Caracteristicile noilor tendințe în biologie. §unu. O scurtă istorie a dezvoltării biologiei

1. Subiectul de Biologie.

Biologia studiază toate manifestările vieții: structură, funcții, dezvoltare și origine organisme vii , relația lor în comunități naturale cu mediul înconjurător și cu alte organisme vii.

De când omul a început să-și dea seama de diferența sa față de lumea animală, a început să studieze lumea din jurul său.

La început, viața lui depindea de asta. Oamenii primitivi trebuiau să știe ce organisme vii pot fi mâncate, folosite ca medicamente, pentru a face haine și locuințe și care dintre ele sunt otrăvitoare sau periculoase.

Odată cu dezvoltarea civilizației, o persoană și-ar putea permite un astfel de lux ca să facă știință în scopuri educaționale.

Cercetare culturile popoarelor antice au arătat că au cunoștințe extinse despre plante și animale și le-au aplicat pe scară largă în viața de zi cu zi.

Biologie modernă - complexă știința , care se caracterizează prin întrepătrunderea ideilor și metodelor diverselor discipline biologice, precum și a altor științe - în primul rând fizica, chimia și matematica. Principalele direcții de dezvoltare ale biologiei moderne. În prezent, trei direcții în biologie pot fi distinse condiționat.

În primul rând, este biologia clasică. Este reprezentat de oamenii de știință natural care studiază diversitatea vieții natură . Ei observă și analizează în mod obiectiv tot ceea ce se întâmplă în viața sălbatică, studiază organismele vii și le clasifică. Este greșit să credem că în biologia clasică toate descoperirile au fost deja făcute.

În a doua jumătate a secolului XX. nu numai că au fost descrise multe specii noi, dar s-au descoperit și taxoni mari, până la regate (Pogonophores) și chiar superregate (Archaebacteria, sau Archaea). Aceste descoperiri i-au forțat pe oamenii de știință să arunce o privire nouă asupra întregului istoria dezvoltării natura vie, Pentru adevărații oameni de știință ai naturii, natura este o valoare în sine. Fiecare colț al planetei noastre este unic pentru ei. De aceea, ei se numără întotdeauna printre cei care simt acut pericolul pentru natura din jurul nostru și pledează activ pentru acesta.

A doua direcție este biologia evolutivă.

În secolul 19 autorul teoriei selecției naturale, Charles Darwin, a început ca un naturalist obișnuit: a adunat, a observat, a descris, a călătorit, dezvăluind secretele vieții sălbatice. Cu toate acestea, principalul rezultat al lui muncă care l-a făcut un om de știință celebru a fost teoria care explică diversitatea organică.

În prezent, studiul evoluției organismelor vii continuă în mod activ. Sinteza geneticii și a teoriei evoluționiste a dus la crearea așa-numitei teorii sintetice a evoluției. Dar chiar și acum există încă multe întrebări nerezolvate la care oamenii de știință evoluționist caută răspunsuri.

Creat la începutul secolului al XX-lea. de remarcabilul nostru biolog Alexander Ivanovici Oparin, prima teorie științifică a originii vieții a fost pur teoretică. În prezent, se desfășoară în mod activ studii experimentale ale acestei probleme și datorită utilizării unor metode fizice și chimice avansate, descoperiri importanteși ne putem aștepta la noi rezultate interesante.

Noile descoperiri au făcut posibilă completarea teoriei antropogenezei. Dar tranziția de la lumea animală la om rămâne încă unul dintre cele mai mari mistere ale biologiei.

a treia direcție- biologie fizică și chimică, care studiază structura obiectelor vii folosind metode fizice și chimice moderne. Aceasta este o zonă în dezvoltare rapidă a biologiei, importantă atât în ​​termeni teoretici, cât și practici. Putem spune cu încredere că ne așteaptă noi descoperiri în biologia fizică și chimică, care ne vor permite să rezolvăm multe probleme cu care se confruntă omenirea.

Dezvoltarea biologiei ca știință. Biologia modernă își are rădăcinile în antichitate și este asociată cu dezvoltarea civilizației în țările mediteraneene. Cunoaștem numele multor oameni de știință remarcabili care au contribuit la dezvoltarea biologiei. Să numim doar câteva dintre ele.

Hipocrate (460 - c. 370 î.Hr.) a dat primul referitor descriere detaliata structura omului și animalelor, a subliniat rolul mediului și al eredității în apariția bolilor. Este considerat fondatorul medicinei.

Aristotel (384-322 î.Hr.) divizat lumeaîn patru regate: lumea neînsuflețită a pământului, apei și aerului; lumea plantelor; lumea animală și lumea umană. El a descris multe animale, a pus bazele taxonomiei. Cele patru tratate de biologic pe care le-a scris conțineau aproape toate informațiile despre animale cunoscute până la acea vreme. Meritele lui Aristotel sunt atât de mari încât este considerat fondatorul zoologiei.

Teofrast (372-287 î.Hr.) a studiat plantele. El a descris peste 500 de specii de plante, a oferit informații despre structura și reproducerea multora dintre ele, a introdus mulți termeni botanici. Este considerat fondatorul botanicii.

Gaius Pliniu cel Bătrân (23-79) a strâns informații despre organismele vii cunoscute până atunci și a scris 37 de volume din Enciclopedia de istorie naturală. Aproape până în Evul Mediu, această enciclopedie a fost principala sursă de cunoștințe despre natură.

Claudius Galen în a lui cercetare științifică disecții de mamifere larg utilizate. El a fost primul care a făcut o descriere anatomică comparativă a omului și a maimuței. Studierea sistemului nervos central și periferic. Istoricii științei îl consideră ultimul mare biolog al antichității.

În Evul Mediu, religia era ideologia dominantă. Ca și alte științe, biologia în această perioadă nu a apărut încă ca un domeniu independent și a existat în curentul general al concepțiilor religioase și filozofice. Și deși acumularea de cunoștințe despre organismele vii a continuat, se poate vorbi despre biologie ca știință la acea vreme doar condiționat.

Renașterea este o perioadă de tranziție de la cultura Evului Mediu la cultura timpurilor moderne. Transformările socio-economice fundamentale ale acelei vremuri au fost însoțite de noi descoperiri în știință.

Cel mai cunoscut om de știință al acestei epoci, Leonardo da Vinci (1452 - 1519), a adus o anumită contribuție la dezvoltarea biologiei.

El a studiat zborul păsărilor, a descris multe plante, cum sunt conectate oasele în articulații, activitatea inimii și funcția vizuală ochi, asemănarea oaselor umane și animale.

În a doua jumătate a secolului al XV-lea. științele naturii încep să se dezvolte rapid. Acest lucru a fost facilitat de descoperirile geografice, care au făcut posibilă extinderea semnificativă a informațiilor despre animale și plante. Acumularea rapidă a cunoștințelor științifice despre organismele vii a dus la împărțirea biologiei în științe separate.

În secolele XVI-XVII. Botanica și zoologia au început să se dezvolte rapid.

Invenția microscopului începutul XVII c.) a făcut posibilă studierea structurii microscopice a plantelor şi animalelor. Au fost descoperite microscopice organisme vii mici, bacterii și protozoare, invizibile cu ochiul liber.

O mare contribuție la dezvoltarea biologiei a fost adusă de Carl Linnaeus, care a propus un sistem de clasificare pentru animale și plante,

Karl Maksimovici Baer (1792-1876) a formulat în lucrările sale principalele prevederi ale teoriei organelor omoloage și ale legii asemănării germinale, care au pus bazele științifice ale embriologiei.

În 1808, în lucrarea sa „Filosofia zoologiei”, Jean-Baptiste Lamarck a pus problema cauzelor și mecanismelor transformărilor evolutive și a conturat prima teorie a evoluției în timp.

Teoria celulară a jucat un rol imens în dezvoltarea biologiei, care a confirmat științific unitatea lumii vii și a servit drept una dintre premisele apariției teoriei evoluției lui Charles Darwin. Zoologul Theodor Ivann (1818-1882) și botanistul Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) sunt considerați autorii teoriei celulare.

Pe baza a numeroase observații, Charles Darwin a publicat în 1859 lucrarea sa principală „On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favored Breeds in the Struggle for Life”, în care a formulat principalele prevederi ale teoriei. a evoluției, a propus mecanismele evoluției și căile transformărilor evolutive ale organismelor.

În secolul 19 Datorită lucrării lui Louis Pasteur (1822-1895), Robert Koch (1843-1910), Ilya Ilici Mechnikov, microbiologia a luat contur ca o știință independentă.

Secolul XX a început cu redescoperirea legilor lui Gregor Mendel, care au marcat începutul dezvoltării geneticii ca știință.

În anii 40-50 ai secolului XX. în biologie, ideile și metodele de fizică, chimie, matematică, cibernetică și alte științe au început să fie utilizate pe scară largă, iar microorganismele au fost folosite ca obiecte de studiu. Ca urmare, biofizica, biochimia, biologia moleculară, biologia radiațiilor, bionica etc. au apărut și s-au dezvoltat rapid ca științe independente.Explorarea spațiului a contribuit la nașterea și dezvoltarea biologiei spațiale. În secolul XX. direcţia de cercetare aplicată – biotehnologie. Această tendință se va dezvolta fără îndoială rapid în secolul 21. Veți afla mai multe despre această direcție în dezvoltarea biologiei atunci când studiați capitolul „Fundamentals of Breeding and Biotehnology”.

În prezent, cunoștințele biologice sunt utilizate în toate sferele activității umane: în industrie și agricultură, medicina si energie.

Cercetarea ecologică este extrem de importantă. Am început în sfârșit să realizăm că echilibrul delicat care există pe mica noastră planetă este ușor de distrus. Omenirea s-a confruntat cu o sarcină descurajantă - conservarea biosferei pentru a menține condițiile de existență și dezvoltare a civilizației. Este imposibil să o rezolvi fără cunoștințe biologice și studii speciale. Astfel, în prezent, biologia a devenit o adevărată forță productivă și o bază științifică rațională pentru relația dintre om și natură.

biologie clasică. Biologie evolutivă. Biologie fizică și chimică.

1. Ce direcții în dezvoltarea biologiei puteți evidenția? 2. Ce mari oameni de știință ai antichității au adus o contribuție semnificativă la dezvoltarea cunoștințelor biologice? 3. De ce în Evul Mediu se putea vorbi despre biologie ca știință doar condiționat? 4. De ce biologie modernă considerată o știință complexă? 5. Care este rolul biologiei în societatea modernă? 6. Pregătiți o prezentare pe una dintre următoarele subiecte: 7. Rolul biologiei în societatea modernă. 8. Rolul biologiei în cercetarea spațială. 9. Rolul cercetării biologice în medicina modernă. 10. Rolul biologilor remarcabili - compatrioții noștri în dezvoltarea biologiei mondiale.

Cât de mult s-au schimbat opiniile oamenilor de știință cu privire la diversitatea viețuitoarelor poate fi demonstrat prin exemplul împărțirii organismelor vii în regate. În anii 40 ai secolului XX, toate organismele vii erau împărțite în două regate: plante și animale. Regnul vegetal includea și bacterii și ciuperci. Mai târziu, un studiu mai detaliat al organismelor a condus la alocarea a patru regate: Procariote (Bacterii), Ciuperci, Plante și Animale. Acest sistem este dat în biologia școlară.

În 1959, s-a propus împărțirea lumii organismelor vii în cinci regate: procariote, protisti (protozoare), ciuperci, plante și animale.

Acest sistem este adesea dat în literatura biologică (în special tradusă).

Alte sisteme au fost dezvoltate și continuă să fie dezvoltate, inclusiv 20 sau mai multe regate. De exemplu, se propune distingerea a trei superregate: Procariote, Archaea (Arhebacteria) si Eucariote.Fiecare superregn include mai multe regate.

Inapoi inainte

Atenţie! Previzualizarea slide-ului are doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte întreaga amploare a prezentării. Dacă sunteți interesat de această lucrare, vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Obiective:

• Creați idei despre știință ca fiind cea mai importantă sferă a activității umane.
• Să familiarizeze elevii cu trăsăturile și varietatea metodelor de cunoaștere a celor vii.
• Concepte de bază: fapt științific, metodă științifică, metode ale științelor biologice (descriptive, comparative, istorice, experimentale).

Mijloace de educatie: prezentare, diverse dispozitive sau scheme ale acestora.

Etapele lecției

I. Testarea cunoștințelor și abilităților.

Conversație frontală pe întrebări.

1) Ce direcții în dezvoltarea biologiei puteți evidenția?

2) Ce mari oameni de știință ai antichității au adus o contribuție semnificativă la dezvoltare cunoștințe biologice?

3) De ce în Evul Mediu se putea vorbi despre biologie ca știință doar condiționat?

4) De ce biologia modernă este considerată o știință complexă?

5) Care este rolul biologiei în societatea modernă?

II. Învățarea de materiale noi.

1. Povestea profesorului cu elemente ale unei conversații despre știință ca unul dintre domeniile activității umane, scopurile și metodele acesteia; despre trăsăturile cunoștințelor științifice, faptele științifice.

Știința este una dintre sferele activității umane, al cărei scop este studiul și cunoașterea lumii înconjurătoare. Pentru cunoașterea științifică este necesară alegerea anumitor obiecte de cercetare, probleme și metode pentru studiul lor. Fiecare știință are propriile sale metode de cercetare. Cu toate acestea, indiferent de metodele folosite, principiul „nu luați nimic de bun” rămâne cel mai important pentru fiecare om de știință. Sarcina principală a științei este de a construi un sistem de cunoștințe de încredere bazat pe fapte și generalizări care pot fi confirmate sau infirmate. cunoștințe științifice sunt în mod constant chestionați și acceptați numai cu dovezi suficiente. fapt științific este doar unul care poate fi reprodus și verificat.

Metoda științifică este un ansamblu de tehnici și operații utilizate în construirea unui sistem de cunoștințe științifice.

Întreaga istorie a dezvoltării biologiei indică în mod clar că aceasta a fost determinată de dezvoltarea și aplicarea de noi metode de cercetare.

2. Principalele metode de cercetare utilizate în științele biologice sunt:

• Observare
• Descriere
• Sistematizare
• Comparaţie
• Experiment
• Metoda analitica
• metoda istorica
• Modelare

O conversație despre aceste metode cu elemente ale muncii independente ale elevilor privind studierea textului manualului (item 2, pp. 10-11) și utilizarea unei prezentări.

Fixarea în caiete a trăsăturilor caracteristice metodelor de cercetare în biologie.

Conversație finală despre etapele cercetării științifice. Un student pregătit în prealabil poate vorbi cu un mesaj despre aceste etape, culegând fapte, propunând o ipoteză, efectuând experimente, formulând o teorie cu anumite reguli și legi.

III. Rezumarea lecției în procesul de rezumare a conversației:

Despre sarcinile și scopurile științei

Despre semnificația metodelor pentru dezvoltarea științei biologiei

Despre cea mai mare distribuție a metodei experimentale

Despre aplicarea metodei de modelare etc.

IV. Teme pentru acasă:

Studiați paragraful 2. Răspundeți la întrebările de la pagina 11. Finalizați una dintre sarcinile de la pagina 12.

Informatii suplimentare.

Unii oameni de știință efectuează cercetări serioase în căutarea unor organisme vii, încă necunoscute și recunoscute de știința oficială, precum hominidul relic, care este adesea numit Bigfoot. Aceste studii formează baza unei noi ramuri a științei biologice - criptozoologia.

1. Ce studiază biologia?

Răspuns. Biologia este o știință complexă care studiază toate manifestările vieții, structura, funcțiile și originea organismelor vii, relația lor în comunitățile naturale cu mediul și alte organisme vii.

2. Ce Științe biologice tu stii?

Răspuns. Biologia este totalitatea științelor naturii vii. Având în vedere diversitatea domeniilor în studiul vieții, în domeniul biologiei au apărut o serie de științe independente: botanică, zoologie, citologie, histologie, fiziologie, ecologie, teoria evoluției, genetică, embriologie, biologie moleculară etc.

Științele care studiază diverse grupe de organisme sunt împărțite în discipline morfologice (greacă morphe - form) care studiază forma și structura organismelor, care includ citologia, histologia, anatomia și științele care studiază funcțiile ființelor vii - un complex de discipline fiziologice . Studii de anatomie structura interna organisme.

În același timp, au apărut și se dezvoltă domenii ale biologiei care studiază proprietățile speciale ale organismelor vii: de exemplu, biochimia studiază modurile în care moleculele organice sunt transformate.

Diversitatea organismelor, distribuția lor în grupuri este studiată prin sistematică, tipare dezvoltarea individuală- biologia dezvoltării, dezvoltare istorica viata - doctrina evolutionista, legile ereditatii si variabilitatii - genetica. Filogenetica este o ramură a biologiei care studiază originea și succesiunea istorică a organismelor. Relația organismelor și populațiilor cu condițiile de mediu este obiectul de studiu al ecologiei.

3. Ce biologi cunoști?

Răspuns. Biologia a apărut ca o disciplină științifică independentă despre proprietăți generaleîn viaţă abia în secolul al XIX-lea. În legătură cu problematizarea conceptului de viață și definirea diferenței fundamentale dintre corpurile naturale neînsuflețite și cele vii. Între timp, cunoștințele despre fauna sălbatică au început să se contureze cu mult înainte de aceasta, în antichitate, Evul Mediu, Renaștere, începutul Erei Noi.

De fapt, cuvântul biologie a început să fie folosit abia în secolul al XIX-lea pentru a se referi la știința celor vii. Mulți oameni de știință din trecut, pe care acum îi numim biologi, în timpul vieții lor au fost numiți cunoscători ai istoriei naturale, medici, naturaliști, naturaliști. În special, Gregor Mendel a fost călugăr și stareț al unei mănăstiri, Carl Linnaeus a fost medic, Louis Pasteur a fost chimist, iar Charles Darwin a fost doar un domn bogat.

Cei mai renumiți oameni de știință din trecut:

Alexander Fleming (1881-1955), bacteriolog scoțian, a descoperit lizozima, o enzimă care ucide anumite bacterii fără a dăuna țesuturilor sănătoase. A primit 25 de grade onorifice.

Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723) a fost un naturalist olandez. El a fost primul care a observat cum se mișcă sângele în cele mai mici vase de sânge - capilarele. A văzut pentru prima dată microbi și spermatozoizi.

Gregor Mendel (1822-1884), biolog și botanist austriac. Fondatorul științei eredității. Munca cercetătorului a fost începutul noua stiinta care mai târziu a fost numită genetică.

Jean Baptiste Lamarck (1744-1829), naturalist francez. El a fost primul, cu o jumătate de secol înainte de Darwin, care a propus o teorie a originii naturale și a dezvoltării lumii organice.

Georges Cuvier (1769-1832) - biolog, zoolog, naturalist, naturalist francez, unul dintre primii istorici ai științelor naturii. A creat paleontologia și anatomia comparată a animalelor.

Carl Linnaeus (1707-1783), celebru naturalist suedez. El a propus o nomenclatură binară - un sistem de denumire științifică a plantelor și animalelor. El a împărțit toate plantele în 24 de clase, evidențiind genuri și specii separate.

Charles Darwin (1809-1882), naturalist și călător englez. A reușit să rezolve cea mai mare problemă a biologiei: problema originii speciilor. Darwin a creat și o teorie originală a dezvoltării lumii organice.

Întrebări după §1

1. Ce direcții în dezvoltarea biologiei puteți evidenția?

Răspuns. În prezent, este posibil să distingem trei direcții în biologie, în primul rând, aceasta este biologia clasică. Este reprezentat de oameni de știință naturală care studiază diversitatea vieții sălbatice. Ei observă și analizează în mod obiectiv tot ceea ce se întâmplă în viața sălbatică, studiază organismele vii și le clasifică. A doua direcție este biologia evolutivă. În secolul 19 autorul teoriei selecției naturale, Charles Darwin, a început ca un naturalist obișnuit: a adunat, a observat, a descris, a călătorit, dezvăluind secretele vieții sălbatice. Cu toate acestea, principalul rezultat al muncii sale, care l-a făcut un om de știință celebru, a fost o teorie care explică diversitatea organică. A treia direcție este biologia fizică și chimică, care studiază structura obiectelor vii folosind metode fizice și chimice moderne. Aceasta este o zonă în dezvoltare rapidă a biologiei, importantă atât în ​​termeni teoretici, cât și practici. Putem spune cu încredere că ne așteaptă noi descoperiri în biologia fizică și chimică, care ne vor permite să rezolvăm multe probleme cu care se confruntă omenirea.

2. Ce oameni de știință ai antichității au adus o contribuție semnificativă la dezvoltarea cunoștințelor biologice?

Răspuns. Biologia modernă își are rădăcinile în antichitate și este asociată cu dezvoltarea civilizației în țările mediteraneene. Cunoaștem numele multor oameni de știință remarcabili care au contribuit la dezvoltarea biologiei. Să numim doar câteva dintre ele.

Hipocrate (460 - c. 370 î.Hr.) a dat prima descriere relativ detaliată a structurii omului și animalelor, a subliniat rolul mediului și al eredității în apariția bolilor. Este considerat fondatorul medicinei.

Aristotel (384-322 î.Hr.) a împărțit lumea înconjurătoare în patru regate: lumea neînsuflețită a pământului, apei și aerului; lumea plantelor; lumea animală și lumea umană. El a descris multe animale, a pus bazele taxonomiei. Cele patru tratate de biologic pe care le-a scris conțineau aproape toate informațiile despre animale cunoscute până la acea vreme. Meritele lui Aristotel sunt atât de mari încât este considerat fondatorul zoologiei.

Teofrastul (372–287 î.Hr.) a studiat plantele. El a descris peste 500 de specii de plante, a oferit informații despre structura și reproducerea multora dintre ele, a introdus mulți termeni botanici. Este considerat fondatorul botanicii.

Gaius Pliniu cel Bătrân (23–79) a colectat informații despre organismele vii cunoscute până atunci și a scris 37 de volume ale enciclopediei Istorie naturală. Aproape până în Evul Mediu, această enciclopedie a fost principala sursă de cunoștințe despre natură.

Claudius Galen (c. 130 - c. 200) a folosit pe scară largă disecțiile de mamifere în cercetările sale științifice. El a fost primul care a făcut o descriere anatomică comparativă a omului și a maimuței. Studiat central și periferic sistem nervos. Istoricii științei îl consideră ultimul mare biolog al antichității.

3. De ce în Evul Mediu se putea vorbi despre biologie ca știință doar condiționat?

Răspuns. Religia a fost ideologia dominantă în Evul Mediu. Ca și alte științe, biologia în această perioadă nu a apărut încă ca un domeniu independent și a existat în curentul general al concepțiilor religioase și filozofice. Și deși acumularea de cunoștințe despre organismele vii a continuat, se poate vorbi despre biologie ca știință la acea vreme doar condiționat.

4. De ce biologia modernă este considerată o știință complexă?

Răspuns. reflectând animale sălbatice iar omul ca parte a acesteia, biologia devine din ce în ce mai importantă în progresul științific și tehnologic, devenind o forță productivă. Biologia creează o nouă tehnologie - biologică, care ar trebui să devină baza unei noi societăți industriale. Cunoștințele biologice ar trebui să contribuie la formarea gândirii biologice și a culturii ecologice în fiecare membru al societății, fără de care dezvoltarea ulterioară a civilizației umane este imposibilă. În anii 40-50 ai secolului XX. în biologie, ideile și metodele de fizică, chimie, matematică, cibernetică și alte științe au început să fie utilizate pe scară largă, iar microorganismele au fost folosite ca obiecte de studiu. Ca urmare, biofizica, biochimia, biologia moleculară, biologia radiațiilor, bionica etc. au apărut și s-au dezvoltat rapid ca științe independente.Explorarea spațiului a contribuit la nașterea și dezvoltarea biologiei spațiale. În prezent, cunoștințele biologice sunt utilizate în toate sferele activității umane: în industrie și agricultură, medicină și energie.

5. Care este rolul biologiei în societatea modernă?

Răspuns. Cercetarea ecologică este extrem de importantă. Am început în sfârșit să ne dăm seama că echilibrul fragil care există pe mica noastră planetă este ușor de distrus. Omenirea s-a confruntat cu o sarcină descurajantă - conservarea biosferei pentru a menține condițiile de existență și dezvoltare a civilizației. Este imposibil să o rezolvi fără cunoștințe biologice și studii speciale. Astfel, în prezent, biologia a devenit o adevărată forță productivă și o bază științifică rațională pentru relația dintre om și natură.