Объект изучения биологии кратко

Обновлено: 28.06.2024

Что изучает наука биология? Разнообразные живые существа населяют нашу планету: растения, животные, бактерии, грибы. Количество видов живых существ превышает два миллиона. Одних мы встречаем в повседневной жизни, а у других настолько мелкие размеры, что невооружённым глазом увидеть их невозможно.

Организмами освоены различные жизненные территории: их можно найти как в морских глубинах, так и в маленьких лужах, в толще почвы, на поверхности и внутри других живых организмов.

Всё их разнообразие изучает наука биология.

Биология – это наука, изучающая жизнь во всех проявлениях. Предметом её исследования являются разнообразие организмов, их строение и процессы жизнедеятельности, элементарный состав и взаимосвязи с окружающей средой, а также многие другие разнообразные проявления жизни.

В зависимости от изучаемых обьектов в биологии выделяют ряд направлений:

вирусологию;
микробиологию;
ботанику;
зоологию;
антропологию и др.

Эти науки исследуют особенности строения, развития, жизнедеятельности, происхождения, свойства, разнообразие и распространение по земному шару каждого отдельного вида.

В зависимости от структуры, свойств и проявлений индивидуальной жизни изучаемых организмов в биологии выделяют:

Анатомию и морфологию – изучают строение и формы организмов;
Физиологию – анализируются функции живых организмов, их взаимосвязь и зависимость от условий (как внешних, так и внутренних);
Генетику – изучаются закономерности наследственности и изменчивости организмов;
Биологию развития - изучаются закономерности развития органического мира в процессе эволюции;
Экологию – изучает способ жизни растений и животных и их взаимосвязь с окружающей естественной средой.
Биохимия и биофизика изучают химический состав биологических систем, их физическую структуру, физико-химические процессы и химические реакции.

Готовые работы на аналогичную тему

Установить незаметные при описаниях единичных процессов и явлений закономерности даёт возможность биометрия, метиоды которой заключаютсяв в совокупности приёмов планирования и обработки результатов биологических исследований методами математической статистики.

Молекулярная биология на молекулярном уровне изучает жизненные явления; структуру и функции клеток, тканей и органов – цитология, гистология и анатомия; популяции и биологические особенности всех организмов, входящих в их состав, - генетика популяций и экология, изучением закономерностей формирования, функционирования, взаимосвязи и развития высших структурных уровней организации жизни вплоть до биосферы в целом – биогеоценология.

Разработкой закономерностей строения (структуры) и функционирования, единых для всех организмов независимо от систематического положения, занимается общая биология.

Основные методы научных исследований в биологии

Биология как и любая другая наука имеет свои научные методы исследований. То есть эти методы представляют набор приёмов и операций для построения системы научных знаний.

Биология (греч. bio — жизнь и logos — знание, учение, наука) — наука о живой природе. Термин биология был предложен в 1802 году Ж. Б. Ламарком и Г. Р. Тревиранусом независимо друг от друга.

Многообразие живой природы настолько велико, что современная биология представляет собой комплекс биологических наук, значительно отличающихся одна от другой. При этом каждая имеет собственный предмет изучения, методы, цели и задачи.

Система биологических наук

Биологические науки можно разделить по направлениям исследований.

НАУКА	ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ
Науки, изучающие систематические группы живых организмов
Вирусология	Наука о вирусах
Микробиология	Наука о микроорганизмах
Микология	Наука о грибах
Ботаника (фитология)	Наука о растениях
Зоология	Наука о животных
Антропология	Наука о человеке
Науки, изучающие структуру, свойства и проявления жизни
Анатомия	Наука о внутреннем строении
Морфология	Наука о внешнем строении
Физиология	Наука о жизнедеятельности целостного организма и его частей
Генетика	Наука о наследственности и изменчивости организмов отдельных организмов
Науки, изучающие разные уровни организации всего живого
Молекулярная биология	Наука о свойствах и проявлении жизни на молекулярном уровне
Цитология	Наука о клетках
Гистология	Наука о тканях
Науки, изучающие структуру, свойства и проявления коллективной жизни и сообществ живых организмов
Экология	Наука об отношениях живых организмов между собой и с окружающей их средой
Биогеография	Наука о закономерностях географического распространения живых организмов
Науки о развитии живой материи
Биология индивидуального развития	Наука о развитии живого организма от момента его зарождения до смерти
Эволюционное учение	Наука об историческом развитии живой природы
Палеонтология	Наука о развитии жизни в прошлые геологические времена
Науки, использующие различные методы исследований
Биохимия (на стыке биологии и химии)	Наука о химических веществах и процессах в живых организмах
Биофизика (на стыке биологии и физики)	Наука о физических и физико-химических явлениях в живых организмах
Прикладные науки
Биотехнология	Совокупность методов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью живых организмов
Бионика	Разработка технических устройств по подобию живых систем
Растениеводство	Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных растений
Животноводство	Разработка технологий выращивания сельскохозяйственных животных
Ветеринария	Разработка технологий лечения сельскохозяйственных животных

Задачи биологии:

изучение закономерностей проявления жизни (строения и функций живых организмов и их сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и неживой природой);
раскрытие сущности жизни;
систематизация многообразия живых организмов.

Методы биологии

Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы.

Название метода	Характеристика
Метод наблюдения и описания	Сбор и описание фактов
Метод измерений	Измерение характеристик объектов
Сравнительный метод	Анализ сходства и различий изучаемых объектов
Исторический метод	Изучение хода развития исследуемого объекта
Метод эксперимента	Изучение явления природы в заданных условиях
Метод моделирования	Описание сложных природных явлений относительно простыми моделями
Метод прогнозирования	Предсказание будущего объекта или процесса

Связь биологии с другими науками. Биология принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе, и тесно связана с другими науками:

фундаментальными (математикой, физикой, химией);
естественными (геологией, географией, почвоведением);
общественными (психологией, социологией);
прикладными (биотехнологией, бионикой, растениеводством, охраной природы).

Значение биологии.

Биология является теоретической основой таких наук, как медицина, психология, социология.
Биологические знания используются в пищевой промышленности, фармакологии, сельском, лесном и промысловом хозяйствах.
Достижения биологии используются при решении глобальных проблем современности: взаимоотношения общества с окружающей средой, рационального природопользования и охраны природы, продовольственного обеспечения.

Уровни организации живой природы

Иерархичность организации живой материи позволяет условно подразделить её на ряд уровней. Уровень организации живой материи — это функциональное место биологической структуры определённой степени сложности в общей иерархии живого.
Выделяют следующие уровни организации живой материи.

Уровни организации живой материи

Уровень	Характеристика
Молекулярный (молекулярно-генетический)	На этом уровне живая материя организуется в сложные высокомолекулярные органические соединения, такие как белки, нуклеиновые кислоты и др.
Субклеточный (надмолекулярный)	На этом уровне живая материя организуется в органоиды: хромосомы, клеточную мембрану, эндоплазматическую сеть, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы, рибосомы и другие субклеточные структуры.
Клеточный	На этом уровне живая материя представлена клетками. Клетка является элементарной структурной и функциональной единицей живого.
Органно-тканевой	На этом уровне живая материя организуется в ткани и органы. Ткань — совокупность клеток, сходных по строению и функциям, а также связанных с ними межклеточных веществ. Орган — часть многоклеточного организма, выполняющая определённую функцию или функции.
Организменный (онтогенетический)	На этом уровне живая материя представлена организмами. Организм (особь, индивид) — неделимая единица жизни, её реальный носитель, характеризующийся всеми её признаками.
Популяционно-видовой	На этом уровне живая материя организуется в популяции. Популяция — совокупность особей одного вида, образующих обособленную генетическую систему, которая длительно существует в определённой части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Вид — совокупность особей (популяций особей), способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимающих в природе определённую область (ареал).
Биоценотический	На этом уровне живая материя образует биоценозы. Биоценоз — совокупность популяций разных видов, обитающих на определённой территории.
Биогеоценотический	На этом уровне живая материя формирует биогеоценозы. Биогеоценоз — совокупность биоценоза и абиотических факторов среды обитания (климат, почва).
Биосферный	На этом уровне живая материя формирует биосферу. Биосфера — оболочка Земли, преобразованная деятельностью живых организмов.

Необходимо отметить, что биогеоценотический и биосферный уровни организации живой материи выделяют не всегда, поскольку они представлены биокосными системами, включающими не только живое вещество, но и неживое. Также часто не выделяют субклеточный и органно-тканевой уровни, включая их в клеточный и организменный соответственно.

Биология – это наука, которая занимается изучением живых существ, их взаимодействием как друг с другом, так и неживой природой. Биология может считаться одной из частей более широкой дисциплины – естествознания, которое изучает вообще всю природу. Биология тесно связана с такими науками, как химия, физика, математика и даже география.

Объектом изучения биология являются все живые организмы, а также их взаимодействие друг с другом и окружающей средой.

Предметом изучения биологии выступают живые существа, их строение, функции и природные сообщества, которые они образуют.

У большинства живых существ есть много общего, поэтому ряд биологов изучает именно эти общие черты. Генетики исследуют процессы, связанные с наследственностью, цитология посвящена принципам работы клеток, эмбриология же изучает развитие организмов (например, старение человека или превращение гусениц в бабочек). Выделяют также физиологию, биохимию, биофизику, иммунологию, эпидемиологию, таксономию, паразитологию, эволюционную биологию и ещё несколько десятков дисциплин.

Особую нишу занимает экология, которая рассматривает взаимодействие живых существ друг с другом и со средой их обитания. Она, например, изучает пищевые цепочки в живом мире и показывает, как изменения численности одного вида может повлиять на численность других видов.

Если говорить о практической ценности биологии, то надо понимать, что на ней основана вся современная медицина. Врач любой специализации обязан иметь обширные знания в биологии. Однако также она нужна тем, кто занимается сельским хозяйством, производством продуктов питания и медикаментов, спортивным тренерам и фитнес-инструкторам. Даже дрессировщики в цирке используют какие-то специфические биологические знания. Наконец, политики (а значит, и все голосующие за них граждане) должны иметь какое-то представление об экологических процессах, так как деятельность человека кардинально влияет на биосферу Земли, а ответная реакция биосферы уже сказывается на жизни людей.

Растения

Людей окружает удивительный и многообразный мир живых организмов. Его изучает наука биология. Знания о природе помогают излечиться от болезней, получить пищу, продлить жизнь и сохранить окружающий мир.

Что такое биология и что она изучает

Биология – это наука о живых организмах. Формирование ее началось в древности, когда люди увидели, что одни животные и растения отличаются от других.

Область исследования ученых-биологов – все живое, от крошечных одноклеточных существ до сложных организмов. Изучается их появление на Земле, эволюция, жизнедеятельность, поведение, взаимодействие с окружающей средой, друг с другом и т.д.

Интересный факт: по оценкам биологов, на Земле обитает 1 миллион видов бактерий и 99% из них до сих пор не изучены.

Биология – это комплекс взаимосвязанных дисциплин: ботаника, зоология, генетика, экология и др. Именно широкая область изучения стала причиной появления специальных направлений в науке.

Детальная классификация живых организмов – результат работы ученых-биологов. Она наглядно демонстрирует многообразие природы Земли.

Долгое время способами изучения природы были наблюдение и скрещивание схожих видов между собой. К XVIII веку знаний о живых организмах стало уже довольно много. Современные ученые до сих пор часто к ним обращаются.

История изучения биологии

История изучения биологии начинается с древнегреческих философов Аристотеля и Галена. В эпоху Возрождения, с появлением книгопечатания, научные знания стали распространяться активнее. Во времена великих географических открытий путешественники обнаружили много новых видов растений и животных. Позже Линней и Бюффон классифицировали формы живых и ископаемых организмов.

Чарльз Дарвин – создатель теории об эволюции

С появлением микроскопии был открыт мир микроорганизмов, и заложены основы клеточной теории. В XIX веке стало развиваться учение об эволюции. Чарльз Дарвин создал свою теорию, в основе которой лежал естественный отбор.

В XX веке начала стремительно развиваться генетика. К 1930-м годам сформировалась современная эволюционная теория или неодарвинизм. Открытие ферментов подтолкнуло к изучению метаболизма. Ученые Уотсон и Крик открыли ДНК и началось развитие молекулярной биологии. К концу XX века расшифровали генетический код человека.

Чем дальше развивается наука, тем больше у нее специализаций, но все они объединяются в единое целое. Знания из одной области могут быть успешно применены во многих других.

Значение биологии

Биология помогает открывать новые лекарства и лечить болезни

Благодаря открытиям, сделанным в области биологии, люди смогли создать много полезного для себя:

изобрели лекарства от многих болезней;
вывели новые породы домашних животных и сорта сельскохозяйственных культур;
открыли способы борьбы с вредителями.

Знания об экологии помогают поддерживать баланс взаимодействия человека и природы. Без специальных исследований невозможно решить проблему загрязнения окружающей среды. Ученые работают над сохранением редких и исчезающих видов.

Биология не зря считается наукой будущего, потому что она побуждает людей бережно относиться к природе и соблюдать ее законы. Это ключ к гармонии человека с окружающей средой.

Биологические науки

Область изучения биологии очень широка. По мере накопления знаний появлялись новые, более узкие дисциплины. Обычно они классифицируются по типу исследуемых организмов.

Ботаника

Ботаника позволяет получить все необходимые данные о разных видах растений

Ботаника – это раздел биологии, изучающий растения. Долгое время наука описывала только внешний вид представителей флоры. Позже стали изучать происхождение, распространение, размножение, внутреннее строение, патологии растений.

Условно выделяют несколько подразделов в ботанике:

Систематика растений разделяет их на соподчиненные группы.
Морфология изучает форму представителей флоры в процессе развития.
Экология растений исследует влияние среды обитания и способы приспособления к внешним условиям.
Фитогеография изучает распространение по поверхности Земли.

Деление на подразделы условно. Их методы изучения часто пересекаются, а знания взаимно используются.

Физиология и биохимия растений не всегда относится к ботанике. Процессы, протекающие внутри представителей флоры и фауны, во многом схожи.

В ботанике для изучения используются методы наблюдения, сравнения, а также исторический и экспериментальный. Ученые собирают коллекции, наблюдают растения в природе или в лаборатории, проводят опыты в естественной или созданной среде.

Зоология

Зоология – важная наука, позволяющая лучше изучить животных

Зоология – это наука о животных и человеке. Она взаимосвязана с ветеринарией, медициной и сельским хозяйством.

Интересный факт: на планете Земля насчитывается 7,8 млн видов животных, 611 тысяч – грибов, 300 тысяч – растений. Зоологами описано около 15%. На изучение остальных видов животных может уйти около 500 лет.

Из-за большого разнообразия существ зоология имеет много вспомогательных дисциплин по объектам исследования: ихтиология, орнитология, териология, герпетология, нематология, арахнология и другие.

Микробиология помогает получить сведения о бактериях

Микробиология – это наука о микроскопических живых существах: одноклеточных, многоклеточных и бесклеточных (вирусах). Изучается их внешнее и внутреннее строение, происхождение, развитие, роль в экосистемах и систематика.

Возможность изучения таких мелких существ появилась с открытием микроскопии. В 1665 году Роберт Гук увидел первые растительные клетки. Всплеск новых открытий был отмечен в конце XIX века.

Используются следующие методы изучения микроорганизмов:

микроскопия;
культуральный – лабораторное выявление возбудителей заболеваний;
биологический – заражение и исследование лабораторных животных;
молекулярно-генетический (ПЦР, ДНК- и РНК-зонды и др.);
серологический – выявление антигенов и антител к ним.

Микробиология разделена на специальные дисциплины: общая, медицинская, промышленная, геологическая, космическая, сельскохозяйственная и ветеринарная.

Интересный факт: эритроциты (красные кровяные тельца) – это единственные клетки в человеческом организме, которые не имеют ядра.

Микология

Микология занимается изучением грибов

Микология – наука о грибах. Она долгое время была разделом ботаники. Эти науки до сих пор имеют много общего, потому что грибы долгое время относили к растениям.

Микология изучает систематику, распространение, морфологию, физиологию, генетику, биохимию и практическое применение. Грибы могут приносить как пользу, так и вред людям.

Использование в деятельности человека:

пищевая промышленность;
переработка отходов;
разработка лекарств;
объекты исследований.

порча продуктов питания и различных изделий;
возбудители заболеваний и аллергических реакций;
отравления и микотоксикозы.

Методы изучения биологии

Первыми методами исследования в биологии были наблюдение, сравнение, описание и классификация. С развитием науки и техники люди получили больше возможностей и способов изучения окружающего мира.

Наблюдение и описание с древних времен применяются разными учеными. Сейчас используется в том числе оптическая аппаратура. Метод подразумевает наблюдение, описание и анализ полученных знаний. Используется в ботанике, экологии, зоологии и генетике.
Сравнительный метод устанавливает родство разных видов в результате эволюции, закономерности появления и развития живых организмов. Используется в эмбриологии, палеонтологии и анатомии.
Эксперименты позволяют повторять одно и тоже явление несколько раз в необходимых условиях.
Исторический метод помогает найти закономерности происхождения и развития живых организмов.
Метод моделирования позволяет искусственно воспроизвести любой процесс. В том числе такой, который уже невозможно увидеть в живой природе.

Принципы биологии

Биология состоит из нескольких научных разделов, но все они объединены пятью принципами в одно целое.

Клеточная теория

Трехмерная модель органических клеток

Живые организмы состоят из одной или нескольких клеток и внеклеточного вещества. Это основополагающее утверждение теории. Клетки похожи по строению, хотя имеют разный размер и форму. Они размножаются делением существующих клеток. Многоклеточные организмы появляются на свет в результате оплодотворения яйцеклетки.

Клеточная теория описывает строение, размножение, функционирование и взаимодействие клеток друг с другом и окружающей средой.

Эволюция

Все живые организмы на Земле имеют одно происхождение. Это объясняет похожее строение клеток и процессы, происходящие в них. По Дарвину, развитие происходит в результате естественного (выживание в природе) или искусственного отбора (когда человек сам выводит новые породы животных и сорта растений).

Гены – элементарные единицы наследственности. Они передают форму и функции живых организмов из поколения в поколение. Совокупность генов – это генотип. Он хранится в одной или нескольких хромосомах, длинных цепочках ДНК. Число их у разных видов не повторяется.

Гены изменяются и могут мутировать в ответ на воздействие окружающей среды. Это может стать причиной патогенных процессов в организме и заболеваний. Все живые организмы на Земле обладают одинаковыми основными механизмами, предназначенными для копирования ДНК и синтеза белка.

Гомеостаз

Гомеостаз – это саморегуляция и сохранение постоянства внутренней среды живыми организмами. Например, тело человека поддерживает постоянную температуру в здоровом состоянии. С гомеостазом связаны и более глобальные процессы в биосистемах: растения поддерживают постоянную концентрацию кислорода в атмосфере Земли.

Энергия

Благодаря изучению энергии люди смогли найти альтернативные источники ее применения

Энергия – это непременное условие поддержания жизни всех организмов. Она получается из веществ, служащих пищей, или с помощью некоторых химических реакций. Растения путем фотосинтеза преобразуют солнечную энергию в химическую с помощью воды и минералов. Часть ее уходит на поддержание жизни, другая – теряется в виде отходов жизнедеятельности и тепла.

Интересный факт: за полчаса человеческое тело может произвести достаточно тепла, чтобы вскипятить 2 литра воды.

Кто такие биологи

Биолог должен разбираться в большом количестве дисциплин, чтобы преуспевать в профессии

Биолог – это человек, который занимается изучением растений и животных. Большинство ученых проводят исследования в достаточно узкой области:

Ботаники изучают и классифицируют растения, выявляют взаимосвязь растений с человеком, открывают новые виды.
Зоологи занимаются исследованием животных и их заболеваний, выведением новых видов. Эти ученые ищут способы сохранить исчезающие виды обитателей Земли.
Микробиологи в основном занимаются поиском методов борьбы с заболеваниями. Они изучают различные микроорганизмы и их взаимодействие.

У профессии ученого-биолога есть свои плюсы и минусы. Сначала рассмотрим положительные черты:

Возможность путешествовать с целью исследования окружающего мира. Так можно увидеть разные страны и познакомиться с культурой их народов.
Высокая зарплата.
Возможность помогать людям бороться с заболеваниями.
Новые знакомства и самореализация.

Теперь немного отрицательных моментов:

Профессия биолога не пользуется спросом на рынке труда.
Нужно много учиться и иметь глубокие знания по профессии.
Ученым часто приходится проводить много времени в лабораториях. Из-за этого получается редко видеть близких и друзей.

Профессия биолога очень увлекательная, несет пользу и помощь людям. Она имеет свои плюсы и минусы.

Уровни организации жизни

Окружающая среда – это совокупность биосистем разного уровня организации. На каждом из них появляются новые свойства живых организмов. Эти уровни отражают ход процесса эволюции. Их выделение дает возможность изучать жизнь в качестве сложного природного явления.

Схема уровней организации жизни

Следует отметить каждый из уровней:

молекулярный – взаимодействие молекул, из которых состоят клетки;
клеточный – изучение элементарных единиц всех живых организмов;
тканевой – схожие клетки объединяются в ткани;
органный – все органы имеют свое строение и функции;
организменный – уровень отдельных организмов;
популяционно-видовой – все схожие особи объединяются в один вид;
биогеоценотический – виды обитателей Земли взаимодействуют друг с другом и окружающим миром;
биосферный – системы живых организмов и абиотических факторов внешней среды обусловливают все природные явления.

Для чего нужна биология

Биологические знания имеют много сфер практического применения. Человечество научилось создавать новые сорта растений и выводить новые породы животных. Все это может быть использовано в сельском хозяйстве и позволяет решить проблему нехватки продуктов питания. Ученые обнаружили много новых способов лечения заболеваний. С помощью биологических открытий можно отсрочить старение и продлить жизнь. Экологи успешно решают проблемы загрязнения окружающей среды.

Интересный факт: некоторые металлы убивают бактерии. Например, медь и серебро. Дверные ручки каждый день трогает множество людей. В таких местах скапливаются бактерии. По этой причине ручки часто делают из медных сплавов.

Это далеко не все, что можно сделать с помощью знаний о мире и организмах, населяющих его. С развитием технического прогресса наука сильно вырвалась вперед. Человечество еще ждет много новых и удивительных открытий.

Интересное видео о биологии

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: