Особенности биологического уровня организации материи

Тема: Особенности биологического уровня организации материи

Оглавление

 

 

 

        ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….1

1. Предмет биологии как науки………………………………………….2
2. Структура биологии как науки………………………………............3
3. Основные этапы развития биологии………………………………...4
4. Сущность живого и его основные признаки……………………….6
5. Уровни организации живой материи…………………………….….9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………...........11

Список используемой литературы…………………13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Наука – это лишь один из путей познания окружающего нас мира. Историки, изучая прошлое, пытаются понять, что происходило, а иногда и предсказать, что произойдёт. Философы пытаются вскрыть общие законы развития природы и общества, а биологи – познать истинную сущность живой природы.

Нашему времени свойственна всё более возрастающая роль биологии как науки. Трудно найти отрасль хозяйства, в которой не использовались бы биологические знания. В дальнейшем практическое значение биологии ещё больше возрастёт. Это связано с быстрыми темпами роста населения планеты, а также с постоянно возрастающей численностью городского населения, непосредственно не участвующего в сельскохозяйственном производстве. В такой ситуации основой увеличения пищевых ресурсов может быть лишь интенсификация сельского хозяйства. Важную роль в этом процессе будет играть выведение новых высокопродуктивных форм микроорганизмов, растений и животных, рациональное, научно обоснованное использование природных богатств.

Большое значение в биологии придаётся  решению проблем, связанных с  выяснением тонких механизмов биосинтеза белка, раскрытием тайн фотосинтеза, которые откроют путь синтезу органических пищевых веществ вне растительных и животных организмов. Кроме того, использование в промышленности (в строительстве, при создании новых машин и механизмов) принципов организации живых существ (бионика) приносит в настоящее время и даст в будущем значительный экономический эффект.

Очень важно знание биологии для  воспитания бережного отношения  к окружающей нас природе, источнику  нашего существования, для умения рационально использовать природные ресурсы.

Основные задачи данной работы:

• Описать предмет биологии как науки;
• Проанализировать структуру биологии как науки и этапы её развития;
• Выявить сущность живого и охарактеризовать его основные признаки.

Цель работы – дать представление о структуре живой материи, наиболее общих её законах, познакомиться с многообразием жизни и историей её развития на Земле. 

 

I. Предмет биологии как науки

Биология - совокупность наук о живой природе. Её название возникло из сочетания двух греческих слов: bios (жизнь) и logos (слово, учение). Термин  «биология» введён в начале XIX столетия (1802 г.) Ж. Б. Ламарком и Г. Р. Тревиранусом независимо друг от друга для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. Наряду с физикой, химией, математикой биология относится к естественным наукам, предмет изучения которых – природа. Эта дисциплина изучает строение, проявления жизнедеятельности, среду обитания всех живых организмов: бактерий, грибов, растений, животных, человека.

Раскрытие общих свойств  живых организмов и объяснение причин их многообразия, выявление связей между строением и условиями  окружающей среды относятся к  основным задачам  биологии. Важное место в этой науке занимают вопросы возникновения и законы развития жизни на Земле – эволюционное учение. Понимание этих законов является основой научного мировоззрения и необходимо для решения практических задач.

Раскрыть предмет науки  – значит, ответить на вопрос: что  изучает данная наука? Предметом изучения биологии являются все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, их распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой.

 В процессе поступательного развития и по мере обогащения новыми фактами биология преобразовалась в комплекс наук, исследующих закономерности, свойственные живым существам, с разных сторон. 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.

 

 

 

 

[1, с. 66], [5, с. 4], [7, с. 4]

II. Структура биологии как науки

В настоящее время  биология представляет собой целый  комплекс наук о живой природе. Структуру  его можно рассматривать с  разных точек зрения:

• По предмету изучения биология подразделяется на микробиологию, изучающую мир бактерий; ботанику, исследующую строение и жизнедеятельность растений; зоологию, предметом которой являются животные и т. д.
• По общим свойствам живых организмов в биологии выделяются: генетика (закономерности наследования признаков); биохимия (пути превращения органических молекул); экология (взаимоотношения популяций с окружающей средой); физиология (функции живых организмов).
• По уровню организации живой материи выделяются такие научные дисциплины, как молекулярная биология; цитология – учение о клетке; гистология – учение о тканях и т. д.

В самых разных областях биологии всё больше возрастает значение пограничных дисциплин, связывающих  биологию с другими науками –  физикой, химией, математикой, кибернетикой и т. д. Так возникли биофизика, биохимия, бионика, радиобиология, космическая биология, социобиология и др.

Достижения биологии последнего времени привели к  возникновению принципиально новых  направлений в науке, ставших  самостоятельными разделами в комплексе  биологических дисциплин. Так, раскрытие  молекулярного строения структурных  единиц наследственности (генов) послужило основой для создания генной инженерии. С помощью её методов создают организмы с новыми, в том числе и с не встречающимися в природе, комбинациями наследственных признаков и свойств. Практическое применение достижений современной биологии уже в настоящее время позволяет получать промышленным путём значительные количества биологически активных веществ. Ещё больших результатов можно ожидать в будущем.

Эта многоплановость комплекса биологических наук обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира.

Важнейшим инструментом дальнейшего познания этого мира служит категория «живого», являющаяся ключевой, исходной для всей системы  биологических наук.

[4, c. 156], [5, с. 4-5]

III. Основные этапы развития биологии

Изучение мира живых существ началось одновременно с образованием человеческого общества. Интерес к познанию живого у человека был связан с его важнейшими потребностями – в пище, лекарствах, одежде, жилье и т. д. Биология как наука о закономерностях жизни прошла определённый путь, на отдельных этапах которого возникали новые способы познания биологических явлений и механизмов.

Современная биология уходит корнями  в древность и берёт начало в странах Средиземноморья (Древний Египет, Древняя Греция).

Первая попытка систематизировать и обобщить накопленные знания о растениях и животных и их жизнедеятельности была осуществлена Аристотелем (IV в. до н. э.).

В развитии биологии выделяют три основных этапа:

• Первый – систематики (Карл Линней);
• Второй – эволюционный (Чарльз Дарвин);
• Третий – микробиологии (Грегор Мендель).

Каждый из них связан с изменением представлений о  мире живого.

Первый этап – систематика. Потребность в упорядочении быстро накапливающихся знаний привела к необходимости систематизировать их. Создаются практические системы, в которых растения и животные объединяют в группы в зависимости от их пользы для человека или приносимого ими вреда.

Однако учёных классификация живых  организмов по признаку полезности удовлетворить  не могла. Они искали такие свойства, которые позволили бы объединять растения и животных в группы по сходству в строении и жизнедеятельности. Первоначально в основу систематики брали один или небольшое число произвольно выбранных признаков. При этом в одну и ту же группу попадали совершенно неродственные организмы.

На протяжении XVI – XVII вв. продолжалась работа по описанию животных и растений, их систематизации. Большой вклад в создание системы природы внёс выдающийся шведский естествоиспытатель Карл Линней. Учёный описал более 8000 видов растений и свыше 4000 видов животных, установил единообразную терминологию и порядок описания видов.

[1, с. 66], [4, с. 156], [6, с. 165-166], [8, с. 5]

Он объединил сходные  виды в роды, сходные роды – в  отряды, а отряды – в классы.

Таким образом, Линней создал самую совершенную для того времени систему органического мира, включив в неё всех известных тогда животных и все известные растения.

Второй этап - эволюционный. Клеточная теория, положения молекулярной биологии, законы наследственности обосновывают идею единства современного органического мира. То, что живое представляет собой единство в историческом плане, вытекает из существа теории эволюции, созданной Ч. Дарвиным (1858). Эволюционная теория объясняет  единство органического мира общностью происхождения. Она описывает универсальный механизм, посредством которого возникает разнообразие живых форм, приспособленных к среде обитания и отличающихся прогрессивно повышающимся уровнем структурно-физиологической организации. Теория эволюции обращает внимание на генетическое родство живых форм, которое заключается в преемственности фундаментальных механизмов развития и жизнедеятельности. Она указывает на условность грани между живой и неживой природой. Результаты исследований молекулярного и атомарного состава тканей живых существ, синтез в искусственных условиях соединений, свойственных только живому, доказали возможность в истории Земли перехода от неживого к живому. Эволюционная теория поставила на научную основу проблему антропогенеза и указала на единство природы и человека. Принцип клеточной организации, молекулярные механизмы жизнедеятельности, генетические законы распространяются на человека. Эволюционная теория обосновывает представление о биологическом наследстве людей и описывает механизмы его формирования.  

Крупнейшим завоеванием XIX в. было эволюционное учение Ч. Дарвина, изложенное им в труде «Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение избранных пород в борьбе за жизнь» (1859 г.), в корне изменивший представления о живой природе. Этому событию предшествовала более чем двадцатилетняя работа по изучению и осмыслению богатого фактического материала, собранного как самим Ч. Дарвином, так и другими учёными.

Третий этап – биология микромира. История теоретической биологии этого этапа включает три периода: менделизм, синтетическую теорию эволюции и

популяционно-генетический подход.

[1, с. 66], [2, с. 281], [6, с. 166, 170], [8, с. 6]

Менделизм (1900 – 1930): главное содержание – законы Менделя. Гениальность Менделя была в том, что он дал ясную и неоспоримую интерпретацию тем результатам, которые он получил в своих опытах с горохом. С Дарвина и Менделя начинается биологическая теория. Всё, что было в биологии до них, разумно считать преднаукой, пранаукой. Во времена Менделя о механизмах передачи наследственной информации было известно немногое. По этой причине открытие Менделя не получило своевременного признания (его законы были вторично переоткрыты К. Корренсом, К. Чермаком и Г. Фризом в 1900 г.) Но без этих законов дарвинизм, несмотря на содержащийся в нём актуальный принцип естественного отбора, не достигал уровня полноценной биологической теории.

 Синтетическая теория эволюции (1930 – 1960): синтез законов Менделя в хромосомной интерпретации и дарвиновского принципа естественного отбора. В этот период заслуживают быть выделенными два крупных этапа, разделяемых открытиями двухцепочечной структуры ДНК и генетического кода (50-е годы XX в.). После этих открытий облик генетики существенно изменился, был выяснен механизм рекомбинации, транскрипции, синтеза белков.

Популяционно-генетический подход (1960 – до настоящего времени). Эта теория приобрела в 70-х годах новый облик, главным образом за счёт развития методологии рекомбинантных ДНК. Новая методология позволила уточнить уже известные принципы. Несмотря на вал новых открытий в биологии её основополагающие принципы остаются непоколебимыми.

Это свидетельствует об известной  теоретической зрелости современной  биологии. 

IV. Сущность живого и его основные признаки

 Возникновение жизни и функционирование живых организмов обусловлены естественными законами. Познание этих законов позволяет не только составить научную картину мира, но и использовать их для практических целей.

Так что же такое жизнь, живая природа? В ответах на эти вопросы проявляется много точек зрения.

Жизнь определяли как  «питание, рост и одряхление» (Аристотель), «стойкое единообразие     процессов     при    различии     внешних     влияний»    (Тревиранус),

[2, с. 279-281], [5, с. 4], [8, с. 14]

«совокупность функций, сопротивляющихся смерти» (Биша), «химическую функцию» (Лавуазье), «сложный химический процесс» (И. П. Павлов). Классическое определение жизни дано Ф. Энгельсом. Он пишет: «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей тел». И далее: это такой способ, «существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». Это определение дано Ф. Энгельсом более 100 лет назад. В него вошли два важных положения: 1) жизнь тесно связана с белковыми телами и 2) непременное условие жизни – постоянный обмен веществ, с прекращением которого прекращается и жизнь. Однако в определении Ф. Энгельса отсутствует важная сторона живых систем – их способность к самовоспроизведению.