Биология
План
1.
Введение...............................................................................................
3
2. Содержание...........................................................................................5
2.1. Исторический очерк становления
биологи как науки......................5
2.2. Система биологических
наук...........................................................12
2.3. Биография ученого, внесшего
существенный вклад в
биологии..................................................................................................14
3. Заключение..........................................................................................16
4. Список
литературы.............................................................................18
Введение
Биология,
совокупность наук о живой природе. Термин «биология» предложен был в 1802 г.
Ж.Б. Ламарком и Г.Р. Тревиранусом независимо друг от друга. Предмет биологии -
все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных
сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с
неживой природой. Прежде чем коснуться темы разберем этапы формирования
процесса познания, направленные на развитие знания человечества
(естествознания), параллельно моменты становления биологии как науки:
1. Формирование рациональных
знаний о природе в системе первобытного сознания.
2. Неолитическая революция (9000
до н. э.). На Древнем Востоке развивается медицинские, биологические и
географические знания, в Древнем Египте закладываются предпосылки системы
счисления, формулы для вычисления усеченного объема конуса, пирамиды.
3. Создание первой
естественно-научной картины мира в Древней Греции. Складываются предпосылки
развития научно-рационального познания, доказательства теорем. Концепция
самозарождения живого и неживого.
4. Естествознание в эпоху средневековья.
Религия играла везде главную роль. Шло разделение науки на три ветви:
-
опытно-эмпирическое направление (создание пороха, развитие физики);
-
религиозное направление (решались вопросы о происхождении Земли, человека);
-
ритуальное направление (получили развитие алхимия, астрология).
5. Мировозренчиская революция
эпохи Возрождения. Зарождение научной биологии.
6. Научная революция физики 17в.
Возникновение классической механики.
7. Естествознание 18в. - первая
половина 19в. Становление основных отраслей классической физики, развитие
научной химии, классической биологии. возникновение идей эволюции природы.
Создание внегалактической астрономии.
9. Научная революция в физике
начала 20в.: возникновение релятивистской и квантовой физики. Создание теории
относительности.
10. Вторая половина 20в. Новая
астрономическая революция - открытие черных дыр, новых галактик. Создание
синтетической теории эволюции и молекулярной биологии
Итак,
остановимся на втором этапе развития естествознания, где происходит становление
производящего хозяйства (земледелия и скотоводства), что и стимулировало
развитие биологических знаний.
2. Содержание
2.1. Исторический
очерк
Современная
биология уходит корнями в древность и берет начало в странах Средиземноморья
(Древний Египет, Древняя Греция). Первые систематические попытки познания живой
природы были сделаны античными врачами и философами - Гиппократ (ок. 460-ок.
370 до н.э.), Аристотель (384-322 до н. э.), Гален (129 - ок. 201). В трудах
Гиппократа, ставших основой дальнейшего развития клинической медицины, отражены
представление о целостности организма; индивидуальный подход к больному и
лечение больного, а не болезни; понятие об анамнезе; учения об этиологии и др.
Крупнейшим биологом древности был Аристотель. Его сочинения охватывают все
отрасли тогдашнего знания. Итак, в средние века накопление биологических знаний
диктовалось в основном интересами медицины. Однако вскрытия человеческого тела
были запрещены, и преподававшаяся по Галену анатомия была в действительности
анатомией животных, главным образом свиньи и обезьяны.
В
эпоху Возрождения широко распространяются и комментируются сочинения античных
философов и натуралистов (первыми ботаническими трудами были комментарии к
сочинениям Теофраста (327-287)).
В
дальнейшем появляются оригинальные «травники» - краткие описания лекарств,
растений, А. Цезальпино (1519-1603) сделал попытку создания классификации
растений в 1583 г., на основе строения семян, цветков и плодов.
С
введением анатомирования человеческого тела блестящих успехов добивается
анатомия человека, что отражено в классическом труде А. Везалия (1514-1564) «О
строении человеческого тела» в 1543 г. работы анатомов подготовили великое
открытие 17 в. - учение У. Гарвея (1578-1657) о кровообращении в 1628 г.,
применившего для физиологических исследований количественные измерения и законы
гидравлики. Плеяда микроскопистов открывает тонкое строение растений - Р. Гук (1635-1703)
в 1665 г., М. Мальпиги (1628-1694) с 1675 по 1679 г.г., Н. Грю (1641-1712) с
1671 по 1682г.г. и их половые различия - Р. Камерариус (1665-1721) в 1694 г.,
мир микроскопических существ, эритроциты и сперматозоиды - А. Левенгук
(1632-1723) в 1673 г., изучает строение и развитие насекомых - Мальпиги в 1669
г. , Я. Сваммердам (1637-1680) в 1669 г. Эти открытия привели к возникновению
противоположных направлений в эмбриологии - овизма и анималькулизма и к борьбе
концепций преформизма и эпигенеза.
В
18 в. фундаментальную «Систему природы» (1735 и позже), основанную на признании
изначально сотворенного мира, дал К. Линней (1707-1778), применив бинарную
номенклатуру. Сторонник ограниченного трансформизма Ж. Бюффон (1707-1788)
построил смелую гипотезу о прошлой истории Земли, разделив ее на ряд периодов,
и в отличие от креацианистов относил появление растений, животных и человека к
последним периодам. Опытами по гибридизации И. Кельрейтер (1733-1806)
окончательно доказал наличие полов у растений и показал участие в
оплодотворении и развитии как яйцеклеток, так и пыльцы растений (1761 и позже).
В конце 18 в. Л. Спалланцани (1729-1799) осуществил опыты, опровергающие
господствовавшую до тех пор в биологии идею возможности самозарождения
организмов.
Уже
со 2-й половины 18 в. и в начале 19 в. все настойчивее в той или иной форме
возникают идеи исторического развития живой природы. Ш. Бонне (1720-1793)
развил (1745, 1764) идею «лестницы существ», которую эволюционно истолковал Ж.
Б. Ламарк (1744-1829) в 1809 г. Эволюционные идеи Ламарка в то время успеха не
имели и подвергались критике со стороны многих ученых, среди которых был Ж.
Кювье (1769-1832) - основоположник сравнительной анатомии и палеонтологии
животных, выдвинувший в 1812 г. учение о катастрофах. Антиэволюционные
концепции Кювье утвердились в 1830 г. в результате дискуссии с Э. Жоффруа Сент
- Илером (1772-1844), пытавшимся обосновать натурфилософское учение о «единстве
плана строения» животных и допускавшим возможность эволюционных изменений под
прямым воздействием внешней среды. Идея развития организмов нашла подтверждение
в эмбриологических исследованиях К. Ф. Вольфа (1759, 1768), Х. Пандера (1817) и
К. М. Бэра (1828-1837). Обоснованная Т. Шванном (1810-1882) в 1839 г. клеточная
теория сыграла огромную роль в понимании единства органического мира и в
развитии цитологии и гистологии.
В
середине 19 в. установлены особенности питания растений и его отличие от
питания животных, сформулирован принцип круговорота веществ в природе (Ю.
Либих, Ж. Б. Буссенго). В физиологии животных крупные успехи достигнуты
работами Э. Дюбуа - Реймона (1818-1896), заложившего основы электрофизиологии,
К. Бернара, выяснившего роль ряда секреторных органов в пищеварении (1845,
1847) и доказавшего синтез гликогена в печени (1848), Г. Гельмгольца
(1821-1894) и К. Людвига (1816-1895), разработавших методы изучения
нервно-мышечной системы и органов чувств. И. М. Сеченов (1829-1905) заложил
основы материалистического понимания высшей нервной деятельности («рефлексы
головного мозга», 1863 г.). Л. Пастер (1822-1895) окончательно опроверг
возможность самозарождения современных организмов (1860-1864). С. Н.
Виноградский (1856-1953) обнаружил (1887-1891) бактерии, способные путем
хемосинтеза образовывать органические вещества из неорганических. Д. И.
Ивановский (1864-1920) открыл в 1892 г. вирусы.
Крупнейшим
завоеванием 19 в. было эволюционное учение Ч. Дарвина (1809-1882), изложенное
им в труде «Происхождение видов» в 1859 г., в котором он вскрыл механизм
эволюционного процесса путем естественного отбора. Утверждение в биологии
дарвинизма способствовало разработке ряда новых направлений: эволюционной сравнительной
анатомии (К. Гегенбаур), эволюционной эмбриологии (А. О. Ковалевский, И. И.
Мечников), эволюционной палеонтологии (В. О. Ковалевский).
В
1860 г. найдено перо древнейшего вымершего рода птиц-археоптерикс, первоптица в
верхнегорских (титонских) литоградских сланцах в Баварии (Германия), где затем
в 1861 был найден первый скелет. Сейчас известно пять таких скелетов
археоптерикса, причем два были обнаружены недавно в музеях (Нидерланды и ФРГ),
где хранились как скелеты птерозавра и динозавра.
Археоптерикс
(Archaeopteryx
lithographica)
ископаемая древнейшая птица подкласса ящерохвостые. Размером с ворону. В
строении археоптерикса сочетаются признаки пресмыкающихся (череп с 2 височными
дугами, зубы в альвеолах, небольшой мозг рептильного типа, имеются брюшные
ребра, позвонки амфицельные, длинный хвост состоит примерно из 20 позвонков,
отсутствует роговой чехол клюва и др.) и птиц (тело покрыто перьями, маховые
перья крыльев крупные, асимметричного строения, кости конечностей частично
пневматизированы).
Предполагают,
что археоптерикс не был способен к свободному полету, а мог только
перепархивать с дерева на дерево; при передвижении на деревьях возможно
использовал и пальцы крыла. Согласно другой точке зрения, вел главным образом
наземный бегающий образ жизни, а при надобности мог перелетать на короткие
дистанции.
Большие
успехи достигнутые в 70-80-х г.г. 19в. в изучении сложных процессов клеточного
деления (Э.Страсбургер, 1875; В.Флемминг, 1882, и др.), созревания половых клеток
и оплодотворения (О.Гертвиг, 1875 и позже; Г.Фоль, 1877; Э. ван Бенеден, 1884;
Т.Бовери, 1887,1888) и связанных с ними закономерностей распределения хромосом
в митозе и мейозе, породили множество теорий, искавших в ядре половых клеток
носителей наследственности (.Гальтон,1875; К.Негели,1884; Э.Страсбургер. 1884;
А.Вейсман,188501892; Х.Де Фриз, 1889). Однако закономерности наследственности,
обнаруженные Г.Менделем (1822-1884) в 1865, остались незамеченными вплоть до
1900, когда они были подтверждены и легли в основу генетики.
Отправными
пунктами развития генетики в начале 20 в. стали менделизм и мутационная теория
(Х.Де Фриз, 1901-1903), способствовавшие в дальнейшем синтезу генетики и
дарвинизма. Была сформулирована хромосомная теория наследственности (Т.Бовери,
1902-1907; У.Сетон, 1092). В дальнейшем было показано , что носителями
генетической информации являются молекулы ДНК (1944). Установление структуры
ДНК Дж.Уотсоном и Ф.Крик в 1953г. привело к раскрытию генетического кода, дало
резкий толчок развитию молекулярной биологии, а позднее - генетической
инженерии и биотехнологии.
В
области физиологии животных И.П.Павловым (1849-1936) разработано учение об
условных рефлексах и высшей нервной деятельности; бурно развивается
нейрофизиология.
Крупнейшими
достижениями Биологии является создание В.И.Вернадским (1863-1945) биогеохимии
и учения о биосфере (1926), В.Н.Сукачевым (1880-1967) - биогеоценологии (1942),
на основе которых научно разрабатывается стратегия взаимоотношений человечества
с природой. Трудами В.Шелфорда (1912, 1939). Ч.Элтона (1934) и мн. Др.
Разработаны основы экологии как науки о взаимосвязи между организмами и
окружающей средой.
Методические
установки биологии 20 в. значительно отличаются от методических регулятивов биологии
18 - 19 в.в. основные направления, по которым произошло их размежевание,
следующие:
1).
качественно новое представление объекта познания (полисистемное видение
биологического объекта).
2).
качественно новая гносеологическая ситуация, требующая явного указания на
условия познания, на особенности субъект-объектных отношений; невозможность
пренебречь ролью и позицией субъекта познания в окончательном результате
биологического исследования.
3).
установление диалектического единства ранее противопоставлявшихся друг другу
методологических подходов. На этом этапе формируются методологические установки,
предполагающие: единство описательно-класифицирующего и
объяснительно-номотетического подходов; единство операций расчленения,
математизацию, аксиоматизацию и др.
4).
заметно преобразовывается мировоззренческая функция биологии. К концу века
мировоззренческая нацеленность биологии, ориентированность ее результатов на
конкретизацию наших представлений об отношении человек - мир реализуется в двух
направлениях:
-
на человека, на выявление взаимосвязей биологического и социального в человеке;
определение функционирования биологического в общественном (социуме).
-на
мир, на выявление закономерностей включенности живого в эволюцию Вселенной,
перспектив биологического мира в развитии мира космического.
2.2. Система
биологических наук
Основные
методы биологии: наблюдение, позволяющее описать биологические явления;
сравнение, дающее возможность найти закономерности (строение, функции,
происхождение, распространение и развитие), общие для разных явлений -
эксперимент или опыт, в ходе которого исследователь искусственно создает
ситуацию, помогающую выявить глубже лежащие свойства биологических объектов;
наконец, исторический метод, позволяющий на основе данных о современном
органическом мире и его прошлом познавать процессы развитии живой природы.
Биология
тесно связана со многими науками и с практической деятельностью человек.
Одними
из первых в биологии сложились комплексные науки по объектам исследования - о
животных - зоология, растениях - ботаника; анатомия и физиология человека -
основа медицины. В пределах зоологии сформировались более узкие дисциплины.
Например, протозоология, энтомология, орнитология и др.; в ботанике -
альгология, дендрология и т.д. В самостоятельные науки выделились
микробиология, микология, вирусология Многообразие организмов и распределение
их по группам изучают систематика животных и систематика растений. Изучением
прошлой истории органического мира занимается палеонтология и ее разделы -
палеозоология, палеоботаника и др.
Другой
аспект классификации биологических дисциплин - по исследуемым свойствам и
проявлениям (механизмам) живого. Форму и строение организмов изучают
морфологические дисциплины - цитология, гистология, анатомия; состав и
ультраструктуру тканей и клеток - биохимия, биофизика, молекулярная биология;
образ жизни животных и растений и их взаимоотношения с условиями среды обитания
- экология и более специально - гидробиология, биогеография и т.д.; функции
живых существ изучают физиология животных и физиология растений; закономерности
наследственности и изменчивости - предмет исследований генетики; закономерности
индивидуального развития изучает эмбриология; историческое развитие -
эволюционное учение. Глубокое проникновение математики в разделы биологии
вызвало к жизни математическую биологию, биометрию. В целом для биологии
характерно взаимопроникновение идей и методов различных биологических
дисциплин, а также других наук - химии, физики, математики. В 20 в. возникли
новые биологические дисциплины и направления на границах смежных наук, а также
в связи с практическими потребностями (радиобиология, космическая биология,
физиология труда, социобиология и др.).
Современная
биология изобилует проблемами, решение которых может оказать
революционизирующее влияние на естествознание в целом и прогресс человечества.
Это многие вопросы молекулярной биологии и генетики, физиологии и биохимии,
энергетика, коренные философско-методологические проблемы (форма и содержание,
целостность).
2.3. Биография ученого, внесшего существенный
вклад в биологии
Ламарк
Жан Батист Пьер Антуан де Моне (01.08.1744-18.12.1829) - Французский
естествоиспытатель, создатель первой целостной эволюционной теории (развитие
живой природы), член Парижской АН (1783г.).
В
1772-1776г.г. в Высшей медицинской школе в Париже изучал главным образом
ботанику. В 1778г. вышла работа Ламарка о флоре Франции (в 3-х томах), в
которой им впервые был предложен дихотомичный принцип определения растений.
Ламарк горячо приветствовал Великую Французскую революцию; по его предложению в
1793г. Королевский ботанический сад был реорганизован в Музей естественной
истории. Где Ламарк стал профессором по кафедре зоологии насекомых, червей и
микроскопических животных; руководил ею в течение 24 лет.
К
1820г. Ламарк полностью ослеп, свои труды диктовал дочерям. Жил и умер в
бедности.
Ламарк
впервые в 1794г. разграничил животный мир на 2 основные группы - позвоночных и
беспозвоночных, ему принадлежит и термин «беспозвоночные». В пределах
беспозвоночных он выделил 10 классов, распределив их в порядке введенного им
принципа совершенствования - градации - между четырьмя последовательно
усложняющимися ступенями организации. Вначале Ламарк понимал градации как
прямолинейный ряд живых существ от простейших до самых совершенных, представил
в виде лестницы существ. Ламарк ввел термин «биология» в 1802г.
В
трактовке жизненных явлений был деистом. Согласно Ламарку, материя, лежащая в
основе всех природных тел и явлений, абсолютно инертна. Для ее «оживления»
необходимо внесение в нее движения извне. Отсюда обращение Ламарка к
«верховному творцу» как источнику «первого толчка», пустившего в ход «мировою
машину». Живое, по Ламарку, возникло из неживого и далее развивалось на основе
строгих объективных причинных зависимостей, в которых нет места случайности
(механический детерминизм). Наиболее простые организмы появились и ныне
возникают из «неорганизованной» материи (самозарождение) под влиянием
проникающих в нее флюидов (например, электричество). Ламарк описал много форм
ископаемых беспозвоночных, связав их с системой ныне живущих. Помимо
ботанических и зоологических работ, Ламарк - автор публикаций по геологии,
гидрологии и метеорологии. В «Гидрогеологии» (1802г.) выдвинул принцип
историзма и актуализма в трактовке геологических явлений.
В
20 в. динамичное развитие биологического познания позволило открыть
молекулярные основы живого и непосредственно приблизиться к решению величайшей
проблемы науки-раскрытию сущности жизни. Радикально изменилась и сама биология,
и ее место, роль в системе наук, отношение биологической науки и практики.
Биология постепенно становиться лидером естествознания. Вскрываемые биологией
закономерности - важная составная часть современного естествознания. Они служат
укреплением связи биологии с точными и гуманитарными науками; развитие
комплексных и междисциплинарных исследований; увеличение каналов взаимосвязи с
теоретическим познанием и со сферой практической деятельности, прежде всего с
глобальными проблемами современности; явное участие запросов практики в
актуализации тех или иных проблем биологического познания; возрастание
ответственности ученых-биологов за судьбы человечества (прежде всего в связи с
перспективами генной инженерии); связь биологии с аграрной, медицинской,
экологической и другими видами практической деятельности обуславливает не
только их развитие, но и развитие биологии.
Все
возрастающее значение биологических исследований для медицины, сельского
хозяйства, разумного использования естественных ресурсов и охраны природы, а
также проникновение в эти исследования идей и методов точных наук выдвинули биологию
с середины 20 в. на передовые рубежи естествознания. Данные биологии -
естественнонаучная основа материалистического познания природы и места человека
в ней.
Список литературы:
1. Мамонтов С.Г. Биология.
Учебник.-М.: Дрофа, 1994.
2. Найдыш В.М. Концепции современного
естествознания: Учеб. Пособие.-М.: Гардарики, 2003.
3. Биология. Большой
энциклопедический словарь / Гл.ред. М.С. Гиляров.-3-е изд.-М.:1998.
4. Большая советская энциклопедия
/ Т.14, - М.: 1970.