Классификация биологических наук реферат

Обновлено: 30.06.2024

Биология — наука, изучающая свойства живых систем. Однако определить, что такое живая система, достаточно сложно. Именно поэтому ученые установили несколько критериев, по которым организм можно отнести к живым. Главными из этих критериев являются обмен веществ, или метаболизм, самовоспроизведение и саморегуляция.

Каждая наука, в том числе и биология, пользуется определенными методами исследования. Некоторые из них универсальны для всех наук, например, такие, как наблюдение, выдвижение и проверка гипотез, построение теорий. Другие научные методы могут быть использованы только определенной наукой. Например, у генетиков есть генеалогический метод изучения родословных человека, у селекционеров — метод гибридизации, у гистологов — метод культуры тканей и т.д.

Биология тесно связана с другими науками — химией, физикой, экологией, географией. Собственно, биология делится на множество частных наук, изучающих различные биологические объекты: биология растений и животных, физиология растений, морфология, генетика, систематика, селекция, микология, гельминтология и множество других наук.

Метод — это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу, проблему.

К основным методам науки относятся следующие (универсальные, общие для всех наук правила построения научных теорий):

Моделирование — метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте. Так, например, при установлении структуры молекулы ДНК Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из пластмассовых элементов модель — двойную спираль ДНК, отвечающую данным рентгенологических и биохимических исследований. Эта модель вполне удовлетворяла требованиям, предъявляемым к ДНК. (См. раздел Нуклеиновые кислоты.)

Наблюдение — метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте. Наблюдать можно визуально, например, за поведением животных. Можно наблюдать с помощью приборов за изменениями, происходящими в живых объектах: например, при снятии кардиограммы в течение суток, при замерах веса теленка в течение месяца. Наблюдать можно за сезонными изменениями в природе, за линькой животных и т.д. Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.

Эксперимент (опыт) — метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения — гипотезы. Примерами экспериментов являются скрещивания животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства, выявление роли какого-либо органоида клетки и т.д. Эксперимент — это всегда получение новых знаний с помощью поставленного опыта.

Теория — это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Например, теория эволюции обобщает все достоверные научные данные, полученные исследователями на протяжении многих десятилетий. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой. Так, например, генетическая теория Г. Менделя и хромосомная теория Т. Моргана подтвердились многими экспериментальными исследованиями в разных странах мира. Современная эволюционная теория хотя и нашла множество научно доказанных подтверждений, до сих пор встречает противников, т.к. не все ее положения можно на современном этапе развития науки подтвердить фактами.

Частными научными методами в биологии являются:

Генеалогический метод — применяется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков.

Исторический метод — установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет). Эволюционное учение развивалось в значительной мере благодаря этому методу.

Палеонтологический метод — метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.

Центрифугирование — разделение смесей на составные части под действием центробежной силы. Применяется при разделении органоидов клетки, легких и тяжелых фракций (составляющих) органических веществ и т.д.

Цитологический, или цитогенетический, — исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов.

Биохимический — исследование химических процессов, происходящих в организме.

Каждая частная биологическая наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, эмбриология, генетика, селекция, экология и другие) пользуется своими более частными методами исследования.

У каждой науки есть свой объект и свой предмет исследования. У биологии объектом исследования является ЖИЗНЬ. Носители жизни — живые тела. Все, что связано с их существованием, изучает биология. Предмет изучения науки всегда несколько уже, ограниченнее, чем объект. Так, например, кого-то из ученых интересует обмен веществ организмов. Тогда объектом изучения будет жизнь, а предметом изучения — обмен веществ. С другой стороны, обмен веществ тоже может быть объектом исследования, но тогда предметом исследования будет одна из его характеристик, например, обмен белков, или жиров, или углеводов.

Достижения биологии

Достижения современной биологии нашли практическое применение в промышленном биологическом синтезе аминокислот, кормовых белков, ферментов, витаминов, стимуляторов роста и средств защиты растений, органических кислот и др.

С помощью методов генной инженерии биологами созданы организмы с новыми комбинациями наследственных признаков и свойств, например растения с повышенной устойчивостью к заболеваниям, засолению почв, способностью к фиксации атмосферного азота и др. Кроме того, генная инженерия положена в основу разработки принципов биотехнологии, связанной с производством биологически активных веществ (инсулин, антибиотики, интерферон, новые вакцины для профилактики инфекционных заболеваний человека и животных).

Теоретические достижения биологии широко применяются в медицине. Именно успехи и открытия в биологии определили современный уровень медицинской науки. В частности, генетические исследования позволяют разрабатывать методы ранней диагностики, лечения и .профилактики многих наследственных болезней человека (альбинизм, гемофилия, бесплодие и др.). С ними во многом связан и дальнейший прогресс медицины.

Решение таких важных проблем современности, как охрана окружающей среды, рациональное использование природных ресурсов и повышение продуктивности растительного мира, возможны только на основе биологических исследований. Они предусматривают выявление и устранение отрицательных последствий воздействия человека на природу (загрязнение среды многочисленными вредными веществами), определение режимов рационального использования резервов биосферы. Кроме того, задачей биологии является обеспечение сохранности биосферы и способности природы к самовоспроизведению.

Вторую половину XX столетия справедливо называют веком биологии. Такая оценка роли биологии в жизни человечества представляется еще более оправданной для приближающегося XXI в. К настоящему времени наукой о жизни получены важные результаты в области изучения наследственности, фотосинтеза, фиксации растениями атмосферного азота, синтеза гормонов и других регуляторов жизненных процессов.

Классификация биологических наук

В настоящее время в состав биологии включают:

ботанику (растения),

зоологию (животные),

микробиологию (микроорганизмы),

микологию (грибы),

Систематику,

биохимию (химический состав живой материи и химические процессы в ней),

цитологию (клетка),

гистологию (ткани),

анатомию (внутреннее строение),

физиологию (процессы жизнедеятельности),

эмбриологию (индивидуальное развитие),

этологию (поведение),

генетику (наследственность и изменчивость),

селекцию (выведение организмов с нужными человеку свойствами),

биотехнологию (использование живых организмов и биологических процессов в производстве),

эволюционное учение (историческое развитие органического мира),

палеонтологию(ископаемые останки),

антропологию (историческое развитие человека как биологического вида),

экологию (популяции, сообщества, биогеоценозы и биосфера).

На стыке биологии и других наук возник целый ряд новых наук, таких как биофизика, биохимия, бионика и др.

Методы биологии

Основными методами биологии являются:

· моделирование (создание упрощенных имитаций объекта или явления),

· мониторинг (систематическое наблюдение, оценка и прогноз изменений состояния объекта),

· световая и электронная микроскопия,

· дифференциальное центрифугирование, или фракционирование (разделение частиц под действием центробежной силы),

Лекции

Лабораторные

Справочники

Эссе

Вопросы

Стандарты

Программы

Дипломные

Курсовые

Помогалки

Графические

Доступные файлы (1):

БИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ.
Лекция 1.

ТЕМА. Предмет биологии и экологии. Классификация биологических наук

и методы исследований.

Предмет биологии, ее задачи и объекты.
Предмет экологии, ее задачи и объекты.
Классификация биологических наук.
основные методы исследований в биологических науках.

Биология (от греч. bios – жизнь, logos – наука) – наука о жизни, об общих закономерностях сущуствования и развития живых существ. Предметом ее изучения являются живые организмы, их строение, функции, развитие, взаимоотношение со средой и происхождение. Она относится к естественным наукам, предметом изучения которых является живая природа.

Биология возникла и развивалась в связи с желанием человека познать окружающий его мир, развитием общественного производства, медицины, практическими потребностями людей.

Этапы развития биологии.

В XIV в. до н. э. появляются сведения о строении животных и растений, пытаются систематизировать организмы, возникают законы по их изучению.

Аристотель – основоположник зоодогии в IV в. до н. э. разделил окружающий мир на мир земли, воды; мир растений, животных, человека и классифицировал животных на четвероногих, летающих и рыб.

Теофраст в III в. до н. э., основоположник ботаники, собрал сведения о строении и размножении растений, о различиях между однодольными и двудольными растениями.

Аристотель, Теофраст – афинская школа.

I в. н. э. Гай Плиний старший создал энциклопедию, в которой содержались сведения о животных и растениях.

II в. н. э. Клавдий Голен дал анатомическое описание человека и обезьяны и развил анатомию и физиологию.

В средние века господства религии новых знаний не получали.

В эпоху Возрождения (Ренессанса) разрушается диктатура церкви, происходит крушение феодального общества и начинает быстро развиваться естествознание, в том числе биология.

XV в. Леонардо да Винчи сделал большие открытия в ботанике, зоологии, анатомии человека.

XVI – XVII вв. с изобретением микроскопа стремительно развивается ботаника, К. Линней классифицировал животных и ввел таксономические единицы (класс – отряд – род – вид).

XX в. Возникает молекулярная биология и молекулярная генетика.

В наше время создана методология генетической инженерии, которая позволяет проникнуть в глубь биологических процессов для дальнейшей характеристики и создания научной картины мира.

Основная задача биологии, как науки, состоит в том, чтобы истолковать все явления живой природы, исходя из научных законов, не забавыя при этом, что целому организму присущи свойства, в корне отличающиеся от свойств частей, его составляющих.

Объектами биологии являются все живые организмы, процессы и явления в них проходящие.
^ 2. Предмет экологии, ее задачи и объекты.

Экология – наука, изучающая закономерности формирования, существования и функционирования биологических систем всех уровней – от организмов до биосферы – и их взаимодействие с внешними условиями и окружающей средой обитания.

Предмет экологии – устройство и структураприроды, законы существования и развития ее, реакция на взаимодействиечеловека, пути сохранения природных систем обществом.

Биология – это комплекс наук, которые изучают живую природу.

Предметом исследования биологии является жизнь во всех ее проявлениях. Биология изучает строение живых существ, их функции, разнообразие форм жизни, происхождение живых организмов и их развитие, взаимодействие живых организмов с окружающей средой.

Основной задачей биологии является истолкование на научной основе всех явлений, происходящих в живой природе. При этом учитывается, что целостному организму присущи свойства, которые в корне отличаются от его составляющих.

В состав современной биологии входит целый комплекс наук. Их можно систематизировать по следующим критериям:

по предмету изучения
По методам исследования
по исследуемому уровню организации живой природы.

Биологические науки, классифицируемые по предмету изучения

Исходя из предмета исследования, биологические науки разделяются на зоологию, биологию, вирусологию, ботанику, микологию и т.д.

Бактериология – это наука, которая изучает строение и жизнедеятельность бактерий, их роль в природе.

Ботаникой изучаются растения и растительный покров нашей планеты.

Зоология занимается изучением многообразия, строения, распространении, жизнедеятельности животных и их взаимосвязи с окружающей средой, а также их происхождение и развитие.

Вирусология изучает вирусы.

Микология занимается изучением грибов.

Существует еще лихнеология – наука, которая изучает лишайники.

Часто вирусология, бактериология, и ряд разделов микологии рассматриваются в составе микробиологии.

Систематика (таксономия) – наука, занимающаяся описанием и классификацией всех живых и вымерших существ по группам.

Морфология рассматривает форму и строение организмов, закономерности их развития. Морфология включает в себя такие разделы, как гистология, цитология, эмбриология, анатомия. Также различается морфология животных и морфология растений.

Готовые работы на аналогичную тему

Каждая из перечисленных выше биологических наук разделяется на морфологию, анатомию, биохимию, генетику, эмбриологию, систематику.

Биохимия – это наука, которая изучает химический состав живой материи, а также химические процессы, которые протекают в живых организмах и лежат в основе их жизнедеятельности.

Анатомия является разделом морфологии, в котором изучается внутренне строение и форма отдельных органов, систем и в целом организма. В составе ботаники рассматривается анатомия растений, а анатомия животных – в составе зоологии. Отдельной наукой является анатомия человека.

Эмбриология занимается изучением индивидуального развития организма, в частности, зародыша.

Физиология занимается изучением процессов жизнедеятельности животных и растительных организмов, их органов, тканей, клеток. Физиология делится на физиологию животных, физиологию растений и физиологию человека.

Генетика – это наука, объектом изучения которой являются закономерности наследственности и изменчивости. Генетика на данный момент является одной из наиболее активно развивающихся биологических наук.

Классификация биологических наук по уровню организации живой материи

Исходя из исследуемого уровня организации живой природы, биология делится на молекулярную биологию, гистологию, органологию, цитологию, биологию организмов и надорганизменных систем.

Раздел молекулярной биологии является одним из самых молодых. Молекулярная биология – это наука, которая занимается изучением организации наследственной информации и биосинтеза белка.

Клеточная биология (цитология) рассматривает клетки организмов, как одноклеточных, так и многоклеточных.

В гистологии, которая является разделом морфологии, объектом изучения выступает строение тканей животных и растений.

К органологии относятся морфология, физиология и анатомия различных органов и систем органов.

Предметом изучения биологии организмов являются живые организмы. Сюда же относится и этология – наука, которая изучает поведение организмов.

Такой раздел биологии, как биология надорганизменных систем, подразделяется на экологию и биогеографию.

В биогеографии происходит изучение распространения животных. Экология рассматривает организацию надорганизменных систем различных уровней – популяции, биоценозов, экосистем и биосферы и их функционирование.

Классификация биологических наук по методам исследования

Опираясь на преобладающие методы исследования, можно выделить:

описательную биологи,
экспериментальную биологию,
теоретическую биологию.

Общая биология занимается выделением и объяснением закономерностей строения, развития, функционирования живой природы на разных организационных уровнях. К общей биологи и относят биохимию, цитологию, молекулярную биологию, генетику, эмбриологию, экологию, антропологию, эволюционное учение.

Задачей эволюционного учения является изучение причин, механизмов, движущих сил, а также общих закономерностей эволюции живых организмов. Палеонтология является одним из разделов эволюционного учения. Предметом изучения палеонтологии являются ископаемые останки живых организмов.

В разделе общей биологии, антропологии, изучается происхождение и развитие человека как биологического вида. Кроме того, антропология изучает разнообразие популяций современного человека, а также закономерности взаимодействия этих популяций.

К биотехнологии, селекции относятся прикладные аспекты биологии. Эти науки на современном этапе развиваются динамично.

Биотехнология- это биологическая наука, которая изучает использование живых организмов и биологических процессов в производстве. Биотехнология широко используется в пищевой промышленности и фармацевтической.

Селекция – наука, изучающая методы создания сортов культурных растений, пород домашних животных, штаммов микроорганизмов со свойствами, необходимыми человеку. Сам процесс изменения живых организмов, который осуществляется человеком для удовлетворения его потребностей, также понимается под селекцией.

Биология тесно связана с другими естественными и точными науками. Достижения этих наук способствуют прогрессу биологической науки. На стыке других наук и биологии возникли новые научные дисциплина, среди которых биохимия, биофизика, бионика и т.д.

Современное естествознание представляет собой совокупность многих наук, которые тесно связаны между собой, так как они отображают единый мир. Но поскольку природный мир многообразен, то каждая из естественных наук имеет свой предмет, изучает тот или иной вид материи. Одной из таких наук и является биология, изучающая живую материю.[1,178]

При благоприятных условиях на планете может существовать жизнь. Сегодня известна одна форма жизни – земная.

Жизнь – явление уникальное, поэтому биология сегодня не в состоянии дать строгое и четкое определение жизни.

Для того чтобы детально рассмотреть и понять особенности биологического уровня организации материи, дать определение жизни, необходимо ознакомиться с предметом биология, иметь представление об этапах развития этой науки, об основных характеристиках живой материи, поэтому рассмотрение данных вопросов является целью данной работы.

1. Биология как наука.

В современном представлении биология – наука о живой природе – об огромном многообразии вымерших и ныне населяемых Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой. Биология устанавливает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях (обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, раздражимость, подвижность и др.).[4,285]

В процессе поступательного развития и по мере обогащения новыми фактами биология преобразовалась в комплекс наук, исследующих закономерности, свойственные живым существам, с разных сторон.[3,4] Она включает в себя примерно 300 конкретных наук.

Структуру биологии можно рассматривать с разных точек зрения.

- По объектам исследования биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию, антропологию.

- По свойствам, проявлениям живого в биологии выделяются: морфология – наука о строении живых организмов; физиология – наука о функционировании организмов; молекулярная биология, изучающая микроструктуру живых тканей и клеток; экология, рассматривающая образ жизни растений и животных и их взаимосвязи с окружающей средой; генетика, исследующая законы наследственности и изменчивости.

- По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются: анатомия, изучающая макроскопическое строение животных: гистология, изучающая строение тканей; цитология, исследующая строение живых клеток.

Эта многоплановость комплекса биологических наук обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира. К настоящему времени биологами обнаружено и описано более 1млн видов животных, около полумиллиона растений, несколько сот тысяч видов грибов, более 3 тыс. видов бактерий. Причем мир живой природы исследован далеко не полностью. Число неописанных видов оценивается, по меньшей мере в 1 млн.[1,179]

2. Этапы развития науки биологии.

Современная биологическая наука – результат длительного процесса развития. Интерес к познанию живого у человека возник очень давно, он был связан с его важнейшими потребностями – в пище, в лекарствах, одежде, жилье.

Но только в первых древних цивилизованных обществах люди стали изучать живые организмы более тщательно, составлять перечни животных и растений, населяющих разные регионы, классифицировать их. Одним из первых биологов древности был Аристотель.[1,178]

В развитии биологии выделяют три основных этапа: 1) систематики (К. Линней), 2) эволюционный (Ч. Дарвин), 3) биологии микромира (Г. Мендель).[1,179]

На первом этапе развития биология носила описательный характер. Объект изучения ее – живая природа в ее естественном состоянии и целостности. К первым и наиболее значительным достижениям относятся классификации многообразного растительного и животного мира. Многие принципы классификации были заложены еще в средние века и актуальны по сей день.

Линней впервые обосновал вид как универсальную единицу и основную форму существования живого. Линней разработал основные принципы систематики растений и животных: объединил сходные виды в роды, которые сгруппировал в отряды, а отряды – в классы. Единые названия растений и животных значительно упростили терминологию и способствовали взаимопониманию ученых.

Линней предложил первую классификацию растений и животных. Например, на основе особенностей кровеносной и дыхательной систем он разделил животный мир на шесть классов: млекопитающие, птицы, гады (земноводные и пресмыкающиеся), рыбы, насекомые и черви. В классе млекопитающих ученый выделил 17 отрядов и к высшему отряду приматов отнес человекообразных обезьян и человека.

Созданная Линнеем классификация носила искусственный характер, так как основывалась не на главных свойствах организмов, а на чисто внешних признаках. Он понимал искусственность своей систематики и указывал на необходимость создания естественной системы с учетом совокупности признаков организмов. Линней придерживался метафизических, религиозных представлений. Каждый вид с его точки зрения представлял потомство одной пары животных или растений, сотворенных Богом и с тех пор постоянных и неизменяемых. Несмотря на это, проделанная ученым работа по систематике растений и животных сыграла значительную роль в изучении живой природы.

Изучая животный и растительный мир, Ламарк обратил внимание на существование в природе переходных форм между видами и на этом основании сделал вывод об изменяемости видов. Он предположил, что все многообразие животных и растений является результатом эволюции, т. е. исторического развития живой природы.

Ламарк выделил две основные причины эволюции: 1) внутреннее стремление организмов к усовершенствованию; 2) способность организмов целесообразно реагировать на изменения условий существования. Согласно его представлениям, признаки, приобретенные организмом в течении индивидуально жизни при последовательном воздействие окружающей среды на многие поколения, передаются по наследству. Этим явлением он объяснял приспособленность организмов к среде обитания.

Таким образом, Ламарк объединил идею об изменяемости видов с идеей прогрессивной эволюции, однако не смог вскрыть механизмы эволюционного процесса. Его гипотеза о наследовании приобретенных признаков оказалась несостоятельной, а утверждение о внутреннем стремлении организмов к усовершенствованию – ненаучным.

Великий английский ученый Ч. Дарвин (1809-1882) обосновал научную теорию эволюции живой природы путем естественного отбора на основе синтеза огромного количества фактов из различных областей науки и сельскохозяйственной практики. Возникновение эволюционной теории Дарвина имело социально-экономические и научные предпосылки. К первым следует отнести интенсивное развитие капитализма в Англии, ставшей великой промышленной и колониальной державой. Шел интенсивный рост городов, требовавший быстрого повышения продуктивности сельского хозяйства, в результате чего развернулась большая селекционная работа, проводились многочисленные научные экспедиции. Научными предпосылками создания эволюционной теории послужили успехи систематики растений и животных, биогеографии, сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии, создание клеточной теории и эволюционного учения Ламарка.

Основными положениями эволюционной теории Дарвина являются учения о наследственности, изменчивости и естественном отборе.

Дарвин установил, что различные породы животных и сорта культурных растений созданы человеком в результате искусственного отбора. Из поколения в поколение человек отбирал и оставлял на племя особей с нужными ему наследственными свойствами и отстранял от размножения всех других. Следовательно, движущими силами выведения пород и сортов являются наследственная изменчивость и производимый человеком отбор.

Как бы малы ни были индивидуальные наследственные изменения, они в длинном ряду поколений ведут к изменению видов и ко все большей приспособленности к конкретным условиям существования. Другим результатом действия естественного отбора является многообразие видов.

Главная заслуга Дарвина состоит в том, что он вскрыл движущие силы эволюции, материалистически объяснил возникновение и относительный характер приспособленности действием только естественных законов. Он научно обосновал взаимосвязь между изменчивостью, наследственностью и отбором и на большом фактическом материале показал, что главной движущей силой эволюции является естественный отбор. Учение Дарвина позволило научно обосновать происхождение человека.[2,415-419]

Идея единства органического мира, вытекающая из того факта, что клетка является своего рода общим знаменателем живого, получила подкрепление в исследованиях биохимических основ физиологии клеток. Наиболее демонстративны достижения молекулярной биологии. Она приобрела положение самостоятельного направления биологической науки в пятидесятые годы ХХ столетия. Хронологически это было связано с описанием Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953) макромолекулярной структуры ДНК. Молекулярная биология концентрирует внимание на связи процессов жизнедеятельности с биологическими макромолекулами и, прежде всего на закономерностях хранения, использования и передачи в клетках наследственной информации. Молекулярно-биологические исследования открыли физико-химические механизмы, которые обусловливают такие свойства живого, как специфичность структурированность биологических объектов, воспроизводимость клеток и организмов в ряду поколений, а также показали универсальность этих механизмов, их приложимость к существам разных типов организации.

В ХХ в. появляется наука генетика. В ее основу легли закономерности наследственности, обнаруженные австрийским биологом Г. Менделем при проведении им серии опытов по скрещиванию различных сортов гороха.[3,5]

Успехи современной генетики, ее глубокое проникновение в тайны механизма наследственности явились еще одним свидетельством универсального единства живой природы. Достижения генетиков открыли дорогу для познания сущности жизни, новых способов изменения ее сложившихся форм.[1,196]

3. Сущность живого, его основные признаки.

Интуитивно мы все понимаем, что есть живое и что – мертвое. Однако при попытке определить сущность живого возникают трудности.

Широко известно определение, данное Ф. Энгельсом, что жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой. И все же живая мышь и горящая свеча с физико-химической точки зрения находится в одинаковом состоянии обмена веществ с внешней средой, равно потребляя кислород и выделяя углекислый газ, но в одном случае в результате дыхания, а в другом в процессе горения. Этот простой пример показывает, что обмениваться веществами с окружающей средой могут быть и мертвые объекты. Таким образом, обмен веществ является хотя и необходимым, но недостаточным критерием определения жизни, впрочем, как и наличие белков.

Современная биология при описании живого идет по пути перечисления основных свойств живых организмов. При этом подчеркивается, что только совокупность данных свойств может дать представление о специфики жизни.[1,180]

К числу свойств живого обычно относят следующие.

- Определенный химический состав. Основу живого организма составляют 6 химических элементов, которые составляют 97% веса организма: кислород, водород, углерод, азот, сера, фосфор. Живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной структурой. Уровень их организации значительно выше, чем в неживых системах.

- Клеточное строение – все живые организмы состоят из клеток.

- Обмен веществ и энергозависимость. Живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию.

- Саморегуляция. Живой организм поддерживает постоянный химический состав.

- Раздражимость и психические функции. Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Если толкнуть камень, то он пассивно сдвигается с места. Если толкнуть животное, оно отреагирует активно: убежит, нападет или изменит форму. Способность реагировать на внешние раздражения – универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных.

- Наследственность – передача признаков в неизменном виде. Сходство потомства с родителями обусловлено еще одной замечательной особенностью живых организмов – передавать потомкам заложенную в них информацию, необходимую для жизни, развития и размножения. Эта информация содержится в генах – единицах наследственности, мельчайших внутриклеточных структурах. Генетический материал определяет направление развития организма. Вот почему потомки похожи на родителей. Однако эта информация в процессе передачи несколько видоизменяется, искажается. В связи с этим потомки не только похожи на родителей, но и отличаются от них.

- Изменчивость – способность приобретать новые признаки.

- Размножение – воспроизведение себе подобных.

- Оптическая активность, хиральность. Под хиральностью понимается способность живых существ поворачивать плоскость поляризованного света, проходящего через них, либо влево, либо вправо. Этот признак указывает на то, что жизнь имеет земное происхождение, так как вне земли это свойство не обнаружено.

- Онтогенез – индивидуальное развитие. Новый организм в большинстве случаев появляется в результате слияния двух гамет.

- Эволюционное развитие – филогенез – необратимое и направленное развитие живой природы, в результате чего появляются новые виды и жизнь самосовершенствуется.

- Целостность и дискретность живых систем. Целостность живой природы означает, что в своем развитии она подчиняется действию биологических законов и ее нельзя объяснить законами физики и химии. Дискретность означает, что в живой материи можно выделить определенные уровни.

Из совокупности этих признаков вытекает следующее обобщенное определение сущности живого: жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.[1,181]

4. Структурные уровни живого.

Структурный анализ обнаруживает, что мир живого чрезвычайно разнообразен, имеет сложную структуру. На основе разных критериев могут быть выделены различные уровни живого мира. Наиболее распространенным является выделение на основе критерия масштабности следующих уровней организации живого.

- Биосферный – включающий всю совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой. На этом уровне биологической наукой решается такая, в частности, проблема, как изменение концентрации углекислого газа в атмосфере.

- Уровень биогеоценозов выражает следующую ступень структуры живого, состоящую из участков Земли с определенным составом живых неживых компонентов.

- Популяционно-видовой уровень образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида. Его изучение важно для выявления факторов, влияющих на численность популяций.

- Организменный и органо-тканевый уровни отражают признаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ.

- Клеточный и субклеточный уровни отражают процессы специализации клеток, а также различные внутриклеточные включения.

- Молекулярный уровень составляет предмет молекулярной биологии, одной из важнейших проблем которой является изучение механизмов передачи генной информации и развитие генной инженерии и биотехнологии.

Разделение живой материи на уровни является, конечно, весьма условным. Решение конкретных биологических проблем, таких, как регуляция численности вида, опирается на данные о всех уровнях живого. Но все биологи согласны с тем, что в мире живого существуют ступенчатые уровни.[1,182-183]

Часто острейшие дискуссии ведутся вокруг вопроса о возможности сведения биологических наук к физике и химии. В этих дискуссиях далеко не всегда проводят четкое различие между науками и объектами их изучения. Физика и химия имеют своими объектами изучения как живую, так и неживую природу. Определенность физики и химии существенно зависит от поля их приложения. Биофизика и биохимия – это уже биология, соответственно физическая и химическая. Но важно помнить, что биофизика и биохимия – это не та физика и химия, которые используются при интерпретации неживых явлений природы.[5,212]

Слабость биологического знания часто видят в недостаточной математичности, в перевесе качественных рассуждений над количественными и ставят биологии в пример физику, в которой каждый закон представлен в математической форме. Биология такова, какова она есть. Нет никакой необходимости уподоблять ее физике. Специфика биологии другая, чем у физики.[5,281]

Биология продолжает развиваться и в настоящее время. Особенность современной биологии заключается в утверждении принципа единства главных механизмов жизнеобеспечения, осознании роли эволюционного процесса в существовании и изменениях органического мира, который включает и человека, признании первостепенной важности экологических закономерностей с распространением их на человека.[3,4]

Биология относится к ведущим отраслям естествознания. Высокий уровень ее развития служит необходимым условием подъема и повышения эффективности медицины.

В ходе данной работы описана биология как наука, выявлены основные этапы развития этой науки, показаны основные характеристики живой материи, так как она является главным объектом изучения биологии, рассмотрены структурные уровни живого.

Список использованных источников

1. Концепции современного естествознания: Под ред. проф. В. Н. Лавриненко, В. П. Ратникова. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002.

2. Пособие по биологии для абитуриентов/ Р. Г. Заяц, И. В. Рачковская. – 3-е изд. – Мн.: Высш. шк., 1997.

3. Биология/ Под ред. В. Н. Ярыгина. – М.: Медицина, 1985.

4. Концепции современного естествознания/ Карпенков С. Х.. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.

Читайте также: