Биология – биология

Биология — наука о жизни. Основатели биологии и основные вехи в изучении живого мира

Биология — наука о жизни. В настоящее время она представляет собой комплекс наук о живой природе. Объектом изучения биологии являются живые организмы — растения и животные. Ботаника и зоология изучают многообразие видов, строение тела и функции органов, развитие, распространение, их сообщества, эволюцию.

Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек. Живые организмы доставляли ему пищу, материал для одежды и жилища.

Уже в то время человек не мог обойтись без знаний о свойствах растений, местах их произрастания, сроках созревания плодов и семян, о местах обитания и повадках животных, на которых охотился, хищниках и ядовитых животных, которые могли угрожать его жизни.

Так постепенно накапливались сведения о живых организмах. Приручение животных и начало возделывания растений потребовали более глубоких сведений о живых организмах.

Первые основатели

Значительный фактический материал о живых организмах был собран великим врачом Греции — Гиппократом (460-377г. до н.э.). Им собраны сведения о строении животных и человека, дано описание костей, мышц, сухожилий, головного и спинного мозга.

Первый большой труд по зоологии принадлежит греческому естествоиспытателю Аристотелю (384-322г. до н.э.). Он описал более 500 видов животных. Аристотель интересовался строением и образом жизни животных, он заложил основы зоологии.

Первая работа по систематизации знаний о растениях (ботаника) выполнена Теофрастом (372-287г. до н.э.).

Расширением знаний о строении человеческого тела (анатомия) древняя наука обязана врачу Галену (130-200г. до н.э.), производившему вскрытия обезьян и свиней. Труды его оказывали влияние на естествознание и медицину в течение нескольких веков.

В эпоху средневековья под гнетом церкви наука развивалась очень медленно. Важным рубежом в развитии науки явилась эпоха Возрождения, начавшаяся в XVв. Уже в XVIIIв. развивались как самостоятельные науки ботаника, зоология, анатомия человека, физиология.

Основные вехи в изучении органического мира

Постепенно накапливались сведения о многообразии видов, строении тела животных и человека, индивидуальном развитии, функциях органов растений и животных. На протяжении многовековой истории биологии крупнейшими вехами в изучении органического мира можно назвать:

• Введение принципов систематики, предложенных К.Линнеем;
• изобретение микроскопа;
• создание Т.Шванном клеточной теории;
• утверждение эволюционного учения Ч.Дарвина;
• открытие Г.Менделем основных закономерностей наследственности;
• применение электронного микроскопа для биологических исследований;
• расшифровка генетического кода;
• создание учения о биосфере.

К настоящему времени науке известно около 1 500 000 видов животных и около 500 000 видов растений. Изучение многообразия растений и животных, особенностей их строения и жизнедеятельности имеет большое значение. Биологические науки являются базой для развития растениеводства, животноводства, медицины, бионики, биотехнологии.

Одними из древнейших биологических наук являются анатомия и физиология человека, составляющие теоретический фундамент медицины. Каждому человеку следует иметь представление о строении и функциях своего организма, чтобы в случае необходимости уметь оказать первую помощь, сознательно беречь свое здоровье и выполнять гигиенические правила.

На протяжении веков ботаника, зоология, анатомия, физиология разрабатывались учеными как самостоятельные, изолированные науки. Лишь в XIXв. были обнаружены закономерности, общие для всех живых существ. Так возникли науки, изучающие общие закономерности жизни. К ним относятся:

• Цитология — наука о клетке;
• генетика — наука об изменчивости и наследственности;
• экология — наука о взаимоотношениях организма со средой и в сообществах организмов;
• дарвинизм — наука об эволюции органического мира и другие.

В учебном курсе они составляют предмет общей биологии.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (6

Источник: https://animals-world.ru/biologiya-nauka-o-zhizni-vvedenie/

Биология

• ГубкиТест7 класс, Многоклеточные животные. Беспозвоночные.

• Класс «Рыбы»Тест7 класс, Классы рыб

• Виды иммунитетаТест8 класс, Внутренняя среда организма
• Врожденный иммунитетТест8 класс, Внутренняя среда организма
• Гуморальный иммунитетТест8 класс, Внутренняя среда организма
• Клеточный иммунитетТест8 класс, Внутренняя среда организма
• Пассивный иммунитетТест8 класс, Внутренняя среда организма
• Специфический и неспецифический иммунитетТест8 класс, Внутренняя среда организма
• ИммунитетТест8 класс, Внутренняя среда организма

• Состав кровиТест8 класс, Кровеносная и лимфатическая системы

• Мочевыделительная системаТест8 класс, Покровные органы. Терморегуляция. Выделения

• ЖелезыТест8 класс, Эндокринная система
• Железы внутренней секрецииТест8 класс, Эндокринная система
• Железы внешней секрецииТест8 класс, Эндокринная система
• Железы смешанной секрецииТест8 класс, Эндокринная система

• Функции липидовТест9 класс, Молекулярный уровень

Изучение биологии в школе направлено на то, чтобы сформировать у детей представление о биологической культуре человека, животных и растений.

Биология – это наука о жизни. Она учит чутко и бережно относиться к любым живым организмам, учит воспринимать все живое как часть экосистемы планеты. Изучая происхождение видов, рост растений и живых организмом, эволюцию животных и человека, биология помогает воспитывать материалистическое мировоззрение, учит критическому мышлению.

Любой раздел биологии важен:

• Биохимия изучает материалы вещества, из которого состоит все живое;
• Ботаника занимается изучением растений. Именно благодаря ботанике ученым удается выводить новые сорта полезных сельскохозяйственных растений, стойких к тяжелым погодным условиям, болезням и паразитам, что позволяет увеличивать урожайность и бороться с голодом на планете;
• Клеточная биология изучает клетки живых организмов, в том числе и злокачественных опухолей. Знания о природе образования и деления этих клеток,  сделали многие виды рака излечимыми;
• Генетика изучает наследственность человека, позволяя также предугадать предрасположенность к заболеваниям и вовремя предупредить их, продлевая человеку жизнь;
• Зоология изучает жизнь и поведение животных;
• А эволюционная биология следит за временными изменениями жизненных форм.

Таким образом, биология – это наука не только прошлого и настоящего, но и наука будущего, так как именно люди, изучающие биологию, в будущем смогут победить все неизлечимые болезни настоящего, как в прошлом такие же ученые победили чуму, черную оспу и холеру.

Источник: https://obrazovaka.ru/biologiya

Биология

БИОЛОГИЯ, совокупность наук о живой природе, изучающих свойства и проявления жизни на всех уровнях её организации – от молекулярного до биосферного.

Особенности организации и специфические проявления жизни на каждом уровне изучают соответствующие отрасли биологии. Вместе с тем решение многих проблем биологии, напр.

общих закономерностей эволюции или происхождения человека, требует объединения подходов и методов различных наук.

Первичными знаниями о живой природе человек обладал уже в глубокой древности. Их расширение и специализация связаны с различными формами практической деятельности – охотой, скотоводством, земледелием, а также с врачеванием. Начиная с 6 в. до н. э.

античными философами и врачами делаются первые попытки систематического познания органического мира. Так, Аристотель (384–322 до н. э.) считается основоположником зоологии, Теофраст (372–287 до н. э.) – «отцом» ботаники, Гиппократ (ок. 460 – ок. 370 до н. э.) – родоначальником ряда направлений в медицине.

В Средние века и в эпоху Возрождения значительных работ в биологии сделано не было. Исключение составляет лишь изданная в 1543 г. книга знаменитого анатома А. Везалия «О строении человеческого тела», которая дала толчок быстрому развитию анатомии в 16–17 вв. В 1628 г. У.

Гарвей открыл кровообращение, совершив тем самым настоящий переворот в истории биологии. Постепенно в биологию проникают экспериментальные методы и количественные измерения. Изобретение и усовершенствование микроскопа позволили в кон. 17 в. первым микроскопистам (Р. Гук, А. Левенгук, М.

Мальпиги) открыть мир неведомых ранее мельчайших существ, положив начало микробиологии, создать первые представления о тонком строении организмов, заложить основы эмбриологии.

На рубеже 17 и 18 вв. были сделаны первые значительные работы по систематике растений и животных. А в 1735 г. К. Линней опубликовал книгу «Система природы», составившую эпоху в классификации растительного и животного мира и оказавшую влияние на всю биологию.

Линней ввёл в науку двойные латинские названия для всех организмов и тем самым дал биологам международный язык, исключавший путаницу и недоразумения. Все биологические виды Линней считал неизменными с момента их сотворения. Его современник, французский естествоиспытатель Ж.

Бюффон высказывал противоположную точку зрения – виды могут изменяться под влиянием окружающей среды. Первую законченную теорию эволюции создал Ж.Б. Ламарк (1809).

Для биологии, как и для других наук, 19 в. был временем бурного развития. Благодаря новым методам, экспедициям в ранее недоступные районы Земли, более тесному взаимодействию с другими науками существенно расширился круг изучаемых биологических объектов и явлений.

С другой стороны, в результате активного накопления знаний происходит дробление крупных биологических наук (ботаники, зоологии) на более специальные, посвящённые отдельным группам организмов. В 19 в.

возникают или складываются почти все основные биологические науки – систематика, сравнительная анатомия, цитология, морфология, эмбриология, физиология растений и животных, палеонтология, эволюционное учение, биохимия, экология и др. Наиболее важными теоретическими обобщениями были клеточная теория и теория эволюции Ч. Дарвина (1859).

Однако крупнейшее открытие 19 в. – законы наследственности Г. Менделя (1865) оставалось практически неизвестным до нач. 20 в. В 19 в. были окончательно отвергнуты представления, не нашедшие экспериментального подтверждения, напр. теория самозарождения организмов.

В 20 в. интенсивно развивались различные разделы биологии, но наибольшее внимание уделялось двум основным направлениям – молекулярно-генетическому и биосферно-экологическому. Каждое из этих направлений имеет практические приложения, способные оказать огромное влияние на дальнейшую историю человечества. Открытия строения ДНК (Д. Уотсон, Ф.

Крик, 1953) и способов хранения и реализации генетической информации привели к развитию молекулярной биологии.

Достижения в генной инженерии, в медицинской генетике, в расшифровке генома человека и других биологических видов, в клонировании клеток и целых организмов, в биотехнологии могут в перспективе во многом изменить производственную деятельность и жизнь человека.

Столь же важное значение в научном и практическом отношении имеет биосферно-экологическое направление, в значительной степени обязанное своим развитием трудам В.И. Вернадского.

С успехами в этом направлении связывают научную разработку условий для сохранения биологического разнообразия и поддержания биосферы в регулируемом состоянии, пригодном для жизни человека и других населяющих Землю существ.

Оба эти направления имеют морально-этические аспекты, вызвавшие к жизни новый пограничный раздел биологии – биоэтику.

Источник: http://sbio.info/dic/10599

БИОЛОГИЯ

БИОЛОГИЯ, наука о жизни, включающая все знания о природе, структуре, функциях и поведении живых существ. Биология имеет дело не только с великим множеством форм различных организмов, но также с их эволюцией, развитием и с теми отношениями, которые складываются между ними и окружающей средой.

Биологические науки можно классифицировать разными способами. Если исходить из типа изучаемых организмов, то двумя главными категориями будут ботаника, изучающая представителей царства растений, и зоология, имеющая дело с царством животных. Существуют и более мелкие подразделения.

Так, например, ихтиология изучает рыб, орнитология – птиц, микология – грибы и т.д. Другие области биологии – это анатомия, физиология и эмбриология, исследующие соответственно структуру, функционирование и развитие целого организма или какой-либо его части.

В свою очередь в пределах этих наук можно выделить специализации, связанные с типом изучаемых организмов; примеры тому – физиология животных, физиология растений, физиология человека или паразитология, объектом которой служат организмы, живущие внутри других организмов и использующие их в качестве источника пищи.

Основными структурными элементами, из которых состоят тела живых существ, являются клетки. Их строение, состав и функции изучает цитология. Другая биологическая наука, гистология, имеет дело со свойствами и структурой тканей, т.е. групп однотипных клеток, выполняющих в организме сходную функцию.

Механизмы, посредством которых признаки, свойственные особям одного поколения, передаются следующим поколениям, исследует генетика. Классификацией животных и растений и установлением их родственных связей занимается таксономия, а изучением ископаемых остатков живых существ – палеонтология.

Взаимоотношения организмов с окружающей средой составляют предмет экологии.

Новейшие физические и химические методы исследования позволяют количественно изучать молекулярные структуры и явления, лежащие в основе всех биологических процессов. Данное направление, затрагивающее сразу несколько биологических дисциплин, называют молекулярной биологией.

Биологические концепции

Вплоть до начала 20 в. биологи были убеждены в том, что все живое принципиально отличается от неживого и в этом отличии есть какая-то тайна.

В настоящее время благодаря значительно возросшему объему знаний в области химии и физики живой материи стало ясно, что жизнь может быть объяснена в обычных понятиях химии и физики.

Ниже кратко излагаются основные концепции современной биологии, касающиеся самого феномена жизни.

Биогенез

Все живые организмы происходят только от других живых организмов, и из этого правила нет исключений. Не совсем ясно, можно ли считать живыми субмикроскопические фильтрующиеся вирусы, но нет сомнений в том, что появление их в большом количестве в среде возможно только за счет размножения тех вирусов, которые уже попали туда раньше. Из невирусного вещества вирусы не возникают.

Клеточная теория

Одно из наиболее фундаментальных обобщений современной биологии – это клеточная теория, согласно которой все живые существа, включая растения и животных, состоят из клеток и продуктов выделения клеток, а новые клетки образуются путем деления существующих.

Все клетки демонстрируют также сходство в основных компонентах химического состава и в основных метаболических реакциях, а активность всего организма представляет собой сумму индивидуальных активностей составляющих этот организм клеток и результатов их взаимодействия.

Генетические механизмы и эволюция

Генетическая теория гласит, что признаки особей каждого поколения передаются следующему поколению через единицы наследственности, называемые генами. Крупные сложные молекулы ДНК состоят из четырех типов субъединиц, называемых нуклеотидами, и имеют структуру двойной спирали.

Информация, содержащаяся в каждом гене, закодирована особым порядком расположения этих субъединиц.

Поскольку каждый ген состоит примерно из 10 000 нуклеотидов, выстроенных в определенной последовательности, существует великое множество комбинаций нуклеотидов, а соответственно и множество различных последовательностей, являющихся единицами генетической информации.

Определение последовательности нуклеотидов, образующих определенный ген, стало теперь не только возможным, но даже довольно обычным делом. Более того, ген можно синтезировать, а затем клонировать, получив таким образом миллионы копий.

Если какое-то заболевание человека вызвано мутацией гена, который в результате не функционирует надлежащим образом, в клетку может быть введен нормальный синтезированный ген, и он будет выполнять необходимую функцию. Эта процедура называется генной терапией.

Грандиозный проект «Геном человека» призван выяснить нуклеотидные последовательности, образующие все гены человеческого генома.

Одно из важнейших обобщений современной биологии, формулируемое иногда как правило «один ген – один фермент – одна метаболическая реакция», было выдвинуто в 1941 американскими генетиками Дж.Бидлом и Э.Тейтемом.

Согласно этой гипотезе, любая биохимическая реакция – как в развивающемся, так и в зрелом организме – контролируется определенным ферментом, а фермент этот в свою очередь контролируется одним геном.

Информация, заложенная в каждом гене, передается от одного поколения другому специальным генетическим кодом, который определяется линейной последовательностью нуклеотидов. При образовании новых клеток каждый ген реплицируется, и в процессе деления каждая из дочерних клеток получает точную копию всего кода.

В каждом поколении клеток происходит транскрипция генетического кода, что позволяет использовать наследственную информацию для регуляции синтеза специфических ферментов и других белков, существующих в клетках.

В 1953 американский биолог Дж.Уотсон и британский биохимик Ф.Крик сформулировали теорию, объясняющую, каким образом структура молекулы ДНК обеспечивает основные свойства генов – способность к репликации, к передаче информации и мутированию. На основании этой теории оказалось возможным сделать определенные предсказания о генетической регуляции синтеза белка и подтвердить их экспериментально.

Развитие с середины 1970-х годов генной инженерии, т.е. технологии получения рекомбинантных ДНК, значительно изменило характер исследований, проводимых в области генетики, биологии развития и эволюции.

Разработка методов клонирования ДНК и проведения полимеразной цепной реакции позволяют получать в достаточном количестве необходимый генетический материал, включая рекомбинантные (гибридные) ДНК. Эти методы используются для выяснения тонкой структуры генетического аппарата и отношений между генами и их специфическими продуктами – полипептидами.

Вводя в клетки рекомбинантную ДНК, удалось получить штаммы бактерий, способные синтезировать важные для медицины белки, например человеческий инсулин, гормон роста человека и многие другие соединения.

Значительный прогресс был достигнут в области изучения генетики человека. В частности, проведены исследования таких наследственных болезней, как серповидноклеточная анемия и муковисцидоз. Изучение раковых клеток привело к открытию онкогенов, превращающих нормальные клетки в злокачественные.

Исследования, проводимые на вирусах, бактериях, дрожжах, плодовых мушках и мышах, позволили получить обширную информацию, касающуюся молекулярных механизмов наследственности. Теперь гены одних организмов могут быть перенесены в клетки других высокоразвитых организмов, например мышей, которые после такой процедуры называются трансгенными.

Чтобы осуществить операцию по внедрению чужеродных генов в генетический аппарат млекопитающих, разработан целый ряд специальных методов.

Одно из наиболее удивительных открытий в генетике – это обнаружение двух типов входящих в состав генов полинуклеотидов: интронов и экзонов. Генетическая информация кодируется и передается только экзонами, функции же интронов до конца не выяснены.

Витамины и коферменты

Открытие этих веществ, которые не являются солями, белками, жирами или углеводами, но вместе с тем необходимы для полноценного питания, принадлежит американскому биохимику польского происхождения К.Функу.

С 1912, когда Функ обнаружил витамины, началось интенсивное исследование их роли в метаболизме и выяснение того, почему в пищевом рационе одних организмов должны обязательно присутствовать определенные витамины, а в рационе других их может и не быть.

Сейчас твердо установлено, что соединения, которые мы относим к витаминам, необходимы для нормального метаболизма всех живых существ, включая бактерии, зеленые растения и животных, однако, если некоторые организмы способны синтезировать эти соединения сами, другие должны получать их с пищей в готовом виде. Для многих витаминов в настоящее время уже выяснена их специфическая роль в метаболизме.

Во всех случаях они функционируют как часть большой молекулы вещества, названного коферментом. Кофермент служит своего рода партнером фермента и субстратом для осуществления некоторых реакций. Авитаминоз, возникающий при недостаточности того или иного витамина, есть следствие нарушений в метаболизме, вызванных нехваткой кофермента.

Гормоны

Термин «гормон» был предложен в 1905 английским физиологом Э.Старлингом, который определил его как «любое вещество, в норме выделяемое клетками в какой-то одной части тела и переносимое кровью в другие части тела, где оно проявляет свое действие во благо всего организма».

Можно сказать, что эндокринология (изучение гормонов) началась с 1849, когда немецкий физиолог А.Бертольд осуществил пересадку семенников от одной птицы к другой и предположил, что эти мужские половые железы выделяют в кровь какое-то вещество, определяющее развитие вторичных половых признаков.

Само же это вещество – тестостерон – было выделено в чистом виде и описано только в 1935.

Животные (как позвоночные, так и беспозвоночные) и растения вырабатывают большое число разных гормонов.

Все гормоны образуются в каком-то небольшом участке организма, а потом переносятся в другие его части, где, присутствуя в очень низких концентрациях, оказывают исключительно важное регуляторное и координирующее действие на активность клеток. Таким образом, основная роль гормонов – это химическая координация, дополняющая координацию, осуществляемую нервной системой.

Экология

Согласно одной из важнейших обобщающих концепций современной биологии, все живые организмы, обитающие в определенном месте, тесно взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой.

Определенные виды растений и животных распределены в пространстве не случайным образом, а образуют взаимозависимые сообщества, состоящие из продуцентов, консументов и редуцентов и связанные с определенными неживыми компонентами среды. Подобные сообщества могут быть выявлены и охарактеризованы по доминирующим видам; чаще всего это виды растений, дающие пищу и укрытие другим организмам.

Экология призвана ответить на вопросы – почему те или иные виды растений и животных образуют определенное сообщество, как они взаимодействуют между собой и как влияет на них человеческая деятельность.

Особенности живых организмов

Живые организмы не содержат какого-либо особого химического элемента, которого не было бы в неживой природе. Наоборот, основные составляющие их элементы – углерод, водород, кислород и азот – довольно широко распространены на Земле.

В очень небольших количествах в составе живых организмов присутствует, кроме того, множество других химических элементов.

Все живые существа в большей или меньшей степени могут быть охарактеризованы по таким признакам, как размеры, форма тела, раздражимость, подвижность, а также особенности метаболизма, роста, размножения и адаптаций.

Способность растений и животных приспосабливаться к своей среде позволяет им выживать при тех изменениях, которые происходят во внешнем мире. Адаптация может включать как очень быстрые изменения состояния организма, определяемые клеточной раздражимостью, так и очень длительные процессы, а именно появление мутаций и их естественный отбор.

Биологические ритмы

Многие проявления жизнедеятельности организмов имеют циклический характер.

Существуют, например, сезонные циклы в динамике численности некоторых видов; известны также циклические явления в жизни популяций, повторяющиеся каждый год, каждый лунный месяц, каждый день или каждый морской прилив (или отлив).

Многие биологические функции отдельно взятого организма тоже имеют периодическую природу, например, чередование сна и бодрствования. По крайней мере некоторые из этих циклов, по-видимому, регулируются внутренними биологическими часами.

Происхождение жизни

Современные теории возникновения мутаций, естественного отбора и популяционной динамики дают объяснение того, как произошли современные животные и растения от ранее существовавших форм.

Вопрос о первоначальном происхождении жизни на Земле рассматривался многими биологами. Некоторые из них считали, что формы жизни были принесены из космоса, с других планет.

Сторонники подобной точки зрения ссылаются на обнаруженные в 1961 и 1966 структуры в метеоритах, напоминающие окаменелости микроскопических организмов.

Теорию происхождения первых живых существ из неживой материи развивали немецкий физиолог Э.Пфлюгер, английский генетик Дж.Холдейн и русский биохимик А.И.Опарин.

Известен целый ряд реакций, посредством которых можно получить органические вещества из неорганических. Американский химик М.

Калвин экспериментально показал, что излучение с высокой энергией, например космические лучи или электрические разряды, могут способствовать образованию органических соединений из простых неорганических компонентов. В 1953 американские химики Г.Юри и С.

Миллер обнаружили, что некоторые аминокислоты, например глицин и аланин, и даже более сложные вещества могут быть получены из смеси паров воды, метана, аммиака и водорода, через которую всего лишь в течение недели пропускают электрические разряды.

Спонтанное зарождение живых организмов в той обстановке, которая существует на Земле в настоящее время, в высшей степени маловероятно, однако оно вполне могло произойти в прошлом. Все дело в различии условий, существовавших тогда и сейчас.

До того, как на Земле возникла жизнь, органические соединения могли накапливаться, поскольку, во-первых, не существовало плесневых грибов, бактерий и других живых существ, способных их потреблять, а во-вторых, они не подвергались спонтанному окислению, так как в атмосфере тогда отсутствовал кислород (или его было очень мало).

Сейчас разработаны вполне правдоподобные теории, позволяющие объяснить, как органические вещества могли возникать в результате простых химических реакций, индуцированных электрическими разрядами, ультрафиолетовым излучением и другими физическими факторами, как эти молекулы могли затем образовать в море разбавленный бульон и как в результате их длительного взаимодействия формировались жидкие кристаллы, а затем и более сложные молекулы, по размерам приближающиеся к белкам и нуклеиновым кислотам. Процесс, аналогичный естественному отбору, мог действовать уже среди этих еще не живых, но уже очень сложных молекул. Дальнейшее объединение молекул белков и нуклеиновых кислот могло привести к появлению организмов, напоминающих ныне существующие вирусы, от которых, возможно, произошли бактерии, давшие в конце концов начало растениям и животным. Другим крупным шагом в ранней эволюции было развитие белково-липидной мембраны, которая окружала скопление молекул и позволяла одни молекулы накапливать, а другие, наоборот, выбрасывать наружу.

Все эти доводы привели ученых к заключению, что возникновение жизни на нашей планете – это событие не только вполне естественное и возможное, но и почти неизбежное.

Более того, количество уже известных галактик, а соответственно и планет во Вселенной столь велико, что существование на многих из них условий, пригодных для жизни, представляется весьма вероятным. Не исключено, что жизнь на этих планетах действительно существует.

Но если жизнь где-то возможна, то по прошествии достаточного времени она должна появиться и дать широкое разнообразие форм. Некоторые из этих форм могут сильно отличаться от тех, что встречаются на Земле, но другие могут быть очень похожими.

Теория происхождения жизни может быть сведена к следующим тезисам: 1) органические вещества образуются из неорганических в результате воздействия физических факторов окружающей среды; 2) органические вещества взаимодействуют друг с другом, образуя все более сложные комплексы, из которых постепенно формируются ферменты и самовоспроизводящиеся системы, напоминающие гены; 3) сложные молекулы становятся более разнообразными и объединяются в примитивные, похожие на вирусы организмы; 4) вирусоподобные организмы постепенно эволюционируют и дают начало растениям и животным.

Источник: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/BIOLOGIYA.html

1.1. Биология как наука. Роль биологии

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.

Понятие наука определяется, как «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности». В соответствии с этим определением объектом науки – биологии является жизнь   во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях.

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: генеалогический, гибридизация, 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.

Методы науки:

1.Универсальные:

Моделирование – метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте (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).

Наблюдение  – метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте (можно визуально наблюдать за поведением животных,  с помощью приборов за изменениями в живых объектах, за сезонными изменениями в природе). Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.

Эксперимент (опыт)  – метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы (получение новых знаний с помощью поставленного опыта). Примеры экспериментов: скрещивания животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства.

Проблема  – вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации.

Сформулировать проблему бывает достаточно сложно, однако всегда, когда есть затруднение, противоречие, появляется проблема.

Гипотеза  – предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если … тогда». Гипотеза проверяется экспериментально.

Теория  – это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой.

2.Частные научные методы:

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

Исторический – установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет).

Палеонтологический – 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 объект и предмет исследования.

У биологии объектом исследования является ЖИЗНЬ. 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.

ТЕМАТИЧЕСКИЕ  ЗАДАНИЯ  

Часть А

А1. Биология как наука изучает1) общие признаки строения растений и животных2) взаимосвязь живой и неживой природы3) процессы, происходящие в живых системах

4) происхождение жизни на Земле

А2. И.П. Павлов в своих работах по пищеварению применял метод исследования:1) исторический 2) описательный 3) экспериментальный

4) биохимический

А3. Предположение Ч. Дарвина о том, что у каждого современного вида или группы видов были общие предки – это:1) теория 2) гипотеза 3) факт

4) доказательство

А4. Эмбриология изучает1) развитие организма от зиготы до рождения2) строение и функции яйцеклетки3) послеродовое развитие человека

4) развитие организма от рождения до смерти

А5. Количество и форма хромосом в клетке устанавливается методом исследования1) биохимическим            2) цитологическим 3) центрифугированием  

4) сравнительным

А6. Селекция как наука решает задачи1) создания новых сортов растений и пород животных  2) сохранения биосферы3) создания агроценозов                                                   

4) создания новых удобрений

А7. Закономерности наследования признаков у человека устанавливаются методом1) экспериментальным    2) гибридологическим 3) генеалогическим         

4) наблюдения

А8. Специальность ученого, изучающего тонкие структуры хромосом, называется:1) селекционер 2) цитогенетик 3) морфолог

4) эмбриолог

А9. Систематика – это наука, занимающаяся1) изучением внешнего строения организмов2) изучением функций организма3) выявлением связей между организмами            

4) классификацией организмов

Часть В

В1. Укажите три функции, которые выполняет современная клеточная теория1) Экспериментально подтверждает научные данные о строении организмов2) Прогнозирует появление новых фактов, явлений3) Описывает клеточное строение разных организмов4) Систематизирует, анализирует и объясняет новые факты о клеточном строении организмов5) Выдвигает гипотезы о клеточном строении всех организмов

6) Создает новые методы исследования клетки

Часть  С

С1. Французский ученый Луи Пастер прославился как «спаситель человечества», благодаря созданию вакцин против инфекционных заболеваний, в том числе таких как, бешенство, сибирская язва и др. Предложите гипотезы, которые он мог выдвинуть. Каким из методов исследования он доказывал свою правоту?

Источник: https://biology100.ru/index.php/materialy-dlya-podgotovki/biologiya-nauka-o-zhizni/biologiya-kak-nauka-rol-biologii

Биология как наука

Биология — это комплекс наук о живой природе, который изучает строение и функции живых существ, их разнообразие, происхождение и развитие, а также взаимодействие с окружающей средой.

Биология — комплекс наук о живой природе, изучающий все проявления жизни.

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). Развитие представлений об окружающей среде привело к возникновению такой науки, как экология, и формулировке учения о биосфере как о сложной многокомпонентной планетарной системе, что в конечном итоге позволяет хотя бы в небольшой степени уменьшить негативные последствия хозяйственной деятельности человека.

Биология сыграла немаловажную роль в становлении современной материалистической естественнонаучной картины мира, так как она раскрывает механизмы возникновения органического мира из неживых компонентов и его эволюции, доказывает единство его происхождения на основе строения клеток, а также обобщает механизмы наследственности и изменчивости.

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

Основными методами биологии являются сравнительно-описательный, 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), метод меченых атомов, или радиоавтография, и др.

Живая природа является системой, компоненты которой можно расположить в строгом порядке: от низших к высшим. Данный принцип организации позволяет выделить в живой природе отдельные уровни и дает комплексное представление о жизни как о природном явлении. Живая природа является сложной, многокомпонентной и строго упорядоченной системой.

В настоящее время выделяют 5 основных уровней организации живой материи:

• клеточный;
• организменный;
• популяционно-видовой;
• биогеоценотический;
• биосферный.

Источник: http://jbio.ru/biologiya-kak-nauka

Биология – это наука о живой природе. История биологии. Известные ученые-биологи

Биология — это наука о живой природе, которая является отраслью одной из естественных наук. Она фокусируется на изучении живых организмов всех типов, несмотря на их величину. Наука занимается любыми формами жизни и исследует структуру, поведение, рост, происхождение и воспроизводство.

Биология – это наука, которая затрагивает все физико-химические аспекты жизни. Название науки происходит от греческих слов βίος (биос) – жизнь и λόγος (логос) – учение. Предметы изучения биологии варьируются от исследования молекулярных механизмов в клетках до классификации и моделей поведения организмов, развития видов и взаимодействия между экосистемами.

Дисциплины биологии с узкой специализацией

Существует девять основных дисциплин, созданных для удобства изучения биологии. Это науки, тесно взаимосвязанные друг с другом.

Наука Предмет изучения Биохимия Знания о материальных веществах, составляющих жизненные формы Ботаника Растения, в том числе агрокультуры Клеточная биология Клетки живых существ Экология Влияние и взаимодействие организмов с окружающей средой Эволюционная биология Происхождение и разнообразие форм жизни Генетика Наследственность Молекулярная биология Молекулы Физиология Функции организмов и их частей Зоология Животные, в том числе их поведение.

Каждую из наук можно разделить на специализации и области исследования. Изучение одного конкретного вида живого существа также получили отдельные названия, к примеру, рыбы – ихтиология, птицы – орнитология, микроорганизмы – микробиология.

Все дисциплины биологии можно объединить с помощью пяти основных понятий о живых существах.

1. Клеточная теория. Подразделяется еще на три тезиса: клетка – это основная единица жизни, все живое состоит из клеток и все они возникают из ранее существовавших.
2. Энергия. Живые существа требуют энергию, она необходима им для поддержания жизнедеятельности.
3. Наследственность. Существующие формы жизни обладают ДНК, в которой закодирована вся генетическая информация.
4. Гомеостаз. Это физические процессы, позволяющие сохранить сбалансированное равновесие между организмом и внешней средой.
5. Эволюция. Это одна из главных концепций биологии, подразумевающая изменение организмов со временем. Она является причиной биологического разнообразия.

Углубленное изучение биологии невозможно без ее взаимодействия с другими сферами знаний. Математика, проектирование и даже социальные науки помогают охватить все аспекты в изучении жизни. Ниже несколько примеров таких наук.

1. Биофизика играет важную роль в понимании механики биологии. Это научная сфера деятельности, где задействованы ученые со многих областей наук (математики, химии, физики, материаловедения). Она помогает понять действие сложных систем организма: мозга, кровообращения, иммунной системы и прочих.
2. Астробиология. Согласно НАСА – это наука, исследующая развитие жизни во вселенной, включая поиск внеземной жизни.
3. Биогеография изучает расселение жизненных форм, его причины и эволюцию видов.
4. Биоматематика предполагает создание математических моделей для лучшего понимания закономерностей в мире биологии.
5. Биоинженерия — это применение технических принципов анализа и проектирования в биологии и наоборот. Результатами работы являются, например, новые медицинские технологии визуализации, портативные диагностические устройства, различные имплантаты и протезы.
6. Биосоциология изучает влияние взаимодействующих социальных и биологических факторов на поведение человека.

История биологии имеет очень глубокие корни. Еще древние люди изучали животных, на которых охотились; знали, где найти растения, которые использовали в пищу. Изобретения в медицине и сельском хозяйстве были большими достижениями ранних цивилизаций Месопотамии, Китая и Египта.

Позднее появляются первые ученые-биологи. Аристотель считается первым, кто занимался зоологией с научной точки зрения. В 300 году до н. э.

его ученик Теофраст написал ботанический текст о жизненном цикле, структуре и использовании растений.

Римский врач Гален использовал свой медицинский опыт для предоставления неотложной помощи гладиаторам на арене, а после писал детализированные тексты о хирургических процедурах.

Во времена Возрождения при вскрытиях тела присутствовал Леонардо да Винчи. На основе увиденного, он рисовал подробные анатомические рисунки, которые и сегодня считаются превосходными.

После изобретения печатного станка появляется первая иллюстрированная книга по биологии. Это ботанический текст, написанный немецким ботаником Леонардом Фучем в 1542 году.

Новый мир для ученых открывает изобретение микроскопа. В 1665 году Роберт Гук использует очень просто сконструированный микроскоп, чтобы исследовать тонкий срез пробки. Он открывает отдельные прямоугольные единицы, названные им клетками. В XVII столетии английский врач Уильям Харви первым описывает полное движение крови по человеческому телу – кровообращение.

Эти столетия станут известны как начало «биологической революции». Открытие и исследование в 1953 году структуры ДНК позволит расширить области изучения биологии.

Изменится медицина, благодаря разработке принципиально новых методов лечения, адаптированных к генетическому коду пациента.

Возникнет синтез биологии и технологий, что отразится на хирургических операциях и возможностях протезирования.

Экономика становится все более зависимой от рационального управления экологическими ресурсами, балансируя между нуждами человека и необходимостью восстановления запасов. Мы пытаемся найти способы для производства достаточного количества продовольствия, для спасения исчезающих или восстановления уже исчезнувших видов. У современной биологии еще множество целей и новых возможностей.

Известные ученые-биологи и их открытия

Исследователи из университетов, научных центров и лабораторий по всему миру в течении многих лет изучают миллионы образцов. Они оценивают полученные результаты, а на основании сделанных выводов продолжают исследования, надеясь найти ключ к тайнам человеческого тела. Это может быть как лекарство от рака, так и средство для продления жизни.

В истории биологии среди выдающихся ученых:

1. Аристотель. Был первым, кто открыл родство видов и упорядочил их, опираясь на эту информацию.
2. Гален. Известен применением медицинских экспериментов. Оказал большое влияние на развитие многих областей медицины: анатомии, патологии, неврологии и физиологии.
3. Антони ван Левенгук – «отец» микробиологии. Произвел революцию в технике изобретения мощных линз. Среди его открытий: бактерии, вакуоли клеток и поперечно-полосатый рисунок мышечных волокон.
4. Роберт Гук. Известен открытием клетки. Благодаря ему мы знаем, что клетки – это строительные блоки всей жизни.
5. Карл Линней. Основатель современной таксономии. Он придумал систему присвоения имен, ранжирования и классификации организмов, которую используют сегодня. Благодаря изучению обширной коллекции образцов, Линней изобрел способ группировки и обозначения видов. Он разделил все живые существа на три царства: животных, растений и минералов, подразделяя их на классы, затем подклассы и виды.
6. Чарльз Дарвин. Известен теорией эволюции. Он установил, что все виды жизни появились со временем от одного общего предка, а новые виды существуют благодаря процессу естественного отбора.
7. Грегор Мендель. Основоположник современной генетики. Ученый использовал горох, чтобы обнаружить и продемонстрировать законы генетического наследования, ввел термин доминантных и рецессивных генов.
8. Альфред Рассел Уоллес. Известен линией Уоллеса – географическая черта, обозначающая переходную зону между фаунами Азии и Австралии. Также изучал теорию эволюции.
9. Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон. Известны обнаружением структуры ДНК, получили медицинскую Нобелевскую премию с этим открытием. Их модель двойной спирали объясняет, как повторяется ДНК и как передается и кодируется наследственная информация.
10. Кэйт Кэмпбелл и Ян Уилмут. Первые ученые, которые клонировали млекопитающее. Пара создала клон овечки Долли, используя клетку взрослой овцы и процесс переноса ядра.

Источник: https://www.nastroy.net/post/biologiya—eto-nauka-o-jivoy-prirode-istoriya-biologii-izvestnyie-uchenyie-biologi

Что изучает общая биология и ее поддисциплины?

Что такое наука биология? Говоря простым языком, это изучение жизни во всем ее разнообразии и величии.

От микроскопических водорослей и бактерий до больших слонов и гигантских синих китов, жизнь на нашей планете представляет невероятное многообразие.

Беря это во внимание, откуда мы заем, что является живым? Живые ли вирусы? Каковы основные характеристики жизни? Все это очень важные вопросы с одинаково важными ответами!

Характеристики жизни

К живым существам относиться, как видимый мир животных, растений и грибов, так и невидимый мир бактерий и вирусов. На базовом уровне мы можем сказать, что жизнь упорядочена. Организмы имеют чрезвычайно сложную организацию. Мы все знакомы с замысловатыми системами основной единицы жизни — клеткой.

Жизнь может «работать». Имеется введу не ежедневное разнообразие работы, а поддержание метаболических процессов, путем получения энергии в виде пище из окружающей среды.

Жизнь растет и развивается. Это означает больше, чем просто копирование или увеличение размера. Живые организмы также имеют возможность восстанавливаться при определенных типах повреждений.

Жизнь может воспроизводиться. Вы когда-нибудь видели размножение грязи или камней? Вероятней всего нет! Жизнь способна происходить только от других живых существ.

Жизнь может реагировать. Вспомните о том, как в последний раз вы ударялись какой-нибудь частью своего тела. Почти мгновенно следует болевая реакция. Жизнь характеризуется реакцией на различные стимулы и внешние раздражители.

Наконец, жизнь может адаптироваться и отвечать требованиям, предъявляемым окружающей средой.

Существует три основных типа приспособлений, которые могут возникать у высших организмов:

• Обратимые изменения происходят как ответ на изменения в окружающей среде. Предположим, вы живете вблизи уровня моря и отправляетесь в горную местность. Вы можете начать испытывать затрудненное дыхание и увеличение частоты сердечных сокращений в результате изменения высоты. Эти симптомы исчезают, когда вы возвращаетесь к уровню моря.
• Соматические изменения происходят в результате продолжительных изменений в окружающей среде. Используя предыдущий пример, если вы долго будете оставаться в горной местности, вы заметите, что ваш сердечный ритм начнет замедляться, и вы начнете нормально дышать. Соматические изменения также обратимы.
• Окончательный тип адаптации называется генотипическим (вызванным генетической мутацией). Эти изменения происходят в генетическом составе организма и не обратимы. Примером может служить развитие устойчивости к пестицидам у насекомых и пауков.

Таким образом, жизнь организована, «работает», растет, размножается, реагирует на стимулы и приспосабливается. Эти характеристики лежат в основе изучения науки общей биологии.

Основные принципы современной биологии

Фундамент науки биологии, которая существует сегодня, основан на пяти основных принципах. Это теория клеток, теория генов, эволюция, гомеостаз и законы термодинамики.

• Теория клеток: все живые организмы состоят из клеток. Клетка является основной единицей жизни.
• Теория генов: черты наследуются посредством передачи генов. Гены расположены на хромосомах и состоят из ДНК.
• Эволюция: любое генетическое изменение в популяции, которое унаследована в течение нескольких поколений. Эти изменения могут быть небольшими или большими, заметными или не столь заметными.
• Гомеостаз: способность поддерживать постоянную внутреннюю среду в ответ на изменения окружающей среды.
• Термодинамика: энергия постоянна и энергетическое преобразование не является полностью эффективным.

Разделы биологии

Область науки биологии очень широка и может быть разделена на несколько дисциплин. В самом общем смысле эти дисциплины классифицируются по типу изучаемого организма.

Например, зоология занимается исследованиями животных, ботаника занимается изучением растений, а микробиология изучает микроорганизмы. Эти области исследований, также можно разбить на несколько специализированных поддисциплин.

Некоторые из них включают анатомию, клеточную биологию, генетику и физиологию.

Источник: https://natworld.info/raznoe-o-prirode/chto-izuchaet-nauka-obshhaja-biologija-i-ee-poddiscipliny