X-PDF

Пути и методы исследования в биологии

Поделиться статьей

Биология как наука. Связь биологии с другими областями знания

Введение

Вопросы лекции:

1.Предмет общей биологии.

2.Методы общей биологии.

3История развития биологии.

4.Связь общей биологии с естественными и другими науками.

5.Признаки живых организмов.

6. Уровни организации живой проироды.

1. Предмет общей биологии. Методы общей биологии

Биология – наука о живых существах, их строении, процессах жизнедеятельности, взаимосвязях, закономерностях распространения на земном шаре, происхождении, эволюции, разнообразии. Предметом общей биологии являются наиболее общие закономерности, раскрывающие суть жизни, ее формы и закономерности развития.

Биология — наука о жизни. Важнейшая задача биологии — изучение многообразия, строения, жизнедеятельности, индивидуального развития и эволюции живых организмов, их взаимоотношений со средой обитания.

Биология многогранна и поэтому нуждается в систематизированных и разносторонних методах изучения. Выделяют следующие методы исследования, которые изображены на

Рис. 1

Методы исследования биологии
• описательный .
Для выяснения сути явления человеку надо сначала насобирать фактическую информацию, а потом описать ее и зложить для использования другими поколениями. На рисунке 2 иображена суть этого метода, как сбор информации, описание характеристик и поведенческих признаков исследуемого процесса или живого рганизма и исследование одновременно.
В ранний период развития биологии именно сбор и описание фактов являлись главными приемами изучения. Эти же методы актуальны и сегодня.
• сравнительный .

В XVIII в. стал популярным сравнительный метод. В его основе лежит соспоставление и изучение схожих и различных черт живих органи змов, их строения. Этот метод является основой систематики. Обратите внимание на риунок 3, на котором изображен сравнительный метод. Благодаря ему открыто крпнейшее обобщение и создана клеточная теория. Этот метод популярне и в наше время.
• исторический .

Этот метод изучает закономерности появления организмов, их развития, становления структуры и функций живих органи змов. Ч. Дарвин стал основоположником и главным пользователем этого метода. Ребята посмотрите на рисунок 4.
• экспериментальный.
Такой метод исследования природных явлений связан с проведеним опытов и экспериментов в условиях, которые, точно необходимы для изкучения конкретных явлений. В результате експериментального опыта выявляют новые характеристики живих организмов. На рисунке 5 изображен пример метода эксперимента.
Экспериментальный метод дает нам возможность изолированно изучать природне явления, а, также, разрешает добиться их повторения, если соблюдать одинаковые условия. Этот метод гораздо глубже других методов позволяет нам постичь суть природных явлений.
Высшей формой эксперимента является Возможность моделирования процес сов, которые изучаются, является высшей формой такого метода исследования. Талантливый ученый-экспериментатор Павлов И.П. одним их ярых пользователей данного метода биологии.
Друзья, давайте посмотрим следующее видео про этого таланливого ученого.

Естественно, что общее использование всех вышеуказанных методов дает челочевеству возможность овладевания знаниями об объектах и явлениях природы. В наше время биология очень связана с такими науками, как химия, физика, математика и кибернетика. Именно совместные плоды их сотрудничества принесли нам саме огромные открытия.

2. История развития биологии

Биология уходит своими корнями в глубокую древность.

Первобытный человек был первым, кто стал непроизвольно накапливать первые знания о живых организмах. Живые организмы были пищей, материалом для одежды и жилья первобытного человека. Уже тогда надо было знать все о растениях, животных, особенностях их поведения. Вот так потихоньку стали накапливаться знания о всем живом, что окружало человека.
Первоначально накапливающийся опыт передавали поколения людей на словах, без письменного закрепления. Появление письменности дало возможность лучше сохранять и передавать ценные знания. Знания становились полнее, богаче. Но еще очень долго биологии как науки не существовало.
Великий греческий врач Гиппократ (живший в 460 — 377 гг. до н.э.) внес фактический вклад в создание материалов о живых организмах. Он первым изучил строение животных, человека, состав и форму костей, мышц, сухожилий, головного и спинного мозга у человека. Ученики, посмотрите на рисунок 2. Так выглядел этот великий ученый.
Лучше всего естествознание и философия античного мира представил в своих трудах Аристотель (живший в 384-322 гг. до н. э.). Он выучил и дал описание более 500 видам животных, первым попытался их классифицировать. Он глубоко и тонко изучал строение и образ жизни животных и растений, что стало зарождением основ зоологии. Работы Аристотеля оказали огромное значение для последующего развития таких наук, как естествознание и философия.
Уже последователем Аристотеля стал Теофраст (живший в 372-287 гг. до н. э.), который изучил и систематизировал знания человека о растениях. Его еще называют отцом ботаники.
Римский врач Гален (живший в 139-200 гг. н.э.) углубил и в занчительной степени увеличил знания человека о строении своего тела. Он все это изучал на трупах обезьян и свиней. Его трудами долгое время пользовались в естествознании и медицине.
В наше время существует даже Нобелевская премия Галена. Это премия в сфере прикладных медицинских исследований. Награда присуждается за разработку и выпуск на рынок продуктов, развивающих мировое здравоохранение.

Поэт и философ Рима Тит Лукреций Кар (живший в I в. до н.э.) первым выступил против религиозных догм и изложил мысль о возникновении и развитии жизни естественным образом, что было зафиксировано в его поэме О природе вещей.
Времена Средневековья привнесли упадок в развитие биологии, так как эта эпоха знаменита господством церкви с элементами мистики и реакционной идеологии. Церковь считала святыми истинами сочинения Аристотеля, Галена, хотя очень исказила их суть, и активно пропагандировала их в общество.
Было аксиомой то, что изучать живую природу не надо, так как древние ученые уже это сделали в полном объеме. Церковь всех учила, что чем больше мы знаем мир, тем больше грашим перед богом. Любые объяснения природных явлений не должны противоречить ни Библии, ни сочинениям древних ученых. Церковь жестоко карала всех мыслителей и исследователей, кто имел смелость заявлять что-то новое, и поэтому накопление знаний в эпоху Средневековья шло крайне медленно.
В эпоху Возрождения (XIV-XVI вв.) развитие биологии, как науки, стало самым активным и прогрессивным. В это время создан новый общественный класс – буржуазия. Развивающиеся производственные силы нуждались в конкретных и точных знаниях.
Это привело к созданию разных видов наук о природе. В XV-XVIII вв. обособились в отдельные науки ботаника, зоология, анатомия, физиология. В то же время активно развивающемуся естествознанию приходилось яро отстаивать свои права на существование, вести борьбу с церковью.
Рис.6 Становление науки биологии
Так, например, Мигель Сервет (1511-1553 гг.) стал автором и новооткрывателем таких знаний, как малый круг кровообращения. Именно за это его объявили еретиком и сожгли на костре.
Характерной чертой естествознания этого периода было изучение объектов природы изолировано и обособлено друг от друга. Все это порождало представления человека о ее неизменности, неизменности видов. Этот период назывался метафизическим. Чуть позже в метафизических представлениях о создании мира произрастают ростки недоверия и прорехи несогласованности.
И. Кант (живший в 1724-1804 гг.) в 1755 г. создал труд «Всеобщая естественная история и теория неба, в котором дал развитие гипотезе о естественном происхождении Земли. Через 50 лет эта известная гипотеза была математичи обоснована в работе ученого П.С. Лапласа (живший в 1749-1827 гг.).
Французские материалисты XVIII в. — Ж. Ламетри (живший в 1709-1751 гг.), Д. Дидро (живший в 1713-1784 гг.) и многие другие ученые мужи очень много работали в этой сфере, что помогло обществу активно бороться с идеалистическими представлениями.

Античный период

С. Аристотель – ввел термин «естествознание», издал трактат «Органон», предложил «лестницу живых существ», на которую поместил и человека.

Средневековье

Представленная информация была полезной?
ДА
58.58%
НЕТ
41.42%
Проголосовало: 985

Основная направленность – поиск иллюстраций к истинам морали и религии. К. Линней предложил иерархическую систему живых организмов, в которой пользовался бинарной номенклатурой. Десятое издание «Системы природы» К. Линнея – 1758 год.

Научная революция XVI–XVII вв. и становление классической науки

В области биологии сделаны следующие открытия:

теория эволюции живых организмов (Ж.-Б. Ламарк), он же ввел термины «биология» и «биосфера» .

функциональная морфология (Ж. Кювье) .

основы эмбриологии (К. Бэр) .

клеточная теория (М. Шлейден и Т. Шванн, 1838 . Р. Вирхов, 1859) .

эволюционное учение (Ч. Дарвин, 1859 – выход книги «Происхождение видов путем естественного отбора»).

В дальнейшем последовали фундаментальные открытия, для которых характерны глубокая системность и междисциплинарный подход. Среди них – открытие основ научной физиологии (И. Сеченов, 1863).

В этот период Э. Геккель в одной из своих работ «Всеобщая морфология организмов» (1866) впервые применил термин «экология» как «наука о взаимоотношениях организмов между собой» и «физиология отношений организмов друг с другом», отождествляя новую науку с «экономикой природы».

В 1887 г. А. Вейсман выдвинул теорию непрерывности зародышевой плазмы.

Открытые в это же время законы наследственности (Г. Мендель, 1865) остались незамеченными вплоть до 1900 г., когда их независимо друг от друга переоткрыли Г. де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак.

При дальнейшем развитии исследований были обнаружены новые явления, недоступные объяснениям с позиций доминирующей парадигмы. Назрела необходимость в ее смене. Этот процесс происходил в три этапа и получил название Новейшая революция в науке.

Первый этап связан с «переоткрытием» генетики (1900 г.) и возникновением противоречий между сторонниками классического дарвинизма и менделеевской генетики. В это время Т. Морган предложил хромосомную теорию наследственности (1912 г.)

Второй этап новейшей революции относят к середине 20-х годов. Были: сочетавшаяся с теорией относительности и новой квантово-релятивистской картиной мира. В эти же годы утвердилась популяционная генетика, примирившая противоречия классического дарвинизма с законами наследственности Г. Менделя. В экологии на основе популяционного учения активно разрабатывался биогеоценологический подход. Примечательно, что последние открытия были созданы на основе трудов отечественных ученых (в числе которых – профессора Харьковского университета С.И. Медведев и В.В. Станчинский), но впоследствии у себя на родине искусственно развенчаны тоталитарным режимом, вплоть до начала реабилитации с 50-х годов.

В 1932 г. в работе Л. Берталанфи «Теория биологических объектов как открытых систем, находящихся в состоянии динамического равновесия» были заложены основы Общей теории систем.

Третий этап (40-вые годы) характеризуют многоплановость и интенсивность изучения, модернизация методов исследований. Развитие получают все естественнонаучные направления. В методы исследования внедряется кибернетика.

В конце 1940-х годов оформляется учение В.И. Вернадского о биосфере как среде и продукте жизнедеятельности живого вещества.

В биологии в это время расшифровывается структура ДНК (Ф. Крик и Дж. Уотсон, 1953) и триплетный код нуклеотидов, которым записываются аминокислоты (Ниренберг и Маттеи на основе гипотезы Ф. Крика).

Одним из интереснейших открытий ХХ века является обоснование нового направления в науке – синергетики, которая, кроме всего, показала, что действие системы в целом не является простой суммой действий ее компонентов. Открытие синергетики связывают с именами Дж. Хакена и И. Пригожина.

4. Связь общей биологии с естественными и другими науками

Современная биология связана в различных аспектах с другими науками, такими как:

по предмету изучения – с медициной, ветеринарией, экологией,

по методам исследований – с физикой, химией, математикой, информатикой,

по использованию данных в хозяйственной деятельности – с сельскохозяйственными, лесоводческими науками, биотехнологией, охраной окружающей среды.

Египетские и шумерские жрецы, учёные Индии и Китая накопили немалый опыт в науке о жизни. Живший в V веке до н. э. Гиппократ впервые поставил медицину на научную основу, за что его вполне заслуженно прозвали «отцом медицины». Спустя век Аристотель обобщил все биологическия знания, став по праву основателем биологии. В истории науки Аристотель первым разработал систематику животных . он разделил их на животных с кровью и бескровных. Во II веке н. э. Гален заложил фундамент анатомии.

Средневековье, пройдя тяжёлым сапогом по всей научной жизни Европы, существенно затормозило и развитие биологии. Хранителями знаний в эти мрачные века стали арабские учёные. Только в XVI веке с наступлением эпохи Возрождения развитие науки продолжилось. В начале XVII века Уильям Гарвей открыл кровообращение, а через 50 лет при помощи изобретённого незадолго до этого микроскопа Антони ван Левенгук открыл дверь в мир микроорганизмов.

К XVIII веку собралось огромное количество описаний различных животных и растений со всего света. Обобщил и систематизировал эти знания шведский ученый Карл Линней. Жан-Батист Ламарк предложил первую теорию эволюции, а Жорж Кювье доказал изменчивость живого экспериментально, создав новую науку – палеонтологию.

XIX и XX века стали временем потрясающих научных открытий. Доминировавшую почти век теорию катастроф сменила теория естественного отбора Чарльза Дарвина. Иван Павлов заложил основы современной физиологии, Владимир Вернадский стал создателем учения о биосфере. Луи Пастер и Александер Флеминг существенно продвинули вперёд медицину. И появилась наиболее динамичная в современной биологии наука – генетика.

 

В настоящее время биология условно разделяется на две большие группы наук. Биология организмов (сюда входит науки о растениях (ботаника), животных (зоология), грибах (микология), микроорганизмах (микробиология) изучает отдельные группы живых организмов, их внутреннее и внешнее строение, образ жизни, размножение и развитие. Общая биология изучает жизнь на различных уровнях: молекулярном (молекулярная биология, биохимия и молекулярная генетика), клеточном (цитология), тканевом (гистология), на уровне органов и их систем (физиология, морфология и анатомия), популяций и природных сообществ (экология).

Биология тесно связана с другими естественными науками. Так, на стыке между биологией и химией появились биохимия и молекулярная биология, между биологией и физикой – биофизика, между биологией и астрономией – космическая биология. Экология, находящаяся на стыке биологии и географии, в настоящее время часто рассматривается как самостоятельная наука.


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.58%
НЕТ
41.42%
Проголосовало: 985

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет