Курсовая работа: Основные этапы развития биологии. Реферат история развития биологии

Краткая история развития биологии. Перспективы развития биологии

Биология – одна из важнейших наук, напрямую связанная с многими другими дисциплинами и способная рассказать о человеке не меньше, чем история. Предметом изучения являются живые организмы, закономерности их существования и развития, взаимоотношений со средой и происхождения. Вместе с физикой и химией наука относится к естественным, направленным на работу с природой. Изучая основные этапы развития биологии, можно получить представление о том, какой внушительный путь проделала эта дисциплина. Кроме того, стоит ознакомиться и с дальнейшими ее перспективами.

Появление термина

Безусловно, наука является одной из старейших в естественном направлении. Но термин появился не так давно. Краткая история развития биологии начинается лишь с 1797 года, когда немецкий профессор анатомии по имени Теодор Руз предложил такое обозначение для этой науки. В 1800 году им пользовался также профессор Дерптского университета Бурдах, а в 1802 его можно было обнаружить в важных работах Ламарка и Тревирануса. Напрямую связанная с условиями жизни общества, биология стала стремительно развиваться. Новые методы исследований появляются регулярно, современные знания позволяют иначе смотреть на старые теории, но без изучения предыдущих этапов развития знания о науке будут неполными.

Древнейший период

Собирать сведения о живых существах люди начали сразу после того, как стали воспринимать себя одной из уникальных частей окружающего мира. В древних литературных памятниках Египта, Индии и Вавилона можно найти разнообразные данные о строении животных или растений, о их свойствах и применении в медицине или сельском хозяйстве. В четырнадцатом веке до нашей эры жители Месопотамии использовали клинописные таблички, на которых содержалась систематизация видов организмов. Развитие эволюционных идей в биологии было на тот момент еще в далеком будущем, но уже тогда люди научились разделять животных на плотоядных и травоядных, определили, что растения могут быть лекарственными и сельскохозяйственными, даже смогли проследить некоторые причины наследственного сходства детей и родителей. В частности, индийские медицинские сочинения, датированные четвертым веком до нашей эры, описывают особенности жизни разнообразных организмов и передачи информации из поколения в поколение. Полезные сведения есть и в «Махабхарате» и «Рамаяне».

Возникновение научных школ

Историческое развитие биологии напрямую связано с появлением определенных течений. Научные школы возникли в период рабовладельческого строя в Греции, Александрии и Риме. Ионийская школа разрабатывала «естественные законы», управляющие миром – уже тогда философы отрицали сверхъестественное происхождение жизни. Более того, Алкмеону удалось изучить зрительные нервы, развитие эмбрионов у птиц и определить важную роль мозга как центра мышления. Известнейший ученый Гиппократ впервые в истории описал строение человека и животных, указал на воздействие среды и наследственности на организм при возникновении болезней. Это во многом определило перспективы развития биологии. В Афинской школе трудился Аристотель, создавший четыре важных трактата с разнообразными сведениями о животных. Он впервые выделил несколько царств, взаимосвязанных между собой. В будущем эта система превратится в «лестницу существ» и предопределит классификацию организмов, выделяющую четвероногих, пернатых, летающих и рыб.

Изучение анатомии человека

Краткое развитие биологии в рабовладельческий период может быть описано не только как время изучения всевозможных классификаций, но и как момент важнейших работ по анатомии. Ученый Герофил сравнил устройство организмов животных и человека, указав различие вен и артерий. Эразистрату удалось детально описать полушария головного мозга, выделить наличие извилин и мозжечка. Систематизировали эти данные ученые из Рима, например Плиний Старший, ставший автором «Естественной истории». В этот додарвинский период развития биологии ведущие специалисты уже заметили сходство человека и обезьяны. К примеру, Клавдий Гален проводил вскрытия млекопитающих и составлял сравнительно-анатомические описания людей и приматов. Эти работы серьезно повлияли на развитие физиологии и анатомии, поэтому краткая история развития биологии будет без них неполной.

Средневековый период

Средние века связаны с господством религии. Краткая история развития биологии не включает в себя практически никаких новых достижений, связанных с этим периодом. Знания основывались на работах Аристотеля, Галена и Плиния. Восприятие мира было искажено религиозно-философскими взглядами. Главный ученый и мыслитель Абу-Али Ибн Сина, известный также как Авиценна, занимался изучением причинных закономерностей в природе и философствовал о вечности. Научных прорывов не происходило, и в следующий исторический период биология вошла в своем античном виде.

Ренессанс или Возрождение

После долгих лет диктатуры теологов пришло время крушения прежних устоев и норм феодального общества. Краткая история развития биологии отмечает этот период как серьезный скачок в развитии науки, тогда называвшейся естествознанием. Выдающимся ученым Возрождения стал Леонардо да Винчи. Он описывал растения и технику полета птиц, изучил деятельность сердца и принцип соединения костей и суставов, работал над зрительной функцией глаза и гомологией органов, подчеркнул сходство устройства человека и некоторых животных. Важной работой стал также труд Андреаса Везалия, так называемые «Семь книг о строении человеческого тела». Гарвеем было открыто кровообращение, а Борели изучил механизмы движения. Перед людьми открылись совершенно новые перспективы развития биологии, недоступные во время религиозного господства.

Значительный прорыв

Возрождение дало ученым новые возможности. Результатом стал скачок в научных знаниях, который привел к их дифференциации. Краткая история биологии может отметить этот период как момент разделения на несколько отдельных дисциплин. Например, стала развиваться ботаника, а изобретение микроскопа позволило продвинуться в анатомии и физиологии. Карл Линней стал создателем подробной классификации животных, введя подразделения на классы, отряды, роды и виды. Именно он выделил млекопитающих, птиц, амфибий, рыб, насекомых и червей. Человека он отнес к приматам. Еще одним видным деятелем стал Лейбниц, разработавший учение о «лестнице существ», теории, которая во многом опиралась на прошлые данные, но при этом была достаточно инновационной.

Появление клеточных теорий

Описывая краткое развитие биологии, можно отметить девятнадцатый век как время появления эволюционных трактатов и основ эмбриологии. Ученые Шванн и Шлейден сформулировали клеточную теорию, благодаря трудам Пастера, Мечникова, Коха и Листера развилась бактериология. Главным событием стал трактат «Происхождение видов», предопределивший дальнейшее развитие науки. Вклад сделал не только Дарвин, но и Мендель, описывавший существование генов и законы их воздействия на наследственность. Тогда же стали появляться идеи о применении физики и химии для изучения жизненных явлений.

Двадцатый век

Последнее столетие стало самым насыщенным новой информацией временем, которое только переживала наука биология, 9 класс любой современной школы теперь изучает данные, не доступные даже передовым умам девятнадцатого века. В сороковые была открыта роль ДНК, в 1953 ученым удалось определить ее структуру, а в 1961 – расшифровать ее. Механизмы синтеза белка позволили появиться молекулярной генетике, работающей с нуклеиновыми кислотами. Все это стало гигантским шагом, позволившим человеку перейти к новому способу изучения явлений жизни. В апреле 1961 человек впервые оказался в космосе. Этот день можно назвать моментом появления космической отрасли науки. В додарвинский период развития биологии такое было невозможно и представить. Уже в семидесятые ученые стали работать над генетической инженерией, что позволило медицине открыть для себя совершенно новые перспективы.

Современный период и будущее науки

Двадцать первый век сделал знания невероятно доступными для человека. Повсеместно изучается биология, 9 класс средней школы позволяет детям узнавать о зоологии, ботанике и анатомии больше, чем прежде удавалось изучить за столетие, а перспективы науки кажутся по-настоящему блестящими. Продолжается разделение отдельных направлений на новые дисциплины – развиваются гельминтология, арахноэнтомология, орнитология, микология, бриология, иммунология, бактериология и множество других наук. Такая дифференциация позволяет специалистам сконцентрироваться на каждой конкретной задаче, ускоряя ход получения информации о тех или иных явлениях. Вместе с тем происходит интеграция наук, отчего возникают биохимия, цитогенетика и другие направления.

Тем не менее современные методы работы напрямую связаны с историей. Ученые применяют те же способы, что и несколько веков назад, но преобразовать полученные данные им помогают новые технологии. Уникальное оборудование позволяет совершенно иначе проводить эксперименты, которые раньше были лишь простыми опытами, а теперь могут приводить к революционным результатам. Дальнейшие перспективы предполагают впечатляющий научно-технический прогресс, который позволит еще лучше изучить генетику, физиологию и многие другие ответвления биологии, что дает возможность также надеяться на максимальное развитие медицины, которая сможет изменить как продолжительность, так и условия человеческой жизни.

fb.ru

Краткая история развития биологии

Вспомните!

Какие достижения современной биологии вам известны?

рентгенология

аппараты УЗИ, ЭМРТ

установление молекулярной структуры ДНК

расшифровка генома человека и других организмов

генная инженерия

3D-биопринтеры

Электронные сканирующие микроскопы

ГМО

Экстракорпоральное оплодотворение и др.

Каких ученых-биологов вы знаете?

Линней, Ламарк, Дарвин, Мендель, Морган, Павлов, Пастер, Гук, Левенгук, Броун, Пурнинье, Бэр, Мечников, Мичурин, Вернадский, Ивановский, Флеминг, Тенсли, Сукачев, Четвериков, Лайль, Опарин, Шванн, Шлейден, Чаграфф, Навашин, Тимирязев, Мальпиги, Гольджи и др.

Вопросы для повторения и задания

1. Расскажите о вкладе в развитие биологии древнегреческих и древне-римских философов и врачей.

Первым учёным, создавшим научную медицинскую школу, был древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 — ок. 370 до н. э.). Он считал, что у каждой болезни есть естественные причины и их можно узнать, изучая строение и жизнедеятельность человеческого организма. С древних времён и по сей день врачи торжественно произносят клятву Гиппократа, обещая хранить врачебную тайну и ни при каких обстоятельствах не оставлять больного без медицинской помощи. Великий энциклопедист древности Аристотель (384—322 до н. э.). Стал одним из основателей биологии как науки, впервые обобщив биологические знания, накопленные до него человечеством. Он разработал систематику животных, определив в ней место и человеку, которого он называл «общественным животным, наделённым разумом». Многие труды Аристотеля были посвящены происхождению жизни. Древнеримский учёный и врач Клавдий Гален (ок. 130 — ок. 200), изучая строение млекопитающих, заложил основы анатомии человека. В течение следующих пятнадцати веков его труды были основным источником знаний по анатомии.

2. Охарактеризуйте особенности воззрений на живую природу в Средние века, эпоху Возрождения.

Резко возрос интерес к биологии в эпоху Великих географических открытий (XV в.). Открытие новых земель, налаживание торговых отношений между государствами расширяли сведения о животных и растениях. Ботаники и зоологи описывали множество новых, неизвестных ранее видов организмов, принадлежащих к различным царствам живой природы. Один из выдающихся людей этой эпохи — Леонардо да Винчи (1452—1519) — описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и зрительную функцию. После того как был снят церковный запрет на вскрытие человеческого тела, блестящих успехов достигла анатомия человека, что получило отражение в классическом труде Андреаса Везалия (1514—1564) «Строение человеческого тела» (рис. 1). Величайшее научное достижение — открытие кровообращения — совершил в XVII в. английский врач и биолог Уильям Гарвей (1578—1657).

3. Используя знания, полученные на уроках истории, объясните, почему в Средние века в Европе наступил период застоя во всех областях знаний.

После падения Западной Римской империи в Европе наступил застой в развитии наук и ремесла. Этому способствовали феодальные порядки, установившиеся во всех европейских странах, постоянные войны между феодалами, нашествия полудиких народов с востока, массовые эпидемии, а главное — идеологическое закабаление умов широких народных масс римско-католической церковью. В этот период римско-католическая церковь, несмотря на многие неудачи в борьбе за политическое господство, распространила свое влияние во всей Западной Европе. Имея огромную армию духовенства различных рангов, папство фактически добилось полного господства христианской римско-католической идеологии среди всех западноевропейских народов. Проповедуя смирение и покорность, оправдывая существующие феодальные порядки, римско-католическое духовенство вместе с тем жестоко преследовало все новое и прогрессивное. Естественные науки и вообще так называемое светское образование были полностью подавлены.

4. Какое изобретение XVII в. дало возможность открыть и описать клетку?

Новую эру в развитии биологии ознаменовало изобретение в конце XVI в. микроскопа. Уже в середине XVII в. была открыта клетка, а позднее обнаружен мир микроскопических существ — простейших и бактерий, изучено развитие насекомых и принципиальное строение сперматозоидов.

5. Каково значение для биологической науки работ Л. Пастера и И. И. Мечникова?

Труды Луи Пастера (1822—1895) и Ильи Ильича Мечникова (1845—1916) определили появление иммунологии. В 1876 г. Пастер полностью посвятил себя иммунологии, окончательно установив специфичность возбудителей сибирской язвы, холеры, бешенства, куриной холеры и других болезней, развил представления об искусственном иммунитете, предложил метод предохранительных прививок, в частности от сибирской язвы, бешенства. Первая прививка против бешенства была сделана Пастером 6 июля 1885 г. В 1888 г. Пастер создал и возглавил научно-исследовательский институт микробиологии (Пастеровский институт), в котором работали многие известные ученые.

Мечников, обнаружив в 1882 г. явление фагоцитоза, разработал на его основе сравнительную патологию воспаления, а в дальнейшем — фагоцитарную теорию иммунитета, за что получил в 1908 г. Нобелевскую премию совместно с П. Эрлихом. Многочисленные работы Мечникова по бактериологии посвящены вопросам эпидемиологии холеры, брюшного тифа, туберкулеза и других инфекционных заболеваний. Мечников создал первую русскую школу микробиологов, иммунологов и патологов; активно участвовал в создании научно-исследовательских учреждений, разрабатывающих различные формы борьбы с инфекционными заболеваниями.

6. Перечислите основные открытия, сделанные в биологии в XX в.

В середине XX в. в биологию начали активно проникать методы и идеи других естественных наук. Достижения современной биологии открывают широкие перспективы для создания биологически активных веществ и новых лекарственных препаратов, для лечения наследственных заболеваний и осуществления селекции на клеточном уровне. В настоящее время биология стала реальной производительной силой, по развитию которой можно судить об общем уровне развития человеческого общества.

– Открытие витаминов

– Открытие пептидных связей в молекулах белков

– Изучение химической природы хлорофилла

– Описали основные ткани растений

– Открытие структуры ДНК

– Исследование фотосинтеза

– Открытие ключевого этапа в дыхании клеток — цикла трикарбоновых кислот, или цикла Кребса

– Исследование физиологии пищеварения

– Наблюдал клеточное строение тканей

– Наблюдал одноклеточных организмов, клетки животных (эритроциты)

– Открытие ядра в клетке

– Открытие аппарата Гольджи — органоида клетки, метод приготовления микроскопических препаратов нервной ткани, исследование строения нервной системы

– Установил, что одни части зародыша имеют влияние на развитие других его частей

– Сформулировал мутационную теорию

– Создание хромосомной теории наследственности

– Сформулировал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости

– Обнаружили усиление мутационного процесса под действием радиоактивного излучения

– Открыл сложную структуру гена

– Открыл значение мутационного процесса в процессах, происходящих в популяциях, для эволюции вида

– Установил филогенетический ряд лошадиных как типовой ряд постепенных эволюционных изменений родственных видов

– Разработали теорию зародышевых листков для позвоночных

– Выдвинул теорию происхождения многоклеточных организмов от общего предка — гипотетического организма фагоцителлы

– Обосновывает наличие в прошлом предка многоклеточных — фагоцителлы и предлагает считать его живой моделью многоклеточное животное — трихоплакса

– Обосновали биологический закон «Онтогенез есть краткое повторение филогенеза»

– Написал и опубликовал работу «Географическое распространение животных» — труд, убедительно показавший, как велико значение генетической связи вымершей и современной фауны

– Утверждал, что многие органы многофункциональны; в новых условиях среды одна из второстепенных функций может стать более важной и заменить прежнюю главную функцию органа

– Выдвинул гипотезу возникновения билатеральной симметрии живых организмов

7. Назовите известные вам естественные науки, составляющие биологию. Какие из них возникли в конце XX в.?

На границах смежных дисциплин возникали новые биологические направления: вирусология, биохимия, биофизика, биогеография, молекулярная биология, космическая биология и многие другие. Широкое внедрение математики в биологию вызвало рождение биометрии. Успехи экологии, а также всё более актуальные проблемы охраны природы способствовали развитию экологического подхода в большинстве отраслей биологии. На рубеже XX и XXI вв. с огромной скоростью начала развиваться биотехнология — направление, которому, несомненно, принадлежит будущее.

Подумайте! Вспомните!

1. Проанализируйте изменения, произошедшие в науке в XVII—XVIII вв. Какие возможности они открыли перед учёными?

Новую эру в развитии биологии ознаменовало изобретение в конце XVI в. микроскопа. Уже в середине XVII в. была открыта клетка, а позднее обнаружен мир микроскопических существ — простейших и бактерий, изучено развитие насекомых и принципиальное строение сперматозоидов. В XVIII в. шведский натуралист Карл Линней (1707—1778) предложил систему классификации живой природы и ввёл бинарную (двойную) номенклатуру для наименования видов. Карл Эрнст Бэр (Карл Максимович Бэр) (1792—1876), профессор Петербургской медико-хирургической академии, изучая внутриутробное развитие, установил, что зародыши всех животных на ранних этапах развития схожи, сформулировал закон зародышевого сходства и вошёл в историю науки как основатель эмбриологии. Первым биологом, который попытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира, стал французский учёный Жан Батист Ламарк (1774—1829). Палеонтологию, науку об ископаемых животных и растениях, создал французский зоолог Жорж Кювье (1769—1832). Огромную роль в понимании единства органического мира сыграла клеточная теория зоолога Теодора Шванна (1810—1882) и ботаника Маттиаса Якоба Шлейдена (1804—1881).

2. Как вы понимаете выражение «прикладная биология»?

Прикладная биология – это отрасль биологии, которая определяется потребностями общества. Из практически важных дисциплин быстро развиваются бионика (изучение технических приложений биологических закономерностей), космическая биология (изучение биологического действия факторов мирового пространства в проблем освоения космоса), астробиология или экзобиология (исследование жизни вне Земли), а также регенеративная биология и медицина. Многие современные науки, такие как генетика, молекулярная биология, экология, решают свои актуальные задачи, используя для исследования животных. Тесно связана с практической деятельностью человека прикладная зоология, которая включает сельскохозяйственную, лесную, медицинскую зоологию, паразитологию и другие разделы. В настоящее время активно развиваются прикладные отрасли ботаники: растениеводство, лесное хозяйство, фармакология и парфюмерная промышленность. Велика роль ботаники в увеличении продуктивности культурных растений, в решении мировой продовольственной проблемы. На первый план выходят такие задачи, как рациональное использование и сохранение растительного мира, защита растений от неблагоприятных факторов.

3. Решение, каких проблем человечества зависит от уровня биологических знаний?

4. Проанализируйте материал параграфа. Составьте хронологическую таблицу крупных достижений в области биологии. Какие страны в какие временные периоды были основными «поставщиками» новых идей и открытий? Сделайте вывод о связи между развитием науки и другими характеристиками государства и общества.

Страны, в которых произошли основные биологические открытия относятся к развитым и активно развивающимся странам.

5. Приведите примеры современных дисциплин, возникших на стыке биологии и других наук, не упомянутые в параграфе. Что является предметом их изучения? Попробуйте предположить, какие разделы биологии могут возникнуть в будущем.

Примеры современных дисциплин, возникших на стыке биологии и других наук: палеобиология, биомедицина, социобиология, психобиология, бионика, физиология труда, радиобиология.

Разделы биологии могут возникнуть в будущем: биопрограммирование, ИТ-медицина, биоэтика, биоинформатика, биотехнология.

6. Обобщите информацию о системе биологических наук и представьте её в виде сложной иерархической схемы. Сравните схему, созданную вами, с результатами, которые получились у ваших одноклассников. Одинаковы ли ваши схемы? Если нет, объясните, в чём их принципиальные отличия.

7. Оцените роль биологических знаний в формировании мировоззрения современного человека. Составьте 10—15 тезисов, раскрывающих значимость биологической информации в жизни каждого.

1) Человечество не может существовать без живой природы. Отсюда жизненно необходимо сохранять ее

2) Биология возникла в связи с решением очень важных для людей проблем.

3) Одной из них всегда было более глубокое постижение процессов в живой природе, связанных с получением пищевых продуктов, т.е. знание особенностей жизни растений и животных, их изменение под воздействием человека, способов получения надежного и все более богатого урожая.

4) Человек – продукт развития живой природы. Все процессы нашей жизнедеятельности подобны тем, которые происходят в природе. И поэтому глубокое понимание биологических процессов служит научным фундаментом медицины.

5) Появление сознания, означающее гигантский шаг вперед в самопознании материи, тоже не может быть понято без глубоких исследований живой природы, по крайней мере, в 2-х направлениях – возникновение и развитие мозга как органа мышления (до сих пор загадка мышления остается неразрешенной) и возникновение социальности, общественного образа жизни.

6) Живая природа является источником многих необходимых для человечества материалов и продуктов. Нужно знать их свойства, чтобы правильно использовать, знать, где искать их в природе, как получать.

7) Та вода, которую мы пьем, точнее - чистота этой воды, ее качество тоже определяется в первую очередь живой природой. Наши очистные сооружения лишь завершают тот огромный процесс, который незримо для нас происходит в природе: вода в почве или водоеме многократно проходит через тела мириадов беспозвоночных, фильтруется ими и, освобождаясь от органических и неорганических остатков, становится такой, какой мы знаем ее в реках, озерах и ключах.

8) Проблема качества воздуха и воды – одна из экологических проблем, а экология – биологическая дисциплина, хотя современная экология давно перестала быть только ею и включает в себя много самостоятельных разделов, зачастую принадлежащих к разным научным дисциплинам.

9) В результате освоения человеком всей поверхности планеты, развития сельского хозяйства, промышленности, вырубки лесов, загрязнения материков и океанов все большее число видов растений, грибов, животных исчезает с лица Земли. Исчезнувший вид восстановить невозможно. Он является продуктом миллионов лет эволюции и обладает уникальным генофондом.

10) В данный момент особенно быстро развиваются молекулярная биология, биотехнология и генетика.

8. Организационный проект. Выберите важное событие в истории биологии, годовщина которого приходится на текущий или следующий год. Разработайте программу вечера (конкурса, викторины), посвящённого этому событию.

Примеры ближайших событий 2016-2017 гг.

Викторина:

– Разделение на группы

– Вступительное слово – описание события, историческая справка события, ученого

– Придумать название команд (по теме викторины)

– 1 раунд – простой: например, закончить предложение: Защитная реакция растений на изменение длины светового дня (листопад).

– 2 раунд – двойной: например, найди пару.

– 3 раунд – сложный: например, изобразить схему процесса, нарисовать явление.

resheba.com

Краткая история развития биологии. Методы биологии - Лекции - Каталог файлов

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, рост, функции, развитие, взаимоотношения со средой и происхождение. Подобно физике и химии, она относится к естественным наукам, предмет изучения которых - 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).

Биология, как и другие науки, возникла и всегда развивалась в связи с материальными условиями жизни общества, развитием общественного производства, медициной, практическими потребностями людей.

В наше время она характеризуется исключительно широким перечнем разрабатываемых фундаментальных проблем, начиная с исследований элементарных клеточных структур и реакций, протекающих в клетках, и заканчивая познанием процессов, развернутых и развивающихся на глобальном (биосферном) уровне. В относительно короткие исторические сроки были разработаны принципиально новые методы исследований, вскрыты молекулярные основы строения и активности клеток, установлена генетическая роль нуклеиновых кислот, расшифрован генетический код и сформулирована теория генетической информации, появились новые обоснования теории эволюции, возникли новые биологические науки. Новейший революционный этап в развитии биологии - это создание методологии генетической инженерии, которая открыла принципиально новые возможности для проникновения в глубь биологических процессов с целью дальнейшей характеристики живой материи.

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 других народов 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, найденные 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 IV-I вв. до н. э. в Индии, содержатся представления о наследственности как причине сходства родителей и детей, а в памятниках «Махабхарата» и «Рамаяна» дано 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 (460-370 гг. до н. э.) дал первое относительно подробное описание строения человека и животных, указал на роль среды и наследственности в возникновении болезней.

Афинская школа сложилась в Афинах. Наиболее выдающийся представитель этой школы Аристотель (384-322 гг. до н. э.) создал четыре биологических трактата, в которых содержались разносторонние сведения о животных. Аристотель подразделял окружающий мир на четыре царства (неодушевленный мир земли, воды и воздуха, мир растений, мир животных и мир человека), между которыми устанавливалась последовательность. В дальнейшем эта последовательность превратилась в «лестницу существ» (XVIII в.). Аристотелю принадлежит, вероятно, и самая первая классификация животных, которых он подразделял на четвероногих, летающих, пернатых и рыб. Китообразных он объединил с сухопутными животными, но не с рыбами, которых классифицировал на костных и хрящевых. Аристотелю были известны основные признаки млекопитающих. Он дал описание наружных и внутренних органов человека, половых различий у животных, их способов размножения и образа жизни, происхождения пола, наследования отдельных признаков, уродств, многоплодия и т. д. Аристотеля считают основоположником зоологии. Другой представитель этой школы - Теофраст (372-287 гг. до н. э.) оставил сведения о строении и размножении многих расте- ний, о различиях между однодольными и двудольными растениями, ввел в употребление термины «плод», «околоплодник», «сердцевина». Его считают основоположником ботаники.

Александрийская школа вошла в историю биологии благодаря ученым, занимающимся в основном изучением анатомии. Герофил (расцвет творчества на 300-е гг. до н. э.) оставил сведения по сравнительной анатомии человека и животных, впервые указал на различия между артериями и венами, а Эразистрат (около 250 г. до н. э.) описал полушария головного мозга, его мозжечок и извилины.

Римская школа не дала самостоятельных разработок в изучении живых организмов, ограничившись коллекционированием сведений, добытых греками. Плиний Старший (23-79) - автор «Естественной истории» в 37 книгах, в которой содержались также и сведения о животных и растениях. Диоскорид (I в. н. э.) оставил описание около 600 видов растений, обращая внимание на их целебные свойства. Клавдий Гален (130-200) широко проводил вскрытия млекопитающих (крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, собаки, медведи и др.), первым дал сравнительно-анатомическое описание человека и обезьяны. Он был последним великим биологом древности, оказавшим исключительно большое влияние на анатомию и физиологию.

В Средние века господствующей идеологией была религия. По образному выражению классика, наука в те времена превратилась в «служанку богословия». Биологические знания, основанные на описаниях Аристотеля, Плиния, Галена, были отражены в основном в энциклопедии Альберта Великого (1206-1280). На Руси сведения о животных и растениях были обобщены в «Поучении Владимира Мономаха» (XI в.). Выдающийся ученый и мыслитель Средних веков Абу-Али Ибн Сина (980-1037), известный в Европе под именем Авиценны, развивал взгляды о вечности и несотворенности мира, признавал причинные закономерности в природе.

В этот период биология еще не выделилась в самостоятельную науку, но отделилась от восприятия мира на основе искаженных религиозно-философских взглядов.

Начала биологии, как и всего естествознания, связаны с эпохой Возрождения (Ренессанса). В этот период происходит крушение феодального общества, уничтожение диктатуры церкви. Как отмечал Энгельс, настоящее «естествознание начинается со второй половины XV в., и с этого времени оно непрерывно делает все более быстрые успехи». Например, Леонардо да Винчи (1452-1519) открыл гомологию органов, описал многие растения, птиц в полете, щитовидную железу, способ соединения костей суставов, деятельность сердца и зрительной функции глаза, отметил сходство костей человека и животных. Андреас Везалий (1514-1564) создал анатомический труд «Семь книг о строении человеческого тела», заложивший основы научной анатомии. В. Гарвей (1578-1657) открыл кровообращение, а Д. Борели (1608-1679) описал механизм движения животных, что заложило научные основы физиологии. С того времени анатомия и физиология развивались вместе в течение многих десятков лет.

Чрезвычайно быстрое накопление научных данных о живых организмах вело к дифференциации биологических знаний, к разделению биологии на отдельные науки. В XVI-XVII вв. стала стремительно развиваться ботаника, с изобретением микроскопа (начало XVII в.) возникла микроскопическая анатомия растений, закладываются основы физиологии растений. С XVI в. стала быстрее развиваться зоология. Большое влияние на нее в последующем оказала система классификации животных, созданная К. Линнеем (1707-1778). Введя четырехчленные таксономические подразделения (класс - отряд - род - вид), К. Линней разделил животных на шесть классов (млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, насекомые, черви). Человека и человекообразных обезьян он отнес к приматам. Значительное влияние на биологию того времени оказал немецкий ученый Г. Лейбниц (1646-1716), который разработал учение о «лестнице существ».

В XVIII-XIX вв. закладываются научные основы эмбриологии - К.Ф. Вольф (1734-1794), К.М. Бэр (1792-1876). В 1839 г. Т. Шванн и М. Шлейден формулируют клеточную теорию.

В 1859 г. Ч. Дарвин (1809-1882) публикует «Происхождение видов». В этом труде была сформулирована теория эволюции.

В первой половине XIX в. возникает бактериология, которая благодаря трудам Л. Пастсра, Р. Коха, Д. Листера и И.И. Мечникова

в последующем перерастает в микробиологию как самостоятельную науку. К концу XIX в. в качестве самостоятельных наук оформляются паразитология и экология.

В 1865 г. опубликована работа Г. Менделя (1822-1884) «Опыт над растительными гибридами», в которой обосновывалось существование генов и сформулированы закономерности, в настоящее время известные как законы наследственности. После повторного открытия законов в XX в. оформляется в качестве самостоятельной науки генетика.

Еще в первой половине XIX в. возникли идеи об использовании физики и химии для изучения явлений жизни (Г. Деви, Ю. Либих). Реализация этих идей привела к тому, что в середине XIX в. физиология обособилась от анатомии, причем физико-химическое направление заняло в ней ведущее место. На рубеже XIX-XX вв. сформировалась современная биологическая химия. В первой половине XX в. оформляется в качестве самостоятельной науки биологическая физика.

Важнейшим рубежом в развитии биологии в XX в. стали 40-50-е гг., когда в биологию хлынули идеи и методы физики и химии, а в качестве объектов стали использовать микроорганизмы. В 1944 г. была открыта генетическая роль ДНК, в 1953 г. выяснена ее структура, а в 1961 г. был расшифрован генетический код. С открытием генетической роли ДНК и механизмов синтеза белков из генетики и биохимии произошло вычленение молекулярной биологии и молекулярной генетики, которые часто называют физико-химической биологией, основным предметом изучения которых стали структура и функция нуклеиновых кислот (генов) и белков. Возникновение этих наук означало гигантский шаг в изучении явлений жизни на молекулярном уровне организации живой материи.

12 апреля 1961 г. впервые в истории человек поднялся в космос. Этим первым космонавтом был гражданин СССР Юрий Алексеевич Гагарин. В Советском Союзе этот день стал Днем космонавтики, а в мире - Всемирным днем авиации и космонавтики. Но можно сказать, что этот день является днем космической биологии, родиной которой по праву является Советский Союз.

В 1970-е гг. появляются первые работы по генетической инженерии, которая подняла на новый уровень биотехнологию и открыла новые перспективы перед медициной.

Биология - это комплексная наука, ставшая таковой в результате дифференцирования и интеграции разных биологических наук.

Процесс дифференциации начался с разделения зоологии, ботаники и микробиологии на ряд самостоятельных наук. В пределах зоологии возникли зоология позвоночных и беспозвоночных, протозоология, гельминтология, арахноэнтомология, ихтиология, орнитология и т. д. В ботанике выделились микология, альгология, бриология и другие дисциплины. Микробиология разделилась на бактериологию, вирусологию и иммунологию. Одновременно с дифференциацией шел процесс возникновения и оформления новых наук, которые расчленились на более узкие науки. Например, генетика, возникнув в качестве самостоятельной науки, разделилась на общую и молекулярную, на генетику растений, животных и микроорганизмов. В то же время появились генетика пола, генетика поведения, популяционная генетика, эволюционная генетика и т. д. В недрах физиологии возникли сравнительная и эволюционная физиология, эндокринология и другие физиологические науки. В последние годы отмечается тенденция оформления узких наук, получающих название по проблеме (объекту) исследования. Такими науками являются энзимология, мембранология, кариология, плазмидология и др.

В результате интеграции наук возникли биохимия, биофизика, радиобиология, цитогенетика, космическая биология и другие науки.

Ведущее положение в современном комплексе биологических наук занимает физико-химическая биология, новейшие данные которой вносят существенный вклад в представления о научной картине мира, в дальнейшее обоснование материального единства мира. Продолжая отражать живой мир и человека как часть этого мира, глубоко развивая познавательные идеи и совершенствуясь в качестве теоретической основы медицины, биология приобрела исключительно большое значение в научно-техническом прогрессе, стала произ- водительной силой.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Новые теоретические представления и продвижение биологического познания вперед всегда определялись и определяются созданием и использованием новых методов исследования.

Основными методами, используемыми в биологических науках, являются описательный, сравнительный, исторический и экспери- ментальный.

Описательный метод является самым старым и заключается в сборе фактического материала и его описании. Возникнув в самом начале биологического познания, этот метод долгое время оставался един- ственным в изучении строения и свойств организмов. Поэтому старая биология была связана с простым отражением живого мира в виде описания растений и животных, т. е. она являлась, по существу, описательной наукой. Использование этого метода позволило заложить основы биологических знаний. Достаточно вспомнить, насколько успешным оказался этот метод в систематике организмов.

Описательный метод широко используется и сейчас. Изучение клеток с помощью светового или электронного микроскопа и описание выявленных при этом микроскопических или субмикроскопических особенностей в их строении представляет собой один из примеров использования описательного метода в настоящее время.

Сравнительный метод заключается в сравнении изучаемых организмов, их структур и функций между собой с целью выявления сходств и различий. Этот метод утвердился в биологии в XVIII в. и оказался очень плодотворным в решении многих крупнейших проблем. С помощью этого метода и в сочетании с описательным методом были получены сведения, позволившие в XVIII в. заложить основы систематики растений и животных (К. Линней), а в XIX в. сформулировать клеточную теорию (М. Шлейден и Т. Шванн) и учение об основных типах развития (К. Бэр). Метод широко применялся в XIX в. в обосновании теории эволюции, а также в перестройке ряда биологических наук на основе этой теории. Однако использование этого метода не сопровождалось выходом биологии за пределы описательной науки.

Сравнительный метод широко применяется в разных биологических науках и в наше время. Сравнение приобретает особую цен- ность тогда, когда невозможно дать определение понятия. Например, с помощью электронного микроскопа часто получают изображения, истинное содержание которых заранее неизвестно. Только сравнение их со светомикроскопическими изображениями позволяет получить желаемые данные.

Во второй половине XIX в. благодаря Ч. Дарвину в биологию входит исторический метод, который позволил поставить на научные основы исследование закономерностей появления и развития организмов, становления структуры и функций организмов во времени и пространстве. С введением этого метода в биологию немедленно произошли значительные качественные изменения. Исторический метод превратил биологию из науки чисто описательной в науку, объясняющую, как произошли и как функционируют многообразные живые системы. Благодаря этому методу биология поднялась сразу на несколько ступеней выше. В настоящее время исторический метод вышел, по существу, за рамки метода исследования. Он стал всеобщим подходом к изучению явлений жизни во всех биологических науках.

Экспериментальный метод заключается в активном изучении того или иного явления путем эксперимента. Нельзя не отметить, что вопрос об опытном изучении природы как новом принципе естественно-научного познания, т. е. вопрос об эксперименте как одной из основ в познании природы, был поставлен еще в XVII в. английским философом Ф. Бэконом (1561-1626). Его введение в биологию связано с работами В. Гарвея в XVII в. по изучению кровообращения. Однако экспериментальный метод широко вошел в биологию лишь в начале XIX в., причем через физиологию, в которой стали использовать большое количество инструментальных методик, позволявших регистрировать и количественно характе- ризовать приуроченность функций к структуре. Благодаря трудам Ф. Мажанди (1783-1855), Г. Гельмгольца (1821-1894), И.М. Сеченова (1829-1905), а также классиков эксперимента К. Бернара (1813-1878) и И.П. Павлова (1849-1936) физиология, вероятно, первой из биологических наук стала экспериментальной наукой.

Другим направлением, по которому в биологию вошел экспериментальный метод, оказалось изучение наследственности и изменчивости организмов. Здесь главнейшая заслуга принадлежит Г. Менделю, который, в отличие от своих предшественников, использовал эксперимент не только для получения данных об изучаемых явлениях, но и для проверки гипотезы, формулируемой на основе получаемых данных. Работа Г. Менделя явилась классическим образцом методологии экспериментальной науки.

В обосновании экспериментального метода важное значение имели работы, выполненные в микробиологии Л. Пастером (1822-1895), который впервые ввел эксперимент для изучения брожения и опро- вержения теории самопроизвольного зарождения микроорганизмов, а затем для разработки вакцинации против инфекционных болезней. Во второй половине XIX в. вслед за Л. Пастером значительный вклад в разработку и обоснование экспериментального метода в микробиологии внесли Р. Кох (1843-1910), Д. Листер (1827-1912), И.И. Мечников (1845-1916), Д.И. Ивановский (1864-1920), С.Н. Виноградский (1856- 1890), М. Бейерник (1851-1931) и др. В XIX в. биология обогатилась также созданием методических основ моделирования, которое является также высшей формой эксперимента. Изобретение Л. Пастером, Р. Кохом и другими микробиологами способов заражения лабораторных животных патогенными микроорганизмами и изучение на них патогенеза инфекционных болезней - это классический пример моделирования, перешедшего в XX в. и дополненного в наше время моделированием не только разных болезней, но и различных жизненных процессов, включая происхождение жизни.

Начиная, например, с 40-х гг. XX в. экспериментальный метод в биологии подвергся значительному усовершенствованию за счет повышения разрешающей способности многих биологических методик и разработки новых экспериментальных приемов. Так, была повышена разрешающая способность генетического анализа, ряда иммунологических методик. В практику исследований были введены культивирование соматических клеток, выделение биохимических мутантов микроорганизмов и соматических клеток и т. д. Экспериментальный метод стал широко обогащаться методами физики и химии, которые оказались исключительно ценными не только в качестве самостоятельных методов, но и в сочетании с биологическими методами. Например, структура и генетическая роль ДНК были выяснены в результате сочетанного использования химических методов выделения ДНК, химических и физических методов определения ее первичной и вторичной структуры и биологических методов (трансформации и генетического анализа бактерий), доказательства ее роли как генетического материала.

В настоящее время экспериментальный метод характеризуется исключительными возможностями в изучении явлений жизни. Эти возможности определяются использованием микроскопии разных видов, включая электронную с техникой ультратонких срезов, биохимических методов, высокоразрешающего генетического анализа, иммунологических методов, разнообразных методов культивирования и прижизненного наблюдения в культурах клеток, тканей и органов, маркировки эмбрионов, оплодотворения в пробирке, метода меченых атомов, рентгеноструктурного анализа, ультрацентрифугирования, спектрофотометрии, хроматографии, электрофореза, секвенирования, конструкции биологически активных рекомбинантных молекул ДНК и т. д. Новое качество, заложенное в экспериментальном методе, вызвало качественные изменения и в моделировании. Наряду с моделированием на уровне органов в настоящее время развивается моделирование на молекулярном и клеточном уровнях.

Оценивая методологию изучения природы в XV-XIX вв., Ф. Энгельс отмечал, что «разложение природы на ее определенные части, разделение различных процессов и предметов природы на определенные классы, исследование внутреннего строения органических тел по их многообразным анатомическим формам - все это было основным условием тех исполинских успехов, которые были достигнуты в области познания природы за последние четыреста лет». Методология «разделения» перешла и в XX в. Однако в подходах к изучению жизни произошли несомненные изменения. Новое, заложенное в экспериментальном методе и его техническом оснащении, определило и новые подходы к изучению явлений жизни. Продвижение вперед биологических наук в XX в. во многом определилось не только экспериментальным методом, но и системно- структурным подходом к изучению организации и функций живых организмов, анализом и синтезом данных о структуре и функциях исследуемых объектов. Экспериментальный метод в современном оснащении и в сочетании со системно-структурным подходом в корне преобразил биологию, расширил ее познавательные возможности, еще больше связал ее с медициной, с производством.

БИОЛОГИЯ - ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА МЕДИЦИНЫ

Связи биологического познания с медициной уходят в далекое прошлое и датируются тем же временем, что и возникновение самой биологии. Многие выдающиеся медики прошлого были одновременно и выдающимися биологами (Гиппократ, Герофил, Эразистрат, Гален, Авиценна, Мальпиги и др.). Тогда и позднее биология стала обслуживать медицину путем «доставки» ей сведений о строении организма. Однако роль биологии как теоретической основы медицины в современном понимании стала формироваться лишь в XIX в.

Создание в XIX в. клеточной теории заложило подлинно научные основы связи биологии с медициной. В 1858 г. Р. Вирхов (1821-1902) опубликовал «Целлюлярную патологию», в которой было сформу-

лировано положение о связи патологического процесса с клетками, с изменениями в строении последних. Соединив клеточную теорию с патологией, Р. Вирхов прямым образом «подвел» биологию под медицину в качестве теоретической основы. Значительные заслуги в укреплении связей биологии и медицины в XIX в. и начале XX в. принадлежат К. Бернару и И.П. Павлову, которые раскрыли и общебиологические основы физиологии и патологии, Л. Пастеру, Р. Коху, Д.И. Ивановскому и их последователям, создавшим учение об инфекционной патологии, на основе которой возникли представления об асептике и антисептике, приведшие к ускорению развития хирургии. Исследуя процессы пищеварения у низших многоклеточных животных, И.И. Мечников заложил биологические основы учения об иммунитете, имеющего большое значение в медицине. В укреплении связей биологии и медицины существенный вклад принадлежит генетике. Исследуя биохимические проявления действия генов у человека, английский врач А. Гаррод в 1902 г. сообщил о «врожденных пороках метаболизма», чем было положено начало изучению наследственной патологии человека.

На основе анатомии, физиологии, биохимии и других медикобиологических наук развиваются терапия и хирургия. На основе микробиологии, иммунологии и паразитологии разрабатываются диагностика и профилактика инфекционных и паразитарных болезней, развивается эпидемиология. Учение об антибиозе лежит в основе производства антибиотиков, являющихся важнейшей частью современного арсенала химиотерапевтических средств. Данные общей и молекулярной генетики, анатомии, физиологии и биохимии составляют теоретические основы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней.

БИОЛОГИЯ И ПРОИЗВОДСТВО

Впервые практика стала формулировать свои заказы биологии с введением в эту науку экспериментального метода. Тогда биология оказывала влияние на практику опосредованно, через медицину. Прямое влияние на материальное производство началось с создания биотехнологии в тех областях промышленности, которые основываются на биосинтезирующей деятельности микроорганизмов. Уже давно в промышленных условиях осуществляется микробиологический синтез многих органических кислот, которые исполь-

зуются в пищевой и медицинской промышленности и медицине. В 40-50-е гг. XX в. была создана промышленность для производства антибиотиков, а в начале 60-х гг. XX в. - с целью производства аминокислот. Важное место в микробиологической промышленности занимает производство ферментов. Микробиологическая промышленность выпускает сейчас в больших количествах также витамины и другие вещества, необходимые в народном хозяйстве и медицине. На основе трансформирующей способности микроорганизмов основано промышленное производство веществ с фармакологическими свойствами из стероидного сырья растительного происхождения.

Наибольшие успехи в производстве различных веществ, в том числе лекарственных (инсулин, соматостатин, интерферон и др.), связаны с генетической инженерией, составляющей сейчас основу биотехнологии. Генетическая инженерия оказывает существенное влияние и на производство пищи, поиск новых источников энергии, сохранение окружающей среды. Развитие биотехнологии, теоретическую основу которой составляет биология, а методическую - генетическая инженерия, является новым этапом в развитии материального производства. Появление этой технологии есть один из моментов новейшей революции в производительных силах (А.А. Баев).

В недрах генетической инженерии и биотехнологии в XXI в. делаются первые шаги в разработке методических основ бионанотехнологии.

www.biokan.ru

Краткая история развития биологии

Биология Краткая история развития биологии

просмотров - 206

Современная биология уходит корнями в глубокую древность, мы находим ее истоки в цивилизациях прошлых тысячелœетий: в Древнем Египте, Древней Греции.

Первым ученым, создавшим научную медицинскую школу, был древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 — ок. 370 до н. э.). Он считал, что у каждой болезни есть естественные причины, и их можно узнать, изучая строение и жизнедеятельность человеческого организма. С древних времен и по сей день врачи торжественно произносят «клятву Гиппократа», обещая хранить врачебную тайну и ни при каких обстоятельствах не оставлять больного без медицинской помощи.

Великий энциклопедист древности Аристотель (384 — 322 до н. э.) стал одним из основателœей биологии как науки, впервые обобщив биологические знания, накопленные до него человечеством. Он разработал систематику животных, определив в ней место и человеку, которого он называл «общественным животным, наделœенным разумом». Многие труды Аристотеля были посвящены происхождению жизни.

Древнеримский ученый и врач Клавдий Гален (ок. 130 — ок. 200), изучая строение млекопитающих, заложил основы анатомии человека. В течение следующих пятнадцати веков его труды были основным источником знаний по анатомии.

В Средние века в Европе воцарился период застоя во всœех областях знаний. В это время традиции античных авторов нашли свое продолжение в странах Передней и Средней Азии, где жили и творили такие выдающиеся ученые, как Абу Али Ибн Сина (Авиценна) (ок. 980—1037) и Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмет аль-Бируни (973—-ок. 1050). От того времени в современной анатомической номенклатуре сохранилось множество арабских терминов.

Наступление эпохи Возрождения ознаменовало начало нового периода в развитии биологии.

Резко возрос интерес к биологии в эпоху Великих географических открытий (XV в.). Открытие новых земель, налаживание торговых отношений между государствами расширяли сведения о животных и растениях. Ботаники и зоологи описывали множество новых, неизвестных ранее видов организмов, принадлежащих к различным царствам живой природы.

Один из самых замечательных людей этой эпохи Леонардо да Винчи (1452—1519) описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и зрительную функции.

После того как был снят церковный запрет на вскрытие человеческого тела, блестящих успехов достигла анатомия человека, что получило отражение в классическом труде Андреаса Везалия (1514—1564) «О строении человеческого тела». Величайшее научное достижение — открытие кровообращения — совершил в XVII в. английский врач и биолог Уильям Гарвей (1578—1657).

Новую эру в развитии биологии ознаменовало изобретение в конце XVI в. микроскопа. Уже в серединœе XVII в. была открыта клетка, а позднее обнаружен мир микроскопических существ — простейших и бактерий, изучено развитие насекомых и принципиальное строение сперматозоидов.

В XVIII в. шведский натуралист Карл Линней (1707—1778) предложил систему классификации живой природы и ввел бинарную (двойную) номенклатуру для наименования видов.

Карл Эрнст Бэр (Карл Максимович Бэр) (1792—1876), профессор Петербургской медико-хирургической академии, изучая внутриутробное развитие, установил, что зародыши всœех животных на ранних этапах развития схожи, сформулировал закон зародышевого сходства и вошел в историю науки как основатель эмбриологии.

Первым биологом, который попытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира, стал французский ученый Жан Батист Ламарк (1774—1829). Палеонтологию, науку об ископаемых животных и растениях, создал французский зоолог Жорж Кювье (1769—1832).

Огромную роль в понимании единства органического мира сыграла клеточная теория зоолога Теодора Шванна (1810—1882) и ботаника Маттиаса Якоба Шлейдена (1804— 1881).

Крупнейшим достижением XIX в. стало эволюционное учение Чарлза Роберта Дарвина (1809—1882), ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ имело определяющее значение в формировании современной естественнонаучной картины мира.

Основоположником генетики, науки о наследственности и изменчивости, стал Грегор Иоганн Мендель (1822—1884), работы которого настолько опередили свое время, что были не поняты современниками и открыты заново спустя 35 лет.

Одним из основателœей современной микробиологии стал немецкий ученый Роберт Кох(1843—1910), а труды Луи Пастера (1822—1895) и Ильи Ильича Мечникова (1845—1916) определили появление иммунологии.

Развитие физиологии связано с именами великих российских ученых Ивана Михайловича Сеченова (1829—1905), заложившего основы изучения высшей нервной деятельности, и Ивана Петровича Павлова (1849— 1936), создавшего учение об условных рефлексах.

XX в. ознаменовался бурным развитием биологии. Мутационная теория Гуго де Фриза (1848—1935), хромосомная теория наследственности Томаса Ханта Моргана (1866—1945), учение о факторах эволюции Ивана Ивановича Шмальгаузена (1884—1963), учение о биосфере Владимира Ивановича Вернадского (1863—1945), открытие антибиотиков Александером Флемингом (1881 — 1955), установление структуры ДНК Джеймсом Уотсоном (р. 1928) и Фрэнсисом Криком (1916—2004) — невозможно перечислить всœех тех, кто своим самоотверженным трудом создавал современную биологию, которая в настоящее время является одной из наиболее бурно развивающихся областей человеческого знания.

■ Система биологических наук. Современная биология — это совокупность естественных наук, изучающих жизнь как особую форму существования материи. Одними из первых в биологии сложились комплексные науки: зоология, ботаника, анатомия и физиология. Позднее внутри них сформировались более узкие дисциплины, к примеру внутри зоологии появилась ихтиология (наука о рыбах), энтомология (о насекомых), арахнология (о пауках) и т. д. Многообразие организмов изучает систематика, историю живого мира — палеонтология. Различные свойства живого являются предметом исследования таких наук, как генетика (закономерности изменчивости и наследственности), этология (поведение), эмбриология (индивидуальное развитие), эволюционное учение (историческое развитие).

В серединœе XX в. в биологию начали активно проникать методы и идеи других естественных наук. На границах смежных дисциплин возникали новые биологические направления: биохимия, биофизика, биогеография, молекулярная биология, космическая биология и многие другие. Широкое внедрение математики в биологию вызвало рождение биометрии. Успехи экологии, а также всœе более актуальные проблемы охраны природы способствовали развитию экологического подхода в большинстве отраслей биологии.

На рубеже XX и XXI вв. с огромной скоростью начала развиваться биотехнология — направление, которому несомненно принадлежит будущее. Последние достижения в этой области открывают широкие перспективы для создания биологически активных веществ и новых лекарственных препаратов, для лечения наследственных заболеваний и осуществления селœекции на клеточном уровне.

Сегодня биология стала реальной производительной силой, по развитию которой можно судить об общем уровне развития человеческого общества.

Вопросы для самоконтроля.

1. Расскажите о вкладе в развитие биологии древнегреческих и древнеримских философов и врачей.

2. Охарактеризуйте особенности воззрений на живую природу в Средние века, эпоху Возрождения.

3. Какое изобретение XVII в. дало возможность открыть и описать клетку?

4. Каково значение для биологической науки работ Л. Пастера и И. И. Мечникова?

5. Перечислите основные открытия, сделанные в биологии в XX в.

6. Назовите известные вам естественные науки, составляющие биологию. Какие из них возникли в конце XX в.?

oplib.ru

Оглавление

Определение понятия «биология», краткая история развития биологии.

Определение понятия «биология»

Термин «биология» состоит из двух частей: био…– от греч. bios, что в переводе означает жизнь и …логия – от греч. logos, что переводится как понятие или учение. Следовательно, биология – это наука о жизни. Термин «биология» независимо друг от друга был предложен в 1802 г. Ж.Б.Ламарком и Г.Р.Тревиранусом.

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.

Задачи биологии – изучение закономерностей проявлений жизни, раскрытие сущности жизни, систематизация живых существ.

Краткая история развития биологии

Биология, как наука прошла длительный и сложный путь развития. В настоящее время это меганаука, то есть целый комплекс наук, всесторонне изучающих жизнь на планете Земля.

Невозможно более или менее обстоятельно изложить историю развития биологии за время, отводимое для изложения данной темы лекционным планом. Поэтому, здесь будут приведены лишь некоторые вехи в истории биологии. Подробности же можно узнать из книг, приведенных в списке литературы.

Накопление биологических знаний идет с глубокой древности. Их источником была практическая деятельность людей. Наши непосредственные предки – кроманьонцы – хорошо различали множество животных, служивших объектами охоты. Об этом говорят найденные археологами пещерные рисунки и резные изображения эпохи верхнего палеолита (13 тыс. лет до н. э.). На некоторых рисунках показаны и внутренние органы. Именно в этот период истории у людей возникли представления о «живом» и «мертвом».

Значительным этапом в истории человека стало возникновение земледелия и доместикация в неолите некоторых видов животных, положившая начало скотоводству. В ре-

3

зультате бессознательного отбора лучших особей к эпохе ранних рабовладельческих цивилизаций появились разнообразные породы домашних животных.

Литературные источники цивилизаций Древнего Востока свидетельствуют о достаточно большом объеме накопленных к тому времени биологических знаний, которые часто облекались в религиозную форму. В клинописных табличках IV тыс. до н. э. из Месопотамии содержатся довольно подробные списки животного и растительного мира. В Месопотамии были выведены крупные породы лошадей, ослов, овец и крупного рогатого скота. Здесь скрещивали домашний рогатый скот с диким туром и, впервые был получен мул. Открытие искусственного опыления финиковой пальмы привело к получению большого количества сортов этого дерева. В Вавилонских и ассирийских медицинских табличках описаны некоторые болезни и способы их лечения. Одной из наиболее древних рукописей, целиком посвященных биологической теме, считается трактат о коневодстве, созданный в Хеттском государстве в середине XIV века до н. э. В папирусах древнего Египта (например, папирус Эберса – XVI в. до н. э.) содержится дифференцированная анатомическая терминология, связанная с описанием заболеваний. Там же перечисляется и большое количество лекарственных растений. Известно, что египтяне одомашнили кошку, одногорбого верблюда и несколько видов антилоп. Из Индии были завезены куры, яйца которых умели инкубировать в специальных печах. В Индии впервые был приручен слон. Именно в Индии с VIII в. до н. э. начинает проявляться тенденция к обособлению медицины от религии. В древнем Китае уже во II тысячелетии до н. э. существовало очень интенсивное земледельческое и скотоводческое хозяйство. Еще раньше началось разведение шелковичного червя.

Накопленные цивилизациями Древнего Востока знания оказали воздействие на науку античной Греции и Рима.

Примерно в VIII–VIвв. до н. э. в Ионии, появилась философская школа, основоположников которой – Фалеса, Анаксимандра, Анаксимена и Гераклита объединяли поиски материального первоисточника, из которого в силу естественного саморазвития возник мир. Философы ионийской школы допускали, что «естественный закон», правящий миром, доступен разуму человека, что его можно вывести на основании определенных предпосылок и наблюдений. Такой рациональный подход определил существенный прогресс в изучении природы в Древней Греции.

Считается, что первым стал вскрывать животных и описывать увиденное врач, астроном и философ Алкмеон (VI в. до н. э.), которого можно считать основоположником

анатомии (описал глазной нерв и узкую трубку, соединяющую среднее ухо с глоткой) и эмбриологии (наблюдал за развитием куриного эмбриона).

Самым известным именем, связанным с рациональным подходом к биологии и медицине, пожалуй, является имя Гиппократа. Он родился и жил на острове Кос (около 460– 377 гг. до н. э.). Там находился храм греческого бога медицины Асклепия (Эскулапа). Как писал Айзек Азимов, «храм был чем-товроде современного медицинский факультета, а его жрецы – своеобразными врачами». Однако Гиппократ считал, что боги не оказывают влияния на медицину. По его мнению, в здоровом теле все органы работают слаженно, а в больном организме этот процесс нарушается. Поэтому врач должен отслеживать и вовремя исправлять негативные изменения. К тому же врач обязан научить пациентов вести правильный образ жизни, так как любые излишества вредны. Историкам медицины известен, так называемый Гиппократов сборник (долю участия, в котором самого Гиппократа установить невозможно, так как врачи древности считали за честь поставить имя Гиппократа на своих рукописях). В книгах сборника содержится наиболее полный свод знаний и учений греческих врачей доаристотелевского времени в области медицины и связанных с нею наук (анатомия, эмбриология, физиология).

Высшего этапа развития греческая биология достигла при Аристотеле (384 – 285 гг. до н. э.). Как философ Аристотель утверждал материальность мира и его пребывание в состоянии постоянного движения. Он был очень разносторонним человеком: его интересовали самые разные области знания – от литературы до физики. Одним из любимейших занятий Аристотеля было исследование морских организмов. Он изучал внешний вид, внутреннее строение и поведение животных, пытался их классифицировать. Аристотеля можно считать основоположником биологии (или, по крайней мере, зоологии) как науки: известно о написанных им четырех больших и 11 малых биологических трактатах, в которых охвачен весь круг знаний того времени. Следует сказать, что Аристотель был также и преподавателем: он создал знаменитую школу философов в Афинах.

Ученик Аристотеля Теофраст (370 – 285 гг. до н. э.) заложил основы науки о растениях – ботаники. Он создал труд «История растений». В нем приводятся данные о строении различных растений, их лечебных свойствах, способах сбора и применения. Именно Теофраст ввел ряд ботанических терминов: плод, околоплодник, сердцевина. Всего он описал около 500 различных растений.

Развитие биологии как науки в период господства Римской империи сильно замедлилось. Римляне в основном старались собрать и сохранить знания накопленные греками, а

так же собирали коллекции животных и растений с подвластных Риму территорий. Так, Авл Корнелий Цельс (I в. до н. э. – I в. н. э.) объединил греческое наследие в курс лекций, раздел которого по медицине использовался даже в средневековье. Другой римский естествоиспытатель Гай Плиний Старший (23–79гг. н. э.) в своей «Естественной истории», насчитывавшей 37 томов, собрал воедино работы античных авторов, данные накопленные римлянами, а так же множество басен и суеверий. Этот грандиозный труд служил источником сведений о природе для людей на протяжении тысячи лет и сохранился до наших дней.

Последним биологом древности считают римского врача Галена (131 – 200 гг. н. э.), который свои первые годы врачебной практики провел среди гладиаторов. Анатомические исследования Гален проводил на животных, в том числе на обезьянах. Его труды по анатомии использовались на протяжении 1500 лет!

ВСредние века развитие биологии в странах Европы сильно замедлилось вследствие набравшей силу христианской религии. В этот период истории человечества накопление биологических знаний диктовалось в основном интересами медицины.

Втоже время в арабском мире труды Аристотеля и Галена продолжали изучаться и комментироваться. Крупнейшим восточным биологом был таджик Абу–Алиибн-Сина(ок. 980 – 1037), больше известный нам под именем Авиценны. Его перу принадлежат трактаты «Канон медицины», основанные на теориях Гиппократа и трудах Цельса.

Общение с мусульманским миром привело к росту интереса к знаниям арабов и греков. Итальянский ученый Жерар Кремонский (1114 – 1187) перевел c арамейского и арабского на латинский язык труды Гиппократа, Галена и Аристотеля. Наиболее фундаментальными источниками биологических сведений и знаний в эпоху средневековья были сочинения епископа Альберта Больштадтского, прозванного Великим и его ученика Венсана де Бове (XIII век).

ВXIII веке в Европе появились первые университеты. В конце средних веков в Италии вернулись к практике вскрытия трупов, так как это, например, требовалось в судебных делах. В 1316 г. Мондино де Люцци (1275 – 1326), работавший на медицинском факультете университета в Болонье, впервые в истории медицины выпустил книгу, посвященную только анатомии.

ВXIV веке в Италии появились первые ботанические сады: Салерно (1309), Венеция

(1333).

Возрождение интереса в Европе к античной культуре с одной стороны и возрастание потребностей в новых научных знаниях в самых различных сферах жизни с другой стороны привело к возрождению науки. Новая эпоха получила название Ренессанса или Возрождения.

Одним из величайших гениев того времени был Леонардо да Винчи (1452 – 1519). Ряд его работ имел важное значение и для развития биологии. Он не только изучал анатомию человека и животных, но и изображал увиденное на бумаге. Леонардо первый установил сходство в строении костей ноги у человека и лошади. Можно считать, что этим он открыл явление гомологии. Ему принадлежат так же изображения работы сердца, глаза и описания растительного мира.

XV век стал периодом великих географических открытий. Европейцы обогнули берега Африки, достигли Индии и открыли Новый Свет – Америку. В результате науке стали известны невиданные дотоле растения и животные. Итальянский ученый Лука Гини (1490– 1556) изобрел способ сохранения растений путем сушки между листами бумаги, чем положил начало их гербаризации.

Примерно в 1509 году братья Янсен изобрели световой микроскоп с двумя линзами.

В1543 году в Европе произошли события, которые иногда называют научной революцией. Николай Коперник (1473–1543)опубликовал книгу «Об обращениях небесных сфер», в которой излагалась гипотеза гелиоцентрической системы мира (от греч.гелиос – Солнце). В тот же год появился труд Андреаса Везалия(1514–1564)«О строении человеческого тела», созданный на основе анатомирования трупов. В этой книге были не только исправлены ошибки древнегреческих ученых, но и содержались точные иллюстрации. Благодаря расцвету книгопечатания, работа Везалия стала известна по всей Европе и стимулировала других ученых к практическому изучению анатомии.

Новые веяния распространились и на другие области биологии. Так, в 1583 году А.Чезальпино (1519 – 1603) сделал попытку создания классификации растений. Это была первая искусственная система растительного царства. Французский хирург Амбруаз Паре ввел новые методы лечения в полевой хирургии: перевязывание артерий, наложение мазей на огнестрельные раны. Он же перевел на французский язык краткое изложение трудов Везалия, чтобы цирюльники, выполнявшие в те времена и функции хирургов, могли проводить операции не наугад.

В1628 году англичанин Уильям Гарвей (1578 – 1657), ученик итальянского анатома Джероламо Фабриция д’Аквапенденте, опубликовал книгу «Анатомическое исследование

о движении сердца и крови у животных», в которой изложил результаты своих наблюдений по изучению кровообращения. Полученные данные полностью опровергали представления по данному вопросу Галена. Так были заложены основы современной физиологии. Для будущего биологии важным был так же экспериментальный подход, который Гарвей впервые применил для физиологических исследований: он произвел количественные измерения и вычисления на основе законов гидравлики.

В это же время трудами голландца Иоганна Баптиста Ван-Гельмонта(1577 – 1644) и других естествоиспытателей было дано начало биохимии и физиологии растений.

С помощью микроскопа итальянский физиолог Марчелло Мальпиги (1628 – 1694) обнаружил сеть мельчайших сосудов (капилляров), соединявших артерии и вены. Это открытие окончательно подтвердило правильность теории кровообращения У.Гарвея. Голландец Ян Сваммердам (1637 – 1680) открыл в крови эритроциты, англичанин Неемия Грю (1641–1712)описал строение отдельных зерен пыльцы.

Навсегда в историю биологии вошло имя голландского купца Антони ван Левенгука (1632–1723).Дело в том, что первые микроскопы были очень несовершенными: при большом увеличениииз-задефектов линз изображения становились расплывчатыми. Левенгук же пользовался линзами из хорошего стекла и очень маленьких размеров (порой с булавочную головку), что позволяло их отшлифовывать почти безупречно. Это позволило Левенгуку добиться увеличения до 200 раз. С помощью своих линз Левенгук смог описать кровяные тельца и капилляры головастика даже подробнее, чем их первооткрыватели. Рассматривая каплю воды из канавы, Левенгук обнаружил множество различных мельчайших созданий, которых он назвал анималькулами. Скорее всего, это были организмы, которые мы относим к простейшим. Так был открыт мир микроскопических живых существ. Можно сказать, что в этот момент родилась новая наука – микробиология. В 1683 г. Левенгук весьма туманно описал нечто, что было мельче, чем простейшие. Вероятно, он наблюдал бактерий. Но более детальное их описание, сделанное в 1773 г., принадлежит датскому зоологу Отто Фредерику Мюллеру(1730–1784).

Еще одним значимым событием XVII века стало описание английским физиком Робертом Гуком (1635–1703)в книге «Микрография» (1665 г.) строения пробки в виде массы маленьких прямоугольных камер, которые он назвал клетками. В дальнейшем это открытие имело важные последствия для развития биологических наук.

К концу XVII века науке были уже известны десятки тысяч различных видов животных и растений. Англичанин Джон Рей (1628–1705)предпринял попытку создания для них

единой системы. В трехтомнике «История растений» (1686–1704)Джон Рей описал 18600 видов растений и сгруппировал их в 19 классов. В книге «Систематический обзор животных …» он предложил свою классификацию позвоночных животных, основанную на совокупности внешних признаков.

Разумеется, система Д.Рея была очень несовершенной, но принцип, лежащий в ее основе, сохранился и получил дальнейшее развитие в трудах последующих поколений ученых.

Впервой половине XVIII века число известных видов перевалило за семьдесят тысяч, и это количество продолжало быстро увеличиваться. Так, только в 1732 г. шведский натуралист Карл Линней (1707–1778;он же Линнеус и Карл фон Линнэ) проехав по северу Скандинавии, открыл около ста новых видов растений. На основе изучения видовых различий К.Линней создал свою систему классификации животных и растений. Каждому виду К.Линней давал двойное латинское название, в котором первое слово бралось от названия рода, к которому принадлежал данный вид, а второе слово было собственно видовым названием. Эта биноминальная номенклатура сохранилась до наших дней. Близкие виды К.Линней объединял в роды, те в свою очередь в отряды, а отряды в классы. Всего в системе К.Линнея было шесть классов: млекопитающие, птицы, рептилии, рыбы, насекомые и черви. К.Линней считал, что каждый вид был сотворен сам по себе и, что виды не вымирают. Соответственно его классификация не отражала родственных связей и происхождения видов. Такие системы принято называть искусственными.

Тем не менее, при рассмотрении Линнеевской системы видно, что она напоминает разветвленную структуру, позже названную «древом жизни». Это неизбежно наводило исследователей на мысли о том, что система, возможно, показывает происхождение видов от общего предка. Отсюда недалеко и до предположений о развитии живого мира в течение длительного времени.

Первым высказал идею об изменяемости видов француз Жорж Луи Леклерк Бюффон (1707–1788)– автор сорокачетырехтомной энциклопедии «Естественная история». Он же разделил историю Земли на ряд периодов. Признавал возможность изменения видов под действием окружающей среды и английский врач Эразм Дарвин(1731–1802)– дед Чарлза Дарвина.

ВXVIII веке в других областях биологии также был сделан ряд замечательных открытий. Например, в 1774 г. английским ученым Д.Пристли (1733–1804)была установлена роль солнечного света, в способности зеленых листьев выделять кислород. В 1779 г. гол-

ландец Я.Ингенхауз (1730–1799)открыл фотосинтез. В 1793 г. немецкий ботаник Х.Шпренгель(1750–1816)обнаружил перекрестное опыление с помощью насекомых. Его соотечественник ботаник и врач Р.Камерариус(1665–1721)экспериментально доказал наличие пола у растений. Итальянец Ладзаро Спалланцани(1729–1799)опытным путем опроверг господствовавшие взгляды о возможности самозарождения организмов. Швейцарский ученый И. Шейхцер(1672–1733)своим трудом «Растения, погребенные потопом» заложил основы палеоботаники.

Вначале XIX века все настойчивее возникали идеи исторического развития живой природы («Лестница существ» швейцарского натуралиста Шарля Бонне (1720–1793)– середина 18 века и теория эволюции французского естествоиспытателя и философа Жана Батиста Пьера Антуана де Монэ шевалье де Ламарка(1744–1829),изложенная в «Философии зоологии» в 1809 г.). Но их на длительное время победили антиэволюционные взгляды Ж.Кювье (Жорж Леопольд Кретьен Фредерик Дагобер Кювье,1769–1832гг.) и его учеников (так называемая «теория катастроф»).

Втоже время идея развития организмов нашла подтверждение в эмбриологических исследованиях. В 1839 г. зоолог Теодор Шванн (1810–1882)обосновал «клеточную теорию», которая сыграла огромную роль в понимании единства органического мира и в развитии цитологии и гистологии. В 1858 г. немецкий врач Рудольф Вирхов(1821–1902)дополнил теорию постулатом: «каждая клетка – от клетки». Ряд ученых утверждают, что основные положения данной теории были сформулированы еще до Т.Шванна французским ученым Г.Дютроше(1776–1847)и, что Теодор Шванн и ботаник Маттиас Шлейден (1804– 1881; который так же сыграл определенную роль в разработке клеточной теории) были знакомы с трудами Г.Дютроше. Поэтому, как минимум, Г.Дютроше следует считать соавтором клеточной теории. Он же открыл осмос и разработал методику мацерации тканей

К середине XIX века были установлены особенности питания растений и его отличие от питания животных, а также сформулирован принцип круговорота веществ в природе (Ю. фон Либих, Ж.Б.Буссенго). Были заложены основы электрофизиологии, разработаны методы изучения нервномышечной системы и органов чувств, заложены основы понимания высшей нервной деятельности (И.М.Сеченов). Л.Пастер (1822–1895)окончательно опроверг возможность самозарождения современных организмов. В 1865 г. Грегор Мендель(1822–1884)обнаружил закономерности наследственности, но его открытие осталось незамеченным до 1900 года.

В1887–91г.г. С.Н.Виноградский обнаружил бактерии, способные осуществлять хемосинтез органических веществ. В 1892 г. Д.И.Ивановский открыл вирусы.

Самым крупным событием в биологии XIX века стала книга Чарльза Роберта Дарвина (1809–1882)«Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859 г.). В ней он вскрыл механизм эволюционного процесса путем естественного отбора.

ВXX веке развитие биологии шло как никогда быстро. Поэтому перечислить все достижения затруднительно. Кратко перечислим лишь некоторые из них.

В1900 г., благодаря работам ученых разных стран (Хуго де Фриз, Карл Корренс, Эрих Чермак) появилась наука генетика. В 1901 – 1903 г.г. голландский ботаник Хуго Де Фриз создал мутационную теорию. Позже Т.Бовери, У.Сеттон сформулировали, а Т.Морган, его ученики и последователи разработали и обосновали хромосомную теорию наследственности. В 1944 г. было установлено, что носителями генетической информации являются молекулы ДНК. Дж.Уотсон и Ф.Крик в 1953 г. установили структуру ДНК, что в 1961 – 1965 г.г. привело к раскрытию генетического кода (работы Ф.Крика, С.Бреннера, М.Ниренберга, С.Очоа, Х.Кораны и др.).

Дальнейшее развитие эволюционной теории трудами ученых разных стран позволило разработать синтетическую теорию эволюции. В.И.Вернадский создал учение о биосфере, А.Тенсли – учение об экосистемах. Вследствие процессов дифференциации, специализации и взаимопроникновения идей и методов различных биологических и других наук произошло возникновение (или выделение в самостоятельные) множества наук: энтомологии, орнитологии, альгологии, микробиологии, вирусологии, радиобиологии, космической биологии и др.

Кконцу XX века ученые научились «читать» генетическую информацию, что позволило секвенировать геномы некоторых организмов, включая геном человека. Эти открытия открывают блестящие перспективы не только в биологии, но и в медицине, сельском хозяйстве и биотехнологии. Вероятно, теперь не будет сильным преувеличением утверждение, что XXI век будет веком именно биологии.

studfiles.net

Курсовая работа - Основные этапы развития биологии

Московский Гуманитарно-Экономический институт

Кировский филиал

Факультет Экономики и управления

Реферат

по дисциплине:

«Концепция современного естествознания»

на тему

«Основные этапы развития биологии»

Студента 2 курса заочного отделения

Борнякова Александра Владимировича

Срок обучения 6 лет.

Набор 2005 г.

Научный руководитель

Южанина Елена Николаевна

г.Киров 2007 г.

Содержание

1. Введение.

2. Биология как комплексная наука.

3. Этапы развития биологии.

4. Заключение.

Список литературы

Введение

В последнее время при изучении истории развития науки все острее встает проблема рациональной реконструкции ее исторического развития, связанная с различием между нашим пониманием происходивших в прошлом научных исследований и тем, как сами естествоиспытатели понимали свои открытия. Господствовавшая долгое время кумулятивистская модель развития науки, т.е. изложение содержания знаний в их историческом развитии, подвергается критике, так как в ее рамках знания вырываются из их исторического контекста и включаются в систему современных представлений, то есть предполагается существование некой общей для всех рациональности. В последнее время широкое распространение получила концепция революционной смены фундаментальных программ познания, и на место единой для всех приходят разные исторические типы рациональности. Изучая этапы становления идеи развития в биологии от античных до наших дней, необходимо попытаться создать рациональную реконструкцию, с одной стороны, и в то же время учитывать различия типов рациональности со сменой эпох.

Сама биологическая эволюция в настоящее время является научно установленным фактом, в котором никто из естествоиспытателей не может сомневаться. Несмотря на ее кажущуюся законченность, и в настоящее время возникает немало споров, касающихся как происхождения различных биологических видов, так и самой жизни на Земле.

Очень разнообразными были представления о происхождении жизни у античных философов. Особо стоит отметить одного из первых философов фазиса — Анаксимандра с его гениальной догадкой о зарождении жизни в воде и последующем переселении живых существ на сушу. Великим систематизатором античных биологических знаний был и Аристотель. В средние века господствовала теория креационизма, согласно которой все сущее было творением высшего существа. С того момента, когда на Западе победило христианство, принятый без оговорок авторитет библии в течение долгих веков тормозил всякие независимые и самостоятельные исследования и искания в области эволюционизма. Дословное изложение генезиса исключало возможность перехода одной формы жизни в другие. Каждый вид был обязан своим существованием акту творения, а в настоящее время существуют только те формы жизни, которые уцелели из вод потопа благодаря Ноеву ковчегу.

Все изменилось с приходом так называемого Нового времени: благодаря технической революции и Просвещению начинается бурное развитие биологии. В XVIII веке, к господствующей теории происхождения жизни, добавили теорию неизменности видов великого Карла Линнея, согласно которой растения и животные, сотворенные Богом, скорее всего до сотворения человека, пребывают неизменно такими же, размножаясь путем самопроизводства, а затем и теория — Бюффона, который одним из первых в развернутой форме изложил концепцию трансформизма, то есть ограниченной изменчивости видов и происхождения видов в пределах относительно узких подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды.

XIX век характеризовался бурным развитием биологической мысли: возникли теории катастрофизма Кювье, униформизма Лаейеля, великий предшественник Дарвина Ламарк выдвинул теорию о влиянии внешней среды, и самого Дарвина, которому удалось объединить все лучшее из существовавших в то время теорий.

После смерти Дарвина в его учении выделились относительно самостоятельные направления, каждое из которых по-своему понимало, дополняло и совершенствовало его воззрения.

XX век ознаменовался созданием синтетической теории и переходом к популяционной концепции эволюции. Новейшей теорией является системная теория нобелевского лауреата Пригожина, согласно которой развитие любой биологической системы связано с эволюцией систем более высокого ранга, в которые она входит в качестве элемента, при этом предполагается рассмотрение взаимодействий «сверху — вниз» от биосферы к экосистеме, сообществам, организмам и т.д.

Термин биология (от греч. биос -жизнь, логос -наука) введен в начале XIX в. независимо Ж.-Б. Ламарком и Г. Тревиранусом для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. Биология — наука о жизни, ее формах и закономерностях развития. Предметом ее изучения является многообразие вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строение (от молекулярного до анатомо-морфологического), функции, происхождение, индивидуальное развитие, эволюция, распространение, взаимоотношения друг с другом и окружающей средой.

Биология исследует общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах: обмен веществ и энергии, размножение, наследственность и изменчивость, рост и развитие, раздражимость, дискретность, саморегуляцию, движение и др.

Развитие этой науки шло по пути последовательного упрощения предмета исследования. Этот путь познания — от сложного к простому — часто называют «редукционистским». Редукционизм, доведенный до своего логического завершения, сводит познание к изучению элементарнейших форм существования материи. Это относится и к живой, и к неживой природе. При таком подходе законы природы пытаются познать, изучая вместо единого целого отдельные его части. Другой подход основан на «виталистических» принципах. В этом случае «жизнь» рассматривают как совершенно особенное и уникальное явление, которое нельзя объяснить только действием законов физики и химии. Основная задача биологии как науки состоит в том, чтобы истолковать все явления живой природы, исходя из научных законов, не забывая при этом, что целому организму присущи свойства, в корне отличающиеся от свойств частей, его составляющих.

Биология как комплексная наука

Современная биология представляет комплекс, систему наук. Отдельные биологические науки или дисциплины возникли вследствие процесса дифференциации, постепенного обособления относительно узких областей изучения и познания живой природы. Это, как правило, интенсифицирует и углубляет исследования в соответствующем направлении. Так, благодаря изучению в органическом мире животных, растений, простейших одноклеточных организмов, микроорганизмов, вирусов и фагов произошло выделение в качестве крупных самостоятельных областей зоологии, ботаники, протистологии, микробиологии, вирусологии. Изучение закономерностей, процессов и механизмов индивидуального развития организмов, наследственности и изменчивости, хранения, передачи и использования биологической информации, обеспечения жизненных процессов энергией является основой для выделения эмбриологии, биологии развития, генетики, молекулярной биологии и биоэнергетики. Исследования строения, функциональных отправлений, поведения, взаимоотношений организмов со средой обитания, исторического развития живой природы привели к обособлению таких дисциплин, как морфология, физиология, этология, экология, эволюционное учение. Интерес к проблемам старения, вызванный увеличением средней продолжительности жизни людей, стимулировал развитие возрастной биологии.

Для уяснения биологических основ развития, жизнедеятельности и экологии конкретных представителей животного и растительного мира неизбежно обращение к общим вопросам сущности жизни, уровням ее организации, механизмам существования жизни во времени и пространстве. Наиболее универсальные свойства и закономерности развития и существования организмов и их сообществ изучает общая биология. Сведения, получаемые каждой из наук, объединяются, взаимо — дополнения и обогащая друг друга, и проявляются в обобщенном виде, в познанных человеком закономерностях, которые либо прямо, либо с некоторым своеобразием (в связи с социальным характером людей) распространяют свое действие на человека.

Этапы развития биологии

Интерес к познанию мира живых существ возник на самых ранних стадиях зарождения человечества, отражая практические нужды людей. Для них этот мир был источником средств к существованию, так же как и определенных опасностей для жизни и здоровья. Естественное желание узнать, следует ли избегать встречи с теми или иными животными и растениями или же, наоборот, использовать их в своих целях, объясняет, почему первоначально интерес людей к живым формам проявляется в попытках их классификации, подразделения на полезные и опасные, болезнетворные, представляющие пищевую ценность, пригодные для изготовления одежды, предметов обихода, удовлетворения эстетических запросов.

По мере накопления конкретных знаний наряду с представлением о разнообразии организмов возникла идея о единстве всего живого. Особенно велико значение этой идеи для медицины, так [как это указывает на универсальность биологических закономерностей для всего органического мира, включая человека. В известном смысле история современной биологии как науки о жизни представляет собой цепь крупных открытий и обобщений, подтверждающих справедливость этой идеи и раскрывающих ее содержание. Важнейшим научным доказательством единства всего живого послужила клеточная теория Т. Шванна и М. Шлейдена (1839). Открытие клеточного строения растительных и животных организмов, уяснение того, что все клетки (несмотря на имеющиеся различия в форме, размерах, некоторых деталях химической организации) построены и функционируют в целом одинаковым образом, дали толчок исключительно плодотворному изучению закономерностей, лежащих в основе морфологии, физиологии, индивидуального развития живых существ.

Открытием фундаментальных законов наследственности биология обязана Г. Менделю (1865), Г. де Фризу, К. Корренсу и К. Чермаку (1900), Т. Моргану (1910-1916), Дж. Уотсону и Ф. Крику (1953). Названные законы раскрывают всеобщий механизм передачи наследственной информации от клетки к клетке, а через клетки — от особи к особи и перераспределения ее в пределах биологического вида. Законы наследственности важны в обосновании идей единства органического мира; благодаря им становится понятной роль таких важнейших биологических явлений, как половое размножение, онтогенез, смена поколений.

Представления о единстве всего живого получили основательное подтверждение в результатах исследований биохимических (обменных, метаболических) и биофизических механизмов жизнедеятельности клеток. Хотя начало таких исследований относится ко второй половине XIX в., наиболее убедительны достижения молекулярной биологии. Она стала самостоятельным направлением биологической науки в 50-е гг. текущего столетия, что связано с описанием Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953) строения дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Молекулярная биология уделяет главное внимание изучению в процессах жизнедеятельности роли биологических макромолекул (нуклеиновые кислоты, белки), закономерностей хранения, передачи и использования клетками наследственной информации. Молекулярно-биологические исследования раскрыли универсальные физико-химические механизмы, от которых зависят такие всеобщие свойства живого, как наследственность, изменчивость, специфичность биологических структур и функций, воспроизведение в ряду поколений клеток и организмов определенного строения.

Клеточная теория, законы наследственности, достижения биохимии, биофизики и молекулярной биологии свидетельствуют в пользу единства органического мира в его современном состоянии. То, что живое на планете представляет собой единое целое в историческом плане, обосновывается теорией эволюции. Основы названной теории заложены Ч. Дарвином (1858). Свое дальнейшее развитие, связанное с достижениями генетики и популяционной биологии, она получила в трудах А.Н. Северцова, Н.И. Вавилова, Р. Фишера, С.С. Четверикова, Ф.Р. Добжанского, Н.В. Тимофеева-Ресовского, С. Райта, И.И. Шмальгаузена, чья плодотворная научная деятельность относится к текущему столетию.

Эволюционная теория объясняет единство мира живых существ общностью их происхождения. Она называет пути, способы и механизмы, которые за несколько миллиардов лет привели к наблюдаемому ныне разнообразию живых форм, в одинаковой мере приспособленных к среде обитания, но различающихся по уровню морфофизиологической организации. Общий вывод, к которому приходит теория эволюции, состоит в утверждении, что живые формы связаны друг с другом генетическим родством, степень которого для представителей разных групп различается. Свое конкретное Выражение это родство находит в преемственности в ряду поколений фундаментальных молекулярных, клеточных и системных механизмов развития и жизнеобеспечения. Такая преемственность сочетается с изменчивостью, позволяющей на основе этих механизмов достичь более высокого уровня биологической организации.

Современная теория эволюции обращает внимание на условность грани между живой и неживой природой, между живой природой и человеком. Результаты изучения молекулярного и атомного состава клеток и тканей, строящих тела организмов, получение в химической лаборатории веществ, свойственных в естественных условиях только живому, доказали возможность перехода в истории Земли от неживого к живому. Не противоречит законам биологической эволюции появление на планете социального существа — человека. Клеточная организация, физико-химические и генетические законы неотделимы от его существования, так же как и любого другого организма. Эволюционная теория показывает истоки биологических механизмов развития и жизнедеятельности людей, т. е. того, что может быть названо биологическим наследством. В классической биологии родство организмов, относящихся к разным группам, устанавливали путем сравнения организмов во взрослом состоянии, эмбрионального развития, поиска переходных Ископаемых форм. Современная биология подходит к решению этой задачи также путем изучения различий в нуклеотидных последовательностях ДНК или аминокислотных последовательностях белков. По главным своим результатам схемы эволюции, составленные на основе классического и молекулярно-биологического подходов, совпадают .

Выше было сказано, что первоначально люди классифицировали организмы в зависимости от их практического значения. К. Линней (1735) ввел бинарную классификацию, согласно которой для определения положения организмов в системе живой природы указывается их принадлежность к конкретному виду и роду. Хотя бинарный принцип сохранен в современной систематике, оригинальный вариант классификации К. Линнея носит формальный характер. Биологи до создания теории эволюции относили живые существа к соответствующему роду и виду по их подобию друг другу, прежде всего близости строения. Эволюционная теория, объясняющая сходство между организмами их генетическим родством, составила естественно-научную основу биологической классификации. Приобретя в эволюционной теории такую основу, современная классификация органического мира непротиворечиво отражает, с одной стороны, факт разнообразия живых форм, а с другой — единство всего живого.

Идея единства мира живых существ находит свое подтверждение также в экологических исследованиях, относящихся главным образом к XX в. Представления о биоценозе (В.Н. Сукачев) или экологической системе (А. Тенсли) раскрывают универсальный механизм обеспечения важнейшего свойства живого — постоянно происходящего в природе обмена веществ и энергии. Названный обмен возможен только в случае сосуществования на одной территории и постоянного взаимодействия организмов разного плана строения(продуцентов, консументов, деструкторов) и уровня организации. Учение о биосфере и ноосфере (В.И. Вернадский) раскрывает место и планетарную роль живых форм, включая человека, в природе, так же как и возможные последствия ее преобразования.

Каждый крупный шаг на пути познания фундаментальных законов жизни неизменно оказывал влияние на состояние медицины, приводил к пересмотру содержания и понимания механизмов патологических процессов. Соответственно пересматривались принципы организации лечебной и профилактической медицины, методы диагностики и лечения.

Так, исходя из клеточной теории и разрабатывая ее дальше, Р. Вирхов создал концепцию клеточной патологии (1858), которая на долгое время определила главные пути развития медицины. Эта концепция, придавая особое значение в течении патологических состояний структурно-химическим изменениям на клеточном уровне, способствовала возникновению в практическом здравоохранении патологоанатомической, прозекторской службы.

Применив генетико-биохимический подход в изучении болезней человека, А. Гаррод заложил основы молекулярной патологии (1908). Этим он дал ключ к пониманию практической медициной таких явлений, как различная восприимчивость людей к болезням, индивидуальный характер реакции на лекарственные препараты.

Успехи общей и экспериментальной генетики 20-30-х годов стимулировали исследования по генетике человека. В результате возник новый раздел патологии — наследственные заболевания, появилась особая служба практического здравоохранения -медико-генетические консультации. Молекулярная и современная клеточная биология создают ранее не известные возможности предупреждения и лечения болезней, зависящих от наличия вредных мутаций, с применением методов генетической инженерии. Достижения в названной области науки привели к появлению целой отрасли производства, работающей на здравоохранение, медицинской биотехнологии. Зависимость состояния здоровья людей от качества среды и образа жизни уже не вызывает сомнений ни у практикующих врачей, ни у организаторов здравоохранения. Закономерным следствием этого является наблюдаемая в настоящее время экологизация медицины.

Заключение

Значение биологии как науки исключительно велико, так как познание исторического развития органического мира, начиная от молекулярного уровня до биогеоценотического, играет определяющую роль в формировании материалистического мировоззрения и понимания коренных философско-методологических проблем (форма и содержание, целостность и целесообразность, прогресс и т.д.). Кроме того, биология способствует решению жизненно важных практических задач. Так, в частности, быстрые темпы роста населения планеты, постоянное уменьшение территорий, занятых сельскохозяйственным производством, привели к глобальной проблеме современности — производству пищи. 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.

.Биологические знания помогают в борьбе с вредителями и болезнями культурных растений, паразитами животных. Они играют важную роль в совершенствовании лесного и рыбного хозяйства, звероводства.

Достижения современной биологии нашли практическое применение в промышленном биологическом синтезе аминокислот, кормовых белков, ферментов, витаминов, стимуляторов роста и средств защиты растений, органических кислот и др.

С помощью методов генной инженерии биологами созданы организмы с новыми комбинациями наследственных признаков и свойств, например растения с повышенной устойчивостью к заболеваниям, засолению почв, способностью к фиксации атмосферного азота и др. Кроме того, генная инженерия положена в основу разработки принципов биотехнологии, связанной с производством биологически активных веществ (инсулин, антибиотики, интерферон, новые вакцины для профилактики инфекционных заболеваний человека и животных).

Теоретические достижения биологии широко применяются в.медицине. Именно успехи и открытия в биологии определили современный уровень медицинской науки. В частности, генетические исследования позволяют разрабатывать методы ранней диагностики, лечения и.профилактики многих наследственных болезней человека (альбинизм, гемофилия, бесплодие и др.). С ними во многом связан и дальнейший прогресс медицины.

Решение таких важных проблем современности, как охрана окружающей среды, рациональное использование природных ресурсов и повышение продуктивности растительного мира, возможны только на основе биологических исследований. Они предусматривают выявление и устранение отрицательных последствий воздействия человека на природу (загрязнение среды многочисленными вредными веществами), определение режимов рационального использования резервов биосферы. Кроме того, задачей биологии является обеспечение сохранности биосферы и способности природы к самовоспроизведению.

Вторую половину XX столетия справедливо называют веком биологии. Такая оценка роли биологии в жизни человечества представляется еще более оправданной для приближающегося XXI в. К настоящему времени наукой о жизни получены важные результаты в области изучения наследственности, фотосинтеза, фиксации растениями атмосферного азота, синтеза гормонов и других регуляторов жизненных процессов. Уже в реально обозримом будущем могут быть решены задачи обеспечения людей продуктами питания, необходимыми медицине и сельскому хозяйству биологически активными веществами и энергией в достаточном количестве, несмотря на рост населения и сокращение природных запасов топлива. Исследования в области генной инженерии, биологии клетки, синтеза ростовых веществ открывают перспективы замещения дефектных генов у лиц с наследственными болезнями, стимуляции восстановительных процессов, контроля за клеточным размножением и, следовательно, воздействия на злокачественный рост.

Биология относится к ведущим отраслям естествознания. Так, например, высокий уровень ее развития служит необходимым условием прогресса медицины.

Список литературы

1. Карпенков С.Х. Концепция современного естествознания М. 2003г.

2. Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера М. 1999г.

3. Ичас М. О природе живого: механизмы и смысл. М 1994г.

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Зож реферат по обж
• 
  Реферат на тему подтягивание
• 
  Проверить реферат на плагиат
• 
  Звезды и созвездия реферат
• 
  Реферат источники гражданского права
• 
  Декоративно прикладное искусство реферат
• 
  Реферат на тему нанотехнологии
• 
  Платон по философии реферат
• 
  Реферат на тему транспорт
• 
  Личность социального менеджера реферат
• 
  Вещевое обеспечение военнослужащих реферат