Введение в биологию
Биология (от греч. биос — жизнь и логос — учение) — это наука о жизни. Термин был предложен в 1802 году французским ученым Ж.Б. Ламарком.
Предметом биологии является жизнь во всех ее проявлениях: физиология, строение, индивидуальное развитие (онтогенез), поведение, историческое развитие (филогенез, эволюция), взаимоотношения организмов между собой и окружающей средой.
Современная биология является комплексом, системой наук. В зависимости от объекта исследования различают такие биологические науки, как: наука о вирусах — вирусология, наука о бактериях — бактериология, наука о грибах — микология, наука о растениях — ботаника, наука о животных — зоология и т. п. Почти каждая из этих наук делится на более мелкие: наука о водорослях — альгология, наука о мхах — бриология, о насекомых — энтомология, о млекопитающих — маммалиология и т. п. Теоретическим фундаментом медицины являются анатомия и физиология человека. Наиболее универсальные свойства и закономерности развития и существования организмов и их групп изучает общая биология.
Возникли науки, изучающие общие закономерности жизни: генетика — наука об изменчивости и наследственности, экология — наука о взаимоотношениях организмов между собой и средой обитания, эволюционное учение — наука о закономерностях исторического развития живой материи, палеонтология исследует вымершие организмы.
В разных областях биологии все большее значение имеют дисциплины, связывающие биологию с другими науками: физикой, химией и т. п. Возникают такие науки, как биофизика, биохимия, бионика, биокибернетика. Биокибернетика (от греч. биос — жизнь, кибернетике — искусство управления) — это наука об общих закономерностях управления и передачи информации в живых системах.
Биологические науки — это база для развития растениеводства, животноводства, биотехнологий, медицины и т. п. С их помощью можно решить такие важные задачи, как обеспечение человечества продуктами питания, преодоление болезней, стимуляция процессов обновления организма, генетическая коррекция дефектов у людей с наследственными болезнями, для интродукции и акклиматизации организмов, для получения биологически активных и лекарственных веществ, для разработки средств биологической защиты растений и т. п.
Этапы развития биологии
Биология как наука возникла с потребностью систематизировать знания о природе, объяснить накопленные знания, опыт о жизни растений и животных. Основателем биологии считают известного древнегреческого ученого Аристотеля (384-322 гг. до н. э.), положившего начало систематике, описавшего многих животных, решавшего некоторые вопросы биологии. Его ученик Теофраст (372-287 гг. до и. э.) основал ботанику.
Систематическое научное исследование природы началось с эпохи Возрождения. С накоплением конкретных знаний о природе, с представлением о многообразии организмов возникла идея единства всего живого. Этапы развития биологии — это цепь великих открытий и обобщений, подтверждающих эту идею и раскрывающих ее содержание.
Развитие микроскопической техники с конца XVI ст. обусловило открытие клеток и тканей живых организмов. Важным научным свидетельством единства живого стала клеточная теория Т. Шванна и М. Шлейдена (1839 г.). Все организмы состоят из клеток, которые хотя и имеют определенные отличия, но в целом построены и функционируют одинаково. К. М. Бэр (1792-1876 гг.) разработал теорию зародышевого сходства, заложившую основу для научного объяснения закономерностей эмбрионального развития. К. Бернар (1813-1878 гг.) изучал механизмы, обеспечивающие постоянство внутренней среды организма животных. Невозможность самозарождения микроорганизмов доказал французский ученый Л. Пастер (1822-1895 гг.). В 1892 году русским ученым Д. И. Ивановским (1864-1920 гг.) были открыты вирусы.
Открытие законов наследственности принадлежит Г. Менделю (1865 г.), Г. Де Фризу, К. Корренсу, Э. Чермаку (1900 г.), Т. Моргану (1910-1916 гг.). Открытие структуры ДНК — Дж. Уотсону и Ф. Крику (1953 г.).
Творцом первого эволюционного учения был французский ученый Ж.Б. Ламарк (1744-1829 гг.). Основы современной теории эволюции разработал английский ученый Ч. Дарвин (1858 г.). Дальнейшее развитие она получила благодаря достижениям генетики и популяционной биологии в научных работах А. Н. Северцова, Н. И. Вавилова, Р. Фишера, С. С. Четверикова, Н. В. Тимофеева-Ресовского, И. И. Шмальгаузена. Появление и развитие математической биологии и биологической статистики обусловили работы английского биолога Р. Фишера (1890-1962 гг.).
В конце XX века значительных успехов достигла биотехнология, то есть использование живых организмов и биологических процессов в промышленности.
Выдающиеся биологи
Развитию биологии посвятили свою жизнь замечательные ученые.
М. А. Максимович (1804-1873) — основоположник ботаники.
И. М. Сеченов (1829-1905) — основатель физиологической школы, обосновавший рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности, создатель объективной психологии поведения, сравнительной и эволюционной физиологии.
К. А. Тимирязев (1843-1920) — выдающийся естествоиспытатель, раскрывший закономерности фотосинтеза как процесса использования света для образования органических веществ в растении.
И. И. Мечников (1845-1916) — один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, создатель научной школы, разработавший фагоцитарную теорию иммунитета.
И. П. Павлов (1849-1936) — выдающийся физиолог, создатель учения о высшей нервной деятельности, автор классических трудов по теории пищеварения и кровообращения.
С. Г. Навашин (1857-1930) — автор классических исследований в области эмбриологии и цитологии и многие другие.
В. И. Вернадский (1863-1945) — основоположник биогеохимии, учения о живом веществе, биосфере, ноосфере.
Д. К. Заболотный (1866-1929) — выдающийся микробиолог, исследователь особо опасных инфекций и другие.