Биология - это наука, изучающая живые организмы. Она раскрывает закономерности жизни и ее развития как особого явления природы.
Среди других наук биология является фундаментальной дисциплиной, относится к ведущим разделам естествознания.
Термин «биология» состоит из двух греческих слов: «биос» – жизнь, «логос» – учение, наука, понятие.
Впервые был употреблен для обозначения науки о жизни в начале XIX. Это сделали независимо друг от друга Ж.-Б. Ламарк и Г. Тревиранус, Ф. Бурдах. В это время биология обособляется из естественных наук.
Биология изучает жизнь во всех ее проявлениях. Предметом биологии являются строение, физиология, поведение, индивидуальное и историческое развитие организмов, их взаимосвязь между собой и окружающей средой. Поэтому биология представляет собой систему, или комплекс, наук, во многом взаимосвязанных. Различные биологические науки возникали на протяжении истории развития науки в следствии обособления различных областей изучения живой природы.
В качестве крупных разделов биологии выделяют зоологию, ботанику, микробиологию, вирусологию и др. как науки, изучающие различные по ключевым моментам строения и жизнедеятельности группы живых организмов. С другой стороны, изучение общих закономерностей живых организмов привело к появлению таких наук как генетика, цитология, молекулярная биология, эмбриология и др. Изучение строения, функциональности, поведения живых существ, их взаимоотношений и исторического развития породило морфологию, физиологию, этологию, экологию, эволюционное учение.
Общая биология изучает наиболее универсальные свойства, закономерности развития и существования живых организмов и экосистем.
Таким образом, биология - это система наук .
Бурное развитие в биологии наблюдалось во второй половине XX века. Это в первую очередь было связано с открытиями в области молекулярной биологии.
Несмотря на свою богатую историю , и в настоящее время в биологических науках продолжают совершаться открытия, ведутся дискуссии, пересматриваются многие концепции.
В биологии особое внимание уделяется клетке (так как она является основной структурно-функциональной единицей живых организмов), эволюции (так как жизнь на Земле претерпевала развитие), наследственности и изменчивости (лежащих в основе преемственности и приспособляемости жизни).
Выделяют ряд последовательных уровней организации жизни: молекулярно-генетический, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный. На каждом из них жизнь проявляется по-своему, что изучается соответствующими биологическими науками.
Значение биологии для человека
Для человека биологические знания в первую очередь имеют следующее значение:
- Обеспечение человечества питанием.
- Экологическое значение – контроль за окружающей средой, чтобы она была пригодной для нормальной жизни.
- Медицинское значение – увеличение продолжительности и качества жизни, борьба с инфекциями и наследственными заболеваниями, разработка лекарств.
- Эстетическое, психологическое значение.
Человека можно рассматривать как один из результатов развития жизни на Земле. Жизнь людей все еще находится в сильной зависимости от общебиологических механизмов жизнедеятельности. Кроме того, человек влияет на природу и сам испытывает на себе ее воздействие.
Деятельность человека (развитие промышленности и сельского хозяйства), рост народонаселения стали причиной экологических проблем на планете. Происходит загрязнение окружающей среды, разрушение природных сообществ.
Для разрешения экологических проблем необходимо понимание биологических закономерностей.
Кроме того, многие разделы биологии имеют значение для здоровья человека (медицинское значение). Здоровье людей находится в зависимости от наследственности, среды жизни и образа жизни. С этой точки зрения наиболее важны такие разделы биологии как наследственность и изменчивость, индивидуальное развитие, экология, учения о биосфере и ноосфере.
Биология решает задачи обеспечения людей продуктами питания, лекарствами. Биологические знания лежат в основе развития сельского хозяйства.
Таким образом, высокий уровень развития биологии является необходимым условием благополучия человечества.
Человек рождается и умирает, воспроизводит потомство. Его тело имеет клеточное строение, и каждая клетка состоит из сложных и простых молекул. Не смотря на это, организм человека имеет сложную систему, которая состоит из большого количества органов связанных друг с другом в единое целое. Поэтому изменение работы одного органа вызывает изменение в работе всего организма. Кроме того, на имеющиеся раздражители внешней и внутренней среды, организм реагирует как единая биологическая система. Высшее управление обеспечивает мозг - венец природы.
Проект «Биология человека» содержит расширенную учебную информацию, т.к. в рамках школьной программы не всегда удаётся представить достаточно в полном объёме. Предлагаемый учебный материал имеет, с одной стороны, базовую основу, а, с другой - мотивирует учащегося на самостоятельное изучение и погружение. Это заметно проявляется в схемах, таблицах, рисунках выполненных в программе Paint. Схемы и таблицы помогут сконцентрировать внимание на главном, а рисунки способствуют визуальному восприятию конкретного органа или его части. Учитель может в любой момент использовать этот материал как на уроке или при его подготовке, так и при проведении индивидуальной работы школьников увлечённых анатомией.
Не все темы отражены в проекте. Почему? В основном мы исходили из объёма учебного материала учебника. Более глубоко раскрыт материал в разделе «Науки изучающие организм человека» и «Происхождение человека». Исторический материал даёт представление о вкладе гениальных личностей разных поколений в науку, для которых слова «Высшее благо науки - служить человеку» - больше чем слова. В некоторых разделах («Опорно-двигательная система», «Дыхание», «Кожа», «Выделительная система», «Нервная система») затронуты вопросы эволюционного характера, что немаловажно для материалистического понимания при обучении. Подборка «Вопросы-ответы и интересные факты» показывает совершенство человеческого организма. Внешне люди сильно отличаются друг от друга, тем не менее, в строение тела каждого человека прослеживаются общие черты. Хотя строение органов и их функции неимоверно сложны, деятельность человека в труде, быту, спорте скоординирована, согласована. Таким образом, как говорили древние, многознание не есть ум, но в то же время надо признать, что знание фактов, способствует развитию умственных способностей школьников разного уровня.
Литература.
- Д. В. Колесов, Р.Д.Маш, И.Н.Беляев. Человек. 8 класс. -М.: Дрофа, 2009
- И. Д. Зверев. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека. -М., Просвещение, 1983
- Справочник по биологии под ред. академика АН УССР К. М. Сытника. Киев. Наукова Думка. 1985
- Т. Л. Богданова, Е. А. Солодова. Биология. Справочник для старшеклассников. -М., "АСТ-пресс школа", 2005
- А. В. Ганжина. Пособие по биологии для поступающих в вузы. Минск, Высшая школа, 1978
- Л. В. Ёлкина, Биология. Весь школьный курс в таблицах. Минск: Букмастер: Кузьма, 2013
- Человек. Наглядный словарь. Дорлинг Киндерсли Лимитед, Лондон. Слово. 1991
- Биология. Анатомия человека. Сборник рефератов I, II части. -М., Эксмо, 2003
- А. П. Большаков. Биология. Занимательные факты и тесты. Санкт-Петербург, Паритет, 1999
- М. М. Бондарук, Н. В. Ковылина. занимательные материалы и факты по анатомии и физиологии человека в вопросах и ответах. 8–11 классы. Волгоград: Учитель, 2005
Ученые-биологи и их вклад в развитие биологии
- Аристотель - один из основателей биологии как науки; Первый обобщил биологические знания, накопленные до него человечеством; Разработал систематику животных, определив в ней место человеку; Заложил основы описательный и сравнительный анатомии, охарактеризовав ок 500 видов животных.
- Абу Али Ибн Сина - в первые написал энциклопедию теоретической и клинической медицины «Канон врачебной науки»; Одним из первых заложил основы педиатрии; Создал несколько сотен новых видов лекарств, относящихся как к народной медицине, так и полученные с помощью химии.
- Абу Рейхан Мухаммед Ибн Ахмет аль-Бируни - автор труда «Формакогнзия в медицине» - книга о мед. препаратах.
- Броун - клеточное ядро.
- Бэр К.Э. - яйцеклетка млекопитающих, закон зародышевого сходства.
- Вавилов - центры происхождения культурных растений, закон гомологических рядов наследственой изменчивости.
- Везалия Андреаса - автор произведения «О строении человеческого тела»; Создавал анатомическую терминологию на латыни.
- Вернадский И.В. - учение о биосфере и ноосфере.
- Вирхов - клеточная теория, новые клетки образуются путем деления старых.
- Гален Клавдий - заложил основы анатомии человека; создал первую в истории науки концепцию о движении крови (центром кровообращения считал печень), просуществовавшую до 17 в. и опровергнутую У. Гарвеем.
- Гарвей - малый круг кровообращения. Совершил величайшее научное достижение – открытия кровообращение в 17-м веке Одним из первых охарактеризовал начальные стадии развития эмбриона птиц и млекопитающих (1651).
- Геккель, Мюллер - биогенетичский закон.
- Гиппократ - Первый, кто создал научную медицинскую школу; Организмы развивается по законам природы, мир непрерывно меняется; Создал представление о целостности организма; О причинах болезней и их прогнозе; О телесных (конституция) и душевных (темперамент) свойствах человека.
- Гук - первое наблюдение клетки.
- Дарвин Ч. - теория естественного и искусственного отбора, борьба за существование, происхождение человека от обезьяны - эволюционное учение. Автор научной работы «Происхождение видов путём естественного отбора, и сохранения благоприятных рас в борьбе за жизнь».
- Ивановский - вирус табачной мозаики.
- Кальвин - цикл образования глюкозы в хлоропластах.
- Карпеченко - плодовитый гибрид редьки и капусты.
- Ковалевский А. - развитие ланцетника и асцидии.
- Ковалевский В. - палеонтологический ряд лошади.
- Кох Роберт - основатель современной микробиологии.
- Кребс - цикл расщепления органических веществ в митохондриях.
- Кювье Ж. - теория катастроф. Создал науку об ископаемых – палеонтологию; В 1812 сформулировал учение о четырёх «типах» организации животных: «позвоночных», «членистых», «мягкотелых» и «лучистых».
- Леонардо да Винчи - писал многие растения; Изучил строение человеческого тела, деятельность сердца и зрительную функцию.
- Ламарк Ж.Б. - первый, кто бы пытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира; Высказывал идею о развитии и происхождении человека от обезьяноподобных предков; Впервые ввел термин «биология».
- Левенгук - первое наблюдение бактерий.
- Линней - предложил систему классификации живой природы; Ввёл бинарную(двойную) номенклатуру для именования видов.
- Мендель Г.И. - законы наследственности. Основоположник генетики.
- Мечников - фагоцитоз, клеточный иммунитет.
- Миллер, Юри - опыт, подтверждающий возможность образования органических веществ из неорганических.
- Морган Т.Х. - хромосомная теория наследственности.
- Навашин - двойное оплодотворение у покрытосеменных.
- Опарин, Холдейн - гипотеза возникновения жизни из неорганических веществ в бескислородной атмосфере.
- Павлов И.П. - условные и безусловные рефлексы, изучение пищеварительных желез.
- Пастер Л. - принцип создания вакцин, доказательство невозможности самозарождения бактерий. Определил появление иммунологии (вместе с И.И. Мечниковым).
- Пристли - опыт с мышью и растением, доказывающий выделение кислорода растениями на свету.
- Реди - доказательство невозможности самозарождения червей в гниющем мясе.
- Северцов - основные направления эволюции: идиоадаптация, ароморфоз, общая дегенерация.
- Сеченов И.М. - рефлекторный принцип работы нервной системы; Впервые доказал, что эритроциты – переносчики кислорода к тканям от легких и углекислоты к легким от тканей; Вместе с Шатерниковым; разработал портативный дыхательный аппарат; Опубликовал «Психологические этюды».
- Сукачев - учение о биогеоценозах.
- Уоллес - теория естественного отбора.
- Уотсон Д, Крик Ф - установление структуры ДНК.
- Флеминг А. - закрытие антибиотиков; Открыл пенициллин(3 сентября 1928г.)
- Фриз Г. - мутационная теория; Ввёл понятие «изотонической раствор» - водный раствор, изотоничный плазме крови.
- Харди, Вайнберг - генетика популяций.
- Четвериков - синтетическая теория эволюции.
- Шлейден, Шванн - клеточная теория.
- Шмальгаузен И.И. - стабилизирующий отбор. Учение о факторах эволюции.
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.