Предмет биологии. Ее структура и этапы развития

6. 1. Предмет биологии. Её структура и  этапы развития.

Биология  – это наука  о живом, его строении, формах активности, сообществах живых  организмов, их распространении  и развитии, связях друг с другом и  с неживой природой.

Современная биологическая наука – результат  длительного процесса развития. Интерес  к познанию живого у человека возник очень давно, он был связан с его  потребностями – в пище, лекарствах, одежде, жилье и т.д.

Но только в нервных древних цивилизованных обществах люди стали изучать  живые организмы более тщательно. Одним из первых биологов древности  был Аристотель.

В настоящее  время биология представляет собой  целый комплекс наук о живой природе.

Структуру можно рассматривать с разных точек зрения.

По  объектам исследования биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию, антропологию.

По  свойствам, проявлениям  живого в биологии выделяются: морфология – наука о строении живых организмов; физиология – наука о функционировании организмов; молекулярная биология, изучающая микроструктуру живых тканей и клеток; экология, рассматривающая образ жизни растений и животных и их взаимосвязи с окружающей средой; генетика, исследующая законы наследственности и изменчивости.

По  уровню организации  исследуемых живых  объектов выделяются: анатомия, изучающая макроскопическое строение животных; гистология, изучающая строение тканей; цитология исследующая строение живых клеток.

В развитии биологии выделяют три основных этапа: 1) систематики (К.Линней), 2) эволюционный (Ч. Дарвин), 3) биологии микромира (Г.Мендель) Каждый из них связан с изменением представлений о мире живого, самих основ биологического мышления. 

6.2. Сущность живого, его основные признаки

Дать точное определение живого весьма не просто. И это люди поняли очень давно.

Современная биология при описании живого идёт по пути перечисления основных свойств живых организмов. При этом подчёркивается, что только совокупность данных свойств может дать представление о специфике жизни.

К числу  свойств живого относят следующие  признаки:

- Живые организмы  характеризуются сложной, упорядоченной  структурой.

- Живые организмы  получают энергию из окружающей  среды. Большинство из них использует  солнечную энергию.

- Живые организмы  активно реагируют на окружающую  среду. Способность реагировать  на внешние раздражения – универсальное  свойство живого.

- Живые организмы  не только изменяются, но и  усложняются.

- Всё живое  размножается.

- Сходство  потомства с родителями обусловлено  генетически. Вместе с тем существуют  механизмы изменчивости. Это определяет  эволюцию всех видов живой  природы.

- Живые организмы  хорошо приспособлены к среде  обитания и соответствуют своему  образу жизни.

Из совокупности этих признаков следует определение  сущности живого: жизнь есть форма существования сложных открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.

Главный критерий жизни – способность живых организмов сохранять и передавать информацию.

6.3. Структурные уровни  живого

- На основе  разных критериев могут быть  выделены различные уровни, или  подсистемы, живого мира. Наиболее  распространённым является выделение  на основе критерия масштабности:

- Биосферный – включающий всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой.

- Уровень биогеоценозов выражает следующую степень структуры живого, состоящую из участков Земли с определённым составом живых и неживых организмов (экосистему).

- Популяционно – видовой уровень образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида.

- Организменный и органно – тканевый уровни отражают признаки отдельных особей, их строение, поведение, физиологию, а также строение и функции органов и тканей.

- Клеточный и субклеточный уровни отражают процессы специализации клеток, а также различные внутриклеточные включения.

- Молекулярный уровень составляет предмет молекулярной биологии, одной из важнейших проблем которой является изучение механизмов передачи генной информации и развитие генной инженерии и биотехнологии.

Разделение  живой материи на уровни является весьма условным.

6.4.Клетка  как “первокирпичик”  живого, её строение  и функционирование. Механизм управления  клеткой

Фундаментальная частица в биологии – живая клетка. Именно она является мельчайшей системой, обладающей всем комплексом свойств живого, в том числе и носителем генетической информации .

Создание  клеточной теории, основы которой  были полжены немецкими учёнымиТ.Шванном и М.Я. Шлейденом, стало одним из крупнейших достижений биологии XIX в.

Размеры клеток колеблются от одной тысячной сантиметра до 10см, что, правда, встречается редко.

Клетки образуют ткани (нервная, мышечная и т.д.), а несколько типов тканей – органы (сердце, лёгкие и пр.) Группы органов, связанные с решением каких –то общих задач, называют системами органов.

Обмен веществ - важнейшее свойство всего живого. Это свойство называют метаболизмомклеток.

К миру живого относят также вирусы, которые не имеют клеточной структуры. Кроме того, существуют некоторые организмы с клеточным строением, клетки которых не имеют ядра. Это прокариоты.

6.5. Принципы биологической  эволюции

На протяжении тысячелетий господствовало элементарное объяснение, которое состояло в том, что будто бы все виды организмов были созданы однажды в их нынешних формах и больше никогда не изменялись. Эта концепция получила название креационизма.

Используя рациональные методы, ряд учёных (Ж.Л. Бюффон, во Франции, Э.Дарвин (дед Ч.Дарвина) в Англии, И.В.Гете в Германии, М.В. Ломоносов в России ) пришли к  выводу, что организмы, населяющие Землю, не неизменны, а претерпевают эволюцию.

Интенсивное проникновение эволюционной парадигмы  в биологию началось в конце XVIII в. благодаря работам выдающегося  французского биолога Ж.Б. Ламарка. Он объяснил изменчивость видов влиянием внешней среды (питание, климат) и наследственности.

Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно решены Дарвином. Он разработал теорию эволюции.

С точки  зрения теории эволюции, всё многообразие живой природы является результатом  действия наследственности, изменчивости, и естественного отбора.

Эволюция  есть направленный процесс  исторического изменения  живых организмов.

6.6. Предмет генетики. Генетика и практика

Генетика  – это биологическая  наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. 
 
 
 
 
 
 
 

СЕГМЕНТ 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ БИОЛОГИИ 

     Биология - совокупность наук о жизни, о живой природе (греч. bios

- жизнь, logos - учение). Современная биология - очень разнообразная  и развитая

область естествознания. Различают ряд частных биологических наук

по объектам исследования, такие как зоология (о животных), ботаника (о

растениях), микробиология (о бактериях), вирусология (о вирусах), и другие, еще

более мелкие подразделения (орнитология - о птицах, ихтиология - о рыбах,

альгология - о  водорослях и т.д.). Другое подразделение  биологических наук - по

уровням организации  и свойствам живой материи: молекулярная биология и биохимия

(химические основы  жизни), генетика (наследственность), цитология  (клеточный

уровень), эмбриология, биология развития (индивидуальное развитие организмов),

анатомия и физиология (строение и принципы функционирования организмов),

экология (взаимоотношения  организмов с окружающей средой), теория эволюции

(историческое  развитие живой природы).

Живой мир очень  многообразен. Существует около 2 млн  видов животных, около 500

тыс. видов растений, сотни тысяч грибов, тысячи видов  и еще больше штаммов

(разновидностей) бактерий. Многие виды еще не  описаны. Структурная сложность,

типы питания, жизненные  циклы, исторический возраст этих групп  организмов очень

сильно различаются (сравните хотя бы организацию и  образ жизни человека и его

домашних спутников - таракана, комнатного растения, микробов и вирусов). Но все

организмы должны иметь нечто общее, что отличало бы их от неживой природы. Это

- обмен веществ  и энергии, способность к размножению  и развитию, изменчивость и

адаптивная эволюция. Выявлением и характеристикой этих общих свойств живых

организмов и  их системных комплексов с неживой  природой занимается так

называемая  общая биология. По сути перед общей биологией стоит

задача познать  сущность жизни, ответить на вопрос - что  есть жизнь. Именно эта

общая концептуальная часть биологии предлагается в современной  модели

гуманитарного образования. Для чего это нужно?

    

СЕГМЕНТ 2. ЗНАЧЕНИЕ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ 

     Теоретическое и гуманитарное значение общей биологии состоит

прежде  всего в формировании материалистического мировоззрения.

Основной вопрос философии - о соотношении материи (бытия) и сознания - по сути

вопрос биологический. От выбора позиции (что первично - материя  или сознание)

складывается либо материалистическое, либо идеалистическое  понимание природы и

общества, формируются  принципиально разные подходы в  пользовании объектами

природы, в оценке социальных явлений, в выработке  политических стратегий. К

сожалению, многие политики и даже философы с необыкновенной легкостью отдают

свои предпочтения различным (часто просто модным) идеалистическим  построениям,

порой даже не задаваясь  вопросом о том, что такое материя. Развитие реальной

демократии и  свободы совести в нашей стране породили волну совершенно

неосмысленного  обращения людей к мистике, астрологии и прочим маргинальным

проявлениям культуры. В то время как огромный массив накопленных реальных

научных знаний остается для большинства населения неизвестным  и

невостребованным. Задачи средней школы в этом плане  выполняются с низкой

эффективностью. Поэтому  общее естественнонаучное просвещение  студентов

гуманитарных специальностей стало актуальной задачей современного образования

именно в плане  становления научного мировоззрения.

     Другая гуманитарная задача биологии состоит в формировании у современного

человека  экологического мышления, суть которого заключается в

осознании себя частью природы и понимании необходимости  охранять и рационально