус (1779-1864).
Биология - естественная наука. Как и другие науки, она возникла и всегда развивалась в связи с желанием человека познать окружающий его мир, а также в связи с материальными условиями жизни общества, развитием общественного производства, медицины, практическими потребностями людей.
Этапы развития биологии. Самые первые сведения о живых существах человек стал собирать, вероятно, с тех пор, когда он осознал свое отличие от окружающего мира. Уже в литературных памятниках египтян, вавилонян, индийцев и др. содержатся сведения о строении многих растений и животных, о применении этих знаний в медицине и сельском хозяйстве. В XIV в. до н. э. многие клинописные таблички, созданные в Месопотамии, содержали сведения о животных и растениях, о систематизации животных путем разделения их на плотоядных и травоядных, а растений на деревья, овощи, лекарственные травы и т. д. В медицинских сочинениях, созданных в VI-I вв. до н. э. в Индии, содержатся представления о наследственности как причине сходства родителей и детей, а в памятниках «Махабхарата» и «Рамаяна» дано довольно подробное описание ряда особенностей жизни многих животных и растений.
В период рабовладельческого строя возникают ионийская, афинская, александрийская и римская школы в изучении животных и растений.
Ионийская школа возникла в Ионии (VII-IV вв. до н. э.). Не веря в сверхъестественное происхождение жизни, философы этой школы признавали причинность явлений, движение жизни по определенному пути, доступность для изучения «естественного закона» , который, по их утверждению, управляет миром. В частности, Алкмеон (конец VI-начало V в. до н. э.) описал зрительный нерв и развитие куриного эмбриона, признавал мозг в качестве центра ощущений и мышления, а Гиппократ (460-377 гг. до н. э.) дал первое относительно подробное описание строения человека и животных, указал на роль среды и наследственности в возникновении болезней.
В частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле . Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов , взаимодействие между собой и с окружающей средой .
Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX веке , когда учёные обнаружили, что все живые организмы обладают некоторыми общими свойствами и признаками, в совокупности не характерными для неживой природы. Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом в 1802 году и Жаном Батистом Ламарком в 1802 году.
Биологическая картина мира
В настоящее время биология - стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии, медицине , биомедицине и биоинженерии .
- Клеточная теория - учение обо всём, что касается клеток . Все живые организмы состоят как минимум из одной клетки - основной структурно-функциональной единицы организмов. Базовые механизмы и химия всех клеток во всех земных организмах сходны; клетки происходят только от ранее существовавших клеток, которые размножаются путём клеточного деления. Клеточная теория описывает строение клеток, их деление, взаимодействие с внешней средой, состав внутренней среды и клеточной оболочки, механизм действия отдельных частей клетки и их взаимодействия между собой.
- Эволюция . Через естественный отбор и генетический дрейф наследственные признаки популяции изменяются из поколения в поколение.
- Теория гена . Признаки живых организмов передаются из поколения в поколение вместе с генами , которые закодированы в ДНК . Информация о строении живых существ или генотип используется клетками для создания фенотипа , наблюдаемых физических или биохимических характеристик организма. Хотя фенотип, проявляющийся за счёт экспрессии генов, может подготовить организм к жизни в окружающей его среде, информация о среде не передаётся назад в гены. Гены могут изменяться в ответ на воздействия среды только посредством эволюционного процесса.
- Гомеостаз . Физиологические процессы, позволяющие организму поддерживать постоянство своей внутренней среды независимо от изменений во внешней среде.
- Энергия . Атрибут любого живого организма, существенный для его состояния.
Клеточная теория
Эволюция
Центральная организующая концепция в биологии состоит в том, что жизнь со временем изменяется и развивается посредством эволюции , и что все известные формы жизни на Земле имеют общее происхождение. Это обусловило сходство основных единиц и процессов жизнедеятельности, упоминавшихся выше. Понятие эволюции было введено в научный лексикон Жаном-Батистом Ламарком в 1809 году. Чарльз Дарвин через пятьдесят лет установил, что её движущей силой является естественный отбор , так же как искусственный отбор сознательно применяется человеком для создания новых пород животных и сортов растений . Позже в синтетической теории эволюции дополнительным механизмом эволюционных изменений был постулирован генетический дрейф .
Теория гена
Форма и функции биологических объектов воспроизводятся из поколения в поколение генами , которые являются элементарными единицами наследственности. Физиологическая адаптация к окружающей среде не может быть закодирована в генах и быть унаследованной в потомстве (см. Ламаркизм). Примечательно, что все существующие формы земной жизни, в том числе, бактерии, растения, животные и грибы, имеют одни и те же основные механизмы, предназначенные для копирования ДНК и синтеза белка. Например, бактерии, в которые вводят ДНК человека, способны синтезировать человеческие белки.
Совокупность генов организма или клетки называется генотипом . Гены хранятся в одной или нескольких хромосомах. Хромосома - длинная цепочка ДНК, на которой может быть множество генов. Если ген активен, то последовательность его ДНК копируется в последовательности РНК посредством транскрипции . Затем рибосома может использовать РНК, чтобы синтезировать последовательность белка , соответствующую коду РНК, в процессе, именуемом трансляция . Белки могут выполнять каталитическую (ферментативную) функцию, транспортную, рецепторную , защитную, структурную, двигательную функции.
Гомеостаз
Гомеостаз - способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз . На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями и водорослями постоянной концентрации атмосферного кислорода и диоксида углерода на Земле.
Энергия
Выживание любого организма зависит от постоянного притока энергии. Энергия черпается из веществ, которые служат пищей, и посредством специальных химических реакций используется для построения и поддержания структуры и функционирования клеток. В этом процессе молекулы пищи используются как для извлечения энергии , так и для синтеза биологических молекул собственного организма.
Первичным источником энергии для подавляющего большинства земных существ является световая энергия, главным образом солнечная , однако некоторые бактерии и археи получают энергию посредством хемосинтеза . Световая энергия посредством фотосинтеза превращается растениями в химическую (органические молекулы) в присутствии воды и некоторых минералов. Часть полученной энергии затрачивается на наращивание биомассы и поддержание жизни, другая часть теряется в виде тепла и отходов жизнедеятельности. Общие механизмы превращения химической энергии в полезную для поддержания жизни называются дыхание и метаболизм .
Уровни организации жизни
Живые организмы представляют собой высокоорганизованные структуры, поэтому в биологии выделяют ряд уровней организации. В различных источниках некоторые уровни опускаются или совмещаются друг с другом. Ниже представлены основные уровни организации живой природы обособленно друг от друга.
- Молекулярный - уровень взаимодействия молекул , составляющих клетки и обуславливающих все её процессы.
- Клеточный - уровень, на котором рассматриваются клетки как элементарные единицы строения живого.
- Тканевой - уровень совокупностей сходных по строению и функциям клеток, образующих ткани .
- Органный - уровень отдельных органов , обладающих собственным строением (объединением типов тканей) и местоположением в организме.
- Организменный - уровень отдельного организма .
- Популяционно-видовой уровень - уровень популяции, составляемой совокупностью особей одного вида .
- Биогеоценотический - уровень взаимодействия видов между собой и с различными факторами окружающей среды.
- Биосферный уровень - совокупность всех биогеоценозов , включающих и обуславливающих все явления жизни на Земле.
Видео по теме
Биологические науки
Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов:
- ботаника изучает растения , водоросли , грибы и грибоподобные организмы ,
- зоология - животных и протистов ,
- микробиология - микроорганизмы и вирусы .
- биохимия изучает химические основы жизни,
- биофизика изучает физические основы жизни,
- молекулярная биология - сложные взаимодействия между биологическими молекулами,
- клеточная биология и цитология - основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки,
- гистология и анатомия - строение тканей и организма из отдельных органов и тканей,
- физиология - физические и химические функции органов и тканей,
- этология - поведение живых существ,
- экология - взаимозависимость различных организмов и их среды,
- генетика - закономерности наследственности и изменчивости ,
- биология развития - развитие организма в онтогенезе ,
- палеобиология и эволюционная биология - зарождение и историческое развитие живой природы.
На границах со смежными науками возникают: биомедицина , биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология , социобиология , физиология труда , бионика .
Биологические дисциплины
История биологии
Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке , биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории . Обычно их традицию ведут от таких античных учёных, как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза , ибн-Сину , ибн-Зухра и ибн-аль-Нафиза . В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий . В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей , которые заложили основы современной анатомии и физиологии . Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории . Развитие естествознания, отчасти благодаря появлению механистической философии , способствовало развитию естественной истории .
К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология , достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт , исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии , экологии и этологии . В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов , а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции, в основе которой лежит естественный отбор . К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. Но механизм наследования родительских признаков всё ещё оставался тайной .
Популяризация биологии
См. также
| Портал «Биология » | |
| Биология в Викисловаре | |
| Биология в Викицитатнике | |
| в Викитеке | |
План
1. Введение............................................................................................... 3
Исторический очерк становления биологи как науки......................5
Система биологических наук...........................................................12
Биография ученого, внесшего существенный вклад в биологии..................................................................................................14
Заключение..........................................................................................16
Список литературы.............................................................................18
Введение
Биология, совокупность наук о живой природе. Термин «биология» предложен был в 1802 г. Ж.Б. Ламарком и Г.Р. Тревиранусом независимо друг от друга. Предмет биологии - все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой. Прежде чем коснуться темы разберем этапы формирования процесса познания, направленные на развитие знания человечества (естествознания), параллельно моменты становления биологии как науки:
Формирование рациональных знаний о природе в системе первобытного сознания.
Неолитическая революция (9000 до н. э.). На Древнем Востоке развивается медицинские, биологические и географические знания, в Древнем Египте закладываются предпосылки системы счисления, формулы для вычисления усеченного объема конуса, пирамиды.
Создание первой естественно-научной картины мира в Древней Греции. Складываются предпосылки развития научно-рационального познания, доказательства теорем. Концепция самозарождения живого и неживого.
Естествознание в эпоху средневековья. Религия играла везде главную роль. Шло разделение науки на три ветви:
Опытно-эмпирическое направление (создание пороха, развитие физики);
Религиозное направление (решались вопросы о происхождении Земли, человека-);
Ритуальное направление (получили развитие алхимия, астрология).
Мировозренчиская революция эпохи Возрождения. Зарождение научной биологии.
Научная революция физики 17в. Возникновение классической механики.
Естествознание 18в. - первая половина 19в. Становление основных отраслей классической физики, развитие научной химии, классической биологии. возникновение идей эволюции природы. Создание внегалактической астрономии.
Естествознание второй половины 19в.: на пути к новой научной революции. Возникновение термодинамики, статистической физики, открытие радиоактивности, революция в биологии Дарвина, становление генетики.
Научная революция в физике начала 20в.: возникновение релятивистской и квантовой физики. Создание теории относительности.
Вторая половина 20в. Новая астрономическая революция - открытие черных дыр, новых галактик. Создание синтетической теории эволюции и молекулярной биологии
Итак, остановимся на втором этапе развития естествознания, где происходит становление производящего хозяйства (земледелия и скотоводства), что и стимулировало развитие биологических знаний.
Исторический очерк
Современная биология уходит корнями в древность и берет начало в странах Средиземноморья (Древний Египет, Древняя Греция). Первые систематические попытки познания живой природы были сделаны античными врачами и философами - Гиппократ (ок. 460-ок. 370 до н.э.), Аристотель (384-322 до н. э.), Гален (129 - ок. 201). В трудах Гиппократа, ставших основой дальнейшего развития клинической медицины, отражены представление о целостности организма; индивидуальный подход к больному и лечение больного, а не болезни; понятие об анамнезе; учения об этиологии и др. Крупнейшим биологом древности был Аристотель. Его сочинения охватывают все отрасли тогдашнего знания. Итак, в средние века накопление биологических знаний диктовалось в основном интересами медицины. Однако вскрытия человеческого тела были запрещены, и преподававшаяся по Галену анатомия была в действительности анатомией животных, главным образом свиньи и обезьяны.
В эпоху Возрождения широко распространяются и комментируются сочинения античных философов и натуралистов (первыми ботаническими трудами были комментарии к сочинениям Теофраста (327-287)).
В дальнейшем появляются оригинальные «травники» - краткие описания лекарств, растений, А. Цезальпино (1519-1603) сделал попытку создания классификации растений в 1583 г., на основе строения семян, цветков и плодов.
С введением анатомирования человеческого тела блестящих успехов добивается анатомия человека, что отражено в классическом труде А. Везалия (1514-1564) «О строении человеческого тела» в 1543 г. работы анатомов подготовили великое открытие 17 в. - учение У. Гарвея (1578-1657) о кровообращении в 1628 г., применившего для физиологических исследований количественные измерения и законы гидравлики. Плеяда микроскопистов открывает тонкое строение растений - Р. Гук (1635-1703) в 1665 г., М. Мальпиги (1628-1694) с 1675 по 1679 г.г., Н. Грю (1641-1712) с 1671 по 1682г.г. и их половые различия - Р. Камерариус (1665-1721) в 1694 г., мир микроскопических существ, эритроциты и сперматозоиды - А. Левенгук (1632-1723) в 1673 г., изучает строение и развитие насекомых - Мальпиги в 1669 г. , Я. Сваммердам (1637-1680) в 1669 г. Эти открытия привели к возникновению противоположных направлений в эмбриологии - овизма и анималькулизма и к борьбе концепций преформизма и эпигенеза.
В 18 в. фундаментальную «Систему природы» (1735 и позже), основанную на признании изначально сотворенного мира, дал К. Линней (1707-1778), применив бинарную номенклатуру. Сторонник ограниченного трансформизма Ж. Бюффон (1707-1788) построил смелую гипотезу о прошлой истории Земли, разделив ее на ряд периодов, и в отличие от креацианистов относил появление растений, животных и человека к последним периодам. Опытами по гибридизации И. Кельрейтер (1733-1806) окончательно доказал наличие полов у растений и показал участие в оплодотворении и развитии как яйцеклеток, так и пыльцы растений (1761 и позже). В конце 18 в. Л. Спалланцани (1729-1799) осуществил опыты, опровергающие господствовавшую до тех пор в биологии идею возможности самозарождения организмов.
Уже со 2-й половины 18 в. и в начале 19 в. все настойчивее в той или иной форме возникают идеи исторического развития живой природы. Ш. Бонне (1720-1793) развил (1745, 1764) идею «лестницы существ», которую эволюционно истолковал Ж. Б. Ламарк (1744-1829) в 1809 г. Эволюционные идеи Ламарка в то время успеха не имели и подвергались критике со стороны многих ученых, среди которых был Ж. Кювье (1769-1832) - основоположник сравнительной анатомии и палеонтологии животных, выдвинувший в 1812 г. учение о катастрофах. Антиэволюционные концепции Кювье утвердились в 1830 г. в результате дискуссии с Э. Жоффруа Сент - Илером (1772-1844), пытавшимся обосновать натурфилософское учение о «единстве плана строения» животных и допускавшим возможность эволюционных изменений под прямым воздействием внешней среды. Идея развития организмов нашла подтверждение в эмбриологических исследованиях К. Ф. Вольфа (1759, 1768), Х. Пандера (1817) и К. М. Бэра (1828-1837). Обоснованная Т. Шванном (1810-1882) в 1839 г. клеточная теория сыграла огромную роль в понимании единства органического мира и в развитии цитологии и гистологии.
В середине 19 в. установлены особенности питания растений и его отличие от питания животных, сформулирован принцип круговорота веществ в природе (Ю. Либих, Ж. Б. Буссенго). В физиологии животных крупные успехи достигнуты работами Э. Дюбуа - Реймона (1818-1896), заложившего основы электрофизиологии, К. Бернара, выяснившего роль ряда секреторных органов в пищеварении (1845, 1847) и доказавшего синтез гликогена в печени (1848), Г. Гельмгольца (1821-1894) и К. Людвига (1816-1895), разработавших методы изучения нервно-мышечной системы и органов чувств. И. М. Сеченов (1829-1905) заложил основы материалистического понимания высшей нервной деятельности («рефлексы головного мозга», 1863 г.). Л. Пастер (1822-1895) окончательно опроверг возможность самозарождения современных организмов (1860-1864). С. Н. Виноградский (1856-1953) обнаружил (1887-1891) бактерии, способные путем хемосинтеза образовывать органические вещества из неорганических. Д. И. Ивановский (1864-1920) открыл в 1892 г. вирусы.
Крупнейшим завоеванием 19 в. было эволюционное учение Ч. Дарвина (1809-1882), изложенное им в труде «Происхождение видов» в 1859 г., в котором он вскрыл механизм эволюционного процесса путем естественного отбора. Утверждение в биологии дарвинизма способствовало разработке ряда новых направлений: эволюционной сравнительной анатомии (К. Гегенбаур), эволюционной эмбриологии (А. О. Ковалевский, И. И. Мечников), эволюционной палеонтологии (В. О. Ковалевский).
В 1860 г. найдено перо древнейшего вымершего рода птиц-археоптерикс, первоптица в верхнегорских (титонских) литоградских сланцах в Баварии (Германия), где затем в 1861 был найден первый скелет. Сейчас известно пять таких скелетов археоптерикса, причем два были обнаружены недавно в музеях (Нидерланды и ФРГ), где хранились как скелеты птерозавра и динозавра.
Археоптерикс () ископаемая древнейшая птица подкласса ящерохвостые. Размером с ворону. В строении археоптерикса сочетаются признаки пресмыкающихся (череп с 2 височными дугами, зубы в альвеолах, небольшой мозг рептильного типа, имеются брюшные ребра, позвонки амфицельные, длинный хвост состоит примерно из 20 позвонков, отсутствует роговой чехол клюва и др.) и птиц (тело покрыто перьями, маховые перья крыльев крупные, асимметричного строения, кости конечностей частично пневматизированы).
Предполагают, что археоптерикс не был способен к свободному полету, а мог только перепархивать с дерева на дерево; при передвижении на деревьях возможно использовал и пальцы крыла. Согласно другой точке зрения, вел главным образом наземный бегающий образ жизни, а при надобности мог перелетать на короткие дистанции.
Большие успехи достигнутые в 70-80-х г.г. 19в. в изучении сложных процессов клеточного деления (Э.Страсбургер, 1875; В.Флемминг, 1882, и др.), созревания половых клеток и оплодотворения (О.Гертвиг, 1875 и позже; Г.Фоль, 1877; Э. ван Бенеден, 1884; Т.Бовери, 1887,1888) и связанных с ними закономерностей распределения хромосом в митозе и мейозе, породили множество теорий, искавших в ядре половых клеток носителей наследственности (.Гальтон,1875; К.Негели,1884; Э.Страсбургер. 1884; А.Вейсман,188501892; Х.Де Фриз, 1889). Однако закономерности наследственности, обнаруженные Г.Менделем (1822-1884) в 1865, остались незамеченными вплоть до 1900, когда они были подтверждены и легли в основу генетики.
Отправными пунктами развития генетики в начале 20 в. стали менделизм и мутационная теория (Х.Де Фриз, 1901-1903), способствовавшие в дальнейшем синтезу генетики и дарвинизма. Была сформулирована хромосомная теория наследственности (Т.Бовери, 1902-1907; У.Сетон, 1092). В дальнейшем было показано, что носителями генетической информации являются молекулы ДНК (1944). Установление структуры ДНК Дж.Уотсоном и Ф.Крик в 1953г. привело к раскрытию генетического кода, дало резкий толчок развитию молекулярной биологии, а позднее - генетической инженерии и биотехнологии.
В области физиологии животных И.П.Павловым (1849-1936) разработано учение об условных рефлексах и высшей нервной деятельности; бурно развивается нейрофизиология.
Существенное развитие в 20 в. получила эволюционная теория. В 20-30-х г.г. была вскрыта роль в эволюции мутационного процесса. Колебаний численности и изоляции при направленном действии отбора. Это позволило разработать синтетическую теорию эволюции, развивающую дарвинизм (С.С.Четвериков, Дж.Б.С.Холдейн, Р.Фишер, С.Райт, Дж.Хаксли и др.) и включающую учения о факторах эволюции (И.И.Шмальгаузен и др.), о микроэволюции и макроэволюции.
Крупнейшими достижениями Биологии является создание В.И.Вернадским (1863-1945) биогеохимии и учения о биосфере (1926), В.Н.Сукачевым (1880-1967) - биогеоценологии (1942), на основе которых научно разрабатывается стратегия взаимоотношений человечества с природой. Трудами В.Шелфорда (1912, 1939). Ч.Элтона (1934) и мн. Др. Разработаны основы экологии как науки о взаимосвязи между организмами и окружающей средой.
Методические установки биологии 20 в. значительно отличаются от методических регулятивов биологии 18 - 19 в.в. основные направления, по которым произошло их размежевание, следующие:
1). качественно новое представление объекта познания (полисистемное видение биологического объекта).
2). качественно новая гносеологическая ситуация, требующая явного указания на условия познания, на особенности субъект-объектных отношений; невозможность пренебречь ролью и позицией субъекта познания в окончательном результате биологического исследования.
3). установление диалектического единства ранее противопоставлявшихся друг другу методологических подходов. На этом этапе формируются методологические установки, предполагающие: единство описательно-класифицирующего и объяснительно-номотетического подходов; единство операций расчленения, математизацию, аксиоматизацию и др.
4). заметно преобразовывается мировоззренческая функция биологии. К концу века мировоззренческая нацеленность биологии, ориентированность ее результатов на конкретизацию наших представлений об отношении человек - мир реализуется в двух направлениях:
На человека, на выявление взаимосвязей биологического и социального в человеке; определение функционирования биологического в общественном (социуме).
На мир, на выявление закономерностей включенности живого в эволюцию Вселенной, перспектив биологического мира в развитии мира космического.
Система биологических наук
Основные методы биологии: наблюдение, позволяющее описать биологические явления; сравнение, дающее возможность найти закономерности (строение, функции, происхождение, распространение и развитие), общие для разных явлений - эксперимент или опыт, в ходе которого исследователь искусственно создает ситуацию, помогающую выявить глубже лежащие свойства биологических объектов; наконец, исторический метод, позволяющий на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познавать процессы развитии живой природы.
Биология тесно связана со многими науками и с практической деятельностью человек.
Одними из первых в биологии сложились комплексные науки по объектам исследования - о животных - зоология, растениях - ботаника; анатомия и физиология человека - основа медицины. В пределах зоологии сформировались более узкие дисциплины. Например, протозоология, энтомология, орнитология и др.; в ботанике - альгология, дендрология и т.д. В самостоятельные науки выделились микробиология, микология, вирусология Многообразие организмов и распределение их по группам изучают систематика животных и систематика растений. Изучением прошлой истории органического мира занимается палеонтология и ее разделы - палеозоология, палеоботаника и др.
Другой аспект классификации биологических дисциплин - по исследуемым свойствам и проявлениям (механизмам) живого. Форму и строение организмов изучают морфологические дисциплины - цитология, гистология, анатомия; состав и ультраструктуру тканей и клеток - биохимия, биофизика, молекулярная биология; образ жизни животных и растений и их взаимоотношения с условиями среды обитания - экология и более специально - гидробиология, биогеография и т.д.; функции живых существ изучают физиология животных и физиология растений; закономерности наследственности и изменчивости - предмет исследований генетики; закономерности индивидуального развития изучает эмбриология; историческое развитие - эволюционное учение. Глубокое проникновение математики в разделы биологии вызвало к жизни математическую биологию, биометрию. В целом для биологии характерно взаимопроникновение идей и методов различных биологических дисциплин, а также других наук - химии, физики, математики. В 20 в. возникли новые биологические дисциплины и направления на границах смежных наук, а также в связи с практическими потребностями (радиобиология, космическая биология, физиология труда, социобиология и др.).
Современная биология изобилует проблемами, решение которых может оказать революционизирующее влияние на естествознание в целом и прогресс человечества. Это многие вопросы молекулярной биологии и генетики, физиологии и биохимии, энергетика, коренные философско-методологические проблемы (форма и содержание, целостность).
2.3. Биография ученого, внесшего существенный вклад в биологии
Ламарк Жан Батист Пьер Антуан де Моне (01.08.1744-18.12.1829) - Французский естествоиспытатель, создатель первой целостной эволюционной теории (развитие живой природы), член Парижской АН (1783г.).
В 1772-1776г.г. в Высшей медицинской школе в Париже изучал главным образом ботанику. В 1778г. вышла работа Ламарка о флоре Франции (в 3-х томах), в которой им впервые был предложен дихотомичный принцип определения растений. Ламарк горячо приветствовал Великую Французскую революцию; по его предложению в 1793г. Королевский ботанический сад был реорганизован в Музей естественной истории. Где Ламарк стал профессором по кафедре зоологии насекомых, червей и микроскопических животных; руководил ею в течение 24 лет.
К 1820г. Ламарк полностью ослеп, свои труды диктовал дочерям. Жил и умер в бедности.
Ламарк впервые в 1794г. разграничил животный мир на 2 основные группы - позвоночных и беспозвоночных, ему принадлежит и термин «беспозвоночные». В пределах беспозвоночных он выделил 10 классов, распределив их в порядке введенного им принципа совершенствования - градации - между четырьмя последовательно усложняющимися ступенями организации. Вначале Ламарк понимал градации как прямолинейный ряд живых существ от простейших до самых совершенных, представил в виде лестницы существ. Ламарк ввел термин «биология» в 1802г.
В трактовке жизненных явлений был деистом. Согласно Ламарку, материя, лежащая в основе всех природных тел и явлений, абсолютно инертна. Для ее «оживления» необходимо внесение в нее движения извне. Отсюда обращение Ламарка к «верховному творцу» как источнику «первого толчка», пустившего в ход «мировою машину». Живое, по Ламарку, возникло из неживого и далее развивалось на основе строгих объективных причинных зависимостей, в которых нет места случайности (механический детерминизм). Наиболее простые организмы появились и ныне возникают из «неорганизованной» материи (самозарождение) под влиянием проникающих в нее флюидов (например, электричество). Ламарк описал много форм ископаемых беспозвоночных, связав их с системой ныне живущих. Помимо ботанических и зоологических работ, Ламарк - автор публикаций по геологии, гидрологии и метеорологии. В «Гидрогеологии» (1802г.) выдвинул принцип историзма и актуализма в трактовке геологических явлений.
Заключение
В 20 в. динамичное развитие биологического познания позволило открыть молекулярные основы живого и непосредственно приблизиться к решению величайшей проблемы науки-раскрытию сущности жизни. Радикально изменилась и сама биология, и ее место, роль в системе наук, отношение биологической науки и практики. Биология постепенно становиться лидером естествознания. Вскрываемые биологией закономерности - важная составная часть современного естествознания. Они служат укреплением связи биологии с точными и гуманитарными науками; развитие комплексных и междисциплинарных исследований; увеличение каналов взаимосвязи с теоретическим познанием и со сферой практической деятельности, прежде всего с глобальными проблемами современности; явное участие запросов практики в актуализации тех или иных проблем биологического познания; возрастание ответственности ученых-биологов за судьбы человечества (прежде всего в связи с перспективами генной инженерии); связь биологии с аграрной, медицинской, экологической и другими видами практической деятельности обуславливает не только их развитие, но и развитие биологии.
Все возрастающее значение биологических исследований для медицины, сельского хозяйства, разумного использования естественных ресурсов и охраны природы, а также проникновение в эти исследования идей и методов точных наук выдвинули биологию с середины 20 в. на передовые рубежи естествознания. Данные биологии - естественнонаучная основа материалистического познания природы и места человека в ней.
Список литературы:
Мамонтов С.Г. Биология. Учебник.-М.: Дрофа, 1994.
Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие.-М.: Гардарики, 2003.
Биология. Большой энциклопедический словарь / Гл.ред. М.С. Гиляров.-3-е изд.-М.:1998.
Большая советская энциклопедия / Т.14, - М.: 1970.
Биология - термин, которым называют целую систему наук. Она в целом изучает живые существа, а также их взаимодействие с окружающим миром. Биология исследует совершенно все аспекты жизни любого живого организма, включая эволюцию, формы поведения, его происхождение, размножение и рост.
Когда появился термин "биология"? Как отдельная наука она начала зарождаться только в начале XIX века. А кто ввел термин "биология"? Об этом вы узнаете далее.
Античность и зарождение первых биологических дисциплин
Прежде чем узнать, когда появился термин "биология", следует немного поговорить об зарождении этой дисциплины как таковой. Считается, что именно древнегреческий философ Аристотель первым заложил основы биологических дисциплин - фундамент таких наук, как зоология и ботаника. Археологи нашли массу материальных артефактов, на которых записаны труды Аристотеля о животных. Он первым привел связи между определенными видами животных. Именно Аристотель заметил, что все парнокопытные животные жуют жвачку.
Не менее важным научным деятелем в области биологии считается Диоскорид, который за всю свою жизнь составил большой список лекарственных растений и описал их действие (всего порядка шестиста растений).
Другой античный философ, Теофраст, написал огромный труд под названием «Исследования о растениях». В нем он развил мысли Аристотеля, но исключительно о растениях и их свойствах.
Средние века
Кто ввел термин "биология" и когда это произошло? Об этом говорить еще слишком рано, так как после упадка Западной римской империи многие знания, в том числе и о медицине, биологии были утрачены. Арабы в период раннего средневековья захватывают обширную территорию и в их руки попадают труды Аристотеля - после они будут переведены на арабский язык.
В VIII веке огромных успехов достигают арабские исследователи в области ботаники и анатомии. В зоологии больших успехов добился арабский писатель - Аль Джахис, который первым уже выдвинул теорию об эволюции, также им была предложена теория пищевых цепей.
Аль-Данавари стал основателем ботаники арабского мира. Как и Аристотель, Аль Данавари описал приблизительно шестьсот видов растений, а также их развитие и фазы роста каждого из них.
Невероятно большой вклад в развитие биологии и в особенности медицины внес арабский врач Авиаценна. Им была написана известная книга «Канон врачебной науки», которая оставалась на вооружении европейских врачей до XVIII века включительно. Именно Авиаценна подарил человечеству фармакологию и описал первые клинические исследования, что в дальнейшем серьезно повлияло на изучение анатомии человека и способы борьбы с болезнями.
Ибн Зухр изучил природу такой болезни, как чесотка, и проводил хирургические операции, а также первые клинических опыты на животных. В средневековой Европе медицина и изучение таких наук, как ботаника, зоология, не было распространено, прежде всего, благодаря влиянию католической церкви.
Эпоха Возрождения и интерес к медицине, биологии
В эпоху Возрождения значение термина "биология" еще было не известно. Но позиция церкви значительно ослабела, и ученые, в большинстве своем в Италии, начали проявлять интерес к ботанике, зоологии, анатомии и медицине - они стали изучать труды научных деятелей Античности.
Уже в XVI веке нидерландский ученый Везалий заложил основы современной анатомии. Для написания своих трудов он собственноручно вскрывал человеческие тела и исследовал строение внутренних органов.
Исследователи вернулись к плотному изучению растений, то есть к ботанике, так как поняли, что многие травы имеют довольно сильные лечебные свойства и помогают в излечении болезней.
В XVI веке описание животных и образа их жизни превратилось в целое научное направление по исследованию всего известного животного мира.
Не менее важный вклад в развитие биологии сделали Леонардо да Винчи, Парацельс, которые продолжали изучать анатомию и фармакологию.
В XVII веке ученый Каспар Баугин описал все известные на тот момент в Европе растения - более шести тысяч видов. Ульям Гарвей, проводя вскрытие животных, сделал ряд важных открытий, которые касаются кровообращения.
В XVII веке зародилась новая биологическая дисциплина, связанная с изобретением микроскопа. Благодаря его открытию, люди узнали о существовании микроскопических одноклеточных организмов, что вызвало резонанс в обществе. Тогда же впервые были изучены сперматозоиды человека.
Какой ученый употребил термин "биология"?
В начале XIX века биологические дисциплины переросли в полноценную науку, которая была признана научным обществом.
Так какой ученый предложил использовать термин "биология"? Когда это произошло?
Термин "биология" был предложен немецким анатомом и физиологом Фридрихом Бурдахом, который специализировался на исследовании головного мозга человека. Произошло данное событие в 1800 году.
Также, стоит сказать, что биология - термин, который предложили еще два ученых, которые не знали о предложении Бурдаха. В 1802 году Готфрид Тревиранус и Жан Батист Ламарк параллельно заявили об этом. Определение термина "биология" стало известно всем ученым, работающим в этом направлении.
Биология в XIX веке
Теперь, когда известно, кто предложил термин "биология", стоит поговорить о ее дальнейшем развитии. Одним из ключевых трудов XIX века стала публикация работы Чарльза Дарвина «Происхождение видов». В это же время ученые обнаружили принципиальные отличия между неживым и живым мирами. Врачи и ученые продолжали экспериментировать на животных, что дало огромный толчок в понимании работы внутренних органов.
Биология в XX веке
Фармацевтику и другие дисциплины в корне изменило открытие Менделеева - им была создана так называемая периодическая таблица Менделеева. После открытия Менделеева ученые открыли хромосомы как носители генетической информации.
Генетика зародилась уже в 1920-х годах. Приблизительно в этот же период началось изучение витаминов и их применение. В конце 1960-х годов был расшифрован код ДНК, что привело к зарождению такой биологической дисциплины, как Она в данный момент занимается активным изучением генов человека и животных, а также ищет пути их изменения благодаря проведению штучных мутаций.
Развитие биологии в XXI веке
В XXI веке остались нерешенными многие проблемы. Одной из наиболее важных является проблема происхождения жизни на Земле. Также исследователи не пришли к единому мнению в вопросе о том, как возник триплетный код.
Очень активно биологи и генетики работают над вопросом старения. Ученые пытаются понять, почему организмы стареют, и что вызывает процесс старения. Эту проблему называют одной из величайших загадок человечества, решение которой навсегда изменит мир.
Не менее активно исследователи, а в особенности ботаники, работают над проблемой зарождения жизни на других планетах. Подобные исследования будут играть большую роль в освоении космоса и других планет.
Принципы биологии
В общей сложности, существует всего пять фундаментальных принципов. Они объединяют абсолютно все биологические дисциплины в одну-единственную науку о живых организмах, название которой - биология. Термин включает в себя следующие принципы:
- Эволюция - естественный процесс развития любого живого организма, во время которого происходит изменение генетического кода организма.
- Энергия - незаменимый атрибут любого живого организма. Если говорить кратко, то приток энергии, причем только постоянный, обеспечивает выживание организма.
- Клеточная теория (клетка - основная единица живого существа). Все клетки организма берут свое начало с одной единственной яйцеклетки. Их размножение происходит благодаря делению одной клетки на две.
- Теория гена (маленькая часть ДНК-молекулы, которая отвечает за хранение и передачу генетической информации от одного поколения к другому).
- Гомеостаз - процесс саморегуляции организма и его восстановления до нормам баланса.
Биологические дисциплины
В данный момент биология - термин, который включает в себя несколько десятков дисциплин, каждая из которых имеет узкую специализацию, но ко всем ним применимы выше указанные принципы этой науки.
Среди наиболее популярных дисциплин можно выделить:
- Анатомию - дисциплину, которая изучает строение многоклеточных организмов, строение, а также функции внутренних органов.
- Ботанику - дисциплину, которая занимается изучением сугубо растений, как многоклеточных, так и одноклеточных.
- Вирусологию - важный раздел микробиологии, который занимается изучением и борьбой с опасными для человека, а также для животных вирусами. В данный момент вирусология - это оружие для борьбы с вирусами, а значит, и спасения миллионов людей.
- Генетику и генетическую инженерию - науки, которые изучают закономерности наследственности и изменчивости организмов. Последняя занимается манипуляцией генами, что дает возможность видоизменять организмы и даже создавать новые.
- Зоологию - науку, которая занимается изучением животного мира или, проще говоря, фауны.
- Экологию - науку, которая изучает взаимодействие любого живого организма с другими организмами, а также их взаимодействие и окружающим миром.
Теперь вам известно, какой ученый предложил термин "биология", какой путь развития прошла эта наука. Надеемся, информация была полезной.
