Главные тенденции развития современной биологии

 Содержание

Введение............................................................................................... 3

Исторический  очерк становления биологи как  науки......................5

Система биологических  наук...........................................................12

Заключение..........................................................................................16

Список литературы.............................................................................18

      Введение

     Биология, совокупность наук о живой природе. Термин «биология» предложен был в 1802 г. Ж.Б. Ламарком и Г.Р. Тревиранусом независимо друг от друга. Предмет биологии - все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой.

     Современная биология уходит корнями в древность  и берет начало в странах Средиземноморья (Древний Египет, Древняя Греция). Первые систематические попытки  познания живой природы были сделаны  античными врачами и философами - Гиппократ (ок. 460-ок. 370 до н.э.), Аристотель (384-322 до н. э.), Гален (129 - ок. 201). В трудах Гиппократа, ставших основой дальнейшего развития клинической медицины, отражены представление о целостности организма; индивидуальный подход к больному и лечение больного, а не болезни; понятие об анамнезе; учения об этиологии и др. Крупнейшим биологом древности был Аристотель. Его сочинения охватывают все отрасли тогдашнего знания. Итак, в средние века накопление биологических знаний диктовалось в основном интересами медицины. Однако вскрытия человеческого тела были запрещены, и преподававшаяся по Галену анатомия была в действительности анатомией животных, главным образом свиньи и обезьяны.

     В эпоху Возрождения широко распространяются и комментируются сочинения античных философов и натуралистов (первыми ботаническими трудами были комментарии к сочинениям Теофраста (327-287)).

     В дальнейшем появляются оригинальные «травники» - краткие описания лекарств, растений, А. Цезальпино (1519-1603) сделал попытку  создания классификации растений в 1583 г., на основе строения семян, цветков и плодов.

     С введением анатомирования человеческого  тела блестящих успехов добивается анатомия человека, что отражено в  классическом труде А. Везалия (1514-1564) «О строении человеческого тела»  в 1543 г. работы анатомов подготовили великое открытие 17 в. - учение У. Гарвея (1578-1657) о кровообращении в 1628 г., применившего для физиологических исследований количественные измерения и законы гидравлики. Плеяда микроскопистов открывает тонкое строение растений - Р. Гук (1635-1703) в 1665 г., М. Мальпиги (1628-1694) с 1675 по 1679 г.г., Н. Грю (1641-1712) с 1671 по 1682г.г. и их половые различия - Р. Камерариус (1665-1721) в 1694 г., мир микроскопических существ, эритроциты и сперматозоиды - А. Левенгук (1632-1723) в 1673 г., изучает строение и развитие насекомых - Мальпиги в 1669 г. , Я. Сваммердам (1637-1680) в 1669 г. Эти открытия привели к возникновению противоположных направлений в эмбриологии - овизма и анималькулизма и к борьбе концепций преформизма и эпигенеза.

     В 18 в. фундаментальную «Систему природы» (1735 и позже), основанную на признании  изначально сотворенного мира, дал  К. Линней (1707-1778), применив бинарную номенклатуру. Сторонник ограниченного трансформизма  Ж. Бюффон (1707-1788) построил смелую гипотезу о прошлой истории Земли, разделив ее на ряд периодов, и в отличие от креацианистов относил появление растений, животных и человека к последним периодам. Опытами по гибридизации И. Кельрейтер (1733-1806) окончательно доказал наличие полов у растений и показал участие в оплодотворении и развитии как яйцеклеток, так и пыльцы растений (1761 и позже). В конце 18 в. Л. Спалланцани (1729-1799) осуществил опыты, опровергающие господствовавшую до тех пор в биологии идею возможности самозарождения организмов.

     Уже со 2-й половины 18 в. и в начале 19 в. все настойчивее в той или иной форме возникают идеи исторического развития живой природы. Ш. Бонне (1720-1793) развил (1745, 1764) идею «лестницы существ», которую эволюционно истолковал Ж. Б. Ламарк (1744-1829) в 1809 г. Эволюционные идеи Ламарка в то время успеха не имели и подвергались критике со стороны многих ученых, среди которых был Ж. Кювье (1769-1832) - основоположник сравнительной анатомии и палеонтологии животных, выдвинувший в 1812 г. учение о катастрофах. Антиэволюционные концепции Кювье утвердились в 1830 г. в результате дискуссии с Э. Жоффруа Сент - Илером (1772-1844), пытавшимся обосновать натурфилософское учение о «единстве плана строения» животных и допускавшим возможность эволюционных изменений под прямым воздействием внешней среды. Идея развития организмов нашла подтверждение в эмбриологических исследованиях К. Ф. Вольфа (1759, 1768), Х. Пандера (1817) и К. М. Бэра (1828-1837). Обоснованная Т. Шванном (1810-1882) в 1839 г. клеточная теория сыграла огромную роль в понимании единства органического мира и в развитии цитологии и гистологии.

     В середине 19 в. установлены особенности  питания растений и его отличие  от питания животных, сформулирован  принцип круговорота веществ  в природе (Ю. Либих, Ж. Б. Буссенго). В физиологии животных крупные успехи достигнуты работами Э. Дюбуа - Реймона (1818-1896), заложившего основы электрофизиологии, К. Бернара, выяснившего роль ряда секреторных органов в пищеварении (1845, 1847) и доказавшего синтез гликогена в печени (1848), Г. Гельмгольца (1821-1894) и К. Людвига (1816-1895), разработавших методы изучения нервно-мышечной системы и органов чувств. И. М. Сеченов (1829-1905) заложил основы материалистического понимания высшей нервной деятельности («рефлексы головного мозга», 1863 г.). Л. Пастер (1822-1895) окончательно опроверг возможность самозарождения современных организмов (1860-1864). С. Н. Виноградский (1856-1953) обнаружил (1887-1891) бактерии, способные путем хемосинтеза образовывать органические вещества из неорганических. Д. И. Ивановский (1864-1920) открыл в 1892 г. вирусы.

     Крупнейшим  завоеванием 19 в. было эволюционное учение Ч. Дарвина (1809-1882), изложенное им в труде  «Происхождение видов» в 1859 г., в котором  он вскрыл механизм эволюционного процесса путем естественного отбора. Утверждение в биологии дарвинизма способствовало разработке ряда новых направлений: эволюционной сравнительной анатомии (К. Гегенбаур), эволюционной эмбриологии (А. О. Ковалевский, И. И. Мечников), эволюционной палеонтологии (В. О. Ковалевский).

     В 1860 г. найдено перо древнейшего вымершего  рода птиц-археоптерикс, первоптица в  верхнегорских (титонских) литоградских сланцах в Баварии (Германия), где  затем в 1861 был найден первый скелет. Сейчас известно пять таких скелетов археоптерикса, причем два были обнаружены недавно в музеях (Нидерланды и ФРГ), где хранились как скелеты птерозавра и динозавра.

     Археоптерикс - ископаемая древнейшая птица подкласса ящерохвостые. Размером с ворону. В строении археоптерикса сочетаются признаки пресмыкающихся (череп с 2 височными дугами, зубы в альвеолах, небольшой мозг рептильного типа, имеются брюшные ребра, позвонки амфицельные, длинный хвост состоит примерно из 20 позвонков, отсутствует роговой чехол клюва и др.) и птиц (тело покрыто перьями, маховые перья крыльев крупные, асимметричного строения, кости конечностей частично пневматизированы).

     Предполагают, что археоптерикс не был способен к свободному полету, а мог только перепархивать с дерева на дерево; при передвижении на деревьях возможно использовал и пальцы крыла. Согласно другой точке зрения, вел главным образом наземный бегающий образ жизни, а при надобности мог перелетать на короткие дистанции.

     Большие успехи достигнутые в 70-80-х г.г. 19в. в изучении сложных процессов  клеточного деления (Э.Страсбургер, 1875; В.Флемминг, 1882, и др.), созревания половых клеток и оплодотворения (О.Гертвиг, 1875 и позже; Г.Фоль, 1877; Э. ван Бенеден, 1884; Т.Бовери, 1887,1888) и связанных с ними закономерностей распределения хромосом в митозе и мейозе, породили множество теорий, искавших в ядре половых клеток носителей наследственности (.Гальтон,1875; К.Негели,1884; Э.Страсбургер. 1884; А.Вейсман,188501892; Х.Де Фриз, 1889). Однако закономерности наследственности, обнаруженные Г.Менделем (1822-1884) в 1865, остались незамеченными вплоть до 1900, когда они были подтверждены и легли в основу генетики.

     Отправными  пунктами развития генетики в начале 20 в. стали менделизм и мутационная  теория (Х.Де Фриз, 1901-1903), способствовавшие в дальнейшем синтезу генетики и  дарвинизма. Была сформулирована хромосомная теория наследственности (Т.Бовери, 1902-1907; У.Сетон, 1092). В дальнейшем было показано , что носителями генетической информации являются молекулы ДНК (1944). Установление структуры ДНК Дж.Уотсоном и Ф.Крик в 1953г. привело к раскрытию генетического кода, дало резкий толчок развитию молекулярной биологии, а позднее - генетической инженерии и биотехнологии.

     В области физиологии животных И.П.Павловым (1849-1936) разработано учение об условных рефлексах и высшей нервной деятельности; бурно развивается нейрофизиология.

     Существенное  развитие в 20 в. получила эволюционная теория. В 20-30-х г.г. была вскрыта роль в эволюции мутационного процесса. Колебаний численности и изоляции при направленном действии отбора. Это позволило разработать синтетическую теорию эволюции, развивающую дарвинизм (С.С.Четвериков, Дж.Б.С.Холдейн, Р.Фишер, С.Райт, Дж.Хаксли и др.) и включающую учения о факторах эволюции (И.И.Шмальгаузен и др.), о микроэволюции и макроэволюции.

     Крупнейшими достижениями Биологии является создание В.И.Вернадским (1863-1945) биогеохимии и  учения о биосфере (1926), В.Н.Сукачевым (1880-1967) - биогеоценологии (1942), на основе которых научно разрабатывается стратегия взаимоотношений человечества с природой. Трудами В.Шелфорда (1912, 1939). Ч.Элтона (1934) и мн. Др. Разработаны основы экологии как науки о взаимосвязи между организмами и окружающей средой.

     Современный этап развития биологии 

     Для биологии ХХ в. характерны два процесса.  

     Во-первых, вследствие накопления огромного фактического материала прежние единые науки  начинают распадаться на отдельные  отрасли. Так, из зоологии выделились энтомология, гельминтология, протозоология и многие другие отрасли, из физиологии - эндокринология, физиология высшей нервной деятельности и т. д.  

     Во-вторых, намечается тенденция к сближению  биологии с другими науками, возникают:

     биохимия;

     биофизика;

     биогеохимия и др.  

     Появление пограничных наук указывает на диалектическое единство многообразных форм существования  и развития материи, способствует преодолению  метафизического разобщения в изучении форм ее существования.  

     В последние десятилетия в связи  с бурным развитием техники и новейшими достижениями в ряде областей естествознания возникли молекулярная биология, бионика, радиобиология, космическая биология.  

     Область современного естествознания - молекулярная биология. Используя теоретические  основы и экспериментальные методы химии и молекулярной физики, она дает возможность исследовать биологические системы на молекулярном уровне.  

     Бионика изучает функции и строение организмов с целью использования тех  же принципов при создании новой  техники. Если до настоящего времени биология была одной из теоретических основ медицины и сельского хозяйства, то ныне становится также одной из основ техники будущего.  

     Появление радиобиологии - учения о действии ионизирующих излучений на живые организмы - связано  с открытием биологического действия рентгеновских и гамма-лучей, особенно после обнаружения природных источников радиоактивности и создания искусственных источников ионизирующих излучений.  

     До  недавнего прошлого биология оставалась "земной" наукой, изучающей формы  жизни только на нашей планете. Однако успехи современной техники, позволившие создать летательные аппараты, способные преодолевать земное притяжение и выходить в космическое пространство, поставили перед биологией ряд новых задач, являющихся предметом космической биологии. В решении вопросов сегодняшнего дня вместе с биологами принимают участие математики, кибернетики, физики, химики и специалисты в других областях естествознания. 

     Методические  установки биологии 20 в. значительно  отличаются от методических регулятивов биологии 18 - 19 в.в. основные направления, по которым произошло их размежевание, следующие:

     1). качественно новое представление  объекта познания (полисистемное  видение биологического объекта).