Основатель биологии как науки

Введение в биологию. Этапы развития биологии и выдающиеся биологи

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

Выдающиеся биологи: Аристотель, Теофраст, Теодор Шванн, Маттиас Шлейден, Карл М. Бэр, Клод Бернар, Луи Пастер, Д. И. Ивановский

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.

Выдающиеся биологи: Грегор Мендель, Гуго Де Фриз, Карл Корренс, Эрих Чермак, Томас Морган, Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Ж. Б. Ламарк

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.).

Выдающиеся биологи: Чарльз Дарвин, А. Н. Северцов, Н. И. Вавилов, Рональд Фишер, С. С. Четвериков, Н. В. Тимофеев-Ресовский, И. И. Шмальгаузен

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

Выдающиеся биологи: М. А. Максимович, И. М. Сеченов, К. А. Тимирязев, И. И. Мечников, И. П. Павлов, С. Г. Навашин, В. И. Вернадский, Д. К. Заболотный

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.

Источник

Основатель биологии как науки

История развития биологии

Биоло́гия — система наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает различные проявления жизни, выясняет строение, структуру, функции, поведение, происхождение, историческое развитие, взаимоотношения живых существ между собой и со средой обитания.

Биологические знания позволяют человеку решать такие жизненно важные практические задачи, как производство продовольствия, предупреждение и лечение заболеваний, экологическая безопасность и многие другие.

Современная биология – это обширная комплексная наука, включающая такие направления, как классическая биология, физико-химическая биология, эволюционная биология.

В настоящее время учёные-биологи активно используют достижения других областей науки. Быстрыми темпами развиваются смежные науки: биохимия, биофизика, биотехнология, бионика, радиационная биология, космическая медицина.

Однако невозможно представить достижения современной биологии без фундаментальных знаний, добытых человечеством на протяжении веков.

Накопление знаний об окружающем мире началось ещё во времена первобытного человеческого общества. От познания природы зависела не только жизнь каждого члена семьи, но и сохранность всего рода. Знания о животном и растительном мире накапливались и передавались из поколения в поколение.

И сегодня в пещерах Франции и Испании можно увидеть наскальные рисунки художников, живших 150 тысяч лет назад. Эти изображения передают информацию о внешнем строении животных, о способах их передвижения, показывают сцены охоты. Изучение культуры доказывает, что древние племена обладали обширными сведениями о растениях, животных, грибах; и активно применяли знания в повседневной жизни.

Эволюция человечества и возникновение различных цивилизаций способствовали появлению таких естественных, наук как физика, химия, медицина, биология.

Развитие современной биологии тесно связано с древней культурой стран Средиземноморья. Труды великих учёных Древней Греции стали основой для развития современной науки. Назовём некоторые имена и открытия, которые стали фундаментом знаний о живой природе.

Древнегреческий врач Гиппократ создал научную медицинскую школу. Дал первое описание строения животных и человека, указал роль среды и наследственности в возникновении болезней.

Аристотель – основатель биологии как науки. Разработал систематику животных, определив в ней место человеку, которого назвал «общественным животным, наделённым разумом». В четырёх биологических трактатах обобщил практически все известные в то время сведения о животных.

Теофраст наряду с Аристотелем считается основателем ботаники и географии растений. Описал более 500 видов растений, обобщил сведения об их строении и размножении.

Гай ПлИний Старший в первом веке нашей эры собрал известные к тому времени сведения о живых организмах и написал 37 томов энциклопедии «Естественная история», которая вплоть до Средневековья была главным источником знаний о природе.

Древнеримский ученый и врач Клавдий Гален, изучая строение млекопитающих, заложил основы анатомии человека.

15 веков его труды были основным источником знаний.

С наступлением Средневековья и усилением господства религии развитие научного естествознания стало весьма затруднительным. Инквизиция запрещала проводить вскрытия животных и человека. Развитие биологии как науки в этот период сводилось лишь к накоплению знаний о внешнем строении и распространении растений и животных. При этом были утрачены и многие античные достижения естествознания.

Эпоха Возрождения, сменившая Средневековье, явилась переходным периодом между наукой прошлого и современной наукой. Значительные социально-экономические изменения требовали нового понимания окружающего мира.

Весомый вклад в развитие биологии внёс известный учёный того времени – Леонардо да Винчи. Он описал многие растения, миграции птиц, как художник занимался исследованием строения человеческого тела, изучал способы соединения костей, деятельность сердца и зрительную функцию глаза.

Великий анатом АндрЕас ВезАлий обобщил и систематизировал достижения в области анатомии в труде «О строении человеческого тела».

Во второй половине XV века благодаря географическим открытиям существенно расширились границы изучения животных и растений. Появились новые методы естественнонаучных исследований, что привело к разделению биологии на отдельные науки.

Английский врач и биолог Уильям Гарвей открыл два круга кровообращения у человека.

С изобретением микроскопа в XVI веке учёные смогли проникнуть в удивительный мир живых существ, не видимых невооружённым глазом. Началось развитие микробиологии, цитологии, гистологии.

Голландский учёный Антони ван ЛЕвенгук обнаружил в капле воды подвижных «зверьков», описал бактерии, дрожжи, простейших, первым открыл эритроциты, волокна хрусталика, зарисовал сперматозоиды, строение глаз насекомых и мышечных волокон.

Шведский натуралист Карл ЛиннЕй предложил систему классификации живой природы. Ввёл латинские названия и бинарную номенклатуру для наименования видов. Описал более 600 видов растений.

Основатель эмбриологии Карл Максимович Бэр – профессор Петербургской медико-хирургической академии установил закон зародышевого сходства – зародыши всех животных на ранних этапах развития схожи.

Французский биолог Жан Батист Ламарк создал первую стройную и целостную теорию эволюции живого мира. В 1808 году вышел его труд «Философия зоологии».

Огромную роль в развитии биологии сыграла клеточная теория, которая научно подтвердила единство живого мира. Авторами клеточной теории стали немецкие учёные Теодор Шванн и Маттиас Якоб Шлейден.

В 1859 году был опубликован научный труд великого английского натуралиста Чарлза Дарвина «О происхождении видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», в котором он объясняет причины и пути эволюционного развития видов.

Чешский монах Грегор Иоганн Мендель, основоположник генетики – науки о наследственности и изменчивости, выявил закономерности наследования признаков организмов.

Благодаря исследованиям РОберта Коха, Луи ПастЕра и Ильи Ильича МЕчникова развивалась микробиология, достижения которой позволили понять природу многих заболеваний и найти пути их профилактики и лечения.

Луи ПастЕр доказал невозможность самозарождения жизни и предложил новый метод обработки молочных продуктов – пастеризацию. Учение об иммунитете, созданное МЕчниковым, легло в основу иммунологии.

Фундаментальными для развития физиологии стали труды выдающихся русских учёных Ивана Михайловича СЕченова и Ивана Петровича Павлова. За исследования в области физиологии пищеварения в 1904 году Иван Петрович Павлов был удостоен Нобелевской премии.

C начала XX века активно развивались молекулярная биология, генетика, экология.

В 1903 году голландский ботаник ХУго Де Фриз назвал мутациями появления внезапных изменений признаков, приводящих к образованию новых видов, и сформулировал мутационную теорию.

Американский биолог Томас Хант Морган в 1933 году получил Нобелевскую премию «За открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности».

Всемирно известный теоретик эволюционного учения XX столетия, русский биолог Иван Иванович ШмальгАузен создал учение о факторах эволюции.

Неоценимое значение для человечества имеет открытие британского бактериолога Александра ФлЕминга. Он выделил первый в истории антибиотик пенициллин из плесневых грибков.

Советский биохимик Александр Иванович ОпАрин создал теорию возникновения жизни на Земле из абиотических компонентов.

В 1953 году американский биохимик Джеймс УОтсон и английский физик Фрэнсис Крик установили структуру молекулы ДНК. Двойная спираль молекулы ДНК стала одним из самых громких открытий в современной биологии.

Развитие биологии как науки наращивает темпы и, возможно, скоро мы услышим новые имена великих естествоиспытателей, приблизивших человечество к пониманию сущности жизни на Земле.

Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!

Подготовиться к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам

Подготовиться к поступлению в любой ВУЗ страны

Источник

Биология — наука о жизни. Основатели биологии и основные вехи в изучении живого мира

Биология — наука о жизни. В настоящее время она представляет собой комплекс наук о живой природе. Объектом изучения биологии являются живые организмы — растения и животные. Ботаника и зоология изучают многообразие видов, строение тела и функции органов, развитие, распространение, их сообщества, эволюцию.

Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек. Живые организмы доставляли ему пищу, материал для одежды и жилища. Уже в то время человек не мог обойтись без знаний о свойствах растений, местах их произрастания, сроках созревания плодов и семян, о местах обитания и повадках животных, на которых охотился, хищниках и ядовитых животных, которые могли угрожать его жизни.

Так постепенно накапливались сведения о живых организмах. Приручение животных и начало возделывания растений потребовали более глубоких сведений о живых организмах.

Первые основатели

Значительный фактический материал о живых организмах был собран великим врачом Греции — Гиппократом (460-377г. до н.э.). Им собраны сведения о строении животных и человека, дано описание костей, мышц, сухожилий, головного и спинного мозга.

Первый большой труд по зоологии принадлежит греческому естествоиспытателю Аристотелю (384-322г. до н.э.). Он описал более 500 видов животных. Аристотель интересовался строением и образом жизни животных, он заложил основы зоологии.

Первая работа по систематизации знаний о растениях (ботаника) выполнена Теофрастом (372-287г. до н.э.).

Расширением знаний о строении человеческого тела (анатомия) древняя наука обязана врачу Галену (130-200г. до н.э.), производившему вскрытия обезьян и свиней. Труды его оказывали влияние на естествознание и медицину в течение нескольких веков.

В эпоху средневековья под гнетом церкви наука развивалась очень медленно. Важным рубежом в развитии науки явилась эпоха Возрождения, начавшаяся в XVв. Уже в XVIIIв. развивались как самостоятельные науки ботаника, зоология, анатомия человека, физиология.

Основные вехи в изучении органического мира

Постепенно накапливались сведения о многообразии видов, строении тела животных и человека, индивидуальном развитии, функциях органов растений и животных. На протяжении многовековой истории биологии крупнейшими вехами в изучении органического мира можно назвать:

К настоящему времени науке известно около 1 500 000 видов животных и около 500 000 видов растений. Изучение многообразия растений и животных, особенностей их строения и жизнедеятельности имеет большое значение. Биологические науки являются базой для развития растениеводства, животноводства, медицины, бионики, биотехнологии.

Одними из древнейших биологических наук являются анатомия и физиология человека, составляющие теоретический фундамент медицины. Каждому человеку следует иметь представление о строении и функциях своего организма, чтобы в случае необходимости уметь оказать первую помощь, сознательно беречь свое здоровье и выполнять гигиенические правила.

На протяжении веков ботаника, зоология, анатомия, физиология разрабатывались учеными как самостоятельные, изолированные науки. Лишь в XIXв. были обнаружены закономерности, общие для всех живых существ. Так возникли науки, изучающие общие закономерности жизни. К ним относятся:

В учебном курсе они составляют предмет общей биологии.

Источник

Биология

Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX веке, когда учёные обнаружили, что живые организмы обладают некоторыми общими для всех характеристиками. Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, в 1802 году Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом [1] и Жаном Батистом Ламарком.

В биологии выделяют следующие уровни организации:

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология — животных, микробиология — одноклеточные микроорганизмы. Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды.

Передачу наследственной информации изучает генетика. Развитие организма в онтогенезе изучается биологией развития. Зарождение и историческое развитие живой природы — палеобиология и эволюционная биология.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

Содержание

Биологи

Биологические общества

Биологические организации

Традиционно научными исследованиями в области биологии занимаются университеты, хотя не всегда соответствующие факультеты называются биологическими. Например, в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова кроме биологического факультета имеются также факультет биоинженерии и биоинформатики, факультет фундаментальной медицины и НИИ физико-химической биологии. Кроме университетов научные исследования проводят государственные и частные институты, которые в России преимущественно относятся к системе Российской академии наук (см. список институтов), Российской академии сельскохозяйственных наук или Российской академии медицинских наук.

Биологи

Биологический метод

Биологические науки используют методы наблюдения, моделирования (в т.ч. компьютерного), описания, сравнения, экспериментов (опыта) и исторического сравнения.

История биологии

Биологическая картина мира

Существует пять принципов, объединяющих все биологические дисциплины в единую науку о живой материи [2] :

Клеточная теория

Эволюция

Эволюционная история видов, описывающая их изменения и генеалогические отношения между собой, называется филогенез. Информация о филогенезе накапливается из разных источников, в частности, путём сравнения последовательностей ДНК или ископаемых останков и следов древних организмов. До XIX века считалось, что в определённых условиях жизнь может самозарождаться. Этой концепции противостояли последователи принципа, сформулированного Уильямом Гарвеем: «всё из яйца» («Omne vivum ex ovo», лат.), основополагающего в современной биологии. В частности, это означает, что существует непрерывная линия жизни, соединяющая момент первоначального её возникновения с настоящим временем. Любая группа организмов имеет общее происхождение, если у неё имеется общий предок. Все живые существа на Земле, как ныне живущие, так и вымершие, происходят от общего предка или общей совокупности генов. Общий предок всех живых существ появился на Земле около 3,5 млрд. лет назад. Главным доказательством теории общего предка считается универсальность генетического кода (см. происхождение жизни).

Теория гена

Совокупность генов организма или клетки называется генотипом. Гены хранятся в одной или нескольких хромосомах. Хромосома — длинная цепочка ДНК, на которой может быть множество генов. Если ген активен, то последовательность его ДНК копируется в последовательности РНК посредством транскрипции. Затем рибосома может использовать РНК, чтобы синтезировать последовательность белка, соответствующую коду РНК, в процессе, именуемом трансляция. Белки могут выполнять каталитическую (ферментативную) функцию, транспортную, рецепторную, защитную, структурную, двигательную функции.

Гомеостаз

Гомеостаз — способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз. На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (pH). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями постоянной концентрации атмосферной двуокиси углерода на Земле.

Энергия

Выживание любого организма зависит от постоянного притока энергии. Энергия черпается из веществ, которые служат пищей, и посредством специальных химических реакций используется для построения и поддержания структуры и функций клеток. В этом процессе молекулы пищи используются как для извлечения энергии, так и для синтеза биологических молекул собственного организма.

Первичным источником энергии для 99 % земных существ является световая энергия, главным образом солнечная (для 1 % — хемосинтез). Световая энергия посредством фотосинтеза превращается растениями в химическую (органические молекулы) в присутствии воды и некоторых минералов. Часть полученной энергии затрачивается на наращивание биомассы и поддержание жизни, другая часть теряется в виде тепла и отходов жизнедеятельности. Общие механизмы превращения химической энергии в полезную для поддержания жизни называются дыхание и метаболизм.

Уровни организации жизни

Шесть основных структурных уровней жизни:

Биологические дисциплины

Биологическая литература

Первоисточниками информации по биологии являются научные журналы, списки которых предоставляет ряд учреждений, как российских, так и зарубежных:

Данные первоисточников обобщают авторы обзорных публикаций, которые могут представлять собой как журнальные статьи, так и монографии. На следующем уровне обобщения стоят учебники и справочные пособия.

Источник