Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЛЕКЦИЯ № 1 Биология – краткий обзор развития науки.

План:

1. Предмет и задачи биологии.

2. Методы исследования в биологии.

3. Значение биологии, ее связь с другими науками.

Введение курса «биология с основами экологии в программы подготовки специалистов небиологического профиля обусловлено требованием времени. С одной стороны – это необходимость формирования у студентов целостного естественнонаучного мировоззрения и биологического мышления, а с другой – осознание современными людьми в условиях все возрастающего антропогенного воздействия необходимости бережного отношения к природе, сохранения биоразнообразия и самой жизни на Земле.

Биологией называется наука, которая занимается изучением жизни во всех ее проявлениях, а также свойств живого вооб­ще. Название ее образуется из двух греческих слов: «биос» - жизнь и «логос»— знание, учение, наука.

Из определения видно, что понятие это в известной мере абстрактное. С одной стороны, перед нами сразу же возникает огромное количество вопросов и главные из них: «Что такое жизнь?» и «Что такое живое?». Привести же простое, четкое определение жизни как реально существующего явления ни биологи, ни философы не в состоянии. Можно лишь выделить отдельные черты, признаки или критерии, на основании кото­рых мы можем отделить живое от неживого.

Как известно, любая наука имеет соб­ственный предмет изучения, методы, задачи и цели. Однако многообразие живой природы велико. Поэтому о биологии говорят как о комплексе наук, значительно отличаю­щихся одна от другой. При этом все они непосредственно свя­заны с изучением живого и объединяются в единую систему биологических наук. В рамках этой системы группы дисциплин можно разделить по различным направлениям исследований. В частности эти направления изучают:

1) систематические группы;

2) различные уровни организации живой материи;

3) структуры свойств и проявлений индивидуальной жиз­ни;

4) структуры, свойств и проявлений коллективной жизни и сообществ живых организмов;

5) практическое использование биологического знания;

6) методы исследований и связи с другими науками.

Изучением систематических групп занимаются : ви­русология — наука о вирусах; микробиология — наука, занима­ющаяся изучением микроорганизмов; микология — наука о гри­бах; ботаника (или фитология) — наука о растениях; зоология — наука о животных; антропология — наука о человеке.

При этом каждая из дисциплин делится на ряд более узких направлений в зависимости от объекта исследований. Напри­мер, зоология объединяет такие науки, как: протозоология — наука о простейших (одноклеточных) животных, малакология — наука о моллюсках, энтомология — наука о насекомых, те­риология — наука о млекопитающих, и др. В ботанике выделя­ются: альгология — наука о водорослях, лихенология — наука о лишайниках, бриология — наука о мхах, и др.

Кроме того, в зоологии и ботанике выделяются науки, изу­чающие отдельные стороны жизни животных и растений, — их строение (морфология, анатомия, гистология), развитие (эм­бриология, эволюция и филогения), жизнедеятельность (фи­зиология и биохимия животных и растений), распространение (зоогеография и фитогеография).

Разные уровни организации живого изучают: молекулярная биология — наука, исследующая общие свойства и проявления жизни на молекулярном уровне, цитология — наука о клетках, гистология — наука о тканях.

По структуре, свойствам и проявлениям жизни отдельных организмов следует различать:

· анатомию — науку о внутреннем строении,

· морфологию — науку о внеш­нем строении,

· физиологию — науку о жизнедеятельности це­лостного организма и его частей,

· генетику — науку о законах наследственности и изменчивости организмов и методах уп­равления ими.

Отдельно можно выделить науки о развитии живой мате­рии. Сюда обычно относят биологию индивидуального разви­тия организмов, включающую эмбриологию (наука о предзародышевом развитии, оплодотворении, зародышевом и личи­ночном развитии организмов), а также теорию эволюции или эволюционное учение (комплекс знаний об историческом раз­витии живой природы).

· Изучением коллективной жизни и сообществ живых орга­низмов занимаются: этология — наука о поведении животных,

· экология — наука об отношениях различных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с ок­ружающей средой.

Как самостоятельные разделы экологии рас­сматривают: биоценологию — науку о сообществах живых орга­низмов, популяционную биологию — отрасль знаний, изучаю­щую структуру и свойства популяций, и др. Биогеография за­нимается изучением общих вопросов географического рас­пространения живых организмов.

Фактор времени при рассмотрении живого учитывают па­леонтология — наука о развитии жизни в прошлые геологичес­кие времена и неонтология — наука о развитии жизни в насто­ящее время.

По методам исследований обычно выделяют биохимию, изучающую входящие в состав организмов химические веще­ства, их структуру, распределение, превращения и функции; биофизику — науку о физических и физико-химических явле­ниях в живых организмах. Из биофизики в последнее время выделились как самостоятельные науки биоакустика, биомете­орология, биомеханика, биоэнергетика, радиобиология. Пла­нированием количественных биологических экспериментов и обработкой результатов методами математической статистики занимается биометрия, являющаяся также одним из важней­ших разделов биологии.

Наиболее общим и важным для биологических ис­следований является а) исторический метод, позволяющий проанализировать весь ход развития и становления изучаемого объекта. Другим важным и очень распространенным методом в биологии является б) наблюдение. Каждый исследователь дол­жен обладать известным трудолюбием в наблюдении и сборе фактов. Но простое наблюдение без анализа не предоставляет нам нужного количества полезной информации. Метод в) экспе­римента позволяет в контролируемых и управляемых услови­ях изучать явления природы и в этом смысле является очень удобным, а поэтому чрезвычайно распространенным. Иссле­дование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и г) изучения моделей ихфункционированиятак­же широко используется в биологии. По существу, на идее моделирования базируется любой метод, однако неизбежным следствием при этом является упрощение рассматриваемого явления или объекта.

В зависимости от того, в какой именно области человеческой деятельности используются биологические знания, выделяют такие дисциплины, как биотехнология — совокупность промыш­ленных методов, позволяющих использовать живые организ­мы и отдельные их части для производства ценных для чело­века продуктов (аминокислот, белков, витаминов, ферментов, антибиотиков, гормонов и др.); агробиология — комплекс зна­ний о возделывании сельскохозяйственных культур. В этой связи следует назвать также животноводство, ветеринарию, фитопатологию, медицинскую биологию, биологию охраны природы.

Естественно, такая классификация биологических наук в значительной степени условна и не дает представления обо всем многообразии биологических дисциплин.

Биологические науки теснейшим образом связаны с физи­кой, химией, математикой, геологией, географией и принадле­жат к единому комплексу естественных наук, т. е. наук о при­роде. Всех их объединяет не только предмет изучения — при­рода, но и методы, которыми пользуются исследователи для выяснения тех или иных закономерностей.

Для чего необходимо изучать биологию? В тексте одной из лекций Томаса Гексли есть такие строки: «Для человека, не знакомого с естественной историей, пребывание среди приро­ды подобно посещению художественной галереи, где 90% всех удивительных произведений искусства повернуты лицом к сте­не. Познакомьте его с основами естественной истории — и вы снабдите его путеводителем к этим шедеврам, достойным быть обращенными к жаждущему знания и красоты человечес­кому взгляду». Помимо такой познавательной и эстетической стороны биологические знания имеют и чисто практическое применение во многих областях человеческой деятельности.

Биологические знания активно используются в пищевой промышленности, фармакологии, производстве товаров народ­ного потребления. В сельском хозяйстве важнейшей пробле­мой является создание высокоурожайных сортов растений и высокопродуктивных пород животных, а также разработка на научной основе оптимальных условий культивирования расте­ний и содержания скота.

В конце концов, и сам человек является живым организмом, поэтому биология является теоретической основой таких наук, как медицина, психология, социология и других.

Как никогда остро сегодня стоят проблемы взаимо­отношений человека с окружающей его средой, рационального использования ресурсов и охраны природы. Практика показа­ла, что элементарное незнание законов биологии приводит к тяжелейшим, иногда необратимым последствиям как для са­мой природы, так и для человека. Настало время, когда мы сами должны решить, сохранить ли нам окружающий нас мир и тем самым выжить, или погибнуть в экологической катаст­рофе. В будущем, по мере роста численности населения, зна­чение биологии еще более возрастет. Уже сейчас острыми яв­ляются проблемы продовольственного обеспечения. То же са­мое можно сказать о производстве лекарственных препаратов, медицинском обслуживании, так как с ростом численности населения частота возникновения тех или иных заболеваний резко повышается.