Общая биология и генетика нового времени кратко
Обновлено: 07.07.2024
С первых дней жизни ребенок стремится познать мир вокруг себя. Чем старше он становится, тем интереснее и увлекательнее становится его действительность. Мир меняется вместе с ним. Так и все человечество в своем развитии не стоит на месте. Все новые открытия захватывают нас. То, что еще вчера было невозможным, сегодня становится делом обыденным. Огромный вклад в современный научно-технический прогресс вносит наука биология. Она изучает все аспекты жизни, исследует этапы происхождения и развития живых организмов. Примечательно, что в отдельную отрасль эта наука выделилась лишь в XIX веке, хотя знания об окружающем мире человечество накапливало в течение всего своего развития. История развития биологии очень интересна и занимательна. У многих людей может возникнуть вопрос: зачем нам изучать эту науку? Казалось бы, пусть ею занимаются ученые. Каким образом поможет эта дисциплина простому человеку? Но ведь без элементарных знаний по физиологии и анатомии человека невозможно, например, вылечиться даже от обычной простуды. Эта наука способна дать ответы на самые сложные вопросы. Главное, на что может пролить свет биология - развитие жизни на Земле.
Наука во времена античности
Дал первое описание строения тела человека и животного
Разделил мир на четыре царства, положил начало систематике
Описал более 500 видов растений
Гай Плиний Старший
Сравнил анатомию человека и обезьяны
Леонардо да Винчи
Описал многие растения, анатомию человека
Основоположник научной анатомии
Система классификации растений и животных
Заложил основы эмбриологии
Жан Батист Ламарк
Теодор Шванн и Маттиас Якоб Шлейден
Создали клеточную теорию
Луи Пастер, Роберт Кох, Мечников
Опыты в области микробиологии
Грегор Мендель, Гуго де Фриз
Средневековая медицина
Вклад ученых в развитие биологии в эти времена огромен. Знания древнегреческих и древнеримских деятелей включали в свою практику многие врачи Средневековья. Именно медицина в то время получила наибольшее развитие. Значительную часть территории Римской империи в этот период завоевали арабы. Поэтому труды Аристотеля и многих других античных ученых дошли до нас в переводе на арабский язык. Чем отметилась данная эпоха в плане развития биологии? Это было время так называемого золотого века ислама. Здесь стоит отметить труды такого ученого, как Аль-Джахиз, который тогда впервые высказал мнение о пищевых цепях и эволюции. Он же является основоположником географического детерминизма – науки о влиянии природных условий на формирование национального характера и духа. А курдский автор Ахмад ибн Дауд ад-Динавари многое сделал для развития арабской ботаники. Он сделал описание более 637 видов различных растений. Большой интерес к миру флоры вызывала тенденция в медицине лечения лекарственными травами.
Биология в эпоху Возрождения
Не менее ощутимый вклад в науку той эпохи вносили и такие ученые, как алхимики, энциклопедисты, врачи. Примером тому могут служить работы Парацельса. Таким образом, видно, что развитие биологии в додарвиновский период шло крайне неравномерно.
XVII век
Самая важная находка данного времени – это открытие второго круга кровообращения, что дало новый толчок к развитию анатомии и появлению учения о микроорганизмах. Тогда же были сделаны первые микробиологические исследования. Впервые было дано описание клеток растений, которые можно было рассмотреть лишь под микроскопом. Этот прибор, кстати, был изобретен Иоанном Липперсгеем и Захарием Янсеном в 1590 году в Голландии.
Аппарат все время совершенствовали. И вскоре ремесленнику Антони ван Левенгуку, интересовавшемуся микроскопами, удалось увидеть и зарисовать красные кровяные тельца, сперматозоиды человека, а также ряд очень маленьких живых организмов (бактерий, инфузорий и так далее). Развитие биологии как науки в это время выходит на совершенно новый уровень. Многое было сделано в области физиологии и анатомии. Врач из Англии, Уильям Гарвей, вскрывавший животных и проводивший исследования с кровообращением, сделал ряд важных открытий: обнаружил венозные клапаны, доказал изоляцию правого и левого желудочков сердца. Его вклад в развитие биологии сложно переоценить. Он открыл малый круг кровообращения. А естествоиспытатель из Италии, Франческо Реди, доказал невозможность самозарождения мух из остатков гнилого мяса.
История развития биологии в XVIII веке
Наука в XIX веке
Труды Чарльза Дарвина
Что готовит нам век XX?
Множество глобальных открытий в науке было сделано именно в минувшем веке. В это время биология развития человека дает новый виток. Это эпоха развития генетики. К 1920 году сформировалась хромосомная теория наследственности. А после Второй мировой войны быстрыми темпами начала развиваться молекулярная биология. Менялись направления в развитии биологии.
Генетика
Появление и развитие биохимии
Молекулярная биология
Генная инженерия
Новейшие открытия в биологии и медицине
Наука продолжает развиваться. Еще много загадок ждет наших ученых в будущем. В школе сегодня изучается краткая история развития биологии. Урок первый по данной теме мы получаем в 6 классе. Посмотрим, что предстоит изучать нашим детям в недалеком будущем. Вот список открытий, которые удалось совершить в новом веке.
Период, когда более подробно изучается история развития биологии, – 10 класс. На этом этапе учащиеся получают знания по биохимии, цитологии, размножению организмов. Эта информация может быть полезной студентам в будущем.
Мы рассмотрели периоды развития биологии как отдельной науки, а также выявили основные ее направления.
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА
Теория эволюции органического мира
Продолжающаяся эпоха Великих географических открытий открывала перед европейцами новые, необъятные пространства. В 1606 г. голландские мореплаватели впервые увидели Австралию. В 1741 г. В. Беринг достиг берегов Аляски. Кругосветные экспедиции второй половины XVIII века имели своим следствием расширение не только географических горизонтов, но и биологических знаний о растительном и животном мире новых земель. Пришло время систематизации приобретенных знаний.
Воспринимая природу как единое целое, ученые стремились выявить разнообразие организмов и установить взаимосвязь между ними. К концу XVII в. стало очевидно, что описание организмов невозможно без создания иерархической системы и установления родственных отношений между группами, что привело к формированию представлений об историческом развитии органического мира.
К.Линней был избран членом академий наук Германии (1754 г.), Швеции (1739 г.), Великобритании (1753 г.), России (1754 г.), Франции (1762 г.). Это свидетельствует о его огромном влиянии на развитие мирового естествознания. Труды Линнея способствовали формированию идей Ж.Кювье, Ж.Ламарка и Ч.Дарвина.
Французский зоолог Жорж Кювье (1769— 1832 гг.) разработал понятие о типах в зоологии и впервые объединил в один тип позвоночных классы млекопитающих, птиц, амфибий и рыб. Он заложил основы палеонтологии и сравнительной анатомии, и тем самым подвел фундамент под будущую эволюционную теорию. Занимаясь педагогической работой, он создал в Парижском Университете факультет естественных наук.
К идее естественного отбора Дарвин пришел через знакомство с трудами по политэкономии своего соотечественника Адама Смита (1776 г.), который писал о разделении труда в обществе, борьбе за существование и искусственном отборе как результате этой борьбы. Таким образом, Дарвин дал естественнонаучное обоснование возникновению приспособительных признаков, в противовес представлениям об изначальной целесообразности существующего мира.
Чарльз Дарвин был избран почетным доктором Кембриджского, Боннского, Бреславского и Лейденского университетов, членом-корреспондентом Петербургской (1867 г.) и Берлинской (1878 г.) академий наук.
Учение Дарвина открыло новый исторический подход к изучению закономерностей живой природы и способствовало дальнейшему развитию всех биологических наук.
Учение о наследственности и изменчивости
Заслуженное признание открытия Менделя состоялось лишь в 1900 г., когда Карл Эрих Корренс (1864—1933 гг., Германия), Хуго де Фрис (1848 —1935 гг., Голландия) и Эрих Чермак-Зейзенегг (1871 — 1962 гг., Австро-Венгрия) почти одновременно повторно открыли законы наследственности Менделя. Только после этого была найдена и повторно опубликована (1901 г.) забытая работа Менделя, и были заложены основы учения о мутации (лат.mutatio— изменчивость). С этого времени ведет свое начало экспериментальная генетика — наука о наследственности и изменчивости организмов.
Наследственностью называется свойство организмов передавать потомкам особенности строения, физиологические свойства и характер индивидуального развития.
Наследственностью люди интересовались очень давно. С развитием сельского хозяйства сформировалась прикладная наука селекция, которая занималась созданием и формированием новых пород животных и сортов растений. Но объяснить механизмы передачи признаков потомкам селекционеры не могли.
Г. Мендель установил дискретность (отдельность) наследственных факторов и разработал гибридологический метод изучения наследственности.
Дискретность наследственности состоит в том, что отдельные свойства и признаки организма развиваются под контролем наследственных факторов, которые при слиянии гамет и образовании зиготы не смешиваются, а при формировании новых гамет наследуются независимо друг от друга.
Значение открытий Г. Менделя оценили только после того, как его результаты были подтверждены в \(1900\) г. тремя биологами независимо друг от друга: Х. де Фризом в Голландии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии. Этот год считается годом возникновения науки генетики.
Менделевские законы наследственности заложили основу теории гена, а генетика превратилась в быстро развивающуюся отрасль биологии.
В \(1901\)–\(1903\) гг. де Фриз выдвинул мутационную теорию изменчивости, которая сыграла большую роль в дальнейшем развитии генетики.
Второй этап развития генетики — изучение закономерностей наследования признаков на хромосомном уровне.
Была установлена взаимосвязь между менделевскими законами наследования и распределением хромосом в процессе клеточного деления (митоз) и созревания половых клеток (мейоз).
Изучение строения клетки привело к уточнению строения, формы и количества хромосом и помогло установить, что гены — это участки хромосом.
В \(1910\)–\(1911\) гг. американский генетик Т. Г. Морган и его сотрудники провели исследования закономерностей наследования на мушках дрозофилах. Они установили, что гены расположены в хромосомах в линейном порядке и образуют группы сцепления.
В \(1953\) г. Ф. Крик и Дж. Уотсон создали модель молекулы ДНК в виде двойной спирали и объяснили способность ДНК к самоудвоению. Стал понятен механизм изменчивости: любые отклонения в структуре гена, однажды возникнув, в дальнейшем воспроизводятся в дочерних нитях ДНК.
Эти положения были подтверждены экспериментами. Уточнилось понятие гена, был расшифрован генетический код и изучен механизм биосинтеза. Были разработаны методы искусственного получения мутаций и с их помощью созданы новые ценные сорта растений и штаммы микроорганизмов.
В последние десятилетия сформировалась генная инженерия — система приёмов, позволяющих синтезировать новый ген или выделить его из одного организма и ввести в генетический аппарат другого организма.
В последнее десятилетие \(20\) века были расшифрованы геномы многих простых организмов. В начала \(21\) века (\(2003\) г.) был завершён проект по расшифровке генома человека.
На сегодняшний день существуют базы данных геномов многих организмов. Наличие такой базы данных человека имеет большое значение в предупреждении и исследовании многих заболеваний.
Биология (от греч. bios —жизнь, logos —учение) —совокупность наук о живой природе. Термин биология предложен Ж. Ламарком в конце XVIII в. Биология весьма обширная наука для того, чтобы один исследователь мог охватить ее. Поэтому большинство биологов являются специалистами в какой-либо одной ее отрасли: ботанике или зологии, анатомии или физиологии, гистологии или эмбриологии, паразитологии, экологии, теории эволюции, генетике и т. д. Несмотря на многогранность биологии, есть в этой науке основные, в се объем л ю-щие обобщения, такие как клеточная теория (М. Шлейден, 1838; Т. Шванн, 1839), теория эволюции органического мира (основные положения которой сформировал Ч. Дарвин, 1859), законы наследственности (Г. Мендель, 1865) и др. Подготовленные всем ходом предыдущего развития наук, они определяют их будущее и составляют фундамент последующих исследований в различных областях естествознания.
Теория эволюции органического мира
Труды Линнея способствовали формированию идей Ж- Ламарка и Ч. Дарвина.
Первая теория эволюционного развития живых существ была сформулирована французским естествоиспытателем Жаном Ламарком (Lamarck, Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, 1744—1829)—учеником и последователем французских материалистов и просветителей XVIII в. (рис. 116).
Учение о наследственности и изменчивости
Важным этапом в развитии генетики явилось создание в 1911 г. хромосомной теории наследственности (Т Морган (Т. Morgan) и сотрудники) С этого момента ведущей теорией генетики стала материалистическая концепция гена. XX век явился временем бурного развития генетики, а на ее базе новых направлений —молекулярной генетики и молекулярной биологии.
ОБЩАЯ ПАТОЛОГИЯ (патологическая анатомия и патологическая физиология)
Патологическая анатомия (от греч. pathos —болезнь)—наука, изучающая структурные основы патологических процессов,— выделилась из анатомии в середине XVIII в. Ее развитие в новой истории условно делится на два периода: макроскопический (до середины XIX в.) и микроскопический, связанный с применением микроскопа.
МАКРОСКОПИЧЕСКИЙ ПЕРИОД
О необходимости изучения анатомии не только здорового, но и больного организма писал еще Френсис Бэкон (Bacon, Francis, 156I — 1626) — выдающийся английский философ и государственный деятель, который, не будучи врачом, во многом определил пути дальнейшего развития медицины.
Дж. Б. Морганьи показал, что каждая болезнь вызывает определенные материальные изменения, в конкретном органе и определил орган как место локализации болезненного процесса (органопатология). Таким образом, понятие болезни было соединено с конкретным материальным субстратом, что нанесло мощный удар метафизическим, _ виталистическим теориям. Сблизив анатомию с клинической медициной, Морганьн положил начало клинико-анатомическому принципу и создал первую научно обоснованную классификацию болезней. Признанием заслуг Дж. Б. Морганьи явилось присуждение ему почетных дипломов академий наук Берлина, Парижа, Лондона и Петербурга.
Важный этап в развитии патологической анатомии связан с деятельностью французского анатома, физиолога и врача Мари Франсуа Ксавье Бита (Bichat, Marie Francois Xavier, 1771—1802). Развивая положения Морганьи, он впервые показал, что жизнедеятельность отдельного органа слагается из функций различных тканей, входящих в его состав, и что патологический процесс поражает не весь орган, как полагал Морганьи, а только отдельные его ткани (тканевая патология). Не используя микроскопическую технику, которая в то время была еще несовершенна, Бита заложил основы учения о тканях — гистологии (см. с. 228).
Учение Биша получило дальнейшее развитие в трудах видных представителей школы Ж- Н. Корвизара: Р. Т. Лаеннека (см. с. 266), Гаспара Лорана Бэйля (Bayle, Gaspard Laurent, 1774—1816), Ф. Мажанди (см. с. 251) и других ученых.
МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ ПЕРИОД
В середине. XIX в. развитие патологии проходило в борьбе двух направлений; гуморального (от лат. humor—влага, жидкость), уходящего корнями в философские учения древнего Востока и древней Греции, и появившегося позднее, солидарного (от лат. solidus — плотный, твердый), первые представления о котором развивались Эразистратом и Асклепиадом (см. с. 109 и 120).
В середине XIX в. гуморальная патология Рокитанского вступила в резкое противоречие с новыми фактическими данными. Применение микроскопа вывело естествознание на уровень клеточного строения и резко расширило возможности морфологического анализа в норме и патологии. Принципы морфологического метода в патологии • заложил Рудольф Вирхов (Virchow, Rudolf, 1821—1902)—немецкий врач, патолог и общественный деятель (рис. 120).
Некоторые положения целлюлярной теории патологии, основанные на механистическом материализме, противоречили учению о целостности организма. Они были подвергнуты критике (И. М. Сеченов, Н. И. Пирогов и др.) еще при жизни автора. Но в целом теория, целлюлярной патологии была шагом вперед по сравнению с теориями тканевой патологии Биша и гуморальной патологии Рокитанского. Она быстро получила всеобщее признание и оказала положительное влияние на последующее развитие медицины. Р. Вирхов был избран почетным членом научных обществ и академий почти всех стран мира.
На смену целлюлярной теории патологии, сыгравшей в свое время прогрессивную роль в развитии науки пришло функциональное Направление, основанное на учении о нейрогумораль-ной и гормональной регуляции. Однако роль клетки в патологическом процессе не была перечеркнута: клетка и ее ультраструктуры рассматриваются как интегральные составные части целостного организма.
В России начало патологической
анатомии и судебно-медицинским
вскрытиям было положено в 1722 г.,
госпиталях. В нем предписывалось
обязательное вскрытие умерших на
сильственной смертью. В 1835 г. «Ус
зательное вскрытие всех умирающих
в больницах. Первая кафедра патоло
гической анатомии в России была соз
дана в 1849 г. в Московском универ
ситете. Ее возглавил Алексей Ивано
вич Полунин (1820—1888)—основа
тель первой в России патолого-анато-
мической школы. Большой вклад в
развитие патологической анатомии в
России внесли М. Н. Никифоров
(1858—1915)—автор одного из пер
вых в стране учебников по патологи
ческой анатомии, многократно переиз
дававшегося; Н. И. Пирогов, который
с 1840 г. вел курс вскрытия трупов в
М. М. Руднев (1823—1878)—основатель петербургской школы патологоанатомов и другие.
Рождение патологической физиологии как науки связано с деятельностью Виктора Васильевича Пашутина (1845—1901) — основоположника первой отечественной школы патофизиологов (рис. 121). В 1874 г. ой организовал кафедру общей и экспериментальной патологии в Казанском университете, а в 1879 г. возглавил кафедру общей и экспериментальной патологии в Военно-медицинской академии в Петербурге.
В конце XIX — начале XX в. большой вклад в развитие патологической физиологии внесли И. И. Мечников (см. с. 248), Г. П. Сахаров, А. А. Богомолец.
Читайте также: