БИОЛОГИЯ.

БИОЛОГИЯ. Содержание:

Введение

Система биологических наук

Краткий исторический очерк

Уровни организации и изучения жизненных
явлений

Некоторые проблемы современной биологии

Значение биологии для сельского и промыслового
хозяйства, медицины

Заключение

Литература

Биология (от био... и ...логия),
совокупность
наук о живой природе. Предмет изучения Б.-все проявления жизни: строение
и функции живых существ и их природных сообществ, их распространение, происхождение
и развитие, связи друг с другом и с неживой природой. Задачи Б. состоят
в изучении всех биол. закономерностей, раскрытии сущности жизни и её проявлений
с целью познания и управления ими. Термин "Б." предложен в 1802 независимо
друг от друга двумя учёными -франц. Ж. Б. Ламарком и нем. Г. Р. Тре-виранусом.
Иногда термин "Б." употребляют в узком смысле, аналогичном понятиям экология
и биономия.
Введение

Осн. методы Б.: наблюдение, позволяющее
описать биол. явление; сравнение, дающее возможность найти закономерности,
общие для разных явлений (напр., особей одного вида, разных видов или для
всех живых существ); эксперимент, или опыт, в ходе которого исследователь
искусственно создаёт ситуацию, помогающую выявить глубже лежащие свойства
биол. объектов; наконец, исторический метод, позволяющий на основе данных
о совр. органич. мире и его прошлом познавать процессы развития живой природы.
В совр. Б. между этими осн. методами исследования нельзя провести строгой
границы; когда-то оправданное разделение Б. на описат. и эксперимент, разделы
теперь утратило своё значение.

Б. тесно связана со мн. науками и с практич.
деятельностью человека. Для описания и исследования биол. процессов Б.
привлекает химию, физику, математику, мн. технич. науки и науки о Земле
- геологию, географию, геохимию. Так возникают биол. дисциплины, смежные
с др. науками,- биохимия, биофизика и пр., и науки, в к-рые Б. входит как
составная часть, напр, почвоведение, включающее изучение процессов, протекающих
в почве под влиянием почвенных организмов, океанология и лимнология, включающие
изучение жизни в океанах, морях и пресных водах.

В связи с выходом Б. на передовые рубежи
естествознания, ростом значения и относит, роли Б. среди др. наук, в частности
в качестве производит, силы общества, 2-ю пол. 20 в. часто называют "веком
Б.". Огромно значение Б. для формирования последовательно материалистич.
мировоззрения, для доказательства естественноисторич. происхождения всех
живых существ и человека с присущими ему высшими формами разумной деятельности,
для искоренения веры в сверхъестественное и изначальную целесообразность
(теология и телеология). Важную роль играет Б. в познании человека и его
места в природе. По словам К. Маркса, Б. и разработанное в её недрах эволюционное
учение дают естественноисторич. основу материалистич. взглядам на развитие
общества. Победа эволюционной идеи в 19 в. покончила в науке с верой в
божественное сотворение живых существ и человека (креационизм). Б.
доказывает, что в основе жизненных процессов лежат явления, подчиняющиеся
законам физики и химии. Это не исключает наличия в живой природе особых
биол. закономерностей, к-рые, однако, не имеют ничего общего с представлением
о существовании непознаваемой "жизненной силы" -vis vitalis (см. Витализм).
Т.
о., благодаря прогрессу Б. рушатся главные опоры религиозного мировоззрения
и филос. идеализма. Методелогич. основой совр. Б. является диалектический
материализм. Даже исследователи, далёкие от утверждения материализма
в филос. концепциях, своими работами подтверждают принципиальную познаваемость
живой природы, вскрывают объективно существующие закономерности и проверяют
правильность познания опытом, практикой, т. е. стихийно стоят на материалистич.
позициях.

Вскрываемые Б. закономерности -важная составная
часть совр. естествознания. Они служат основой медицины, с.-х. наук, лесного
х-ва, звероводства, охотничьего и рыбного х-ва. Использование человеком
богатств органич. мира строится на принципах, вскрываемых Б. Данные Б.,
относящиеся к ископаемым организмам, имеют значение для геологии. Мн. биол.
принципы применяют в технике. Использование атомной энергии, а также космич.
исследования потребовали создания и усиленного развития радиобиологии и
космич. Б. Только на основе биол. исследований возможно решение одной из
самых грандиозных и насущных задач, вставших перед человечеством,- планомерной
реконструкции биосферы Земли с целью создания оптимальных условий
для жизни увеличивающегося населения планеты.
Система биологических наук

Система биол. наук чрезвычайно многопланова,
что обусловлено как многообразием проявлений жизни, так и разнообразием
форм, методов и целей исследования живых объектов, изучением живого на
разных уровнях его организации. Всё это определяет условность любой системы
биол.наук. Одними из первых в Б. сложились науки о животных - зоология
и
растениях - ботаника, а также анатомия и физиология человека - основа
медицины. Другие крупные разделы Б., выделяемые по объектам исследования,
- микробиология - наука о микроорганизмах, гидробиология -наука
об организмах, населяющих водную среду, и т. д. Внутри Б. сформировались
более узкие дисциплины; в пределах зоологии - изучающие млекопитающих -
териология,
птиц - орнитология, пресмыкающихся и земноводных -герпетология,
рыб и рыбообразных -ихтиология, насекомых - энтомология,
клещей - акарология, моллюсков - малакология,
простейших
- протозоология; внутри ботаники - изучающие водоросли - альгология,
грибы - микология, лишайники - лихенология, мхи - бриология, деревья
и кустарники - дендрология и т. д. Подразделение дисциплин иногда
идёт ещё глубже. Многообразие организмов и распределение их по группам
изучают систематика животных и систематика растений.
Б. можно
подразделить на неонтологию, изучающую совр. органич. мир, и палеонтологию
-науку о вымерших животных (палеозоология)
и растениях (палеоботаника).

Др. аспект классификации биол. дисциплин
- по исследуемым свойствам и проявлениям живого. Форму и строение организмов
изучают морфологич. дисциплины; образ жизни животных и растений и их взаимоотношения
с условиями внешней среды - экология; изучение разных функций живых
существ - область исследований физиологии животных и физиологии
растений; предмет исследований генетики - закономерности наследственности
и
изменчивости; этологии -закономерности поведения животных; закономерности
индивидуального развития изучает эмбриология или в более широком совр.
понимании - биология развития; закономерности историч. развития
-эволюционное учение. Каждая из назв. дисциплин делится на ряд более
частных (напр., морфология - на функциональную, сравнительную и др.). Одновременно
происходит взаимопроникновение и слияние разных отраслей Б. с образованием
сложных сочетаний, напр, гисто-, цито- или эмбриофизиология, цитогенетика,
эволюционная и экологическая генетика и др. Анатомия изучает строение
органов и их систем макроскопически; микроструктуру тканей изучает
гистология,
клеток - цитология, а строение клеточного ядра - кариология.
В то же время и гистология, и цитология, и кариология исследуют не
только строение соответствующих структур, но и их функции и биохимич. свойства.

Можно выделить в Б. дисциплины, связанные
с использованием определённых методов исследования, например биохимию,
изучающую
осн. жизненные процессы химич. методами и подразделяемую на ряд разделов
(биохимия животных, растений и т. п.), биофизику, вскрывающую значение
физич. закономерностей в процессах жизнедеятельности и также подразделяемую
на ряд отраслей. Биохимич. и биофизич. направления исследований зачастую
тесно переплетаются как между собой (напр., в радиационной биохимии), так
и с др. биол. дисциплинами (напр., в радиобиологии). Важное значение
имеет биометрия, в основе к-рой лежат математич. обработка биол.
данных с целью вскрытия зависимостей, ускользающих при описании единичных
явлений и процессов, планирование эксперимента и др.; теоретич. и математич.
Б. позволяют, применяя логич. построения и математич. методы, устанавливать
более общие биол. закономерности.

В связи с изучением живого на разных уровнях
его организации выделяют молекулярную биологию, исследующую жизненные
проявления на субклеточном, молекулярном уровне; цитологию и гистологию,
изучающие клетки и ткани живых организмов; популяционно-видовую Б. (систематику,
биогеографию, популяционные направления в генетике и экологии), связанную
с изучением популяций как составных частей любого вида организмов;
биогеоценологию,
изучающую высшие структурные уровни организации жизни на Земле, вплоть
до биосферы в целом. Важное место в Б. занимают как теоретич., так и практич.
направления исследований, резкую границу между к-рыми трудно провести,
т. к. любое теоретич. направление неизбежно связано (прямо или косвенно,
в данный момент или в будущем) с выходами в практику. Теоретич. исследования
делают возможными открытия, революционизирующие мн. отрасли практич. деятельности,
они обеспечивают успешное развитие прикладных дисциплин, напр. пром. микробиологии
и технич. биохимии, защиты растений, растениеводства и животноводства,
охраны природы, дисциплин медико-биол. комплекса (паразитология, иммунология
и т. д.). В свою очередь, отрасли прикладной Б. обогащают теорию новыми
фактами и ставят перед ней задачи, определяемые потребностями общества.
Из практически важных дисциплин быстро развиваются бионика (изучение
технич. приложений биол. закономерностей),
космическая биология (изучение
биол. действия факторов мирового пространства в проблем освоения космоса),
астробиология или экзобиология
(исследование жизни вне Земли).
Изучением человека как продукта и объекта биол. эволюции занимается ряд
биол. дисциплин - антропология, генетика и экология человека, мед.
генетика, психология,- тесно связанных с социальными науками.

Особо следует выделить неск. фундаментальных
областей Б., исследующих наиболее общие, присущие всем живым существам
закономерности и составляющих основу совр. общей Б. Это наука об осн. структурно-функциональной
единице организма - клетке, т. е. цитология; наука о явлениях воспроизведения
и преемственности морфо-физиологич. организации живых форм - генетика;
наука об онтогенезе - биология развития; наука о законах историч. развития
органич. мира - эволюционная теория, а также физико-химич. Б. (биохимия
и биофизика) и физиология, изучающие функциональные проявления, обмен веществ
и энергии в живых организмах. Из приведённого далеко не полного перечня
биол. дисциплин видно, как велико и сложно здание совр. Б. и как прочно
вместе с соседними науками, изучающими закономерности неживой природы,
оно связано с практикой.
Краткий исторический очерк

Совр. Б. уходит корнями в древность. Древние
цивилизации на В. и Ю. Азии (Китай, Япония, Индия) развивались самобытным
путём и не оказали прямого влияния на европ. науку. Совр. Б. берёт начало
в странах Средиземноморья (Древний Египет, Древняя Греция). Первые систематич.
попытки осмыслить явления жизни были сделаны др.-греч., а в дальнейшем
др.-рим. натурфилософами и врачами (начиная с6 в. дон. э.). Особенно большой
вклад в развитие Б. внесли Гиппократ, Аристотель и Гален. В ср. века накопление
биол. знаний диктовалось в осн. интересами медицины. Растения изучались
преим. в связи с их лекарственными свойствами. Вскрытия человеч. тела были
запрещены, и преподававшаяся по Галену анатомия была в действительности
анатомией животных, гл. обр. свиньи и обезьяны. Аристотель был осн. философским
авторитетом церкви, однако многие его произведения игнорировались, а иногда
запрещались. В эпоху Возрождения получили распространение соч. античных
натуралистов, а также энциклопедистов средневековья, писавших о природе.
Географич. открытия, связанные с путешествиями в страны Средиземноморья,
а затем и к берегам Африки и вокруг неё (1497), открытие Сев. Америки (1492)
и др. обогатили знания о мире растений и животных. Способствовало этому
и создание ботанич. садов при ун-тах и зверинцев.

Первые ботанич. труды были комментариями
к соч. антич. учёных Теофра-ста, Диоскорида и Плиния Старшего. В дальнейшем
появляются оригинальные "травники" - перечни лекарственных растений с их
кратким описанием и изображением. Растения делили на деревья, кустарники
и травы. Лишь итал. ботаник А. Чезальпино сделал попытку (1583) создания
классификации на основе строения семян, цветков и плодов. У Чезальпино
имеются зачатки учения о метаморфозе, а также понятий рода и вида. Многотомные
компилятивные энциклопедии были составлены по зоологии: "История животных"
швейц. учёного К. Геснера (т. 1-5, 1551-87) и серия монографий (13
тт., 1599-1616) итал. учёного У. Альдрованди. Появились описания "заморских"
животных, осн. на наблюдениях в природе и на посещении далёких стран, франц.
учёного Г. Ронделе, итал. - И. Сальвиани - о рыбах и мор. животных, и особенно
франц. натуралиста П. Белона - о рыбах и птицах, а также о животных Бл.
Востока. Белой впервые попытался сопоставить строение птицы и человека,
изобразив рядом их скелеты (1555).

Блестящие успехи анатомии в эпоху Возрождения
были связаны с внедрением анатомирования человеческого тела в практику
как преподавания, так и исследования. Факты несоответствия реальных наблюдений
книжным, основанным на авторитете Галена, решился опубликовать флам. учёный
А. Везалий в своём труде "О строении человеческого тела" (1543). Опровержение
утверждения Галена о наличии пор в стенке сердца, разделяющей его желудочки,
показало несостоятельность теории движения крови по Галеиу и подвело к
выводу о существовании малого круга кровообращения. Этот вывод сделали
исп. учёный М. Сервет (1553), а вслед за ним итал.- Р. Колумб (1559).

Труды анатомов подготовили великое открытие
17 в.- учение У. Гарвея о кровообращении (1628) - образец физиол. исследования
на основе количественных измерений и применения законов гидравлики в соответствии
с нарождающимся механич. направлением в медицине. Виднейшими представителями
ятромеханики были итал. учёные С. Санторио, пытавшийся на себе проверить
количественную сторону обмена веществ в теле человека (1614), и Дж. Борелли,
стремившийся объяснить законами механики все формы движения животных (1680),
в т. ч. мышечное сокращение и пищеварение. Эти объяснения наталкивались
на непреодолимые трудности и находились в оппозиции к ятрохимич. направлению
(см. Ятрохимия), объяснявшему все жизненные процессы на основе учения
о ферментациях (брожениях), развитого в 16 в. нем. врачом и химиком Ф.
Парацельсом. Учение о ферментациях объясняло и издавна допускавшееся самозарождение,
а также зарождение и развитие, совершающиеся якобы путём смешения семенных
жидкостей при оплодотворении. Даже Гарвей, провозгласивший осн. принципом
размножения животных положение "всё из яйца" (1651), допускал самозарождение
для низших животных, у к-рых не были обнаружены яйца. Эксперименты итал.
учёного Ф. Реди (1668), показавшего, что "самозарождение" личинок мух в
гниющем мясе объясняется развитием последних из отложенных мухами яиц,
в то время ещё не решили окончательно вопроса.

С созданием микроскопа (17 в.) возможности
изучения живых существ расширились и углубились. Плеяда блестящих микроскопистов
открывает клеточное и волокнистое строение растений (англ, учёный Р. Гук,
1665; итал.- М. Мальпиги, 1675-79; англ.-Н. Грю, 1671-82), мир микроскопических
существ, эритроциты и сперматозоиды (голл.- А. Левен-гук, 1673 и позже),
изучает строение и развитие насекомых (Мальпиги, 1669; голл.- Я. Сваммердам,
1669 и позже), движение крови в капиллярах (Мальпиги, 1661), обнаруживает
яйца у рыб и фолликулы в яичниках млекопитающих, принимаемые за яйца (дат.-Н.
Стено, 1667: голл.- Р. де Грааф, 1672), устанавливает половые различия
у растений (англ.- Т. Миллингтон, 1676; нем. -Р. Камерариус, 1694). Эти
открытия привели к возникновению двух ошибочных направлений в эмбриологии
- овистов и анималькулистов (сперматистов), отрицавших участие одного из
полов в оплодотворении. Обе точки зрения сходились на том, что истинного
развития в действительности не происходит, но, по одной, в яйце, по другой,
в сперматозоиде заключён готовый миниатюрный зародыш будущего организма
(см. Преформизм). Теория эпигенеза, сформулированная Аристотелем
и Гарвеем, была отклонена как наивная и механистическая.

Искусств, системы растений попытались построить
англ, учёный Дж. Рей, описавший в своей "Истории растений" (1686-1704)
св. 18 тыс. растений, сгруппированных в 19 классов, и франц.-Ж. Турнефор,
распределивший их по 22 классам (1700). Рей определил понятие "вид" и,
использовав труды англ, учёного Ф. Уиллоби, дал классификацию позвоночных,
осн. на анатомо-физиол. признаках (1693).

18 век. Всеобъемлющую для того времени
"Систему природы" (1735), осн. на признании неизменности изначально сотворённого
мира, предложил швед, натуралист К. Линней. Свою систему растений, названную
им "сексуальной", он построил, исходя из числа тычинок и др. признаков
цветков. Его классификация животных была более естественной и строилась
с учётом их внутренних особенностей. Линней выделил класс млекопитающих,
в к-рый он правильно включил китов, а также человека, отнесённого им вместе
с обезьянами к отряду приматов. Огромная заслуга Линнея - введение бинарной
номенклатуры с двойным наименованием (по роду и виду) каждой формы растений
и животных. Искусств, система Линнея не удовлетворяла мн. ботаников, пытавшихся
найти "естественную" систему растений, в соответствии с их сходством и
"сродством". Франц. ботаник Б. Жюсьё осуществил её (1759) лишь в виде насаждений
в Королевском саду в Трианоне (Версаль), а франц. учёный М. Адансон пытался
создать естеств. систему семейств растений (1763). Завершил эти попытки
франц. ботаник А. Л. Жюсьё в своём труде "Роды растений, расположенные
по естественным порядкам" (1789). Враждебную позицию по отношению ко всяким
системам, в т. ч. и Линнея, занял франц. натуралист Ж. Бюффон. Его "Естественная
история", 36 тт. к-рой он успел опубликовать (1749-88), включает описание
не только животных и человека, но и минералов и историю прошлого Земли.
Бюффон искал единства в плане строения животных, строил догадки о прошлом
животного мира и пытался объяснить сходство близких форм их происхождением
друг от друга. Т. о., трансформизм Бюффона был ограниченным, но
и от него он был вынужден отречься под угрозой отлучения от церкви (1751).
Идеи Бюффона относительно размножения и развития организмов имели большое
значение для опровержения учения о преформации. Они знаменовали возврат
к учению о двух семенных жидкостях, участвующих в оплодотворении (1749).
Бюффон пытался возродить и антич. концепцию пангенезиса, утверждая,
что в семенной жидкости собираются "органические молекулы", представляющие
все части тела. Развитие особи франц. учёный П. Мопертюи (1744) и Бюффон
объясняли силами притяжения и отталкивания между органич. молекулами. Возрождению
учения об эпигенезе больше всех способствовал рус. акад. К. Ф. Вольф (1759-68).
Развитие он объяснял действием некоей "существенной силы", обеспечивающей
движение питат. соков в зародышах. Вольф приписывал этой силе физич. свойства
притяжения и отталкивания, по аналогии с силой тяготения (1789). Т. о.,
это была не виталистич. концепция, а своеобразная реакция на "механическую"
медицину. Начало этому положил нем. врач и химик Г. Шталь, противопоставивший
свою теорию анимизма (1708) концепциям человека-машины, управляемой
флюидами. Приписывая "душе" управление всей жизнедеятельностью организма,
он исходил из фактов зависимости физиол. реакций от нервно-психич. воздействий.
Его учение о "жизненном тонусе", берущее начало от принципа "раздражимости"
(англ, учёный Ф. Глиссон, 1672), получило дальнейшее развитие в учении
нем. физиолога А. Галлера о раздражимости (1753). Экспериментально показав
различие между сократимостью мышечных волокон и способностью нервов и мозга
проводить раздражения, Галлер приписал их действию двух "сил", присущих
самим волокнам и тканям организма. Вслед за Галлером чеш. анатом и физиологи.
Про-хаска допускает наличие единой "нервной силы", обеспечивающей без участия
мозга как восприятие возбуждения, так и передачу его двигательным органам
(1784). Такое же истолкование получили и сенсационные опыты итал. учёного
Л. Гальвани, обнаружившего "животное электричество" (1791), что привело
в дальнейшем к развитию электрофизиологии (нем. физиолог А. Гумбольдт,
1797; итал.- К. Маттеуччи, 1840; нем.-Э. Дюбуа-Реймон, 1848).

В области физиологии дыхания много сделали
англ, учёный Дж. Пристли, показавший (1771-78) в опытах на растениях, что
они выделяют газ, способствующий горению и необходимый для дыхания животных,
а также франц.-А. Лавуазье, П. Лаплас и А. Сеген, выяснившие свойства кислорода
в окислит, процессах и роль его в дыхании и образовании животного тепла
(1787-90). Роль солнечного света в способности зелёных листьев выделять
кислород, используя углекислый газ из воздуха, установили голл. врач Я.
Ингенхауз (1779), швейц. учёные Ж. Сенебье (1782) и Н. Соссюр (1804). В
кон. 18 в. начинают широко изучать вещества, выделяемые из животных и растений,
закладывая тем самым основы будущей органич. химии (открытие мочевины,
холестерина, органич. кислот и др.).

Рус. акад. И. Кёльрёйтер окончательно доказал
наличие пола у растений, а своими работами по гибридизации показал
участие в оплодотворении и развитии как яйцеклеток, так и пыльцы растений
(1761 и позже). В конце века итал. учёный Л. Спалланцани провёл точные
опыты, опровергшие возможность самозарождения.

Идеи историч. развития органич. мира всё
настойчивее возникают во 2-й пол. 18 в. Ещё нем. философ Г. В. Лейбниц
провозгласил принцип градации живых существ и предсказал существование
переходных форм между растениями и животными. Открытие швейц. натуралистом
А. Трамбле пресноводных полипов (1744) рассматривалось как нахождение таких
"зоофитов". Дальнейшее развитие принцип градации получил в идее "лестницы
существ" от минералов до человека, к-рая для одних (швейц. натуралист III.
Бонне, 1745, 1764) была иллюстрацией идеальной непрерывности в строении
существ, а для др. (франц. философ Ж. Б. Робине, 1768; рус. писатель А.
Н. Радищев, 1792-1796)-свидетельством реально происшедшего превращения
живых существ. Бюффон (1749, 1778) построил смелую гипотезу об истории
Земли, длительность к-рой он исчислял в 80-90 тыс. лет и делил на 7 периодов;
лишь в последние периоды появляются на Земле растения, затем животные и,
наконец, человек. Бюффон допускал превращение одних форм в другие под влиянием
климата, почвы и питания. Мопертюи (1750) высказывал догадки о роли элиминации
форм, не приспособленных к существованию.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я