Биология в современном естествознании. Характеристика «образов» биологии (традиционная, физико-химическая, эволюционная). Общая характеристика современной биологии Что особенное характеризует современную биологию
В органическим мире выделяют 5 царств: бактерии (дробянки), растения, животные, грибы, вирусы. Эти живые организмы изучаются соответственно науками: бактериология и микробиология, ботаника, зоология, микология, вирусология. Каждая из этих наук делится на разделы. Например, зоология включает энтомологию, териологию, орнитологию, ихтиологию и др. каждая группа животных изучается по плану: анатомия, морфология, гистология, зоогеография, этология и т.д. Кроме этих разделов можно назвать ещё: биофизика, биохимия, биометрия, цитология, гистология, генетика, экологи, селекция, космическая биология, генная инженерия и много других.
Таким образом, современная биология - комплекс наук, изучающих живое.
Но эта дифференцировка привела бы науку к тупику, если бы не было интегрирующей науки - общей биологии. Она объединяет все биологические науки на теоретическом и практическом уровнях.
- 1. Молекулярный. Любая живая система, как бы сложно она ни была организована, состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а также других важных органических веществ. С этого уровня начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др.
- 2. Клеточный. Клетка -- структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровне сопрягаются передача информации и превращение веществ и энергии.
- 3. Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии -- от момента зарождения до прекращения существования -- как живая система. На этом уровне возникают системы органов, специализированных для выполнения различных функций.
- 4. Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, в которой создается популяция -- надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования -- процесс микроэволгоции.
- 5. Биогеоценотический. Биогеоценоз -- совокупность организмов разных видов "и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества. 6. Биосферный. Биосфера -- совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.
- 5. Практическое значение общей биологии.
В БИОТЕХНОЛОГИИ - биосинтез белков, синтез антибиотиков, витаминов, гормонов.
В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ - селекция высокопродуктивных пород животных и сортов растений.
В ОХРАНЕ ПРИРОДЫ - разработка и внедрение методов рационального и рачительного природоиспользования.
Вопрос 1. Что изучает биология?.
Биология
– наука о жизни как особом явлении природы - изучает жизнь во всех ее проявлениях: строение, функционирование живых организмов, их поведение, взаимоотношения друг с другом и окружающей средой, а также индивидуальное и историческое развитие живого.
Вопрос 2. Почему современную биологию считают комплексной наукой?
В процессе поступательного развития и по мере обогащения новыми фактами биология преобразовалась в комплекс наук, исследующих закономерности, свойственные живым существам, с разных сторон. Так, обособились биологические науки, изучающие животных (зоология), растения (ботаника), бактерий (микробиология), вирусы (вирусология). Строение организмов исследует морфология, функционирование живых систем - физиология, наследственность и изменчивость - генетика. Строение и свойства человеческого организма изучает медицина, в которой выделены самостоятельные дисциплины – анатомия, физиология, гистология, биохимия, микробиология. Но главное, что знания, получаемые каждой из этих наук, объединяются, взаимно дополняются, обогащаются и проявляются в виде биологических законов и теорий, которые носят всеобщий характер. Особенность современной биологии заключается в утверждении принципа единства главных механизмов жизнеобеспечения, осознании роли эволюционного процесса в существовании и изменениях органического мира, который включает и человека, признании первостепенной важности экологических закономерностей с распространением их на человека.
Современная биология не может развиваться обособленно от других наук. Каждый процесс или явление, характерное для живых систем, исследуется комплексно, с привлечением новейших знаний других научных областей. Поэтому в настоящее время происходит интеграция биологии с химией (биохимия), физикой (биофизика), астрономией (космическая биология).
Таким образом, современная биология возникла в результате дифференциации и интеграции разных научных дисциплин и является комплексной наукой.
Вопрос 3. Какова роль биологии в современном обществе?
Значение биологии в современном обществе заключается в том, что она служит теоретической базой многих наук. Биологические знания используются в различных сферах человеческой жизни. Биология определяет развитие современной медицины. Открытия, сделанные в физиологии, биохимии и генетике, дают возможность правильно поставить диагноз больному, подобрать эффективное лечение. Получение новых лекарственных препаратов, витаминов, биологически активных веществ позволит решить проблему профилактики многих болезней. Столь же очевидно значение биологических знаний в формировании мировоззренческих взглядов врача.
С развитием молекулярной биологии и генетики стало возможным целенаправленно изменять содержание наследственной информации человека, растений и животных. Всё это даёт толчок к развитию современной медицины и селекции. Селекционеры, благодаря знаниям законов наследственности и изменчивости, создают новые высокоурожайные сорта культурных растений, высокопродуктивные породы домашних животных, формы микроорганизмов, применяемые в пищевой промышленности, производстве кормов, фармацевтике. Медики имеют возможность в изучении наследственных заболеваний человека, и находить способы их лечения.
В технике биологические знания являются теоретической базой ряда производств пищевой, легкой, микробиологической и других отраслей промышленности. Развивается новое направление производства - биотехнология (производство продуктов питания, поиск новых источников энергии).
На современном этапе развития общества наиважнейшее значение приобрели экологические проблемы, что делает неизбежный процесс экологизации науки, в том числе и биологии как науки о живых организмах. Решение проблемы рационального использования биологических ресурсов, охраны природы и окружающей среды возможно только с применением биологии.
Страница 1
Биология
Это наука о живом, его строении, формах его активности, его строении, сообществах живых организмов, их распространении развитии, связях между собой и средой обитания.
Современная биологическая наука - результат длительного процесса развития. Но только в первых древних цивилизованных обществах люди стали изучать живые организмы более тщательно, составлять перечни, животных и растений, населяющих разные регионы и классифицировать их. Одним из первых биологов древности был Аристотель. Отзывы о Русская рыбная. Русская рыбная компания отзывы .
В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе. Структуру его можно рассматривать с разных точек зрения.
По объектам исследования биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию и антропологию.
По свойствам проявления живого в биологии выделяются:
1) морфология - наука о строении живых организмов;
2) физиология - наука о функционировании организмов;
3) молекулярная биология изучает микроструктуру живых тканей и клеток;
4) экология рассматривает образ жизни растений и животных и их взаимосвязи с окружающей средой;
5) генетика исследует законы наследственности и изменчивости.
По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются:
1) анатомия изучает макроскопическое строение животных;
2) гистология изучает строение тканей;
3) цитология исследует строение живых клеток.
Эта многоплановость комплекса биологических наук обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира. К настоящему времени биологами обнаружено и описано более 1 млн. видов животных, около 500 тыс. растений, несколько сот тысяч видов грибов, более 3 тыс. видов бактерий.
Причем мир живой природы исследован далеко не полностью Число неописанных видов оценивается по меньшей мере в 1 млн.
В развитии биологии выделяют три основных этапа:
1) систематики (К. Линней);
2) эволюционный (Ч. Дарвин);
3) биологии микромира (Г. Мендель).
Каждый из них связан с изменением представлений о мире живого и самих основ биологического мышления.
Три «образа» биологии
Традиционная, или натуралистская биология
Объектом изучения традиционной биологии всегда была и остается живая природа в ее естественном состоянии и нерасчлененной целостности.
Традиционная биология имеет ранние истоки своего зарождения. Они идут к средним векам, а становление ее в самостоятельную науку, получившую название «натуралистская биология», приходится на XVIII-XIX века.
Её методом стало тщательное наблюдение и описание явлений природы, главной задачей - их классифицирование, а реальной перспективой - установление закономерностей их существования, смысла и значения для природы в целом.
Первый этап натуралистской биологии ознаменовался первыми классификациями животных и растений. Были предложены принципы их группирования в таксоны различных уровней. С именем К.Линнея связано введение бинарной (обозначение рода и вида) номенклатуры, почти в неизменном виде дошедшей до наших дней, а также принцип иерархического соподчинения таксонов и их наименования - классы, отряды, роды, виды, разновидности. Однако недостатком искусственной системы Линнея было то, что он не дал никаких указаний относительно критериев родства, чем и снизил достоинство этой системы.
Интересное на сайте:
Проблемы биологической продуктивности
Биологическая продуктивность,
экологическое и общебиологическое понятие,
обозначающее воспроизведение биомассы растений, микроорганизмов и животных, входящих в состав экосистемы; в более узком смысле - воспроизведение диких животных и р...
Современные концепции развития геосферных оболочек
Внутреннее строение и история геологического развития земли.
Происхождение планет изучает космогония.
Гипотезы происхождения:
- небулярные (из тумана) - материя планет выброшена из недр Солнца ударом комет (Леклерк, Бюффон); из космиче...
Можжевельник китайский - Juniperus chinensis
В природе встречается в на юге Приморского края, в Северо-Восточном Китае, Корее, Японии.
Двудомный кустарник иногда дерево до 20 м высотой, с восходящими и стелющимися побегами.
Хвоя молодых побегов и нижних, старых ветвей игловидная, ...
Развитие современной биологии
Современный мир находится в стремительном развитие и совершенстве.
С первых дней своего существования человек, будучи еще младенцем пытается понять окружающий его мир. С каждым днем интерес и познания его так же растет и совершенствуется.
Все новые и новые открытия мы наблюдаем, все больше и больше невозможного становится доступным современному человеку.
Огромное значение и инновационный вклад в тренд научно-технического прогресса приходится на современную биологию.
Чем же занимается современная биология? Если быть краткими, то биология изучает законы жизни, анализирует этапы и последовательность происхождения и совершенства живых организмов.
Если обратиться к истории, то в отдельную научную дисциплину биология выделилась только в 19 веке., но это не говорит о том, что человечество и ранее не накапливало знаний в данной области научного развития. Биология как современная наука дает понять нам многое происходящее в природе и дает ответы на самые трудные вопросы, интересующие человечество.
Главный из которых-это развитие жизни на планете Земля.
Давайте вспомним немного историю развития современной биологии. Еще из учебников по истории древнего мира мы знаем об огромном и бесценном вкладе ученых Древней Греции-таких как Аристотель, Гиппократ и Теофраст в развитие биологии.
Гиппократ внес первым свой вклад в описание органов и анатомическое строение человека и некоторых животных, поднял вопросы зависимости заболеваний человека от процессов наследственности и факторов окружающей среды. Неспроста современный мир считает Гиппократа основоположником всей медицины.
Рассмотрим некоторую историческую хронологию-
Аристотель — своих трудах дал начало систематике
Теофест — за время исследований, описал более 550 видов растений.
Клавдий Гален- Дал сравнительное описании анатомии человека и обезьяны.
Леонапло да Винчи — Внес огромный вклад в систематику и описание как растений так человеческих органов.
Карл Бэр- разработал основополагающие аспекты эмбриологии
Теодор Шван – основоположник клеточной теории
Роберт Кох и Луи Пастер- первыми начали работы и опыты в области микробиологии
Грегор Мендель – известен как первопроходец и основоположник генетики.
Развитие медицины в средневековье то же оставило свой след и научные труды
Особо стоит отметить знаменитого персидского ученого –врача Авиценну, который написал несколько книг и медицинских учебников. «Канон врачебной науки» пожалуй одно из наиболее ценнейших творений ученого и по сей день является учебным пособием для студентов или точнее ими изучается.
Из более поздних умов ученого мира, несомненно нельзя обойти стороной Чарльса Дарвина и его эволюционное учение о развитии, где под изменчивостью видов понимается изменения под влиянием внешних факторов обитающей среды и самой наследственности исамого происхождения от более ранних видов.
Выдающиеся открытия в области медицины, в том числе физики , химии , математики , биологии , физиологии и генетики , дали возможность глубже познать сокровенные тайны строения организма и его деятельности . К примеру , создание внутриклеточных микроэлектродов позволило вникнуть в жизнь клетки , добиться крупнейших успехов в развитие современной биологии . С помощью методик исследований удалось выяснить роль внутриклеточных образований , и составить представление о происходящих в них химических процессах .
Открытие генетической роли нуклеиновых кислот , расшифровка кода наследственности и выяснение сложной структуры гена позволило допустить исправления тех «ошибок », которые иногда делает природа они и могут быть причиной недугов .
Таков в общих чертах фундамент современной научной медицины . Когда —то были выявлены основные закономерности молекулярного механизма мутагенеза - наследственной изменчивости микроорганизмов . Это позволило управлять некоторыми процессами наследования и физиологическими функциями .
В чём важность этой проблемы для практики ? Известно , что под влиянием различных лекарственных средств , особенно антибиотиков , микроорганизмы - возбудители тех или иных заболеваний - изменяются . Испытанные ранее и бывшие эффективными лечебные и профилактические меры оказываются вдруг недостаточно действенными .
В лабораториях изучались столь распространённые и опасные для человека возбудители дизентерии . Тонкие биохимические исследования , проведённые на молекулярном уровне , принесли принципиально новые данные о строении и химическом составе болезнетворных микроорганизмов , показали , что прежние представления о роли их в возникновении болезней были неполными , односторонними . Оказалось , что наследственная изменчивость микроорганизмов привела к возникновению новых форм их - фильтрующихся , L —форм , микоплазм .
Что такое , например , L —форма ? Это особая стадия развития бактериальной клетки , потерявшей свою внешнюю оболочку . Микроб приобретает иную , необычную для него и потому трудно распознаваемую форму и биологические свойства .
Это наследственное изменение происходит в результате действия различных веществ , чаще всего лекарственных , или защитных сил человеческого организма . Для бактерии оно имеет приспособительное значение . Непосвящённым может показаться парадоксальным , что клетка без оболочки , «раздетая », становится менее чувствительной и к защитным антителам , вырабатываемым организмом , и к лекарствам . Секрет же здесь прост : и лекарства и антитела воздействуют именно на клеточную стенку возбудителей болезни . Если её нет - исчезает «мишень », в которую целят лекарства .
Сходны с Л —формами и микоплазмы - особые мельчайшие бактерии . Была выяснена их роль в развитии пневмоний и других инфекционных болезней с нечётко выраженным течением , например , поражений суставов .
Видоизменённые формы бактерий чрезвычайно трудно опознать . Дело не только в том , что вызванные ими болезни протекают своеобразно , дают существенно отличную от знакомой до того врачам картину процесса . Более важно , что такие бактерии плохо растут на традиционных питательных средах . Лабораторный посев их культур оказывался «малоурожайным », и это путало карты при диагнозе : выходило , что возбудителя словно бы нет в организме .
Использование методов научного эксперимента и тонких приборов позволило выделить L —формы бактерий , а также из крови больных ревматизмом и септическим эндокардитом , менингитом и менингоэнцефалитом . В итоге удалось значительно улучшить диагностику при неявном , «стёртом » течении этих и некоторых других (например , бруцеллёза и туберкулёза ) заболеваний . Знание причин «неподатливости » L —форм к нынешним лекарствам помогает найти новые пути лечения .
Столь же широки перспективы и достижения приложения генетики в профилактике и лечении наследственных заболеваний человека . Прежде всего новые знания помогают выявить и принять меры к устранению вредных факторов внешней среды , обусловливающих само возникновение таких болезней .
Ранее для лечения наследственных заболеваний использовались лекарственные и гормональные препараты , позволяющие лишь в какой —то мере устранить вредные проявления неправильной работы организма . Впоследствии были открыты перспективы к устранению самой первопричины . Это способ введения в организм генетического материала , он исправляет или заменяет ненормальные гены . Новое важное направление в науке получило название «генетической инженерии ».
Знание биохимических основ работы клетки помогло на новом уровне понять механизм развития сердечно —сосудистых заболеваний . Среди них врачей наиболее заботит проблема атеросклероза .
Ещё не так давно считалось , что в возникновении этого недуга повинны избыточное питание и малая физическая активность . Безусловно , эти факторы имеют важное значение . Но оказалось , что они не единственные , а лишь рядовые среди многих других факторов , ведущих к болезни . Отложения же холестерина в стенках сосудов не первопричина , а следствие более глубоких гормональных нарушений . Было выяснено также , что комплексы из белка и жира , которые образуются в крови при этом заболевании , становятся как бы чужеродными для организма и вызывают его защитную , иммунологическую реакцию . Некоторые учёные считали , что блокирование этой реакции может стать одним из методов предупреждения атеросклероза и других сердечно —сосудистых заболеваний .
Изучение состава крови , притекающей и отходящей от сердца , позволило выявить особенности обмена веществ в больной и здоровой сердечной мышце . В своё время была разработана нейрогенная теория происхождения гипертонии , развития ишемической болезни сердца и инфаркта миокарда . Она сыграла немалую роль в успехах борьбы с этими недугами , которых удалось достичь медицине . Однако известны далеко не все причины возникновения и развития сердечно —сосудистых заболеваний . Необходимо глубже вникнуть в существо биохимических изменений не только в органах кровообращения , но и в центральной нервной клетке .
Развитие биохимии и современной молекулярной биологии привело к заметному прогрессу в изучении злокачественных опухолей и самих . Эксперименты доказали очень важное положение : оказывается , вирусы одних видов животных могут вызвать злокачественные опухоли и у других . Особенно следует отметить опыты на обезьянах . При введении им человеческого материала у животных начиналось нервозное заболевание . Был выделен вирус - предположительный «виновник » недуга - и выясняется его участие в развитии болезни у людей и его роль в современной биологии .
Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
26. Биология в современном естествознании. Характеристика «образов» биологии (традиционная, физико-химическая, эволюционная).
Биология - это наука о живом, его строении, формах его активности, его строении, сообществах живых организмов, их распространении развитии, связях между собой и средой обитания.
Современная биологическая наука - результат длительного процесса развития. Но только в первых древних цивилизованных обществах люди стали изучать живые организмы более тщательно, составлять перечни, животных и растений, населяющих разные регионы и классифицировать их. Одним из первых биологов древности был Аристотель.
В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе. Структуру его можно рассматривать с разных точек зрения.
По объектам исследования биология подразделяется навирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию и антропологию.
По свойствам проявления живого в биологии выделяются:
1) морфология - наука о строении живых организмов;
2) физиология - наука о функционировании организмов;
3) молекулярная биология изучает микроструктуру живых тканей и клеток;
4) экология рассматривает образ жизни растений и животных и их взаимосвязи с окружающей средой;
5) генетика исследует законы наследственности и изменчивости.
По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются:
1) анатомия изучает макроскопическое строение животных;
2) гистология изучает строение тканей;
3) цитология исследует строение живых клеток.
Эта многоплановость комплекса биологических наук обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира. К настоящему времени биологами обнаружено и описано более 1 млн. видов животных, около 500 тыс. растений, несколько сот тысяч видов грибов, более 3 тыс. видов бактерий.
Причем мир живой природы исследован далеко не полностью Число неописанных видов оценивается по меньшей мере в 1 млн.
В развитии биологии выделяют три основных этапа:
1) систематики (К.Линней);
2) эволюционный (Ч.Дарвин);
3) биологии микромира (Г.Мендель).
Каждый из них связан с изменением представлений о мире живого и самих основ биологического мышления.
Три «образа» биологии.
Традиционная, или натуралистская биология.
Объектом изучения традиционной биологии всегда была и остается живая природа в ее естественном состоянии и нерасчлененной целостности.
Традиционная биология имеет ранние истоки своего зарождения. Они идут к средним векам, а становление ее в самостоятельную науку, получившую название «натуралистская биология», приходится на XVIII-XIX века.
Её методом стало тщательное наблюдение и описание явлений природы, главной задачей - их классифицирование, а реальной перспективой - установление закономерностей их существования, смысла и значения для природы в целом.
Первый этап натуралистской биологии ознаменовался первыми классификациями животных и растений. Были предложены принципы их группирования в таксоны различных уровней. С именем К.Линнея связано введение бинарной (обозначение рода и вида) номенклатуры, почти в неизменном виде дошедшей до наших дней, а также принцип иерархического соподчинения таксонов и их наименования - классы, отряды, роды, виды, разновидности. Однако недостатком искусственной системы Линнея было то, что он не дал никаких указаний относительно критериев родства, чем и снизил достоинство этой системы.
Более «естественными», т.е. отражающими родственные связи, были системы, созданные ботаниками - А. Л. Жюссье (1748-1836), О. П. Декандолем (1778-1841) и, в особенности, Ж. Б. Ламарком (1744-1829).
Труд Ламарка был построен на идее развития от простого к сложному, и главным вопросом был вопрос о происхождении отдельных групп и родственных связях между ними.
Следует отметить, что в период становления традиционной биологии закладывался комплексный, как мы сегодня говорим, системный подход к исследованию природы.
Физико-химическая, или экспериментальная биология.
Термин «физико-химическая биология» был введен в 1970-е годы химиком-органиком Ю. А. Овчинниковым - сторонником тесной интеграции естественных наук и внедрения в биологию современных точных физико-химических методов в целях изучения элементарных уровней организации живой материи - молекулярного и надмолекулярного.
Понятие «физико-химическая биология» является двуплановым.
С одной стороны, понятие это означает, что предметом изучения физико-химической биологии являются объекты живой природы, исследуемые на молекулярном и надмолекулярном уровнях.
С другой, сохраняется и первоначальное его значение: использование физико-химических методов для расшифровки структур и функций живой природы на всех уровнях ее организации.
Хотя различение это и достаточно условно, главным считают следующее: физико-химическая биология в наибольшей степени содействовала сближению биологии с точными физико-химическими науками и становлению естествознания как единой науки о природе.
Это не означает, что биология утратила свою индивидуальность. Как раз наоборот. Изучение структуры, функций и саморепродукции фундаментальных молекулярных структур живой материи, результаты которого получили отражение в виде постулатов или аксиом не лишило биологию ее особого положения в системе естествознания. Причина этого в том, что эти молекулярные структуры выполняют биологические функции.
Следует отметить, что ни в какой другой области естествознания, как в биологии, не обнаруживается столь глубокая связь между методами и техникой эксперимента, с одной стороны, и появлением новых идей, гипотез, концепций, с другой.
При рассмотрении истории методов физико-химической биологии можно выделить пять этапов, которые находятся между собой как в исторической, так и в логической последовательности. Иными словами, нововведения на одном этапе неизменно стимулировали переход к следующему.
Какие же это методы?
" |