История становления и развития биологии. История биологии История создания биологии

Современная биология уходит корнями в глубокую древность, мы находим ее истоки в цивилизациях прошлых тысячелетий: в Древнем Египте, Древней Греции.

Первым ученым, создавшим научную медицинскую школу, был древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 - ок. 370 до н. э.). Он считал, что у каждой болезни есть естественные причины, и их можно узнать, изучая строение и жизнедеятельность человеческого организма. С древних времен и по сей день врачи торжественно произносят «клятву Гиппократа», обещая хранить врачебную тайну и ни при каких обстоятельствах не оставлять больного без медицинской помощи.

Великий энциклопедист древности Аристотель (384 - 322 до н. э.) стал одним из основателей биологии как науки, впервые обобщив биологические знания, накопленные до него человечеством. Он разработал систематику животных, определив в ней место и человеку, которого он называл «общественным животным, наделенным разумом». Многие труды Аристотеля были посвящены происхождению жизни.

Древнеримский ученый и врач Клавдий Гален (ок. 130 - ок. 200), изучая строение млекопитающих, заложил основы анатомии человека. В течение следующих пятнадцати веков его труды были основным источником знаний по анатомии.

В Средние века в Европе воцарился период застоя во всех областях знаний. В это время традиции античных авторов нашли свое продолжение в странах Передней и Средней Азии, где жили и творили такие выдающиеся ученые, как Абу Али Ибн Сина (Авиценна) (ок. 980-1037) и Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмет аль-Бируни (973--ок. 1050). От того времени в современной анатомической номенклатуре сохранилось множество арабских терминов.

Наступление эпохи Возрождения ознаменовало начало нового периода в развитии биологии.

Резко возрос интерес к биологии в эпоху Великих географических открытий (XV в.). Открытие новых земель, налаживание торговых отношений между государствами расширяли сведения о животных и растениях. Ботаники и зоологи описывали множество новых, неизвестных ранее видов организмов, принадлежащих к различным царствам живой природы.

Один из самых замечательных людей этой эпохи Леонардо да Винчи (1452-1519) описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и зрительную функции.

После того как был снят церковный запрет на вскрытие человеческого тела, блестящих успехов достигла анатомия человека, что получило отражение в классическом труде Андреаса Везалия (1514-1564) «О строении человеческого тела». Величайшее научное достижение - открытие кровообращения - совершил в XVII в. английский врач и биолог Уильям Гарвей (1578-1657).

Новую эру в развитии биологии ознаменовало изобретение в конце XVI в. микроскопа. Уже в середине XVII в. была открыта клетка, а позднее обнаружен мир микроскопических существ - простейших и бактерий, изучено развитие насекомых и принципиальное строение сперматозоидов.

В XVIII в. шведский натуралист Карл Линней (1707-1778) предложил систему классификации живой природы и ввел бинарную (двойную) номенклатуру для наименования видов.

Карл Эрнст Бэр (Карл Максимович Бэр) (1792-1876), профессор Петербургской медико-хирургической академии, изучая внутриутробное развитие, установил, что зародыши всех животных на ранних этапах развития схожи, сформулировал закон зародышевого сходства и вошел в историю науки как основатель эмбриологии.

Первым биологом, который попытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира, стал французский ученый Жан Батист Ламарк (1774-1829). Палеонтологию, науку об ископаемых животных и растениях, создал французский зоолог Жорж Кювье (1769-1832).

Огромную роль в понимании единства органического мира сыграла клеточная теория зоолога Теодора Шванна (1810-1882) и ботаника Маттиаса Якоба Шлейдена (1804- 1881).

Крупнейшим достижением XIX в. стало эволюционное учение Чарлза Роберта Дарвина (1809-1882), которое имело определяющее значение в формировании современной естественнонаучной картины мира.

Основоположником генетики, науки о наследственности и изменчивости, стал Грегор Иоганн Мендель (1822-1884), работы которого настолько опередили свое время, что были не поняты современниками и открыты заново спустя 35 лет.

Одним из основателей современной микробиологии стал немецкий ученый Роберт Кох(1843-1910), а труды Луи Пастера (1822-1895) и Ильи Ильича Мечникова (1845-1916) определили появление иммунологии.

Развитие физиологии связано с именами великих российских ученых Ивана Михайловича Сеченова (1829-1905), заложившего основы изучения высшей нервной деятельности, и Ивана Петровича Павлова (1849- 1936), создавшего учение об условных рефлексах.

XX в. ознаменовался бурным развитием биологии. Мутационная теория Гуго де Фриза (1848-1935), хромосомная теория наследственности Томаса Ханта Моргана (1866-1945), учение о факторах эволюции Ивана Ивановича Шмальгаузена (1884-1963), учение о биосфере Владимира Ивановича Вернадского (1863-1945), открытие антибиотиков Александером Флемингом (1881 - 1955), установление структуры ДНК Джеймсом Уотсоном (р. 1928) и Фрэнсисом Криком (1916-2004) - невозможно перечислить всех тех, кто своим самоотверженным трудом создавал современную биологию, которая в настоящее время является одной из наиболее бурно развивающихся областей человеческого знания.

■ Система биологических наук. Современная биология - это совокупность естественных наук, изучающих жизнь как особую форму существования материи. Одними из первых в биологии сложились комплексные науки: зоология, ботаника, анатомия и физиология. Позднее внутри них сформировались более узкие дисциплины, например внутри зоологии появилась ихтиология (наука о рыбах), энтомология (о насекомых), арахнология (о пауках) и т. д. Многообразие организмов изучает систематика, историю живого мира - палеонтология. Различные свойства живого являются предметом исследования таких наук, как генетика (закономерности изменчивости и наследственности), этология (поведение), эмбриология (индивидуальное развитие), эволюционное учение (историческое развитие).

В середине XX в. в биологию начали активно проникать методы и идеи других естественных наук. На границах смежных дисциплин возникали новые биологические направления: биохимия, биофизика, биогеография, молекулярная биология, космическая биология и многие другие. Широкое внедрение математики в биологию вызвало рождение биометрии. Успехи экологии, а также все более актуальные проблемы охраны природы способствовали развитию экологического подхода в большинстве отраслей биологии.

На рубеже XX и XXI вв. с огромной скоростью начала развиваться биотехнология - направление, которому несомненно принадлежит будущее. Последние достижения в этой области открывают широкие перспективы для создания биологически активных веществ и новых лекарственных препаратов, для лечения наследственных заболеваний и осуществления селекции на клеточном уровне.

В настоящее время биология стала реальной производительной силой, по развитию которой можно судить об общем уровне развития человеческого общества.

Вопросы для самоконтроля.

1. Расскажите о вкладе в развитие биологии древнегреческих и древнеримских философов и врачей.

2. Охарактеризуйте особенности воззрений на живую природу в Средние века, эпоху Возрождения.

3. Какое изобретение XVII в. дало возможность открыть и описать клетку?

4. Каково значение для биологической науки работ Л. Пастера и И. И. Мечникова?

5. Перечислите основные открытия, сделанные в биологии в XX в.

6. Назовите известные вам естественные науки, составляющие биологию. Какие из них возникли в конце XX в.?

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.

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.

Современная биология уходит корнями в древность и берет начало в странах Средиземноморья (Древний Египет, Древняя Греция). Крупнейшим биологом древности был Аристотель. В средние века накопление биологических знаний диктовалось в основном интересами медицины. В эпоху Возрождения (IV-III века до н. э.) врач Гиппократ описывает более 200 лекарственных растений, а философ Теофраст пишет десятитомный труд «Естественная история растений», в котором описывает 450 растений и предлагает свою классификацию их (начало развития науки о растениях - ботаники). В дальнейшем появляются оригинальные «травники» - краткие описания лекарств.

В Древнем Риме ученым Плинием Старшим, жившим в 1 веке н. э., был написан большой труд (37 книг) «Естественная история», в которой было описано около 1000 видов растений и свыше 500 животных. С введением анатомирования человеческого тела блестящих успехов добивается анатомия человека, что отражено в классическом труде А. Везалия «О строении человеческого тела» (1543).

Далее следуют великие открытия, имевшие большое значение для дальнейшего изучения живой природы. Среди них: учение Г. Гарвея о кровообращении (1628), плеяда микроскопистов открывает тонкое строение растений (Р. Гук, М. Мальпиги), А. Левенгук изучает строение и развитие насекомых (1673).

В XVIII веке фундаментальную «Систему природы» дал К. Линней, применив бинарную номенклатуру. Уже со второй половины XVIII в, и в начале XIX в. появляются идеи отдельных ученых об историческом развитии живой природы: Ш. Бонне (1745) и Ж. Б. Ламарк (1809). В этот период (1802) был предложен термин «биология» Ж. Б. Ламарком и Р. Г. "Гревиранусом независимо друг от друга.

В результате многочисленных исследований строения растительных и животных организмов под микроскопом в течение более 150 лет (со второй половины XVII в. и по первую треть XIX столетия) был накоплен обширный материал о строении организмов. Обнаружилось, что как растительные, так и животные организмы построены из клеток, что каждое растение и животное начинает свое развитие из одной клетки, что каждая клетка образуется вследствие деления предшествующей. Это основное биологическое обобщение принято называть клеточной теорией . В его утверждении сыграли определенную роль работы французского биолога Дютроше, русского ботаника П. Ф. Горянинова, немецких ученых Шлейдена и Шванна. Обоснованная ими (1838) клеточная теория сыграла огромную роль в понимании единства органического мира и в развитии новых наук цитологии и гистологии.

В середине JXIX в. установлены особенности питания растений и его отличие от питания животных, сформулирован принцип круговорота веществ в природе. В физиологии животных крупные успехи достигнуты работами Э. Дюбуа-Реймона, заложившего основы электрофизиологии, Г. Гельмгольца и К. Людвига о методах изучения нервно-мышечной системы и органов чувств, И. М. Сеченова, заложившего основы понимания высшей нервной деятельности, Л. Пасгера, опровергнувшего возможность самозарождения организмов. С, Н. Виноградский обнаружил бактерии (хемосинтез). Д. И. Ивановский открыл вирусы.

Крупнейшим открытием XIX в. было эволюционное учение Ч. Дарвина, изложенное им в труде «Происхождение видов» (1859), в котором он вскрыл механизм эволюционного процесса путем естественного отбора. Утверждение в биологии дарвинизма способствовало разработке ряда новых направлений в науке: сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии, в утверждении которых важную роль сыграли работы ученых: А. О. и В. О. Ковалевских, И. И. Мечникова, К. Гегенбаура.

Благоприятную почву для своего развития в России дарвинизм нашел благодаря выдающейся роли К. А. Тимирязева. Работая в области физиологии растений, К. А. Тимирязев открыл фотосинтез, имеющий огромное значение для всего органического мира на Земле.

В конце XIX в. начинает развиваться новая наука — генетика. В ее основу легли закономерности наследственности, обнаруженные Г. Менделем при скрещивании различных сортов гороха, а также мутационная теория X. Де Фриза (1865). Рождение генетики принято относить к 1900 г., когда Де Фриз и Э. Чермак вторично открыли законы Г. Менделя. Была сформулирована хромосомная теория наследственности, введены понятия ген, генотип, фенотип В. Иогансепом (1909). Химическая природа генов, установление структуры ДНК привели к раскрытию генетического кода и дали резкий толчок развитию молекулярной биологии (комплексу направлений, объединяемых понятием физико-химической биологии), а позднее - генетической инженерии и биотехнологии.

В области физиологии животных И. П. Павловым разработано учение об условных рефлексах и высшей нервной деятельности. Развивается новая наука нейрофизиология. Существенное развитие получила эволюционная теория. В 20-30-е гг. XX в. была вскрыта роль в эволюции мутационного процесса, колебаний численности и изоляции при направленном действии отбора. Теория эволюции дополнилась учениями о факторах эволюции (С. С. Четвериков, С. Райт, Дж. Хаксли, И. И. Шмальгаузеп), о микроэволюции и макроэволюции.

Крупнейшими достижениями биологии являются создание В. И. Вернадским биогеохимии и учения о биосфере (1926), В. Н. Сукачева — о биогеоценологии (1942), А. Тенсли — учения об экосистемах (1935), на основе которых научно разрабатывается стратегия взаимоотношений человека с природой. С середины XX в. успехи экологии, а также становящиеся все более серьезными проблемы охраны природы привели к «экологизации» многих биологических наук, способствовали утверждению современного системного подхода к развитию популяционной биологии.

Таким образом, исторический путь развития биологии привел к формированию системы биологических наук. Вследствие этого возникла биология - многогранная наука, включающая разнообразные направления и отрасли знаний, что и отображено на схеме ниже. Биологическую науку по праву «взывают царицей наук, ибо она является фундаментом для развития других отраслей знаний, особенно медицины и сельского хозяйства. В ее состав входит ряд самостоятельных наук. Охарактеризуем некоторые из них.

Систематика (от греч. слова «систематикос» - сложенный) распределяет разнообразные виды растений и животных по отдельным группам с учетом их родственных признаков и происхождения. Систематика производит как бы инвентаризацию (учет) массы разнообразнейших видов, классифицирует их, приводит в единую систему.

Морфология (от греч. «морфоо» - форма и «логос» - учение) изучает закономерности внешнего строения живых организмов.

Анатомия (от греч. слова «анатэмыэйн» - разрезать) изучает внутреннее строение организмов.

Цитология (от греч. «китос» — клетка) изучает строение и жизнедеятельность клеток.

Эмбриология (от греч. «эмбрион» - зародыш) изучает развитие зародыша, а также развитие органов размножения.

Физиология (от греч. «физио» - природа) изучает жизненные процессы, происходящие в живых организмах (рост и развитие, питание, дыхание, размножение и др.).

Биохимия - изучает происходящие в организмах химические процессы.

Генетика (от греч. «генезис» — происхождение) изучает наследственность и изменчивость организмов.

Экология (от греч. «ойкос» - дом, жилище, место обитания) изучает взаимосвязи и взаимозависимость организмов и условий среды, в которой они живут.

География (от греч. «геос» - земля) изучает закономерности распространения живых организмов на нашей Земле,

Все эти и ряд других паук представляют отдельные отрасли в биологической науке, самостоятельно существующие и разрабатывающие целый ряд проблем, решение которых позволяет открывать общие законы развития живой природы.

Широкое проникновение математики в разделы биологии вызвало к жизни математическую биологию, биометрию, бионику.

В целом для биологии сегодня характерно взаимопроникновение идей и методов различных биологических наук, а также других наук - химии, физики, математики. В XX в. возникли новые биологические дисциплины и направления на границах смежных наук, а также в связи с практическими потребностями (радиобиология, космическая биология, физиология труда, соцбиология, валеология и др.)

В развитие отдельных направлений биологической науки определенный вклад внесен отечественными учеными биологами, такими как Н. М. Амосов (физиология сердца, хирургическое лечение легочных и сердечных заболеваний, проблемы биологической и медицинской кибернетики, моделирование основных психических функций мозга и др.); А. А. Богомолец (патологическая физиология, эндокринология, онкология, проблемы долголетия и др.); Н. И. Вавилов (генетика и селекция, установил центры происхождения, сформулировал закон гомологических рядов); Н. Ф. Гамалея (общая патология, иммунология, создал противохолерную и противооспенную вакцины, разработал санитарно-гигиенические способы борьбы с чумой, холерой, тифом и др. заболеваниями); И. И. Мечников (открыл явление фагоцитоза, за что был удостоен Нобелевской премии, работал по проблемам иммунитета, долголетия, защиты растений, изучения инфекционных заболеваний); А. В. Палладии (основатель Института биохимии в Киеве АН Украины, изучал особенности обмена веществ); К. М. Ситник (молекулярная биология, цито физиология, биохимия и экология); Н. Г. Холодный (занимался вопросами физиологии растений); И. И. Шмальгаузен (эволюционная морфология и зоология, изучал закономерности роста, филогении животных).

Он защитил диссертацию, в которой пытался найти «законы зарождения» всех органических тел, и в соответствии с этим он последовательно рассматривал в ней «зарождение растений», «зарождение животных» и, наконец, «общие законы зарождения органических тел». Вольф сделал важное открытие, изучая развитие стеблей, листьев и цветов. Он обнаружил, что у вершин каждого растущего побега есть особая «точка или поверхность роста». До Вольфа процесс «развертывания» (evolutio) почки, цветка и листа был классическим примером преформации. Утверждение Вольфа, что внутри всякой листовой почки не находится сколько-нибудь заметных листьев», а лишь «внутренняя субстанция растений», зарождающая из себя зачатки листьев, явилось исходным пунктом нового принципа развития. Другое важное открытие делает К.Ф. Вольф, проследив развитие цветка. Свое завершение учение о метаморфозе растения получил у него в работе петербургского периода (1767г.), в которой он заявляет: «Во всем растении, части которого на первый взгляд столь необыкновенно разнообразны, я усматриваю по зрелом рассмотрении ничего более как листья и стебель... Все части растения, за исключением стебля, являются, следовательно, лишь измененными листьями». Это учение о метаморфозе растения является бесспорной исторической заслугой К.Ф. Вольфа. Также он наблюдал за развитием насиживаемым куриным яйцом. Он обнаружил образование «кровяных островков», которые затем превращаются в кровь и кровеносные сосуды; он описал образование конечностей, первичных почек и ряда других органов. Таковы вкратце наблюдения Вольфа, позволившие ему отвергнуть теорию преформации и выдвинуть идею о подлинном развитии растений и животных. В 1767 г. Вольф приезжает в Россию, и в сентябре того же года представляет к печати свой новый труд «Об образовании кишечника у цыпленка». Это наиболее зрелый труд К.Ф. Вольфа - строго научный трактат, в которых он воздерживается от поспешных натурфилософских обобщений; он формулирует общий принцип развития органов: «Часть, которая в завершенном виде имеет внутреннюю полость или же представляет трубку или резервуар, в своем первоначальном состоянии была открытой и растянутой в виде известного рода простой пластинки, края которой были понуждены к складыванию друг с другом для образования цельного канала». К.Ф. Вольф неустанно повторял, что обнаруженные им закономерности являются «основным доказательством эпигенеза». Благодаря коллекции Кунсткамеры, он написал многочисленные анатомические работы, публиковавшиеся в течение 25 лет ежегодно в трудах Петербургской Академии и написал не менее 1000 страниц, описания особо интересных, с его точки зрения, уродов, до сих пор неопубликованное.

Это наука о жизни. В настоящее время она представляет совокупность наук о живой природе.

Биология изучает все проявления жизни: строение, функции, развитие и происхождение живых организмов , их взаимоотношения в природных сообществах со средой обитания и с другими живыми организмами.

С тех пор как человек стал осознавать свое отличие от животного мира, он начал изучать окружающий его мир.

Сначала от этого зависела его жизнь. Первобытным людям необходимо было знать, какие живые организмы можно употреблять в пищу, использовать в качестве лекарств, для изготовления одежды и жилищ, а какие из них ядовиты или опасны.

С развитием цивилизации человек смог позволить себе такую роскошь, как занятие наукой в познавательных целях.

Исследования культуры древних народов показали, что они имели обширные знания о растениях, животных и широко их применяли в повседневной жизни.

Современная биология - комплексная наука , для которой характерно взаимопроникновение идей и методов различных биологических дисциплин, а также других наук - прежде всего физики, химии и математики.
Основные направления развития современной биологии. В настоящее время условно можно выделить три направления в биологии.

Во-первых, это классическая биология. Ее представляют ученые-натуралисты, изучающие многообразие живой природы . Они объективно наблюдают и анализируют все, что происходит в живой природе, изучают живые организмы и классифицируют их. Неправильно думать, что в классической биологии все открытия уже сделаны.

Во второй половине XX в. не только описано много новых видов, но и открыты крупные таксоны, вплоть до царств (Погонофоры) и даже надцарств (Архебактерии, или Археи). Эти открытия заставили ученых по-новому взглянуть на всю историю развития живой природы, Для настоящих ученых-натуралистов природа -- это самоценность. Каждый уголок нашей планеты для них уникален. Именно поэтому они всегда среди тех, кто остро чувствует опасность для окружающей нас природы и активно выступает в ее защиту.

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 ученым, стала теория, объясняющая органическое разнообразие.

В настоящее время изучение эволюции живых организмов активно продолжается. Синтез генетики и эволюционной теории привел к созданию так называемой синтетической теории эволюции. Но и сейчас еще есть много нерешенных вопросов, ответы на которые ищут ученые-эволюционисты.

Созданная в начале XX в. нашим выдающимся биологом Александром Ивановичем Опариным первая научная теория происхождения жизни была чисто теоретической. В настоящее время активно ведутся экспериментальные исследования данной проблемы и благодаря применению передовых физико-химических методов уже сделаны важные открытия и можно ожидать новых интересных результатов.

Новые открытия позволили дополнить теорию антропогенеза. Но переход от животного мира к человеку и сейчас еще остается одной из самых больших загадок биологии.

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.

Развитие биологии как науки. Современная биология уходит корнями в древность и связана с развитием цивилизации в странах Средиземноморья. Нам известны имена многих выдающихся ученых, внесших вклад в развитие биологии. Назовем 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: неодушевленный мир земли, воды и воздуха; мир растений; мир животных и мир человека. Он описал многих животных, положил начало систематике. В написанных им четырех 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 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.

В средние века господствующей идеологией была религия. Подобно другим наукам, биология в этот период еще 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.

Эпоха Возрождения является переходной от культуры средних веков к культуре нового времени. Коренные социально-экономические преобразования того времени сопровождались новыми открытиями в науке.

Самый известный ученый этой эпохи Леонардо да Винчи (1452 - 1519) внес определенный вклад и в развитие биологии.

Он изучал полет птиц, описал многие растения, способы соединения костей в суставах, деятельность сердца и зрительную функцию глаза, сходство костей человека и животных.

Во второй половине XV в. естественнонаучные знания начинают быстро развиваться. Этому способствовали географические открытия, позволившие существенно расширить сведения о животных и растениях. Быстрое накопление научных знаний о живых организмах вело к разделению биологии на отдельные науки.

В XVI-XVII вв. стали стремительно развиваться ботаника и зоология.

Изобретение микроскопа (начало XVII в.) позволило изучать микроскопическое строение растений и животных. Были открыты невидимые для невооруженного глаза микроскопически малые живые организмы - бактерии и простейшие.

Большой вклад в развитие биологии внес Карл Линней, предложивший систему классификации животных и растений,

Карл Максимович Бэр (1792-1876) в своих работах сформулировал основные положения теории гомологичных органов и закона зародышевого сходства, заложившие научные основы эмбриологии.

В 1808 г. в работе «Философия зоологии» Жан Батист Ламарк поставил вопрос о причинах и механизмах эволюционных преобразований и изложил первую по времени теорию эволюции.

Огромную роль в развитии биологии сыграла клеточная теория, которая научно подтвердила единство живого мира и послужила одной из предпосылок возникновения теории эволюции Чарлза Дарвина. Авторами клеточной теории считают зоолога Теодора Iванна (1818-1882) и ботаника Маттиаса Якоба Шлейдена (1804-1881).

На основе многочисленных наблюдений Ч. Дарвин опубликовал в 1859 г. свой основной труд «О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», в котором сформулировал основные положения теории эволюции, предложил механизмы эволюции и пути эволюционных преобразований организмов.

В XIX в. благодаря работам Луи Пастера (1822-1895), Роберта Коха (1843-1910), Ильи Ильича Мечникова в качестве самостоятельной науки оформилась микробиология.

XX век начался с переоткрытия законов Грегора Менделя, что ознаменовало собой начало развития генетики как науки.

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 XX в. появилось направление прикладных исследований - биотехнология. Это направление, несомненно, будет стремительно развиваться и в XXI в. Более подробно об этом направлении развития биологии вы узнаете при изучении главы «Основы селекции и биотехнологии».

В настоящее время биологические знания используются во всех сферах человеческой деятельности: в промышленности и сельском хозяйстве, медицине и энергетике.

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 ее невозможно. Таким образом, в настоящее время биология стала реальной производительной силой и рациональной научной основой отношений между человеком и природой.

Классическая биология. Эволюционная биология. Физико-химическая биология.

1. Какие направления в развитии биологии вы можете выделить?
2. Какие великие ученые древности внесли заметный вклад в развитие-биологических знаний?
3. Почему в средние века о биологии как науке можно было говорить лишь условно?
4. Почему современную биологию считают комплексной наукой?
5. Какова роль биологии в современном обществе?
6. Подготовьте сообщение на одну из следующих тем:
7. Роль биологии в современном обществе.
8. Роль биологии в космических исследованиях.
9. Роль биологических исследований в современной медицине.
10. Роль выдающихся биологов - наших соотечественников в развитии мировой биологии.

Насколько изменились взгляды ученых на разнообразие живого, можно продемонстрировать на примере разделения живых организмов на царства. Еще в 40-е годы XX столетия все живые организмы делились на два царства: Растения и Животные. В царство растений включались также бактерии и грибы. Позднее более детальное изучение организмов привело к выделению четырех царств: Прокариоты (Бактерии), Грибы, Растения и Животные. Данная система приводится в школьной биологии.

В1959 г. было предложено делить мир живых организмов на пять царств: Прокариоты, Протисты (Простейшие), Грибы, Растения и Животные.

Данная система часто приводится в биологической (особенно переводной) литературе.

Разработаны и продолжают разрабатываться и другие системы, включающие 20 и более царств. Например, предложено выделить три надцарства: Прокариоты, Археи (Архебактерии) и Эукариоты, Каждое надцарство включает несколько царств.

Каменский А. А. Биология 10-11 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 10 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 10 класса