§1. Краткая история развития биологии

1. Что изучает биология?

Ответ. Биология – это комплексная наука, изучающая все проявления жизни, строение, функции и происхождение живых организмов, их взаимоотношения в природных сообществах со средой обитания и другими живыми организмами.

2. Какие биологические науки вам известны?

Ответ. Биология – это совокупность наук о живой природе. Ввиду многообразия направлений изучения жизни, в области биологии выделился ряд самостоятельных наук: ботаника, зоология, цитология, гистология, физиология, экология, эволюционное учение, генетика, эмбриология, молекулярная биология и др.

Биологию подразделяют на отдельные науки по предмету изучения. Так, существуют микробиология, изучающая мир микроорганизмов (бактериология – наука о бактериях; вирусология – наука о вирусах), ботаника, исследующая строение и жизнедеятельность растений; зоология, предметом которой являются животные и т. д. Большинство из них являются комплексными и, в свою очередь, разделяются на более узкие дисциплины. Например, зоология включает протозоологию – науку о простейших, гельминтологию – о паразитических червях, энтомологию – о насекомых, малакологию – о моллюсках; батрахологию – о земноводных, герпетологию – о пресмыкающихся, орнитологию – о птицах, териологию (маммологию) – о млекопитающих и др.

Науки, изучающие различные группы организмов, разделяются на морфологические (греч. morphe – форма) дисциплины, исследующие форму и строение организмов, к которым относятся цитология, гистология, анатомия и науки, изучающие функции живых существ – комплекс физиологических дисциплин. Анатомия изучает внутреннее строение организмов.

Вместе с тем выделились и развиваются области биологии, изучающие особые свойства живых организмов: например, пути превращения органических молекул изучает биохимия.

Многообразие организмов, распределение их по группам изучает систематика, закономерности индивидуального развития – биология развития, историческое развитие жизни - эволюционное учение, законы наследственности и изменчивости – генетика. Филогенетика – раздел биологии, изучающий происхождение и историческую преемственность организмов. Взаимоотношения организмов и популяций с условиями среды являются объектом изучения экологии.

3. Каких ученых-биологов вы знаете?

Ответ. Биология сформировалась в качестве самостоятельной научной дисциплины об общих свойствах живого лишь в XIX веке. В связи с проблематизацией понятия жизни и определением фундаментального различия между неживыми и живыми природными телами. Между тем, знания о живой природе начали складываться задолго до этого, во времена античности, Средним веках в эпоху Возрождения начале Нового Времени.

Собственно слово биология лишь в XIX веке стало использоваться для обозначения науки о живом. Многих ученых прошлого, кого мы сейчас называем биологами, при жизни называли знатоками естественной истории, врачами, естествоиспытателями, натуралистами. В частности, Грегор Мендель — был монахом и настоятелем монастыря, Карл Линней — врачом, Луи Пастер — химиком, а Чарлз Дарвин — просто состоятельным джентльменом.

Наиболее известные ученые прошлого:

• Александр Флеминг (1881—1955), — шотландский бактериолог, открыл лизоцим — фермент, убивающий некоторые бактерии и не причиняющий вреда здоровым тканям. Был удостоен 25 почетных степеней.

• Антони ван Левенгук (1632—1723), — нидерландский натуралист. Он первый подметил, как кровь движется в мельчайших кровеносных сосудах — капиллярах. Он впервые увидел микробы и сперматозоиды.

• Грегор Мендель (1822—1884), — австрийский биолог и ботаник. Основоположник науки о наследственности. Работа исследователя послужила началом новой науки, которую несколько позже назвали генетикой.

• Жан Батист Ламарк (1744—1829), — французский учёный-естествоиспытатель. Он первый, за полвека до Дарвина, предложил теорию о естественном возникновении и развитии органического мира.

• Жорж Кювье (1769—1832), — французский биолог, зоолог, естествоиспытатель, натуралист, один из первых историков естественных наук. Создал палеонтологию и сравнительную анатомию животных.

• Карл Линней (1707—1783), — знаменитый шведский естествоиспытатель. Предложил бинарную номенклатуру — систему научного наименования растений и животных. Разделил все растения на 24 класса, выделив отдельные роды и виды.

• Чарльз Дарвин (1809—1882), — английский натуралист и путешественник. Ему удалось решить величайшую проблему биологии: вопрос о происхождении видов. Дарвин также создал оригинальную теорию развития органического мира.

Вопросы после §1

1. Какие направления в развитии биологии вы можете выделить?

Ответ. В настоящее время условно можно выделить три направления в биологии Во-первых, это классическая биология. Её представляют учёные-натуралисты, изучающие многообразие живой природы. Они объективно наблюдают и анализируют всё, что происходит в живой природе, изучают живые организмы и классифицируют их. Второе направление – это эволюционная биология. В XIX в. автор теории естественного отбора Чарлз Дарвин начинал как обычный натуралист: он коллекционировал, наблюдал, описывал, путешествовал, раскрывая тайны живой природы. Однако основным результатом его работы, сделавшим его известным учёным, стала теория, объясняющая органическое разнообразие. Третье направление – физико-химическая биология, исследующая строение живых объектов при помощи современных физических и химических методов. Это быстро развивающееся направление биологии, важное как в теоретическом, так и в практическом отношении. Можно с уверенностью говорить, что в физико-химической биологии нас ждут новые открытия, которые позволят решить многие проблемы, стоящие перед человечеством.

2. Какие ученые древности внесли заметный вклад в развитие биологических знаний?

Ответ. Современная биология уходит корнями в древность и связана с развитием цивилизации в странах Средиземноморья. Нам известны имена многих выдающихся учёных, внёсших вклад в развитие биологии. Назовём лишь некоторых из них.

Гиппократ (460 – ок. 370 до н. э.) дал первое относительно подробное описание строения человека и животных, указал на роль среды и наследственности в возникновении болезней. Его считают основоположником медицины.

Аристотель (384–322 до н. э.) делил окружающий мир на четыре царства: неодушевлённый мир земли, воды и воздуха; мир растений; мир животных и мир человека. Он описал многих животных, положил начало систематике. В написанных им четырёх биологических трактатах содержались практически все известные к тому времени сведения о животных. Заслуги Аристотеля настолько велики, что его считают основоположником зоологии.

Теофраст (372–287 до н. э.) изучал растения. Им описано более 500 видов растений, даны сведения о строении и размножении многих из них, введены в употребление многие ботанические термины. Его считают основоположником ботаники.

Гай Плиний Старший (23–79) собрал известные к тому времени сведения о живых организмах и написал 37 томов энциклопедии «Естественная история». Почти до Средневековья эта энциклопедия была главным источником знаний о природе.

Клавдий Гален (ок. 130 – ок. 200) в своих научных исследованиях широко использовал вскрытия млекопитающих. Он первым сделал сравнительно-анатомическое описание человека и обезьяны. Изучал центральную и периферическую нервную систему. Историки науки считают его последним великим биологом древности.

3. Почему в Средние века о биологии как науке можно было говорить лишь условно?

Ответ. В Средние века господствующей идеологией была религия. Подобно другим наукам, биология в этот период ещё не выделилась в самостоятельную область и существовала в общем русле религиозно-философских взглядов. И хотя накопление знаний о живых организмах продолжалось, о биологии как науке в тот период можно говорить лишь условно.

4. Почему современную биологию считают комплексной наукой?

Ответ. Отражая живую природу и человека как её часть, биология приобретает всё большее значение в научно-техническом прогрессе, становясь производительной силой. Биология создаёт новую технологию – биологическую, которая должна стать основой нового индустриального общества. Биологические знания должны способствовать формированию биологического мышления и экологической культуры у каждого члена общества, без чего дальнейшее развитие человеческой цивилизации невозможно. В 40–50-е годы XX в. в биологии стали широко использоваться идеи и методы физики, химии, математики, кибернетики и других наук, а в качестве объектов исследования – микроорганизмы. В результате возникли и стали бурно развиваться как самостоятельные науки биофизика, биохимия, молекулярная биология, радиационная биология, бионика и др. Исследования в космосе способствовали зарождению и развитию космической биологии. В настоящее время биологические знания используются во всех сферах человеческой деятельности: в промышленности и сельском хозяйстве, медицине и энергетике.

5. Какова роль биологии в современном обществе?

Ответ. Чрезвычайно важное значение имеют экологические исследования. Мы, наконец, стали осознавать, что хрупкое равновесие, существующее на нашей маленькой планете, легко разрушить. Перед человечеством встала грандиозная задача – сохранение биосферы с целью поддержания условий существования и развития цивилизации. Без биологических знаний и специальных исследований решить её невозможно. Таким образом, в настоящее время биология стала реальной производительной силой и рациональной научной основой отношений между человеком и природой.