Становление биологии как науки

Cтановление биологии как науки

Ахматханов Р.Б. ДЭН-302

Биология (греч.bios ,— жизнь, logos— учение, наука) — наука о живой природе. Термин «биология» впервые был предложен в 1802 г. французским натуралистом Ж. Б. Ламарком и независимо от него немецким ботаником Г Р. Тревиранусом.

Учение о живой природе  является частью человеческой культуры. Значительна роль биологии в формировании мировоззрения, в осознании человеком  своей роли в окружающем мире. Изучение биологии формирует научное мышление каждого человека и помогает в  познании окружающего мира. Развитие биологии обусловлено как интересами практики, так и потребностями  всего общества (проблемы медицины, задачи сельскохозяйственного воспроизводства  и т.д.).

История развития биологии насчитывает более 2000 лет. Еще античными  врачами и философами были предприняты  попытки познания живых объектов (Гиппократ, Гален, Аристотель), К эпохе  Возрождения относятся исследования, положившие начало ботанике, зоологии, анатомии (Везалий). Из множества проведенных  исследований необходимо упомянуть  наиболее важные для понимания законов  биологии.

У. Гарвей (1578—1657) открыл механизм кровообращения; изготовил микроскоп;

1665 г. — Р.Гук описал клеточное строение пробки; ввел термин «клетка»;

1677 г. — АЛевенгук наблюдал под микроскопом (увеличивающим в 300 раз) простейших, бактерии,сперматозоиды;

1826 г. — К.Бэр наблюдал яйцеклетку млекопитающих;

1828 г. — Р.Броун открыл клеточное ядро;

1735 г. — К. Линней  создал систему классификации  растений и животных;

XVIII в. — в России  М.ВЛомоносов и Л.Эйлер создали современный по тем временам микроскоп, позволяющий вести наблюдения за разнообразными биологическими объектами;

1838, 1839 гг. — Т.Шванн, М.Шлейден независимо друг от друга сформулировали клеточную теорию, согласно которой клетки признавались элементарной единицей строения растений и животных;

1858 г. — Р.Вирхов создал учение о клеточной патологии, ввел постулат: «каждая клетка из клетки»;

1859 г. — Ч. Дарвин  создал эволюционную теорию;

1865 г. — Г.Мендель открыл закон наследования признаков, что способствовало рождению генетики как науки;

1881 г. — Л.Пастер открыл принцип вакцин, заложил основы микробиологии и иммунологии;

1882 г. — И.Мечников сформулировал фагоцитарную теорию, был награжден Нобелевской премией;

1900 г. — К.Ландштейнер открыл группы крови человека, был награжден Нобелевской премией;

1953 г. — Дж. Уотсон и  Ф.Крик расшифровали структуры ДНК, были награждены Нобелевской премией.

Биология XX в. характеризуется  определенными тенденциями и  познании явлений жизни — это, во-первых, изучение живых объектов на различных уровнях организации: молекулярном, клеточном, организменном  и популяционном; во-вторых, стремление к изучению живой природы в  целом, на всех уровнях - ее. организация (эволюция, систематика). Учение В.И.Вернадского о связях живых организмов с неживой природой (учение о биосфере) показывает масштабы деятельности человека и. предупреждает об опасности бездумного отношения к природе (биосфере).

Предметом исследования биологии является многообразие ныне существующих и вымерших организмов, их происхождение, эволюция, распространение, строение, функционирование и индивидуальное развитие, связи друг с другом и  с окружающей их неживой природой. Биология рассматривает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах (обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, развитие, раздражимость, подвижность и т. д.).

Биология подразделяется на ряд самостоятельных наук и  направлений в зависимости от изучаемых объектов, уровней организации  живого, методов исследования, практического  использования биологических знаний.

Биологией систематических  групп занимаются: вирусология -— наука о вирусах, микробиологиямикология — наука о грибах, ботаника — наука о растениях, зоология — наука о животных, антропология — наука о человеке. Каждая из этих дисциплин делится на ряд более узких направлений в зависимости от объекта исследований. Например, в зоологии выделяются такие науки, как энтомология — наука о насекомых, ихтиология— о рыбах, териология — о млекопитающих, орнитология – о птицах, мирмекология – о муравьях, лепидоптерология – о бабочках, протистология – наука о простейших и др. В ботанике выделяются: альгология — наука о водорослях, бриология — о мхах, дендрология — о древесных растениях и др. Кроме того, в зоологии и ботанике выделяются науки, изучающие отдельные стороны жизни животных и растений: строение (морфология, анатомия, гистология и др.), развитие (эмбриология, эволюция и др.), жизнедеятельность (физиология и биохимия животных и растений), распространение (зоогеография и фитогеография), классификацию по группам (систематика растений и животных) и т. д. — наука, занимающаяся изучением микроорганизмов,

Уровни организации живого изучают: молекулярная биология — наука, исследующая общие свойства и  проявления жизни на молекулярном уровне, цитология — наука о клетке, гистология — наука о тканях и  т. д.

По структуре, свойствам  и проявлениям жизни отдельных  организмов следует различать: анатомию, морфологию (в узком смысле) —  о внешнем строении, физиологию —  о жизнедеятельности целостного организма и его частей, генетику — науку о законах наследственности и изменчивости организмов и методах  управления ими. Отдельно выделяют науки  о развитии живой материи: биологию индивидуального развития организмов; эволюционную теорию (комплекс знаний об историческом развитии живой природы); палеонтологию, изучающую историю  жизни по остаткам живых организмов. — науку о внутреннем строении

Изучением коллективной жизни  и сообществ живых организмов занимаются: этология — наука о  поведении животных, экология (в  общем смысле) — наука об отношениях различных организмов и образуемых ими сообществ между собой  и окружающей средой. Среди разделов экологии рассматривают биоценологию — науку о сообществах живых  организмов, популяционную биологию — отрасль знаний, изучающую структуру  и свойства популяций и др.

По методам исследований обычно выделяют биохимию, изучающую  входящие в состав организмов химические вещества, их структуру, распределение, превращения и функции; биофизику  — науку о физических и физико-химических явлениях в живых организмах. Планированием  количественных биологических экспериментов  и обработкой результатов методами математической статистики занимается биометрия, являющаяся также одним  из важнейших разделов биологии.

В зависимости от того, в  какой области практической деятельности человека используются биологические  знания, выделяют такие дисциплины, как биотехнология — совокупность промышленных методов, позволяющих  с высокой эффективностью использовать живые организмы и отдельные  их части для производства пенных продуктов (антибиотиков, витаминов, гормонов и др.), для защиты растений от вредителей и болезней, для борьбы с загрязнением окружающей среды, в очистных сооружениях; агробиология— комплекс знаний о возделывании сельскохозяйственных культур; селекция — наука о методах создания сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. Выделяют также животноводство, ветеринарию, медицинскую биологию, фитопатологию, биологию охраны природы.

Естественно, такая классификация  биологических наук в значительной степени условна и не дает представления  обо всем многообразии биологических  дисциплин.

Биологические науки теснейшим  образом связаны с физикой, химией, математикой, геологией, географией и  принадлежат к единому комплексу  естественных наук, т. е. наук о природе. Всех их объединяет не только предмет  изучения — природа, но и методы, которыми пользуются исследователи  для выяснения тех или иных закономерностей. Наиболее общими методами исследована биологии являются наблюдение (позволяет описать биологические явления), сравнение (дает возможность найти общие закономерности в строении и жизнедеятельности разных организмов), эксперимент или опытмоделирование (помогает изучать свойства биологических объектов в контролируемых условиях), (имитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения), исторический метод (позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы Значение биологии как науки исключительно велико, так как познание исторического развития органического мира, закономерностей в строении и функционировании живых систем разных рангов, их взаимосвязей, устойчивости и динамичности играет важнейшую роль в формировании материалистического мировоззрения, составлении научной картины мира.

Кроме того, биология способствует решению жизненно важных практических задач.

Биология является базовой  наукой медицины. Многие дисциплины биологии, такие как физиология, микробиология, иммунология, паразитология, напрямую связаны с медицинской наукой и здравоохранением.

Теоретические достижения биологии широко применяются в медицине. Именно успехи и открытия в биологии определяют современный уровень медицинской  науки. Так данные генетики позволили  разрабатывать методы ранней диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней человека. Селекция микроорганизмов  позволяет получать ферменты, витамины, гормоны, необходимые для лечения  ряда заболеваний. Развитие генной инженерии  открывает широкие перспективы  для производства биологически активных соединений и лекарственных веществ. Так, например, с помощью методов  генной инженерии был получен  ген гормона инсулина и затем  встроен в геном кишечной палочки. Такой штамм кишечной палочки  способен синтезировать человеческий инсулин, используемый для лечения  сахарного диабета. Подобным образом  в настоящее время получают соматотропин (гормон роста) и другие гормоны человека, интерферон, иммуногенные препараты и вакцины.

Знание закономерностей  размножения и распространения  вирусов, болезнетворных бактерий, простейших, червей необходимо для борьбы с инфекционными  и паразитарными заболеваниями  человека и животных.

Эксперименты на животных моделируют многие патологические процессы, позволяющие понять сущность того или  иного заболевания, установить принципы восстановления поврежденных клеток, тканей и органов, определить оптимальную  тактику лечения и профилактики. Успехи иммунологии уже в настоящее  время позволяют осуществлять трансплантацию жизненно важных органов, производить  диагностику многих заболеваний, снижать  уровень инфекционной заболеваемости

Общебиологические закономерности используются при решении самых  разных вопросов во многих отраслях народного  хозяйства. Быстрые темпы роста  населения планеты, постоянное уменьшение территорий, занятых сельскохозяйственным производством, привели к глобальной проблеме современности — производству продуктов питания. Эту задачу способны решать такие науки, как растениеводство и животноводство, базирующиеся на достижениях генетики и селекции. Благодаря знанию законов наследственности и изменчивости можно создавать высокопродуктивные сорта культурных растений и пород домашних животных, что позволит интенсивно вести сельскохозяйственное производство и удовлетворить потребности населения планеты в пищевых ресурсах.