Anul apariției termenului de biologie. O scurtă istorie a dezvoltării biologiei

Biologie (din greacă. bios- o viata, logos-știință) - știința vieții, tiparele generale de existență și dezvoltare a ființelor vii. Subiectul studiului său sunt organismele vii, structura, creșterea, funcțiile, dezvoltarea, relațiile cu mediul și originea acestora. Ca și fizica și chimia, ea aparține științelor naturii, al căror subiect este natura.

Biologia este una dintre cele mai vechi științe ale naturii, deși termenul „biologie” pentru denumirea sa a fost propus pentru prima dată abia în 1797 de profesorul german de anatomie Theodor Ruz (1771-1803), după care acest termen a fost folosit în 1800 de un profesor la Universitatea din Dorpat (acum Tartu). ) K. Burdakh (1776-1847), iar în 1802

J.B. Lamarck (1744-1829) și L. Treviranus (1779-1864).

Biologia, ca și alte științe, a apărut și s-a dezvoltat întotdeauna în legătură cu condițiile materiale ale societății, dezvoltarea producției sociale, medicina și nevoile practice ale oamenilor.

În timpul nostru, se caracterizează printr-o listă excepțional de largă de probleme fundamentale în curs de dezvoltare, începând cu studiul structurilor și reacțiilor celulare elementare care apar în celule și terminând cu cunoașterea proceselor desfășurate și în curs de dezvoltare la nivel global (biosferic). Într-o perioadă istorică relativ scurtă, s-au dezvoltat metode de cercetare fundamental noi, s-au descoperit fundamentele moleculare ale structurii și activității celulelor și rolul genetic al acizi nucleici, descifrat cod geneticși a formulat teoria informatii genetice, au apărut noi fundamentații ale teoriei evoluției, au apărut noi științe biologice. Cea mai recentă etapă revoluționară în dezvoltarea biologiei este crearea unei metodologii de inginerie genetică, care a deschis noi oportunități fundamentale de pătrundere în profunzimile proceselor biologice pentru a caracteriza în continuare materia vie.

ETAPE DE DEZVOLTARE A BIOLOGIEI

Omul a început să culeagă primele informații despre ființele vii, probabil din momentul în care și-a dat seama de diferența cu lumea înconjurătoare. Deja în monumentele literare ale egiptenilor, babilonienilor, indienilor și altor popoare conține informații despre structura multor plante și animale, despre aplicarea acestor cunoștințe în medicină și agricultură. În secolul al XIV-lea. î.Hr e. multe tăblițe cuneiforme găsite în Mesopotamia conțineau informații despre animale și plante, despre sistematizarea animalelor prin împărțirea lor în carnivore și ierbivore, iar plante - în copaci, legume, plante medicinale etc. În scrierile medicale create în secolele IV-I. î.Hr e. în India, există idei despre ereditate ca motiv pentru asemănarea părinților și copiilor, iar monumentele „Mahabharata” și „Ramayana” descriu o serie de trăsături ale vieții multor animale și plante.

În perioada sistemului sclavagesc, au apărut școlile ionice, ateniene, alexandrine și romane în studiul animalelor și plantelor.

Școala ionică a apărut în Ionia (secolele VII-IV î.Hr.). Necrezând în originea supranaturală a vieții, filozofii acestei școli au recunoscut cauzalitatea fenomenelor, mișcarea vieții pe o anumită cale, disponibilitatea pentru studiul „legii naturale” despre care susțin că guvernează lumea. În special, Alcmaeon (sfârșitul secolului al VI-lea - începutul secolului al V-lea î.Hr.) a descris nervul optic și dezvoltarea embrionului de pui, a recunoscut creierul ca centru al senzațiilor și al gândirii, iar Hipocrate (460-370 î.Hr.) a dat primul este relativ descriere detaliata structura omului și animalelor, a subliniat rolul mediului și al eredității în apariția bolilor.

Școala ateniană s-a dezvoltat la Atena. Cel mai proeminent reprezentant al acestei școli, Aristotel (384-322 î.Hr.), a creat patru tratate biologice care conțineau informații versatile despre animale. Aristotel subdivizat lumeaîn patru regate (lumea neînsuflețită a pământului, a apei și a aerului, lumea plantelor, lumea animalelor și lumea omului), între care s-a stabilit o secvență. Ulterior, această secvență s-a transformat într-o „scara de creaturi” (sec. XVIII). Aristotel aparține probabil chiar prima clasificare a animalelor, pe care le-a împărțit în patrupede, zburătoare, păsări și pești. El a combinat cetaceele cu animale terestre,

dar nu cu peștii, pe care i-a clasificat în osos și cartilaginoși. Aristotel cunoștea trăsăturile de bază ale mamiferelor. El a oferit o descriere a organelor externe și interne ale unei persoane, diferențele sexuale la animale, metodele lor de reproducere și stilul de viață, originea sexului, moștenirea anumitor caracteristici, deformări, sarcină multiplă etc. Aristotel este considerat fondatorul zoologie. Un alt reprezentant al acestei școli, Teofrastus (372-287 î.Hr.), a lăsat informații despre structura și reproducerea multor plante, despre diferențele dintre monocotiledone și dicotiledone, a introdus termenii „fruct”, „pericarp”, „miez”. Este considerat fondatorul botanicii.

Școala din Alexandria a intrat în istoria biologiei datorită oamenilor de știință care se ocupă în principal de studiul anatomiei. Herophilus (epoca de glorie a creativității în anii 300 î.Hr.) a lăsat informații despre anatomia comparativă a oamenilor și animalelor, a subliniat pentru prima dată diferențele dintre artere și vene, iar Erazistrat (aproximativ 250 î.Hr.) a descris creierul emisferelor cerebrale, cerebelul său. și circumvoluții.

Școala romană nu a dat evoluții independente în studiul organismelor vii, limitându-se la a culege informații obținute de greci. Pliniu cel Bătrân (23-79) - autorul „Istoriei naturale” în 37 de cărți, care conținea și informații despre animale și plante. Dioscoride (secolul I d.Hr.) a lăsat o descriere a aproximativ 600 de specii de plante, atrăgând atenția asupra proprietăților lor curative. Claudius Galen (130-200) a efectuat pe scară largă disecții de mamifere (bovine și vite mici, porci, câini, urși etc.), el a fost primul care a făcut o descriere anatomică comparativă a oamenilor și maimuțelor. A fost ultimul mare biolog al antichității, care a avut o influență excepțional de mare asupra anatomiei și fiziologiei.

Religia a fost ideologia dominantă în Evul Mediu. Conform expresiei figurative a clasicului, știința s-a transformat în acele vremuri într-un „slujitor al teologiei”. Cunoștințele biologice bazate pe descrierile lui Aristotel, Pliniu, Galen s-au reflectat în principal în enciclopedia lui Albert cel Mare (1206-1280). În Rusia, informațiile despre animale și plante au fost rezumate în Învățăturile lui Vladimir Monomakh (secolul XI). Remarcabil om de știință și gânditor al Evului Mediu, Abu-Ali Ibn Sina (980-1037), cunoscut în Europa sub numele de Avicenna, a dezvoltat concepții asupra eternității și necreării lumii, a recunoscut modele cauzale în natură.

În această perioadă, biologia nu a apărut încă ca o știință independentă, ci separată de percepția lumii pe baza unor viziuni religioase și filozofice distorsionate.

Începuturile biologiei, ca toate științele naturii, sunt asociate cu Renașterea (Renașterea). În această perioadă, prăbușirea societății feudale, distrugerea dictaturii bisericii. După cum a remarcat Engels, adevărata „știință naturală începe în a doua jumătate a secolului al XV-lea și de atunci a făcut progrese din ce în ce mai rapide”. De exemplu, Leonardo da Vinci (1452-1519) a descoperit omologia organelor, a descris multe plante, păsări în zbor, glanda tiroidă, modul în care sunt conectate oasele articulațiilor, activitatea inimii și funcția vizuală a ochi, a remarcat asemănarea oaselor oamenilor și animalelor. Andreas Vesalius (1514-1564) a creat lucrarea anatomică „Șapte cărți despre structura corpului uman”, care a pus bazele anatomiei științifice. V. Harvey (1578-1657) a descoperit circulația sângelui, iar D. Borelli (1608-1679) a descris mecanismul mișcării animalelor, care a pus bazele științifice ale fiziologiei. De atunci, anatomia și fiziologia s-au dezvoltat împreună de-a lungul mai multor decenii.

Acumularea extrem de rapidă a datelor științifice despre organismele vii a dus la diferențiere cunoștințe biologice, la împărțirea biologiei în științe separate. În secolele XVI-XVII. Botanica a început să se dezvolte rapid, odată cu inventarea microscopului ( începutul XVII c.) a apărut anatomia microscopică a plantelor, s-au pus bazele fiziologiei plantelor. Din secolul al XVI-lea zoologia a început să se dezvolte rapid. Ulterior, a fost foarte influențată de sistemul de clasificare a animalelor creat de C. Linnaeus (1707-1778). Introducând diviziuni taxonomice cu patru membri (clasă - detașare - gen - specie), K. Linnaeus a împărțit animalele în șase clase (mamifere, păsări, amfibieni, pești, insecte, viermi). El a clasificat omul și maimuțele drept primate. Omul de știință german G. Leibniz (1646-1716), care a dezvoltat doctrina „scării ființelor”, a avut o influență semnificativă asupra biologiei vremii.

În secolele XVIII-XIX. se pun bazele științifice ale embriologiei - K.F. Wolf (1734-1794), K.M. Baer (1792-1876). În 1839, T. Schwann și M. Schleiden formulează teoria celulară.

În 1859 C. Darwin (1809-1882) publică Originea speciilor. În această lucrare a fost formulată teoria evoluției.

În prima jumătate a secolului al XIX-lea. apare bacteriologia care, grație lucrărilor lui L. Pastr, R. Koch, D. Lister și I.I. Mechnikov

În 1865 a fost publicată lucrarea lui G. Mendel (1822-1884) „Experiment on plante hibrizi”, în care a fost fundamentată existența genelor și s-au formulat regularități, cunoscute în prezent sub numele de legile eredității. După redescoperirea legilor în secolul XX. este oficializată ca o știință independentă a geneticii.

În prima jumătate a secolului al XIX-lea. au apărut idei despre utilizarea fizicii și chimiei pentru a studia fenomenele vieții (G. Devi, J. Liebig). Implementarea acestor idei a dus la faptul că la mijlocul secolului al XIX-lea. fiziologia s-a separat de anatomie, iar direcția fizico-chimică a ocupat un loc de frunte în ea. Pe rândul XIX-XX secole s-a format chimia biologică modernă. În prima jumătate a secolului XX. Fizica biologică este oficializată ca știință independentă.

Cea mai importantă piatră de hotar în dezvoltarea biologiei în secolul XX. Au început anii 40-50, când ideile și metodele de fizică și chimie s-au turnat în biologie, iar microorganismele au început să fie folosite ca obiecte. În 1944 s-a descoperit rolul genetic al ADN-ului, în 1953 a fost elucidată structura acestuia, iar în 1961 a fost descifrat codul genetic. Odată cu descoperirea rolului genetic al ADN-ului și a mecanismelor de sinteză a proteinelor din genetică și biochimie, s-au izolat biologia moleculară și genetica moleculară, care sunt adesea numite biologie fizică și chimică, al căror subiect principal de studiu a fost structura și funcția. de acizi nucleici (gene) și proteine. Apariția acestor științe a însemnat un pas uriaș în studiul fenomenelor vieții la nivel molecular al organizării materiei vii.

Pe 12 aprilie 1961, pentru prima dată în istorie, un om a intrat în spațiu. Acest prim cosmonaut a fost cetățean al URSS Yuri Alekseevich Gagarin. În Uniunea Sovietică, această zi a devenit Ziua Cosmonauticii, iar în lume - Ziua Mondială a Aviației și Cosmonauticii. Dar putem spune că această zi este ziua biologiei spațiale, al cărei loc de naștere este pe bună dreptate Uniunea Sovietică.

În anii 1970 au apărut primele lucrări de inginerie genetică, care au ridicat biotehnologia la un nou nivel și au deschis noi perspective pentru medicină.

Biologia este o știință complexă care a devenit astfel ca rezultat al diferențierii și integrării diferitelor științe biologice.

Procesul de diferențiere a început odată cu împărțirea zoologiei, botanicei și microbiologiei într-un număr de științe independente. În cadrul zoologiei au apărut zoologia vertebratelor și nevertebratelor, protozoologia, helmintologia, arahnoentomologia, ihtiologia, ornitologia etc.. În botanică au apărut micologia, algologia, briologia și alte discipline. Microbiologia a fost împărțită în bacteriologie, virologie și imunologie. Concomitent cu diferențierea, a avut loc un proces de apariție și formare de noi științe, care au fost împărțite în științe mai restrânse. De exemplu, genetica, care a apărut ca știință independentă, a fost împărțită în generală și moleculară, în genetica plantelor, animalelor și microorganismelor. În același timp, a apărut genetica sexului, genetica comportamentului, genetica populației, genetica evolutivă etc.. În profunzimile fiziologiei au apărut fiziologia comparată și evolutivă, endocrinologia și alte științe fiziologice. În ultimii ani, a existat o tendință de oficializare a științelor înguste, care sunt denumite după problema (obiectul) cercetării. Astfel de științe sunt enzimologia, membranologia, cariologia, plasmidologia etc.

Ca urmare a integrării științelor, au apărut biochimia, biofizica, radiobiologia, citogenetica, biologia spațială și alte științe.

Poziția de lider în complexul modern de științe biologice este ocupată de biologia fizică și chimică, ale cărei ultime date aduc o contribuție semnificativă la ideile despre imaginea științifică a lumii, la fundamentarea în continuare a unității materiale a lumii. Continuând să reflecte lumea vie și omul ca parte a acestei lumi, dezvoltând profund ideile cognitive și îmbunătățindu-se ca bază teoretică a medicinei, biologia a dobândit exclusiv mare importanțăîn progresul științific și tehnologic, a devenit o forță productivă.

METODE DE CERCETARE

Noile concepte teoretice și progresul cunoștințelor biologice au fost întotdeauna determinate și sunt determinate de crearea și utilizarea de noi metode de cercetare.

Principalele metode utilizate în științele biologice sunt descriptive, comparative, istorice și experimentale.

Metoda descriptivă este cea mai veche și constă în culegerea materialului faptic și descrierea acestuia. Originară chiar de la începutul cunoștințelor biologice, această metodă a rămas multă vreme singura în studiul structurii și proprietăților organismelor. Prin urmare, vechea biologie a fost asociată cu o simplă reflectare a lumii vii sub forma unei descrieri a plantelor și animalelor, adică a fost, în esență, o știință descriptivă. Utilizarea acestei metode a făcut posibilă așezarea bazelor cunoștințelor biologice. Este suficient să ne amintim cât de reușită s-a dovedit a fi această metodă în sistematica organismelor.

Metoda descriptivă este utilizată pe scară largă astăzi. Studierea celulelor cu lumină sau microscop electronic iar descrierea caracteristicilor microscopice sau submicroscopice din structura lor revelată în acest caz este un exemplu de utilizare a metodei descriptive în prezent.

Metoda comparativă constă în compararea între organismele studiate, structurile și funcțiile acestora pentru a identifica asemănări și diferențe. Această metodă a fost stabilită în biologie în secolul al XVIII-lea. și sa dovedit a fi foarte fructuoasă în rezolvarea multora dintre cele mai mari probleme. Cu ajutorul acestei metode și în combinație cu metoda descriptivă s-au obținut informații care au permis în secolul al XVIII-lea. pune bazele taxonomiei plantelor și animalelor (K. Linnaeus), iar în secolul al XIX-lea. să formuleze teoria celulară (M. Schleiden şi T. Schwann) şi doctrina principalelor tipuri de dezvoltare (K. Baer). Metoda a fost utilizată pe scară largă în secolul al XIX-lea. în fundamentarea teoriei evoluţiei, precum şi în restructurarea unui număr de ştiinţe biologice pe baza acestei teorii. Cu toate acestea, utilizarea acestei metode nu a fost însoțită de apariția biologiei dincolo de limitele științei descriptive.

Metoda comparativă este utilizată pe scară largă în diverse științe biologice din timpul nostru. Comparația capătă o valoare deosebită atunci când este imposibil să se dea o definiție a conceptului. De exemplu, folosind un microscop electronic, se obțin adesea imagini, al căror conținut adevărat nu este cunoscut în prealabil. Doar compararea lor cu imaginile microscopice luminoase permite obținerea datelor dorite.

În a doua jumătate a secolului al XIX-lea. datorită lui C. Darwin, biologia include metoda istorică, care a făcut posibilă punerea pe o bază științifică a studiului legilor apariției și dezvoltării organismelor, formarea structurii și funcțiilor organismelor în timp și spațiu. Odată cu introducerea acestei metode în biologie, imediat

semnificativ modificări calitative. Metoda istorică a transformat biologia dintr-o știință pur descriptivă într-o știință care explică cum au apărut diverse sisteme vii și cum funcționează. Datorită acestei metode, biologia a urcat cu câțiva pași mai sus simultan. În prezent, metoda istorică a depășit esențial sfera metodei de cercetare. A devenit o abordare generală a studiului fenomenelor vieții în toate științele biologice.

Metoda experimentală constă în studiul activ al unui anumit fenomen prin experiment. Trebuie menționat că problema studiului experimental al naturii ca nou principiu al cunoașterii științifice naturale, adică problema experimentului ca unul dintre fundamentele cunoașterii naturii, a fost pusă încă din secolul al XVII-lea. Filosoful englez F. Bacon (1561-1626). Introducerea sa în biologie este asociată cu lucrarea lui W. Harvey în secolul al XVII-lea. pentru studiul circulației sanguine. Cu toate acestea, metoda experimentală a devenit larg acceptată în biologie doar în începutul XIX secolului, și prin fiziologie, în care au început să se folosească un numar mare de tehnici instrumentale care au făcut posibilă înregistrarea şi caracterizarea cantitativă a limitării funcţiilor la structură. Datorită lucrărilor lui F. Magendie (1783-1855), G. Helmholtz (1821-1894), I.M. Sechenov (1829-1905), precum și clasicii experimentului C. Bernard (1813-1878) și I.P. Pavlova (1849-1936), fiziologia a fost probabil prima dintre științele biologice care a devenit o știință experimentală.

O altă direcție în care metoda experimentală a intrat în biologie a fost studiul eredității și variabilității organismelor. Aici meritul principal îi revine lui G. Mendel, care, spre deosebire de predecesorii săi, a folosit experimentul nu numai pentru a obține date despre fenomenele studiate, ci și pentru a testa ipoteza formulată pe baza datelor obținute. Lucrarea lui G. Mendel a fost un exemplu clasic al metodologiei științei experimentale.

În fundamentarea metodei experimentale, lucrările efectuate în microbiologie de L. Pasteur (1822-1895), care a introdus mai întâi experimentul pentru a studia fermentația și a infirma teoria generării spontane a microorganismelor, iar apoi pentru a dezvolta vaccinarea împotriva bolilor infecțioase, a fost de mare importanta. În a doua jumătate a secolului al XIX-lea. după L. Pasteur, o contribuție semnificativă la dezvoltarea și justificarea metodei experimentale în microbio-

logy a fost introdusă de R. Koch (1843-1910), D. Lister (1827-1912), I.I. Mechnikov (1845-1916), D.I. Ivanovski (1864-1920), S.N. Vinogradsky (1856-1890), M. Beyernik (1851-1931) ş.a. În secolul al XIX-lea. biologia s-a îmbogățit și prin creație fundamente metodologice simulare, care este, de asemenea cea mai înaltă formă experiment. Invenția de către L. Pasteur, R. Koch și alți microbiologi a metodelor pentru infectarea animalelor de laborator cu microorganisme patogene și studierea patogenezei bolilor infecțioase asupra acestora este un exemplu clasic de modelare care a trecut în secolul al XX-lea. și completată în vremea noastră prin modelarea nu numai a diferitelor boli, ci și a diferitelor procese de viață, inclusiv a originii vieții.

Începând, de exemplu, din anii 40. Secolului 20 Metoda experimentală în biologie a suferit o îmbunătățire semnificativă prin creșterea rezoluției multor tehnici biologice și dezvoltarea de noi tehnici experimentale. Astfel, rezoluția analizei genetice și a unui număr de metode imunologice a fost crescută. În practica cercetării au fost introduse cultivarea celulelor somatice, izolarea mutanților biochimici ai microorganismelor și celulelor somatice etc.. Metoda experimentală a început să se îmbogățească pe scară largă cu metode de fizică și chimie, care s-au dovedit a fi extrem de valoroase nu. numai ca metode independente, dar și în combinație cu metode biologice. De exemplu, structura și rolul genetic al ADN-ului au fost elucidate ca urmare a utilizării combinate a metodelor chimice pentru izolarea ADN-ului, a metodelor chimice și fizice pentru determinarea structurii sale primare și secundare și a metodelor biologice (transformarea și analiza genetică a bacteriilor), dovedind rolul său ca material genetic.

În prezent, metoda experimentală se caracterizează prin posibilităţi excepţionale în studiul fenomenelor vieţii. Aceste posibilități sunt determinate de utilizarea microscopiei tipuri diferite, inclusiv electronice cu tehnica secțiunilor ultrasubțiri, metode biochimice, analize genetice de înaltă rezoluție, metode imunologice, diverse metode de cultivare și observare in vivo în culturi celulare, țesuturi și organe, marcarea embrionilor, fertilizarea in vitro, metoda etichetării atomi, analiză de difracție cu raze X, ultracentrifugare, spectrofotometrie, cromatografie, electroforeză, secvențiere, proiectare de molecule recombinante biologic active

cc ADN, etc. Noua calitate inerentă metodei experimentale a provocat modificări calitative și în modelare. Odată cu modelarea la nivelul organelor, se dezvoltă în prezent modelarea la nivel molecular și celular.

Evaluând metodologia studierii naturii în secolele XV-XIX, F. Engels a remarcat că „descompunerea naturii în anumite părți ale ei, împărțirea diferitelor procese și obiecte ale naturii în anumite clase, studiul structura interna corpuri organice în diversele lor forme anatomice – toate acestea au fost condiția principală pentru acele succese gigantice care au fost obținute în domeniul cunoașterii naturii în ultimii patru sute de ani. Metodologia „separării” a trecut în secolul al XX-lea. Cu toate acestea, au existat schimbări incontestabile în abordarea studiului vieții. Noutatea inerentă metodei experimentale și echipamentelor sale tehnice au determinat și noi abordări ale studiului fenomenelor vieții. Avansarea științelor biologice în secolul XX. în mare măsură determinată nu numai de metoda experimentală, ci și de abordarea sistem-structurală a studiului organizării și funcțiilor organismelor vii, analiza și sinteza datelor privind structura și funcțiile obiectelor studiate. Metoda experimentală în echipamente moderne și în combinație cu o abordare structurală de sistem a transformat radical biologia, și-a extins capacitățile cognitive și a conectat-o ​​și mai mult cu medicina și producția.

BIOLOGIE - BAZĂ TEORETICĂ A MEDICINII

Legăturile cunoștințelor biologice cu medicina se întorc în trecutul îndepărtat și datează din aceeași perioadă cu apariția în sine a biologiei. Mulți medici de seamă ai trecutului au fost în același timp biologi de seamă (Hippocrate, Herophilus, Erazistrat, Galen, Avicenna, Malpighi etc.). Apoi și mai târziu, biologia a început să servească medicina prin „livrarea” informațiilor despre structura corpului acesteia. Cu toate acestea, rolul biologiei ca bază teoretică a medicinei în sensul modern a început să prindă contur abia în secolul al XIX-lea.

Creația în secolul al XIX-lea teoria celulei a pus bazele cu adevărat științifice pentru legătura dintre biologie și medicină. În 1858, R. Virchow (1821-1902) publică „Patologia celulară”, în care formula

s-a mințit poziția asupra relației procesului patologic cu celulele, cu modificări ale structurii acestora din urmă. Combinând teoria celulară cu patologia, R. Virchow „a adus” în mod direct biologia în medicină ca bază teoretică. Merite semnificative în consolidarea legăturilor dintre biologie și medicină în secolul al XIX-lea. și începutul secolului al XX-lea. aparțin lui C. Bernard și I.P. Pavlov, care a dezvăluit și fundamentele biologice generale ale fiziologiei și patologiei, L. Pasteur, R. Koch, D.I. Ivanovsky și adepții lor, care au creat doctrina patologiei infecțioase, pe baza căreia au apărut idei despre asepsie și antisepsie, ceea ce a condus la accelerarea dezvoltării intervenției chirurgicale. Explorarea proceselor de digestie la animalele multicelulare inferioare, I.I. Mechnikov a pus bazele biologice pentru doctrina imunității, care este de mare importanță în medicină. În consolidarea legăturilor dintre biologie și medicină, o contribuție semnificativă aparține geneticii. Cercetând manifestările biochimice ale acțiunii genelor la om, medicul englez A. Garrod a raportat în 1902 despre „malformațiile congenitale ale metabolismului”, care au pus bazele studiului patologiei ereditare umane.

BIOLOGIE ȘI PRODUCȚIE

Pentru prima dată, practica a început să-și formuleze ordinele pentru biologie odată cu introducerea metodei experimentale în această știință. Apoi biologia a influențat practica indirect, prin medicină. Influența directă asupra producției de materiale a început odată cu crearea biotehnologiei în acele domenii ale industriei care se bazează pe activitatea de biosinteză a microorganismelor. Multă vreme, în condiții industriale, s-a realizat sinteza microbiologică a multor acizi organici, care sunt utilizați

sunt utilizate în industria alimentară și medicală și în medicină. În anii 40-50. Secolului 20 a fost creată o industrie pentru producerea de antibiotice, iar la începutul anilor '60. Secolului 20 - pentru producerea de aminoacizi. Un loc important în industria microbiologică este producția de enzime. Industria microbiologică produce acum și cantități mari de vitamine și alte substanțe necesare economiei și medicinei naționale. Pe baza capacității de transformare a microorganismelor se bazează producția industrială de substanțe cu proprietăți farmacologice din materii prime steroizi de origine vegetală.

Cele mai mari succese în producție diverse substante, inclusiv medicamentele (insulina, somatostatina, interferonul etc.), sunt asociate cu ingineria genetică, care stă acum la baza biotehnologiei. Ingineria genetică are un impact semnificativ asupra producției de alimente, căutarea de noi surse de energie și conservarea mediului. Dezvoltarea biotehnologiei, a cărei bază teoretică este biologia, iar baza metodologică - ingineria genetică, este o nouă etapă în dezvoltarea producției materiale. Apariția acestei tehnologii este unul dintre momentele celei mai recente revoluții în forțele productive (A.A. Baev).

Căutare text integral:

Unde să cauți:

pretutindeni
doar in titlu
numai în text

Ieșire:

Descriere
cuvintele din text
numai antet

Biologie->Rezumat

În mod evident, este tânără fierea biologiei. Data її narodzhennia vvazhayut 1900 rіk, dacă trei botanici, yakі au efectuat ultima hibridizare roslin - olandez... în întregime>>

Acasă > Rezumat >Biologie

Academia de Stat de Cultură Fizică, Sport și Turism din Smolensk.

Departamentul de Discipline Biologice

Rezumat de biologie

Pe tema: Calea istorică de dezvoltare a biologiei ca știință.

Întocmită de: elevul grupei 1-1-10

Starovoitova E.Yu.

Bifat: profesor superior Morozova A.F.

Smolensk 2010

Nașterea biologiei științifice.

revoluția darwiniană.

Caracteristicile biologieiSecolului 20

Concluzie

Bibliografie.

Biologia (din greaca bios - viata si logos - invatatura) este un set de stiinte despre fauna salbatica. Despre imensa varietate de ființe vii dispărute care locuiesc acum pe Pământ, structura și funcțiile lor, originea, distribuția și dezvoltarea, conexiunile între ele și cu natura neînsuflețită. Biologia clasică este predominant biologie observațională. În biologia clasică, experimentul nu a fost încă considerat o metodă importantă de cunoaștere empirică a obiectelor organice.

Nașterea biologiei științifice

În perioada Renașterii, situația în domeniul cunoașterii celor vii s-a schimbat. Aici un loc special aparține secolului al XVI-lea. În istoria biologiei, această perioadă se remarcă ca începutul unei schimbări profunde a modurilor de cunoaștere a celor vii. Umanismul renascentist, revizuind ideea locului omului în natură, a ridicat rolul omului în lume, în măsura în care divinitatea a început să fie considerată unul dintre atributele umanității. În om au văzut coroana, torța naturii, crezând că numai în virtutea aceasta el este demn de cel mai atent studiu, atenție și grijă. Reflectarea principalei orientări a acelei epoci - orientarea către om, spre totalitatea nevoilor sale imediate și, mai ales, către soluționarea problemelor medicale cele mai apropiate de acesta - a fost dezvoltarea rapidă a cunoștințelor biologice. Cunoscutul istoric natural P. Tannery, descriind această perioadă în dezvoltarea biologiei, a scris: „... Istoria științei în prima jumătate a secolului al XVI-lea a fost în esență doar istoria medicinei.” Chiar și alchimia s-a îndreptat către omul;rezultatul fuziunii alchimiei cu medicina a fost iatrochimia.Fondatorul iatrochimiei, Paracelsus, sustinea ca „scopul real al alchimiei nu este de a face aur, ci de a prepara medicamente”.

Caracteristici ale dezvoltării biologiei în secolele XVI-XVII. au fost determinate în mare măsură de nevoile practice ale economiei capitaliste în curs de dezvoltare, în primul rând sectorul agricol al acesteia, răsturnările sociale și de clasă, influența tot mai mare a filozofiei materialiste asupra științelor naturale în general și a biologiei în special și instituționalizarea activității științifice. Sfera culturală simplă și cotidiană a vieții feudale medievale este înlocuită de stilul de viață burghez, care s-a format în mediul culturii burgheze urbane. Cele mai importante atribute ale sale au fost, în special, floricultura și horticultura. În secolele XV-XVI. nevoile medicinei au dus la apariția diferitelor feluri de herboriști, iar apoi la crearea „grădinilor de farmacie”, care s-au transformat ulterior în grădini botanice; s-a dezvoltat pe scară largă practica culegerii herbarelor. Lumea animală devine și ea un obiect de interes. În Renaștere, organizarea creșterii cailor și a hergheliilor a fost îmbunătățită semnificativ. Și chiar și adevărate grădini zoologice sunt create la curțile multor conducători europeni. Pe acest fond, interesul pentru plante și animale ca atare crește. După cum a remarcat pe bună dreptate J. Burckhard, descoperitorul Renașterii italiene, „toate acestea au fost... create... teren fertil pentru dezvoltarea zoologiei științifice, precum și a botanicii”.

Au loc schimbări semnificative în modul de cunoaștere biologică - se elaborează standarde, criterii și norme de cercetare lumea organică. Spontaneitatea, conjecturile speculative, fanteziile și superstițiile sunt treptat înlocuite de o atitudine față de cunoștințe obiective, bazate pe dovezi, fundamentate empiric. Datorită eforturilor colective ale oamenilor de știință din multe țări europene, această abordare a asigurat acumularea treptată a materialului factual colosal. Un rol semnificativ în acest proces l-au jucat Marile Descoperiri Geografice, a căror eră a extins orizontul viziunii asupra lumii al europeilor - au învățat multe fenomene biologice, geologice, geografice și de altă natură noi. Fauna și flora țărilor și continentelor nou descoperite nu numai că au extins în mod semnificativ baza empirică a biologiei, dar au ridicat și problema sistematizării acesteia.

În același timp, sistematizarea materialului zoologic a fost efectuată, în primul rând, de oameni de știință enciclopediști precum K. Gesner și W. Aldrovandi. Se pun bazele ramurilor private ale zoologiei - entomologie (T. Moufet), ornitologie (P. Belon), ihtiologie (G. Rondel). Cel mai puternic impuls pentru dezvoltarea zoologiei a fost dat de inventarea microscopului. Descoperirea lumii microorganismelor de către A. van Leeuwenhoek a avut un impact cu adevărat revoluționar asupra dezvoltării biologiei, iar F. Stelutti a fost unul dintre primii care a folosit un microscop pentru a studia anatomia animalelor, în special a insectelor.

Biologie în sfârşitul XVI-lea II - prima jumătate a secolului al XIX-lea.

Un loc aparte îl ocupă secolul al XVIII-lea. în istoria biologiei. Era în secolul al XVIII-lea. în cunoașterea biologică, are loc o schimbare radicală în direcția dezvoltării sistematice a metodelor științifice de cunoaștere și a formării premiselor pentru prima teorie biologică fundamentală - teoria selecției naturale.

În galaxia biologilor de seamă a secolului al XVIII-lea. stele de prima magnitudine - J. Buffon si K. Linnaeus. În munca lor, ei au urmat diferite tradiții de cercetare, care au întruchipat pentru ei diferite orientări de viață. Fiecare dintre ele aduce practic până la capăt programul de cercetare, care a avut un impact semnificativ asupra dezvoltării cunoștințelor biologice. Buffon, în istoria sa naturală în 36 de volume, a fost unul dintre primii care a elaborat conceptul de transformism (variabilitatea limitată a speciilor și originea speciilor în diviziuni relativ înguste (de la un singur strămoș) sub influența mediului), a ghicit despre rol selecție artificialăși ca predecesor al lui J. Saint-Hilaire, a formulat ideea unității naturii vii, planul structurii ființelor vii (bazat pe conceptul de atomism biologic).

K. Linnaeus cu clasificarea sa artificială (în singura formă posibilă atunci) a rezumat lunga perioadă istorică de acumulare empirică a cunoștințelor biologice (a descris peste 10 mii de specii de plante și peste 4 mii de specii de animale). În același timp, Linnaeus a fost conștient de limitările sistemului artificial și capacitățile acestuia. "Sistemul artificial", a scris el, servește doar atâta timp cât cel natural nu este găsit. Primul ne învață doar să recunoaștem plantele. Al doilea ne învață să cunoaștem natura plantei în sine." Sistemul natural este idealul către pe care botanica și zoologia ar trebui să se străduiască. ultimul scop al botanicii, "- a remarcat Linnaeus; particularitatea sa este că „include toate semnele posibile. Vine în ajutorul oricărui sistem, pune bazele unor noi sisteme. Neschimbată în sine, ea stă neclintit, deşi tot mai multe noi genuri nesfârşite. Datorită descoperirii de noi specii, ea se îmbunătăţeşte doar prin eliminarea semnelor inutile. „Ceea ce Linneu numeşte „metoda naturală” este, în esenţă, o teorie fundamentală a vieţuitoarelor. Astfel. , Meritul istoric al lui Linnaeus este că prin crearea unui sistem artificial, el a condus biologia la necesitatea de a considera materialul empiric colosal din punctul de vedere al principiilor teoretice generale, post bifurca sarcina raționalizării sale teoretice.

În secolul al XVIII-lea. ideile de clasificare naturală au fost dezvoltate de B. Jussier, care a plantat plante în grădina botanică din Trianon în conformitate cu ideile sale despre relația lor, I. Gertner, M. Adanson și alții.Primele sisteme naturale nu s-au bazat pe idee despre dezvoltarea istorică a organismelor, dar a presupus doar unele dintre ele „afinitate”. Dar însăși punerea întrebării „afinității naturale” a inițiat identificarea legilor obiective ale unui singur plan al structurii celor vii.

La mijlocul secolului al XVIII-lea. printre biologi, ideea că explicația organizării viețuitoarelor depinde direct de înțelegerea istoriei dezvoltării sale nu a fost încă stabilită. În același timp, formularea și fundamentarea sarcinii de creare a unui sistem natural a însemnat că a început etapa formării premiselor pentru prima teorie fundamentală în biologie, dezvăluind „mecanismul” originii speciilor organice. Dar astfel de premise au fost formate nu numai în taxonomie, ci și în embriologie.

În prima jumătate a secolului al XVIII-lea. lupta dintre preformism si epigeneza devine deosebit de acuta. Diferența dintre fundamentele lor filozofice și metodologice devine din ce în ce mai clară. Preformiștii (Sh. Bonnet, A. Haller și alții), care s-au bazat pe tradiția abstract-speculativă, credeau că problema dezvoltării embrionare trebuie rezolvată din punctul de vedere al principiilor universale ale ființei, înțelese exclusiv de rațiune și, prin urmare, nu erau deosebit de entuziasmați de cercetarea empirică în embriologie. Susținătorii teoriei preformației, de regulă, erau raționaliști și credeau că mintea determină rezultatul final al cunoașterii, indiferent de rezultatele observației.

Astfel, sistemul de cunoștințe biologice de la sfârșitul secolului al XVIII-lea. a abordat o piatră de hotar care impunea trecerea la un nivel calitativ nou de organizare a mijloacelor de cunoaștere în legătură cu problemele embriogenezei și crearea unui sistem natural. Laitmotivul unei noi etape în dezvoltarea biologiei a fost ideea de evoluție.

revoluția darwiniană.

Atât lamarckismul, cât și catastrofismul și uniformitarismul sunt ipoteze care au fost verigi necesare în lanțul de dezvoltare a premiselor teoriei selecției naturale, forme intermediare de precizare a ideii de evoluție. Aceste ipoteze diferă semnificativ unele de altele atât prin orientările țintă, cât și prin gradul de dezvoltare. Astfel, catastrofismul și uniformitarismul s-au concentrat în primul rând pe probleme geologice și se caracterizează prin absența unor idei detaliate despre factorii de evoluție ai lumii organice.

Dificultățile în crearea teoriei evoluției s-au datorat multor factori. În primul rând, cu dominația în rândul biologilor a ideii că esența formelor organice este imuabilă și extra-naturală și, ca atare, poate fi schimbată doar de Dumnezeu. În plus, criteriile obiective ale procesului și rezultatului cercetării biologice nu au supraviețuit. Deci, nu era clar cum să construim un argument științific și care este baza lui decisivă. Dovezile au fost adesea considerate fie demonstrații vizuale (așa cum a spus Ch. Lyell: „Arată-mi o rasă de câini cu un organ complet nou și apoi voi crede în evoluție”), fie considerații speculative abstracte de ordin filozofic natural. Natura relației dintre teorie și experiență nu era clară. Multă vreme, până la începutul secolului al XX-lea, mulți biologi au pornit de la presupunerea că un fapt incompatibil cu o teorie este suficient pentru a o infirma.

Aparatul conceptual al biologiei era de asemenea nedezvoltat. Aceasta s-a manifestat, în primul rând, prin nediferențierea conținutului multor concepte. De exemplu, au fost identificate realitatea și imuabilitatea speciilor - variabilitatea speciilor a fost considerată echivalentă cu faptul că specia nu există cu adevărat, ci este rezultatul activității de clasificare a gândirii omului de știință. În al doilea rând, relațiile dialectice, cum ar fi relația dintre speciație și extincție, au fost puțin înțelese. Astfel, Lamarck a pornit de la faptul că speciația nu necesită extincție, ci este determinată doar de adaptabilitate și transmiterea trăsăturilor dobândite prin moștenire. Și cei care au acordat atenție extincției (de exemplu, uniformiștii) au crezut că extincția este incompatibilă cu formarea naturală a speciilor și și-au asumat participarea creatorului la acest proces. În consecință, a fost necesară dezvoltarea de noi concepte și idei, noi modele care să reflecte natura dialectică a relației dintre organism și mediu.

Premisele empirice ale teoriei evoluționiste au fost determinate de întregul curs de dezvoltare a paleontologiei, embriologiei, anatomiei comparate, taxonomiei, fiziologiei, biogeografiei altor științe în a doua jumătate a secolului al XVIII-lea - prima jumătate a secolului al XIX-lea. Ei își găsesc expresia concentrată în primul rând în sistematica lumilor vegetale și animale, deoarece doar „datorită clasificării, diversitatea lumii organice devine disponibilă pentru studiu de către alte discipline biologice. Fără el, semnificația majorității rezultatelor obținute în alte ramuri ale biologiei ar rămâne neclar.

Ideea unității lumilor vegetale și animale a fost de mare importanță pentru stabilirea teoriei dezvoltării. Conținutul acestei idei a fost ideea că unitatea lumii organice ar trebui să aibă propria sa expresie morfologică, să se manifeste într-o anumită asemănare structurală a organismelor. S-a dezvoltat o teorie conform căreia formarea celulelor este un principiu universal de dezvoltare a oricărui organism (atât vegetal, cât și animal); Celula este o bază elementară integrală a oricărui organism.

Charles Darwin, în crearea teoriei sale evoluționiste, s-a bazat pe materialul empiric colosal adunat atât de predecesorii săi, cât și de el însuși în timpul călătoriilor, în primul rând în jurul lumii pe nava Beagle. Principalele generalizări empirice care sugerează ideea evoluției formelor organice au fost prezentate de Darwin în lucrarea sa Despre originea speciilor (1859). Darwin era familiarizat cu ideile evolutive încă de la o vârstă fragedă, confruntat în mod repetat cu evaluări înalte ale ideilor evolutive. În lucrarea sa, el s-a bazat pe ideea (formată în adâncul uniformitarismului) despre cognoscibilitatea completă a legilor dezvoltării naturii, posibilitatea de a le explica pe baza forțelor, factorilor și proceselor disponibile pentru observație. Darwin a avut întotdeauna opinii anti-creationiste și antiteologice; a avut o atitudine negativă față de antropocentrism și avea ca scop să considere originea omului ca o parte, o verigă într-un singur proces evolutiv. Un anumit rol constructiv în dezvoltarea principiilor teoriei selecției evoluției l-a jucat afirmația (formulată de T.R. Malthus) că există o posibilitate potențială de reproducere exponențială a indivizilor fiecărei specii.

Darwin își construiește teoria pe acordarea de o importanță fundamentală unor fapte atât de cunoscute, precum ereditatea și variabilitatea. De la ele a pornit și Lamarck, conectând direct aceste două concepte cu ideea de adaptare. Variabilitatea adaptativă este moștenită și duce la formarea de noi specii - aceasta este ideea principală a lui Lamarck. Darwin a înțeles că era imposibil de a lega direct ereditatea, variabilitatea și adaptabilitatea. În lanțul ereditate – variabilitate, Darwin a introdus două verigi intermediare.

Prima verigă este legată de conceptul de „luptă pentru existență”, reflectând faptul că fiecare specie produce mai mulți indivizi decât supraviețuiesc până la vârsta adultă; numărul mediu de adulți este aproximativ același; fiecare individ pe parcursul vieții sale activitatea intră în multe relații cu factorii de mediu biotici și abiotici (relații între organisme dintr-o populație, între populații din biogeocenoze, cu factori de mediu abiotici etc.). Darwin distinge între două tipuri de variabilitate - definită și nedefinită.

O anumită variabilitate (în terminologia modernă - modificare adaptativă) - capacitatea tuturor indivizilor aceleiași specii în anumite condiții de mediu de a răspunde în același mod la aceste condiții (climă, hrană etc.). Conform conceptelor moderne, modificările adaptive nu sunt moștenite și, prin urmare, nu pot furniza material pentru evoluția organică. (Darwin a permis că o anumită variabilitate în unele cazuri excepționale ar putea furniza un astfel de material.)

Variabilitatea nedefinită (în terminologia modernă - mutație) implică existența unor modificări în organism care apar într-o varietate de moduri. Variabilitatea nedefinită, spre deosebire de variabilitatea definită, este de natură ereditară, iar diferențele nesemnificative din prima generație sunt amplificate în cele ulterioare. Variabilitatea incertă este, de asemenea, asociată cu schimbările din mediu, dar nu direct, ceea ce este tipic pentru modificările adaptive, ci indirect. Darwin a subliniat că tocmai schimbările nedefinite joacă un rol decisiv în evoluție. Variabilitatea nedefinită este de obicei asociată cu mutații dăunătoare și neutre, dar sunt posibile și astfel de mutații, care în anumite condiții se dovedesc a fi promițătoare și contribuie la progresul organic. Darwin nu a pus problema naturii specifice a variabilității nedeterminate. Aceasta și-a manifestat intuiția de strălucit cercetător, realizând că încă nu venise momentul să înțeleagă acest fenomen.

A doua verigă intermediară care distinge teoria evoluției lui Darwin de lamarckism este ideea selecției naturale ca mecanism care ne permite să aruncăm formele inutile și să formăm noi specii. Succesul practicii de reproducere (al cărui aspect principal este conservarea indivizilor cu proprietăți utile, din punctul de vedere al omului, întărirea acestor proprietăți din generație în generație, realizată în procesul de selecție artificială condus de om. ) a servit drept bază empirică principală care a dus la apariția teoriei lui Darwin. Darwin nu avea dovezi directe pentru selecția naturală; El a tras concluzia despre existența selecției naturale prin analogie cu selecția artificială. Teza selecției naturale este principiul conducător al teoriei darwiniste, care face posibilă distincția între interpretările darwiniene și non-darwiniene ale procesului evolutiv. Ea reflectă una dintre trăsăturile fundamentale ale viului - dialectica interacțiunii dintre sistemul organic și mediu.

Astfel, teoria darwiniană a evoluției se bazează pe următoarele principii:

Luptă pentru existență;

Ereditatea și variabilitatea;

selecție naturală.

Aceste principii sunt piatra de temelie a biologiei științifice.

CARACTERISTICI ALE BIOLOGIEI SECOLULUI XX

În secolul XX. dezvoltarea dinamică a cunoștințelor biologice a făcut posibilă descoperirea fundamentelor moleculare ale viului și abordarea directă a soluției celei mai mari probleme a științei - dezvăluirea esenței vieții. Biologia însăși și locul ei, rolul în sistemul științelor, atitudinea stiinta biologicași practici. Biologia devine treptat liderul stiintelor naturii, urmatoarele procese sunt o expresie a acestei tendinte: intarirea legaturii dintre biologie si stiintele exacte si umaniste; dezvoltarea cercetării complexe și interdisciplinare; o creștere a canalelor de interconectare cu cunoștințele teoretice și cu sfera activității practice, în primul rând cu problemele globale ale timpului nostru; participarea explicită a solicitărilor „de practică în actualizarea anumitor probleme ale cunoștințelor biologice; nevoile practice directe, interesele și cerințele societății constituie din ce în ce mai mult baza directă pentru activitățile de cercetare în biologie; rolul de programare directă al biologiei în raport cu cele agricole, medicale, de mediu și alte tipuri de activități practice, responsabilitatea crescândă a biologilor pentru soarta omenirii (în primul rând în legătură cu perspectivele ingineriei genetice), manifestarea directă a principiului umanist al cunoașterii biologice, introducerea pe scară largă a abordărilor valorice etc. Devine din ce în ce mai clar că logica cunoașterii biologice în viitor va fi cerută direct de nevoile transformării practice a naturii, de dezvoltarea relațiilor sociale și de interesele oamenilor.

Teoria cromozomală a eredității

Intrarea în secolul XX a fost marcat în biologie de dezvoltarea rapidă a geneticii .. În 1900, legile lui Mendel au fost redescoperite independent de trei oameni de știință simultan - G. de Vries în Olanda, K. Korrens în Germania și E. Chermak în Austria. A urmat o avalanșă de descoperiri empirice și construirea diverselor modele teoretice. Într-o perioadă relativ scurtă de timp (20-30 de ani), în doctrina eredității s-a acumulat material empiric și teoretic colosal.Începutul secolului al XX-lea. Este considerat a fi începutul geneticii experimentale, care a adus o mulțime de date empirice noi despre ereditate și variabilitate. Astfel de date includ: descoperirea naturii discrete a eredității; fundamentarea ideii de genă și cromozomi ca purtători de gene; ideea aranjamentului liniar al genelor; dovada existenței mutațiilor și a capacității de a le provoca artificial; stabilirea principiului purității gameților, a legilor dominanței, divizării și cuplării caracterelor; dezvoltarea metodelor de analiză hibridologică, linii pure și consangvinizare, crossing over (întreruperea legăturii genelor ca urmare a schimbului de regiuni între cromozomi), etc. Este important ca toate aceste și alte descoperiri să fie confirmate experimental și strict fundamentate.

În primul sfert al secolului XX. s-au dezvoltat intens şi aspectele teoretice ale geneticii. Un rol deosebit de important l-a jucat teoria cromozomală a eredității, dezvoltată în 1910-1915. în lucrările lui A. Weisman, T. Morgan, A. Sturtevant, G.J. Meller şi alţii.Se baza pe următoarele abstracţii iniţiale: un cromozom este format din gene; genele sunt localizate pe cromozom într-o ordine liniară; genă - un corpuscul indivizibil al eredității, „cuantic”; în mutații, gena se modifică în ansamblu. Această teorie a fost prima încercare temeinică de concretizare teoretică a ideilor întruchipate în legile lui Mendel.

Primii 30 de ani ai secolului XX trecută sub semnul luptei reprezentanţilor diferitelor concepte de ereditate. Astfel, W. Batson s-a opus teoriei cromozomiale a eredității, care credea că evoluția nu constă în modificări ale genelor sub influența mediului extern, ci doar în pierderea genelor, în acumularea de pierderi genetice.

Concluzie

În secolul al XX-lea, locul biologiei în sistemul științelor, relația biologiei cu practica s-a schimbat. Biologia devine treptat liderul științelor naturale. Formele de exprimare a acestor tendințe sunt următoarele procese:

consolidarea legăturii biologiei, pe de o parte, cu științele exacte și, pe de altă parte, cu științele umaniste;

dezvoltarea cercetării complexe și interdisciplinare;

o creștere a canalelor de interconectare, pe de o parte, cu cunoștințele teoretice, pe de altă parte, cu sfera activității practice și, mai ales, cu problemele globale ale timpului nostru;

participarea explicită a cerințelor practicii la actualizarea anumitor probleme ale cunoștințelor biologice; Baza imediată pentru activitatea de cercetare în biologie o constituie din ce în ce mai mult nevoile practice directe, interesele și cerințele societății.

în plus, rolul de programare directă al biologiei în raport cu activitățile agricole, medicale, de mediu și alte tipuri de activități practice;

responsabilitatea crescândă a biologilor pentru soarta omenirii (în primul rând în legătură cu perspectivele ingineriei genetice);

manifestarea directă a principiului umanist al cunoașterii biologice; introducerea pe scară largă a abordărilor valorice etc.;

devine din ce în ce mai clar că logica cunoașterii biologice în viitor va fi direct determinată de nevoile transformării practice a naturii, de dezvoltarea relațiilor sociale și de interesele oamenilor.

La sfârșitul secolului al XX-lea, funcțiile metodologice și ideologice ale biologiei sunt vizibil transformate. Orientarea ideologică a biologiei, concentrarea rezultatelor acesteia pe concretizarea ideilor noastre despre relația „om - lumea (omul)” se realizează în două direcții:

1) asupra unei persoane, asupra identificării relației dintre biologic și social la o persoană; asupra funcționării biologicului în public (societate). Omul devine punctul de plecare direct al științei biologice, de la el, pentru el și asupra lui, cunoașterea celor vii va fi direct orientată. Această tendință se dezvoltă în contextul relației dintre cogniția biologică și cea socială; piedestalul istoric aici este procesul de antroposociogeneză, identificarea premiselor biologice pentru formarea omului și a societății;

2) despre lume, despre identificarea tiparelor de implicare a viețuitoarelor în evoluția Universului, perspective lumea biologicăîn dezvoltarea lumii cosmice. Această direcție se dezvăluie în primul rând prin relația dintre științe biologice și astronomice.

(4) biologie (din greacă bios - viață, logos - știința) a intrat... istoric dezvoltare organismele, relația lor între ele și cu mediu inconjurator. 2. Etape dezvoltare biologie... organisme complexe prin combinație aleatorie...

Căi integrarea cunoștințelor biologice și socio-umanitare

Rezumat >> Sociologie

specii. Darwin a aprobat istoricînțelegerea faunei sălbatice și... darwinism și au fost hotărâți nu atât de mult dezvoltare biologie Cum ştiinţă, câte simpatii socio-politice și..., eventual către Sinanthropus. cel mai scurt caleînțelegerea frumuseții se află prin...

Tine minte!

Ce realizări ale biologiei moderne cunoașteți?

radiologie

aparate cu ultrasunete, EMRI

stabilirea structurii moleculare a ADN-ului

descifrarea genomului uman și al altor organisme

Inginerie genetică

Bioimprimante 3D

Microscoape electronice cu scanare

fertilizarea in vitro etc.

Ce biologi cunoști?

Linnaeus, Lamarck, Darwin, Mendel, Morgan, Pavlov, Pasteur, Hooke, Leeuwenhoek, Brown, Purninier, Baer, ​​​​Mechnikov, Michurin, Vernadsky, Ivanovsky, Fleming, Tensley, Sukachev, Chetverikov, Lyle, Oparin, Schwann, Schleiden, Chagraff, Navashin, Timiryazev, Malpighi, Golgi și alții.

Revizuiți întrebările și temele

1. Povestește-ne despre contribuția la dezvoltarea biologiei a filosofilor și doctorilor greci și romani antici.

Primul om de știință care a creat o școală științifică de medicină a fost medicul grec antic Hipocrate (c. 460 - c. 370 î.Hr.). El credea că fiecare boală are cauze naturale și pot fi recunoscute studiind structura și activitatea vitală a corpului uman. Din cele mai vechi timpuri și până în zilele noastre, medicii pronunță solemn jurământul lui Hipocrat, promițând să păstreze secretele medicale și în niciun caz să nu lase pacientul fără îngrijire medicală. Marele encicloped al antichității Aristotel (384-322 î.Hr.). A devenit unul dintre fondatorii biologiei ca știință, generalizând pentru prima dată cunoștințele biologice acumulate de omenire înaintea sa. El a dezvoltat o taxonomie a animalelor, definind în ea un loc pentru o persoană, pe care a numit-o „un animal social înzestrat cu rațiune”. Multe dintre lucrările lui Aristotel au fost dedicate originii vieții. Omul de știință și medicul antic roman Claudius Galen (c. 130 - c. 200), studiind structura mamiferelor, a pus bazele anatomiei umane. Pentru următoarele cincisprezece secole, scrierile sale au fost principala sursă de cunoștințe despre anatomie.

2. Descrieți trăsăturile vederilor asupra vieții sălbatice în Evul Mediu, Renaștere.

Interesul pentru biologie a crescut brusc în epoca Marilor Descoperiri Geografice (secolul al XV-lea). Descoperirea de noi pământuri, stabilirea relațiilor comerciale între state au extins informațiile despre animale și plante. Botaniștii și zoologii au descris multe specii noi, necunoscute anterior, de organisme cărora le aparțin diverse regate natura vie. Unul dintre oamenii remarcabili ai acestei epoci - Leonardo da Vinci (1452-1519) - a descris multe plante, a studiat structura corpului uman, activitatea inimii și funcția vizuală. După ridicarea interdicției bisericii de a deschide corpul uman, anatomia umană a obținut un succes strălucit, care s-a reflectat în lucrarea clasică a lui Andreas Vesalius (1514-1564) „Structura corpului uman” (Fig. 1). Cel mai bun realizare științifică- descoperirea circulatiei sangvine - facuta in secolul al XVII-lea. medic și biolog englez William Harvey (1578-1657).

3. Folosind cunoștințele acumulate în lecțiile de istorie, explicați de ce în Evul Mediu în Europa a existat o perioadă de stagnare în toate domeniile cunoașterii.

După căderea Imperiului Roman de Apus în Europa, a existat o stagnare în dezvoltarea științelor și meșteșugurilor. Acest lucru a fost facilitat de ordinea feudală, stabilită în toate tari europene, războaie constante între domnii feudali, invazii ale popoarelor semi-sălbatice din est, epidemii în masă și, cel mai important - înrobirea ideologică a minții mase largi de oameni de către Biserica Romano-Catolică. În această perioadă, Biserica Romano-Catolică, în ciuda multor eșecuri în lupta pentru dominația politică, și-a răspândit influența în întreaga lume. Europa de Vest. Cu o armată uriașă de clerici de diferite ranguri, papalitatea a atins de fapt dominația completă a ideologiei creștine romano-catolice în rândul tuturor popoarelor vest-europene. În timp ce predica smerenia și smerenia, justificând ordinea feudală existentă, clerul romano-catolic a persecutat în același timp cu cruzime tot ce este nou și progresist. Științele naturii și, în general, așa-numita educație laică, au fost complet suprimate.

4. Ce invenție a secolului XVII. a făcut posibilă deschiderea și descrierea celulei?

O nouă eră în dezvoltarea biologiei a fost marcată de invenția de la sfârșitul secolului al XVI-lea. microscop. Deja la mijlocul secolului al XVII-lea. a fost descoperită celula, iar mai târziu a fost descoperită lumea creaturilor microscopice - protozoare și bacterii, s-a studiat dezvoltarea insectelor și structura fundamentală a spermatozoizilor.

5. Care este semnificația lucrărilor lui L. Pasteur și I. I. Mechnikov pentru știința biologică?

Lucrările lui Louis Pasteur (1822-1895) și Ilya Ilici Mechnikov (1845-1916) au determinat apariția imunologiei. În 1876, Pasteur s-a dedicat în întregime imunologiei, stabilind în cele din urmă specificitatea agenților patogeni ai antraxului, holerei, rabiei, holerei de pui și a altor boli, a dezvoltat idei despre imunitatea artificială și a propus o metodă de vaccinare protectoare, în special împotriva antraxului, rabiei. . Prima vaccinare împotriva rabiei a fost făcută de Pasteur la 6 iulie 1885. În 1888, Pasteur a creat și a condus Institutul de Cercetare în Microbiologie (Institutul Pasteur), în care lucrau mulți oameni de știință celebri.

Mechnikov, după ce a descoperit fenomenul de fagocitoză în 1882, a dezvoltat pe baza acesteia o patologie comparativă a inflamației, iar mai târziu - teoria fagocitară a imunității, pentru care a primit în 1908. Premiul Nobelîmpreună cu P. Erlich. Numeroasele lucrări ale lui Mechnikov despre bacteriologie sunt dedicate epidemiologiei holerei, febrei tifoide, tuberculozei și altor boli infecțioase. Mechnikov a creat prima școală rusă de microbiologi, imunologi și patologi; a participat activ la crearea instituțiilor de cercetare în curs de dezvoltare diferite forme lupta împotriva bolilor infecțioase.

6. Enumeraţi principalele descoperiri făcute în biologie în secolul al XX-lea.

La mijlocul secolului XX. metodele și ideile altor științe ale naturii au început să pătrundă activ în biologie. Realizările în biologia modernă deschid perspective largi pentru crearea de substanțe biologic active și de noi medicamente, pentru tratamentul bolilor ereditare și selectarea nivel celular. În prezent, biologia a devenit o adevărată forță productivă, a cărei dezvoltare poate fi folosită pentru a judeca nivelul general de dezvoltare al societății umane.

– Descoperirea vitaminelor

– Deschiderea legăturilor peptidice în moleculele proteice

– Studiul naturii chimice a clorofilei

– Descrieți principalele țesuturi ale plantelor

– Descoperirea structurii ADN-ului

– Studiul fotosintezei

– Descoperirea unei etape cheie în respirația celulară – ciclul acidului tricarboxilic sau ciclul Krebs

– Studiul fiziologiei digestiei

- Observarea structurii celulare a tesuturilor

– Organisme unicelulare observate, celule animale (eritrocite)

– Deschiderea nucleului în celulă

– Descoperirea aparatului Golgi - un organoid celular, o metodă de preparare a preparatelor microscopice tesut nervos, studiul structurii sistemului nervos

- A stabilit că unele părți ale embrionului au o influență asupra dezvoltării celorlalte părți ale acestuia

- A formulat teoria mutației

– Crearea teoriei cromozomiale a eredității

– A formulat legea serielor omoloage în variabilitatea ereditară

– S-a constatat o creștere a procesului de mutație sub influența radiațiilor radioactive

– A descoperit structura complexă a genei

– A descoperit semnificația procesului de mutație în procesele care au loc în populații pentru evoluția speciei

– S-a stabilit seria filogenetică a cailor ca o serie tip de treptat schimbare evolutivă specii înrudite

– A dezvoltat teoria straturilor germinale pentru vertebrate

- El a prezentat teoria originii organismelor pluricelulare din strămoș comun- organism phagocytella ipotetic

- Susține prezența în trecut a strămoșului multicelular - phagocytella și propune să îl considere un model viu al unui animal multicelular - trichoplax

– Întemeiat legea biologică„Ontogeneza este o scurtă repetare a filogeniei”

– A afirmat că multe organe sunt multifuncționale; în noile condiții de mediu, una dintre funcțiile secundare poate deveni mai importantă și poate înlocui fosta funcție principală a organului

– El a înaintat ipoteza apariției simetriei bilaterale a organismelor vii

7. Numiți științele naturii cunoscute de dvs. care alcătuiesc biologia. Care dintre ele a apărut la sfârșitul secolului al XX-lea?

La granițele disciplinelor conexe, au apărut noi domenii biologice: virologie, biochimie, biofizică, biogeografie, biologie moleculară, biologie spațială și multe altele. Introducerea pe scară largă a matematicii în biologie a determinat nașterea biometriei. Succesele ecologiei, precum și din ce în ce mai multe probleme reale Conservarea naturii a contribuit la dezvoltarea unei abordări ecologice în majoritatea ramurilor biologiei. La cumpăna dintre secolele XX și XXI. biotehnologia a început să se dezvolte cu mare viteză - direcție căreia, fără îndoială, îi aparține viitorul.

Gândi! Tine minte!

1. Analizați schimbările care au avut loc în știință în secolele XVII-XVIII. Ce oportunități au deschis pentru oamenii de știință?

O nouă eră în dezvoltarea biologiei a fost marcată de invenția de la sfârșitul secolului al XVI-lea. microscop. Deja la mijlocul secolului al XVII-lea. a fost descoperită celula, iar mai târziu a fost descoperită lumea creaturilor microscopice - protozoare și bacterii, s-a studiat dezvoltarea insectelor și structura fundamentală a spermatozoizilor. În secolul al XVIII-lea. Naturalistul suedez Carl Linnaeus (1707-1778) a propus un sistem de clasificare pentru animale sălbatice și a introdus o nomenclatură binară (dublă) pentru denumirea speciilor. Karl Ernst Baer (Karl Maksimovici Baer) (1792-1876), profesor la Academia de Medicină și Chirurgie din Sankt Petersburg, care studia dezvoltarea intrauterină, a descoperit că embrionii tuturor animalelor sunt similari în stadiile incipiente de dezvoltare, a formulat legea embrionară. asemănarea și a intrat în istoria științei ca fondator al embriologiei. Primul biolog care a încercat să creeze o teorie coerentă și holistică a evoluției lumii vii a fost omul de știință francez Jean Baptiste Lamarck (1774-1829). Paleontologia, știința animalelor și plantelor fosile, a fost creată de zoologul francez Georges Cuvier (1769-1832). Un rol uriaș în înțelegerea unității lumii organice l-au jucat teoria celulară a zoologului Theodor Schwann (1810-1882) și a botanistului Matthias Jakob Schleiden (1804-1881).

2. Cum înțelegeți expresia „biologie aplicată”?

4. Analizați materialul paragrafului. Faceți o cronologie a progreselor majore în biologie. Ce țări în ce perioade de timp au fost principalii „furnizori” de idei și descoperiri noi? Faceți o concluzie despre relația dintre dezvoltarea științei și alte caracteristici ale statului și ale societății.

Țările în care au avut loc principalele descoperiri biologice aparțin țărilor dezvoltate și în curs de dezvoltare.

5. Dați exemple de discipline moderne care au apărut la intersecția dintre biologie și alte științe, nemenționate în paragraf. Care este subiectul studiului lor? Încercați să ghiciți ce ramuri ale biologiei pot apărea în viitor.

Exemple de discipline moderne care au apărut la intersecția dintre biologie și alte științe: paleobiologie, biomedicină, sociobiologie, psihobiologie, bionica, fiziologia muncii, radiobiologie.

În viitor pot apărea ramuri ale biologiei: bioprogramare, medicină IT, bioetică, bioinformatică, biotehnologie.

6. Rezumați informații despre sistemul științelor biologice și prezentați-le sub forma unei diagrame ierarhice complexe. Comparați diagrama creată de dvs. cu rezultatele obținute de colegii dvs. de clasă. Sunt modelele tale aceleași? Dacă nu, vă rugăm să explicați care sunt principalele diferențe dintre ele.

1) Omenirea nu poate exista fără natură vie. Prin urmare, este vital să-l păstrați

2) Biologia a apărut în legătură cu rezolvarea unor probleme foarte importante pentru oameni.

3) Una dintre ele a fost întotdeauna o înțelegere mai profundă a proceselor din fauna sălbatică asociate cu obținerea de produse alimentare, i.e. cunoașterea caracteristicilor vieții plantelor și animalelor, schimbarea acestora sub influența omului, modalități de obținere a unei recolte sigure și din ce în ce mai bogate.

4) Omul este un produs al dezvoltării naturii vii. Toate procesele activității noastre de viață sunt similare cu cele care au loc în natură. Și astfel, o înțelegere profundă a proceselor biologice este fundamentul științific al medicinei.

5) Apariția conștiinței, care înseamnă un pas uriaș înainte în cunoașterea de sine a materiei, nu poate fi, de asemenea, înțeleasă fără studii profunde ale vieții sălbatice, cel puțin în 2 direcții - apariția și dezvoltarea creierului ca organ al gândirii ( până acum, misterul gândirii rămâne nerezolvată) și apariția socialității, un mod de viață social.

6) Fauna sălbatică este o sursă de multe materiale și produse necesare umanității. Trebuie să le cunoști proprietățile pentru a le folosi corect, să știi unde să le cauți în natură, cum să le obții.

7) Apa pe care o bem, mai exact, puritatea acestei ape, calitatea ei este determinată în primul rând de natura vie. Instalațiile noastre de tratare nu fac decât să finalizeze acel proces uriaș care se desfășoară invizibil pentru noi în natură: apa din sol sau rezervor trece în mod repetat prin corpurile nenumăratelor nevertebrate, este filtrată de acestea și, eliberată de reziduurile organice și anorganice, devine ceea ce știm. este în râuri, lacuri și izvoare.

8) Problema calității aerului și apei este una dintre problemele de mediu, iar ecologia este o disciplină biologică, deși ecologia modernă a încetat de mult să fie una singură și cuprinde multe secțiuni independente, aparținând adesea unor discipline științifice diferite.

9) Ca urmare a explorării umane a întregii suprafețe a planetei, a dezvoltării agriculturii, industriei, defrișărilor, poluării continentelor și oceanelor, un număr tot mai mare de specii de plante, ciuperci și animale dispar de pe fața Pământ. O specie dispărută nu poate fi restaurată. Este produsul a milioane de ani de evoluție și are un bazin genetic unic.

10) B acest moment Biologia moleculară, biotehnologia și genetica se dezvoltă deosebit de rapid.

8. Proiect organizatoric. Selectați un eveniment important din istoria biologiei a cărui aniversare este în anul curent sau anul viitor. Elaborați un program pentru seara (concurs, test) dedicată acestui eveniment.

Test:

– Împărțirea în grupuri

– Discurs de deschidere – descrierea evenimentului, referință istorică evenimente, oameni de știință

– Vino cu numele echipelor (pe tema testului)

- Runda 1 - simplu: de exemplu, completați propoziția: Reacția de protecție a plantelor la o modificare a duratei orelor de lumină (căderea frunzelor).

- Runda 2 - dublu: de exemplu, găsiți o pereche.

- Runda 3 - dificil: de exemplu, desenați o diagramă de proces, desenați un fenomen.

Dezvoltarea științei biologice.

biologie modernă este un complex de științe care studiază natura vie ca formă specială a mișcării materiei, legile existenței și dezvoltării ei. În prezent, biologia se caracterizează prin cea mai înaltă specializare a disciplinelor sale constitutive și, în același timp, prin interacțiunea strânsă a acestora.

În procesul de generalizare a rezultatelor cercetării biologice, se formează o imagine biologică a lumii ca un sistem de fapte, concepte, idei, concepte despre structura, funcționarea, dezvoltarea și auto-reproducția sistemelor vii. Integrarea științelor ajută la rezolvarea celor mai complexe probleme sintetice din natură.

Girafele. Lamarck.

Ca urmare a unificării disciplinelor științifice, a avut loc o îmbogățire intensivă a biologiei cu material factual și noi teorii.

Pe lângă științele clasice ale ciclului biologic (fiziologie, anatomie, morfologie, botanică, zoologie etc.), au apărut o serie de științe tinere care studiază fundamentele profunde, fizice și chimice ale viețuitoarelor (de exemplu, biochimia) .

Dezvoltarea progresivă a biologiei este imposibilă fără legătură cu alte științe non-biologice. Deci, de exemplu, fără cunoștințe de fizică este imposibil să înțelegem legile sistemului nervos al corpului, fără cunoștințe de chimie este imposibil să înțelegem varietatea de procese care au loc în interiorul celulei, fără matematică este imposibil să procesezi corect rezultatele de cercetare biologică etc. În prezent, există trei domenii în biologie: clasică, evolutivă, fizică și chimică.

Bazele biologiei moderne au fost puse de oamenii de știință din trecutul îndepărtat.

Știința în sensul modern al cuvântului s-a format în secolul al XVII-lea, când metodă științifică. Cu toate acestea, unele idei fundamentale despre natura vie s-au născut mult mai devreme.

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

Aristotel(384-322 î.Hr.) este considerat pe bună dreptate „părintele zoologiei”. El a studiat nu numai diversitatea speciilor de animale, aspectul lor, obiceiurile, dar a studiat și structura internă a organismului animal în detaliu suficient. În același timp, a disecat animale. Rezultatul cercetărilor cu mai multe fațete a fost descoperirea de către Aristotel a secolului al treilea la păsări, ochii rudimentari ai unei cârtițe și organele sonore ale unui greier. Aristotel a studiat cu atenție dezvoltarea embrionilor. El a descris personal peste 500 de specii de animale, a creat prima clasificare a animalelor din lume.

Aristotel a dat prima definiție a vieții, înțelegând prin ea „orice hrană, creștere și decădere a corpului, având temelia în sine”. Omul de știință a fost primul care a propus principiul „scării creaturilor”, conform căruia reprezentanții diferitelor grupuri sistematice de animale sunt aranjați în ordinea complexității crescânde. Pe treapta cea mai de sus a acestei scări se află o persoană, puțin mai jos - „vivipare” (adică mamifere), iar pe treapta cea mai de jos sunt „cranii” (adică gasteropode și bivalve).

Părerile progresiste ale lui Aristotel erau cu mult înaintea timpului lor, cu toate acestea, el nu a putut evita unele idei naive despre fauna sălbatică. Aceasta a arătat influența asupra personalității epocii în care există. Aristotel credea că peștii și moluștele se pot genera spontan din nămol de mare și viermi din materia în descompunere. El a fost, de asemenea, un susținător al ideii de „opportuneitate originală”, care se presupune că este inerent tuturor ființelor vii. Observând natura în diferitele ei manifestări, Aristotel, totuși, nu avea idee despre un experiment științific intenționat. În lucrările sale științifice, practic nu a folosit matematica, fără de care studiile din ultimele secole sunt pur și simplu de neconceput. Cu toate acestea, nu există nicio îndoială că contribuția lui Aristotel la dezvoltarea ideilor despre natura vie a fost enormă și a creat o bază solidă pentru formarea cu succes și consecvență a imaginii biologice ulterioare a lumii.

Claudius Galen(130-200 d.Hr.) a introdus în practica cunoștințelor biologice un experiment fiziologic pe animale de experiment vii.El a fost cel care, pentru prima dată și destul de convingător pentru acea vreme, a dovedit rolul nervilor ca conductori ai anumitor semnale care merg către organe de lucru. În studiile sale au fost stabilite funcțiile măduvei spinării și ale creierului. Galen a reușit să demonstreze eroarea unora dintre ideile care existau la acea vreme despre activitatea vitală a organismelor vii. El a fost cel care a spulberat mitul potrivit căruia arterele servesc la conducerea aerului în interiorul corpului. În același timp, Galen a crezut în mod eronat că venele și arterele sunt două sisteme independente, iar inima umană este un amestec de sânge arterial și venos.

Studiile lui Aristotel, Galen și mulți alți oameni de știință din etapa antică în dezvoltarea biologiei au stat la baza ideilor filozofice naturale, a căror esență poate fi rezumată după cum urmează:

1. Toate corpurile vii și nevii sunt construite în general din aceleași elemente. 2. Viul se deosebește de neînsuflețit prin oportunitatea structurii sale, armonia activității tuturor organelor. 3. Orice obiect natural are suflet într-o măsură mai mare sau mai mică. 4. Invazia sufletului generează continuu organisme din nămol putrezit, noroi, noroi etc.

Deja în ultima perioadă a antichității, adică în epoca declinului Imperiului Roman, cercetările în științe naturale au încetat practic. De-a lungul Evului Mediu, științele naturii nu s-au dezvoltat în Europa, deoarece orice formă de studiere a faunei sălbatice era persecutată și putea costa viața recalcitranților.

Ascensiunea științei și a artei în Renaștere.

Interesant este că aceste două sfere ale autoexprimării umane sunt strâns legate între ele. Istoria cunoaște multe exemple când o persoană talentată sau genială creează o muncă uimitor de productivă atât în ​​domeniul științei, cât și în domeniul artei. Un prim exemplu al unei astfel de persoane este

Leonardo da Vinci(1452-1519). Îl cunoaștem ca pe un artist genial, dar contribuția sa la dezvoltarea științelor naturii este cunoscută de majoritatea oamenilor într-o măsură mult mai mică.Leonardo da Vinci a fost primul și cu geniul său inerent care a realizat imagini precise ale mușchilor, oaselor, vasele de sânge ale corpului uman. De fapt, a fost primul atlas de anatomie umană produs profesional.

Imaginea embrionilor.

Multă vreme după moartea lui Leonardo, ilustrațiile sale ale părților corpului uman au fost folosite cu succes pentru a educa medicii și viitorii oameni de știință și, chiar și în timpul nostru, acestea nu prezintă doar un interes pur istoric.

Diversitatea și profunzimea uimitoare a intereselor și înclinațiilor lui Leonardo da Vinci i-au permis să descopere fenomenul omologiei la animale (omoloage, de exemplu, aripa unei păsări și înotătoarea unei balene), peristaltismul intestinal, pentru a studia funcțiile părți individuale ale sistemului nervos suficient de profund pentru acea perioadă, pentru a înțelege corect esența metabolismului în organism. A fost unul dintre primii paleontologi și a crezut că Pământul se schimbă sub influența proceselor geologice.

Dezvoltarea în continuare a ideilor de științe naturale este asociată cu numele Andreas Vesalius(1514-1564), care a locuit la Bruxelles. Rezultatul acesteia munca stiintifica a fost lansarea în 1543 a șapte cărți sub titlul general „Despre structura corpului uman”.

Andreas Vesalius a primit un fundamental educatie medicalaîn Paris. Multă vreme a deschis și a studiat cu atenție cadavrele umane aduse din cimitire. El a fost primul care a descoperit valve pe pereții venelor umane și, de asemenea, a corectat aproximativ 200 de greșeli făcute de Galen la un moment dat. Recunoașterea meritelor lui Vesalius de către colegi a venit rapid: deja la 23 de ani i s-a acordat un doctorat și o catedra, a predat ca profesor de chirurgie. Și-a însoțit prelegerile cu autopsii, îmbinând armonios aspectele teoretice și practice ale medicinei. Andreas Vesalius a creat tabele despre anatomia umană și, de asemenea, a făcut pentru prima dată un schelet complet al lui, prinzând oasele cu sârmă. Meritele remarcabile ale lui Vesalius ne permit să-l recunoaștem drept fondatorul anatomiei moderne.

doctor englez William Harvey(1578-1657) a publicat cartea „Studiu anatomic al mișcării inimii și a sângelui la animale” (1628). Meritul lui Harvey, în special, este că el a dovedit experimental existența unui cerc vicios de circulație a sângelui la o persoană, ale cărui părți sunt artere și vene, iar inima este o pompă. William Harvey a fost pionier în aplicarea serioasă a matematicii în biologie. El a calculat cantitatea de sânge care trece prin inimă într-o oră. Rezultatul a fost o valoare comparabilă cu greutatea unei persoane. La sfârșitul vieții, Harvey a fost recunoscut de toți medicii, inclusiv de criticii și dușmanii săi inițiali.

Dezvoltarea metodelor de cercetare biologică este strâns legată de istoria cercetării structura celulara organismelor și, în primul rând, cu dezvoltarea tehnologiei microscopice. Primul care a înțeles și a apreciat marea importanță a microscopului a fost un fizician și botanist englez. Robert Hooke(1635-1703). El a fost primul care a folosit microscopul pentru a studia țesuturile vegetale și animale.

Prima imagine a unei celule vii.

Studiind o tăietură preparată din miez de plută și soc, R. Hooke a observat că acestea includ multe formațiuni mici, asemănătoare ca formă cu celulele de fagure. Acestea erau celule ale unui organism vegetal (mai precis, scoici celule vegetale). A introdus termenul de „celulă”.

Anthony van Leeuwenhoek(1632-1723) Microscopul, îmbunătățit de celebrul cercetător olandez, a făcut posibilă observarea celulelor vii la o mărire de 270 de ori. Leeuwenhoek a examinat mai întâi eritrocitele și spermatozoizii, a descoperit diferite protozoare într-o picătură de apă, dintre care multe le-a schițat din natură.

O etapă importantă în dezvoltarea științei biologice a fost perioada de căutare a unui sistem în lumea vie. La sfârșitul secolului al XVIII-lea, a devenit necesară sistematizarea materialului factual acumulat despre organismele vii și a fost nevoie de clasificarea ființelor vii. Formarea taxonomiei este asociată cu numele omului de știință suedez Carl Linnaeus(1707-1778). Principalele rezultate ale lucrării sale sunt expuse în lucrările „Sistemul naturii” și „Filosofia botanicii”. El a efectuat clasificarea animalelor și plantelor în grupuri subordonate, a introdus un sistem binar (dublu) de nume de specii biologice.

Împărțirea plantelor în grupuri sistematice s-a bazat pe studiul diferențelor lor în organele generative (adică în organele responsabile pentru reproducere sexuală). Linnaeus a identificat 24 de clase de plante, primele 13 clase diferă unele de altele doar prin numărul de stamine. De asemenea, a reușit să identifice 67 de ordine în plante, dar este interesant că s-a referit adesea la intuiție și „instinctul naturalist”.

Linnaeus căuta doar asemănări, dar nu rudenie între specii, deoarece nu credea în posibilitatea evoluției. Linnaeus a bazat clasificarea animalelor pe structura sistemului circulator și sistemele respiratorii. El a evidențiat 6 clase de animale: mamifere, păsări, reptile (în interpretarea modernă - amfibieni și reptile), pești, insecte, viermi. Linnaeus a clasificat în mod eronat unicelulare, bureți, celenterate, moluște și echinoderme în clasa viermilor.

În ciuda greșelilor făcute de K. Linnaeus, contribuția sa gigantică la dezvoltarea științei biologice este evidentă. El a simplificat ideile despre diversitatea animalului și floră, a trezit interesul pentru sistematica lui lumea științifică, a descris personal pentru prima dată aproximativ 10.000 de specii de plante și 4.200 de specii de animale, a introdus o mulțime de lucruri noi în conceptul de specie biologică.

Sistematica lui K. Linnaeus

Calea vieții lui K. Linnaeus a fost neobișnuită. Tatăl său a fost un păstor de țară săracă. Poate că, sub influența tatălui său, Linné a început să-și formeze concepții filozofice care corespundeau ideilor metafizice care predominau în acel moment. Esența lor era aceea natură a apărut ca urmare a unui act creativ, speciile biologice sunt neschimbate, toate ființele vii sunt caracterizate de oportunitatea originală.

La școală, K. Linnaeus era considerat unul dintre cei mai incapabili elevi, deoarece gândurile lui erau departe de clasa înfundată. Încă din copilărie, băiatul a fost vrăjit de lumea misterioasă a florilor, căreia i-a dedicat mult timp. La fizică și matematică, notele lui Karl erau bune, dar cunoștințele sale de latină, greacă și greacă veche erau excepțional de slabe. Mulți profesori și colegi de clasă l-au tratat pe Karl cu ironie din cauza hobby-ului său ridicol.

K. Linnaeus a absolvit gimnaziul cu o caracterizare curioasă, scrisă într-un stil cu totul neobișnuit pentru noi. Iată unul dintre fragmentele sale. „Un elev de liceu este ca un copac. Se întâmplă uneori, deși rar, ca natura sălbatică a unui copac, în ciuda tuturor grijilor, să nu se preteze cultivării. Dar, transplantat în alt sol, pomul este înnobilat și aduce fructe bune. Doar în această speranță tânărul merge la universitate, unde, poate, se va regăsi într-un climat favorabil dezvoltării sale. Carl intră la universitate, dar există o lipsă catastrofală de bani pentru educație. În curând mama moare, tatăl este grav bolnav. Karl este pe cale să renunțe la studii, dar căsătoria îl ajută. Carl îi cere viitorului său socru un împrumut și călătorește în Olanda pentru a-și obține doctoratul. La întoarcerea în patria sa, Linnaeus se confruntă din nou cu lipsa banilor. El publică Sistemul naturii cu banii prietenilor. Ulterior, Linné a fost ales președinte al Academiei Suedeze, a devenit șef al departamentului la universitatea sa natală, iar mai târziu - rector, a primit Ordinul Steaua Polară și un titlu de nobilime. Până la sfârșitul vieții, Carl Linnaeus a lucrat cu dăruire deplină. În testamentul său erau câteva clauze. Doar una dintre ele nu a fost îndeplinită - să nu transmită condoleanțe.

Sarcinile științei biologice moderne.

Studii de

Structuri și modele de funcționare a organismelor;

Diversitatea vieții;

Procese de dezvoltare individuală și istorică;

Natura interacțiunii dintre organisme și mediu;

Ereditatea și variabilitatea.

În prezent, cunoștințele în domeniul embriologiei, microbiologiei, paleontologiei, biogeografiei, biociberneticii, biologiei moleculare, geneticii și ecologiei au devenit un indicator al culturii umane generale. Doctrina evoluționistă, idei despre dezvoltarea lumii organice și originea omului, fundamentele ecologiei și doctrina biosferei, citologie, regularități dezvoltarea individuală organismele, bazele geneticii și ale selecției sunt subiectul de studiu al științei complexe a biologiei generale.

Istoria dezvoltării științei biologice.

Perioadă	Biologi	Probleme studiate și realizările
Epocile antice (antichitatea)	Aristotel, Gaius Pliniu cel Bătrân, Claudius Galen	Studiul diversității speciilor, aspectului, obiceiurilor, structurii interne a animalelor. Primele idei despre clasificarea organismelor. Dezvoltarea metodelor de experimente fiziologice, studiul funcțiilor sistemului nervos
XV - XVII	L.da Vinci, A.Visaliy, W. Garvey	Studiul structurii corpului uman, dezvoltarea ideilor despre fiziologia sistemului nervos și metabolismul la oameni și animale. Primele încercări de a folosi matematica pentru a caracteriza fenomenele biologice
XVII - XVIII	R. Hooke, M. Malpighi, A. Leeuwenhoek, J. Rey, C. Linnaeus	Descoperirea și studiul structurii celulare a plantelor, lumea organismelor unicelulare, eritrocite, spermatozoizi. Formarea ideilor despre specii biologice, creând o clasificare a lumii organice

Toată lumea știe că biologia este știința vieții. În prezent, reprezintă totalitatea științelor naturii vii. Biologia studiază toate manifestările vieții: structura, funcțiile, dezvoltarea și originea organismelor vii, relațiile 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.
Studiile asupra culturii popoarelor antice au arătat că acestea aveau cunoștințe extinse despre plante și animale și le foloseau pe scară largă în viața de zi cu zi.

Biologia modernă este o știință complexă, 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 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. 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 întregii istorii a dezvoltării faunei sălbatice.Pentru adevărații oameni de știință natura, 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 al XIX-lea, 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.

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 este biologia fizico-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 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 scrise de el contineau aproape toate informatiile despre animale cunoscute pana atunci. 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 colectat informații despre organismele vii cunoscute până la acea vreme și a scris 37 de volume din enciclopedia 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 comparativ

descrierea anatomică a omului și a maimuței. Studiat central și periferic sistem nervos. 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 faimos 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, modalități de conectare a oaselor în articulații, activitatea inimii și funcția vizuală a ochiului, asemănarea oaselor oamenilor și animalelor.

În a doua jumătate a secolului al XV-lea. științele naturii încep să se dezvolte rapid. Acest lucru a fost facilitat descoperiri geografice, ceea ce a făcut posibilă extinderea semnificativă a informațiilor despre animale și plante. Acumulare rapidă cunoștințe 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 secolului al XVII-lea) a făcut posibilă studierea structurii microscopice a plantelor și animalelor. Au fost descoperite microscopice organisme vii mici, bacterii și protozoare, invizibile cu ochiul liber.
O mare contribuție la dezvoltarea biologiei a avut-o 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 Schwann (1818-1882) și botanistul Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) sunt considerați autorii teoriei celulare.

Pe baza numeroaselor observații, Charles Darwin a publicat în 1859 lucrarea sa principală „Despre originea speciilor prin selecție naturală sau conservarea raselor favorizate în lupta pentru viață”. În ea, el a formulat principalele prevederi ale teoriei evoluției, a propus mecanismele evoluției și modalitățile de transformări evolutive ale organismelor.

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. ideile și metodele de fizică, chimie, matematică, cibernetică și alte științe au început să fie utilizate pe scară largă în biologie, 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. a apărut o direcţie de cercetare aplicată – biotehnologia. Această tendință se va dezvolta fără îndoială rapid în secolul 21. Veți afla mai multe despre această direcție în dezvoltarea biologiei când studiați capitolul „Fundamentals of Breeding and Biotehnology”.

În prezent, cunoștințele biologice sunt folosite în toate sferele activității umane: în industrie și agricultură, medicină și 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.