Siapa yang menemukan biologi. Apa itu biologi? Definisi istilah

Biologi adalah ilmu tentang kehidupan. Saat ini mewakili suatu kompleks ilmu tentang satwa liar. Objek kajian biologi adalah makhluk hidup – tumbuhan dan hewan. dan mempelajari keanekaragaman spesies, struktur tubuh dan fungsi organ, perkembangan, distribusi, komunitasnya, evolusi.

Informasi pertama tentang organisme hidup mulai terakumulasi manusia primitif. Organisme hidup memberinya makanan, bahan pakaian, dan tempat tinggal. Pada masa itu, seseorang tidak dapat hidup tanpa pengetahuan tentang sifat-sifat tumbuhan, tempat tumbuhnya, waktu pemasakan buah dan biji, habitat dan kebiasaan hewan yang diburunya, predator dan hewan beracun yang dapat mengancam. hidupnya.

Dengan demikian, informasi tentang organisme hidup secara bertahap terakumulasi. Domestikasi hewan dan dimulainya budidaya tanaman membutuhkan pengetahuan yang lebih mendalam tentang organisme hidup.

Pendiri Pertama

Materi faktual penting tentang organisme hidup dikumpulkan oleh dokter besar Yunani - Hippocrates (460-377 SM). Ia mengumpulkan informasi tentang struktur hewan dan manusia, serta memberikan gambaran tentang tulang, otot, tendon, otak, dan sumsum tulang belakang.

Karya besar pertama ilmu hewan milik naturalis Yunani Aristoteles (384-322 SM). Dia menggambarkan lebih dari 500 spesies hewan. Aristoteles tertarik pada struktur dan gaya hidup hewan; ia meletakkan dasar-dasar zoologi.

Karya pertama tentang sistematisasi pengetahuan tentang tumbuhan ( botani) dibuat oleh Theophrastus (372-287 SM).

Memperluas pengetahuan tentang struktur tubuh manusia(anatomi) ilmu pengetahuan kuno berutang kepada dokter Galen (130-200 SM), yang melakukan otopsi pada monyet dan babi. Karya-karyanya mempengaruhi ilmu pengetahuan alam dan kedokteran selama beberapa abad.

Selama Abad Pertengahan, di bawah pengaruh gereja, ilmu pengetahuan berkembang sangat lambat. Tonggak penting dalam perkembangan ilmu pengetahuan adalah zaman Renaisans yang dimulai pada abad ke-15. Sudah di abad ke-18. dikembangkan sebagai ilmu-ilmu mandiri botani, zoologi, anatomi manusia, fisiologi.

Tonggak utama dalam studi dunia organik

Lambat laun, informasi terkumpul tentang keanekaragaman spesies, struktur tubuh hewan dan manusia, perkembangan individu, serta fungsi organ tumbuhan dan hewan. Sepanjang sejarah biologi yang berusia berabad-abad, tonggak terbesar dalam penelitian ini dunia organik bisa disebut:

Pengenalan prinsip sistematika yang dikemukakan oleh K. Linnaeus;
penemuan mikroskop;
penciptaan teori sel oleh T. Schwann;
persetujuan doktrin evolusi Charles Darwin;
penemuan oleh G. Mendel tentang hukum dasar hereditas;
aplikasi mikroskop elektron Untuk penelitian biologi;
salinan kode genetik;
penciptaan doktrin biosfer.

Saat ini ilmu pengetahuan mengetahui sekitar 1.500.000 spesies hewan dan sekitar 500.000 spesies tumbuhan. Ilmu yang mempelajari keanekaragaman tumbuhan dan hewan, ciri-ciri struktur dan aktivitas hidupnya nilai yang besar. Ilmu biologi menjadi dasar pengembangan produksi tanaman, peternakan, kedokteran, bionik, dan bioteknologi.

Salah satu ilmu biologi tertua adalah anatomi dan fisiologi manusia, yang menjadi landasan teori kedokteran. Setiap orang harus memiliki pemahaman tentang struktur dan fungsi tubuhnya agar dapat memberikan pertolongan pertama jika diperlukan, secara sadar menjaga kesehatan dan mengikuti aturan kebersihan.

Selama berabad-abad, botani, zoologi, anatomi, fisiologi telah dikembangkan oleh para ilmuwan secara independen, ilmu-ilmu yang terisolasi. Baru pada abad ke-19. ditemukan pola-pola yang umum bagi semua makhluk hidup. Dari sinilah muncul ilmu-ilmu yang mempelajari hukum-hukum umum kehidupan. Ini termasuk:

Sitologi adalah ilmu tentang sel;
genetika - ilmu tentang variabilitas dan keturunan;
ekologi - ilmu tentang hubungan suatu organisme dengan lingkungan dan komunitas organisme;
Darwinisme - ilmu tentang evolusi dunia organik dan lain-lain.

DI DALAM kursus pelatihan mereka menjadi subjeknya biologi umum.

Biologi- ilmu yang mempelajari sifat-sifat sistem kehidupan. Namun, untuk menentukan apa itu sistem kehidupan, cukup sulit. Itulah sebabnya para ilmuwan telah menetapkan beberapa kriteria yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan suatu organisme sebagai makhluk hidup. Yang utama dari kriteria tersebut adalah metabolisme atau metabolisme, reproduksi diri dan pengaturan diri.

Konsep sains didefinisikan sebagai "bola aktivitas manusia dalam memperoleh dan mensistematisasikan pengetahuan obyektif tentang realitas.” Sesuai dengan definisi tersebut, objek ilmu adalah biologi kehidupan dalam segala manifestasi dan bentuknya, serta berbeda-beda tingkat .

Setiap ilmu pengetahuan, termasuk biologi, menggunakan ilmu tertentu metode riset. Beberapa di antaranya universal untuk semua ilmu, misalnya seperti observasi, mengemukakan dan menguji hipotesis, membangun teori. Metode ilmiah lainnya mungkin bisa hanya digunakan ilmu pengetahuan tertentu : silsilah, hibridisasi, metode kultur jaringan, dll.

Biologi berkaitan erat dengan ilmu-ilmu lain - kimia, fisika, ekologi, geografi. Biologi sendiri terbagi menjadi banyak ilmu-ilmu khusus yang mempelajarinya bermacam-macam objek biologis: biologi tumbuhan dan hewan, fisiologi tumbuhan, morfologi, genetika, sistematika, seleksi, mikologi, helmintologi dan masih banyak ilmu lainnya.

Metode- inilah jalur penelitian yang dilalui seorang ilmuwan ketika memecahkan suatu masalah. masalah ilmiah, masalah.

Metode sains:

1.Universal:

Pemodelan - suatu metode di mana gambar tertentu dari suatu objek dibuat, suatu model yang dengannya para ilmuwan memperolehnya informasi yang diperlukan tentang objek (James Watson dan Francis Crick membuat model dari elemen plastik - heliks ganda DNA, sesuai dengan data sinar-X dan studi biokimia. Model ini sepenuhnya memenuhi persyaratan DNA).

Pengamatan - metode dimana peneliti mengumpulkan informasi tentang suatu objek (Anda dapat mengamati secara visual perilaku hewan, penggunaan instrumen, perubahan benda hidup, perubahan musim di alam). Kesimpulan yang diambil oleh pengamat diverifikasi baik melalui pengamatan berulang-ulang atau melalui eksperimen.

Eksperimen (pengalaman) - metode dimana hasil observasi dan asumsi diverifikasi - hipotesis(mendapatkan pengetahuan baru melalui pengalaman). Contoh percobaan: persilangan hewan atau tumbuhan untuk memperoleh varietas atau ras baru, pengujian obat baru.

Masalah– sebuah pertanyaan, tugas yang membutuhkan solusi. Memecahkan masalah mengarah pada perolehan pengetahuan baru. Masalah ilmiah selalu menyembunyikan semacam kontradiksi antara yang diketahui dan yang tidak diketahui. Pemecahan suatu masalah mengharuskan seorang ilmuwan mengumpulkan fakta, menganalisisnya, dan mensistematisasikannya.

Merumuskan suatu masalah memang cukup sulit, namun setiap kali ada kesulitan atau kontradiksi, maka masalah pun muncul.

Hipotesa– asumsi, solusi awal untuk masalah yang diajukan. Saat mengajukan hipotesis, peneliti mencari hubungan antara fakta, fenomena, dan proses. Itulah sebabnya hipotesis paling sering berbentuk asumsi: “jika…maka.” Hipotesis diuji secara eksperimental.

Teori- merupakan generalisasi dari gagasan utama dalam setiap bidang ilmiah pengetahuan. Seiring waktu, teori dilengkapi dengan data baru dan dikembangkan. Beberapa teori mungkin terbantahkan oleh fakta baru. Setia teori-teori ilmiah dikonfirmasi oleh latihan.

2.Metode ilmiah swasta:

Silsilah – digunakan dalam menyusun silsilah orang, mengidentifikasi sifat pewarisan sifat-sifat tertentu.

Historis – membangun hubungan antara fakta, proses, fenomena yang terjadi dalam jangka waktu yang lama secara historis (beberapa miliar tahun).

Paleontologis - metode yang memungkinkan Anda mengetahui hubungan antara organisme purba, yang sisa-sisanya berada di dalamnya kerak bumi, di lapisan geologi yang berbeda.

Sentrifugasi – pemisahan campuran menjadi bagian-bagian komponen di bawah pengaruh gaya sentrifugal. Digunakan untuk memisahkan organel sel, fraksi ringan dan berat (komponen) bahan organik dll.

Sitologis atau sitogenetik – mempelajari struktur sel, strukturnya menggunakan berbagai mikroskop.

Biokimia – mempelajari proses kimia yang terjadi di dalam tubuh.

Setiap ilmu biologi swasta (botani, zoologi, anatomi dan fisiologi, sitologi, embriologi, genetika, seleksi, ekologi dan lain-lain) menggunakan metode penelitiannya sendiri yang lebih spesifik.

Setiap ilmu pasti punya obyek Dan barang riset.

Dalam biologi, objek kajiannya adalah KEHIDUPAN. Subjek sains selalu lebih sempit dan terbatas dibandingkan objeknya. Jadi, misalnya, salah satu ilmuwan tertarik metabolisme organisme. Maka objek kajiannya adalah kehidupan, dan subjek kajiannya adalah metabolisme. Sebaliknya metabolisme juga dapat menjadi objek penelitian, namun yang menjadi subjek penelitian adalah salah satu cirinya, misalnya metabolisme protein, atau lemak, atau karbohidrat.

TUGAS TEMATIK

Bagian A

A1. Biologi sebagai ilmu yang mempelajari
1) tanda-tanda umum struktur tumbuhan dan hewan
2) hubungan antara alam hidup dan alam mati
3) proses yang terjadi dalam sistem kehidupan
4) asal mula kehidupan di bumi

A2. AKU P. Pavlov menggunakan metode penelitian berikut dalam karyanya tentang pencernaan:
1) historis
2) deskriptif
3) eksperimental
4) biokimia

A3. Asumsi Charles Darwin bahwa setiap orang tampilan modern atau kelompok spesies itu nenek moyang yang sama- Ini:
1) teori
2) hipotesis
3) fakta
4) bukti

A4. Studi embriologi
1) perkembangan tubuh dari zigot sampai lahir
2) struktur dan fungsi sel telur
3) perkembangan manusia pascakelahiran
4) perkembangan tubuh sejak lahir sampai mati

A5. Jumlah dan bentuk kromosom dalam sel ditentukan oleh penelitian
1) biokimia
2) sitologi
3) sentrifugasi
4) komparatif

A6. Seleksi sebagai ilmu memecahkan masalah
1) menciptakan varietas tanaman dan hewan baru
2) pelestarian biosfer
3) terciptanya agrocenosis
4) menciptakan pupuk baru

A7. Pola pewarisan sifat pada manusia ditentukan dengan metode
1) eksperimental
2) hibridologis
3) silsilah
4) observasi

A8. Keistimewaan seorang ilmuwan yang sedang belajar struktur halus kromosom disebut:
1) peternak
2) sitogenetika
3) ahli morfologi
4) ahli embriologi

A9. Sistematika adalah ilmu yang membahas tentang
1) belajar struktur eksternal organisme
2) mempelajari fungsi tubuh
3) mengidentifikasi hubungan antar organisme
4) klasifikasi organisme

Bagian B

B1. Sebutkan tiga fungsi yang dilakukan oleh teori sel modern
1) Secara eksperimental mengkonfirmasi data ilmiah tentang struktur organisme
2) Memprediksi munculnya fakta dan fenomena baru
3) Menjelaskan struktur seluler organisme yang berbeda
4) Mensistematisasikan, menganalisis dan menjelaskan fakta-fakta baru tentang struktur seluler organisme
5) Mengajukan hipotesis tentang struktur seluler semua organisme
6) Menciptakan metode baru untuk mempelajari sel

Bagian C

C1. Ilmuwan Perancis Louis Pasteur menjadi terkenal sebagai “penyelamat umat manusia” berkat penemuan vaksin terhadap penyakit menular, termasuk rabies, antraks dll. Sarankan hipotesis yang bisa dia kemukakan. Metode penelitian manakah yang dia gunakan untuk membuktikan bahwa dia benar?

Biologi (dari bahasa Yunani bios - kehidupan dan logos - kata, doktrin), totalitas ilmu tentang alam yang hidup - tentang berbagai macam makhluk hidup yang punah dan sekarang menghuni bumi, struktur dan fungsinya, asal usul, distribusi dan perkembangannya, koneksi dengan satu sama lain dan dengan alam mati. Biologi menetapkan pola-pola umum dan khusus yang melekat dalam kehidupan dalam segala manifestasi dan sifat-sifatnya (metabolisme, reproduksi, hereditas, variabilitas, kemampuan beradaptasi, pertumbuhan, mobilitas, dll).

Upaya sistematis pertama untuk memahami alam yang hidup dilakukan oleh para dokter dan filsuf kuno (Hippocrates, Aristoteles, Theophrastus, Galen). Karya-karya mereka, yang dilanjutkan pada masa Renaisans, meletakkan dasar bagi botani dan zoologi, serta anatomi dan fisiologi manusia (Vesalius dan lain-lain). Pada abad 17 - 18. menembus biologi metode eksperimental. Berdasarkan pengukuran kuantitatif dan penerapan hukum hidrolika, ditemukan mekanisme peredaran darah (W. Harvey, 1628). Penemuan mikroskop mendobrak batasan dunia yang dikenal makhluk hidup, memperdalam pemahaman tentang strukturnya. Salah satu pencapaian utama zaman ini adalah terciptanya sistem klasifikasi tumbuhan dan hewan (C. Linnaeus, 1735). Pada saat yang sama, teori spekulatif tentang perkembangan dan sifat-sifat makhluk hidup (generasi spontan, praformasi, dll.) berlaku. Pada abad ke-19 Sebagai akibat dari peningkatan tajam jumlah objek biologis yang dipelajari (metode baru, ekspedisi ke daerah tropis dan sulit dijangkau di Bumi, dll.), akumulasi dan diferensiasi pengetahuan, banyak ilmu biologi khusus terbentuk. Dengan demikian, botani dan zoologi dibagi menjadi beberapa bagian yang mempelajari kelompok sistematis individu, embriologi, histologi, mikrobiologi, paleontologi, biogeografi, dll dikembangkan. Di antara pencapaian biologi adalah teori sel (T. Schwann, 1839), penemuan pola keturunan (G. Mendel, 1865 ). Ajaran evolusi Charles Darwin (1859) membawa perubahan mendasar dalam biologi. Untuk biologi abad ke-20. Ada dua tren yang saling terkait. Di satu sisi, gagasan tentang kualitatif telah terbentuk berbagai tingkatan organisasi alam yang hidup: molekuler ( biologi molekuler, biokimia dan ilmu-ilmu lain yang disatukan oleh konsep biologi fisikokimia), seluler (sitologi), organisme (anatomi, fisiologi, embriologi), populasi-spesies (ekologi, biogeografi). Di sisi lain, keinginan akan pengetahuan sintetik yang holistik tentang satwa liar telah membawa kemajuan ilmu pengetahuan properti tertentu satwa liar sama sekali tingkat struktural organisasinya (genetika, sistematika, pengajaran evolusi, dll.). Kesuksesan luar biasa sejak tahun 50an. biologi molekuler telah dicapai, mengungkapkan basa kimia hereditas (struktur DNA, kode genetik, prinsip matriks sintesis biopolimer). Doktrin biosfer (V.I. Vernadsky) mengungkapkan skala aktivitas geokimia organisme hidup, koneksi yang tidak bisa dipecahkan dengan alam mati. Signifikansi praktis penelitian dan metode biologi (termasuk. rekayasa genetika, bioteknologi) untuk kedokteran, pertanian, industri, pemanfaatan sumber daya alam dan konservasi alam secara bijaksana, serta penetrasi ide dan metode ke dalam kajian tersebut ilmu eksakta mengedepankan biologi dari tengah. abad ke-20 terdepan dalam ilmu pengetahuan alam.

Biologi(dari bahasa Yunani bios - kehidupan, logos - kata, sains) adalah suatu kompleks ilmu tentang alam yang hidup.

Pokok bahasan biologi adalah segala manifestasi kehidupan: struktur dan fungsi makhluk hidup, keanekaragamannya, asal usul dan perkembangannya, serta interaksinya dengan lingkungan. Tugas utama biologi sebagai ilmu adalah menafsirkan semua fenomena alam yang hidup dalam konteks dasar ilmiah, mengingat keseluruhan organisme mempunyai sifat-sifat yang secara fundamental berbeda dari komponen-komponennya.

Biologi mempelajari semua aspek kehidupan, khususnya struktur, fungsi, pertumbuhan, asal usul, evolusi dan distribusi organisme hidup di Bumi, mengklasifikasikan dan menjelaskan makhluk hidup, asal usul spesiesnya, dan interaksinya satu sama lain dan dengan lingkungan.

Pada intinya biologi modern berbohong 5 prinsip dasar:

teori sel
evolusi
genetika
homeostatis
energi

Ilmu Biologi

Saat ini biologi mencakup sejumlah ilmu yang dapat disistematisasikan menurut kriteria sebagai berikut: subjek dan dominan metode penelitian dan pada subjek yang sedang dipelajari tingkat organisasi satwa liar.

Oleh subjek penelitianSAYA ilmu biologi dibagi menjadi bakteriologi, botani, virologi, zoologi, mikologi.

Botani adalah ilmu biologi yang mempelajari secara komprehensif tumbuhan dan tutupan vegetasi bumi.

Ilmu hewan - cabang biologi, ilmu tentang keanekaragaman, struktur, aktivitas kehidupan, persebaran dan hubungan hewan dengan lingkungannya, asal usul dan perkembangannya.

Bakteriologi - ilmu biologi yang mempelajari struktur dan aktivitas vital bakteri, serta perannya di alam.

Ilmu pengetahuan virus - ilmu biologi yang mempelajari virus.

Objek utama ilmu jamur adalah jamur, struktur dan ciri-ciri kehidupannya.

Lichenologi - ilmu biologi yang mempelajari lumut kerak.

Bakteriologi, virologi dan beberapa aspek mikologi sering dibahas sebagai bagiannya mikrobiologi - bagian biologi, ilmu tentang mikroorganisme (bakteri, virus dan jamur mikroskopis).

Taksonomi, atau taksonomi, - ilmu biologi yang mendeskripsikan dan mengelompokkan ke dalam kelompok semua makhluk hidup dan punah.

Pada gilirannya, masing-masing ilmu biologi yang terdaftar dibagi lagi menjadi biokimia, morfologi, anatomi, fisiologi, embriologi, genetika dan sistematika (tumbuhan, hewan atau mikroorganisme). Biokimia adalah ilmu tentang komposisi kimia benda hidup, proses kimia, terjadi pada organisme hidup dan mendasari aktivitas hidupnya.

Morfologi - ilmu biologi yang mempelajari bentuk dan struktur organisme, serta pola perkembangannya. DI DALAM dalam arti luas itu mencakup sitologi, anatomi, histologi dan embriologi. Membedakan morfologi hewan dan tumbuhan.

Anatomi - ini adalah bagian biologi (lebih tepatnya morfologi), ilmu yang mempelajari struktur internal dan bentuk organ individu, sistem dan tubuh secara keseluruhan. Anatomi tumbuhan dianggap sebagai bagian dari botani, anatomi hewan dianggap sebagai bagian dari zoologi, dan anatomi manusia merupakan ilmu tersendiri.

Fisiologi - ilmu biologi yang mempelajari proses kehidupan organisme tumbuhan dan hewan, yaitu sistem individu, organ, jaringan dan sel. Ada fisiologi tumbuhan, hewan dan manusia.

Embriologi(biologi perkembangan)- cabang biologi, ilmu tentang perkembangan individu suatu organisme, termasuk perkembangan embrio.

Obyek genetika adalah hukum hereditas dan variabilitas. Saat ini merupakan salah satu ilmu biologi yang berkembang paling dinamis.

Oleh tingkat organisasi satwa liar yang dipelajari membedakan biologi molekuler, sitologi, histologi, organologi, biologi organisme dan sistem supraorganisme.

Biologi molekuler adalah salah satu cabang biologi termuda, ilmu yang mempelajari, khususnya, organisasi informasi herediter dan biosintesis protein.

Sitologi, atau biologi sel, - ilmu biologi yang objek kajiannya adalah sel-sel baik uniseluler maupun organisme multiseluler.

Histologi - ilmu biologi, cabang ilmu morfologi yang objeknya adalah struktur jaringan tumbuhan dan hewan.

Ke bola organologi mencakup morfologi, anatomi dan fisiologi berbagai organ dan sistemnya. Biologi organisme mencakup semua ilmu yang berhubungan dengan organisme hidup, misalnya. etologi- ilmu tentang perilaku organisme.

Biologi sistem supraorganisme dibagi menjadi biogeografi dan ekologi. Mempelajari distribusi organisme hidup biogeografi, ketika ekologi - organisasi dan fungsi sistem supraorganisme di berbagai tingkatan: populasi, biocenosis (komunitas), biogeocenosis (ekosistem) dan biosfer.

Oleh metode penelitian yang berlaku Seseorang dapat membedakan deskriptif (misalnya morfologi), eksperimental (misalnya fisiologi) dan biologi teoretis. Mengidentifikasi dan menjelaskan pola struktur, fungsi dan perkembangan satwa liar pada berbagai tingkat organisasinya merupakan sebuah tugas biologi umum. Ini mencakup biokimia, biologi molekuler, sitologi, embriologi, genetika, ekologi, studi evolusi dan antropologi. Doktrin evolusioner mempelajari alasannya kekuatan pendorong, mekanisme dan pola umum evolusi organisme hidup. Salah satu bagiannya adalah paleontologi- ilmu yang pokok bahasannya adalah sisa-sisa fosil makhluk hidup. Antropologi- bagian biologi umum, ilmu tentang asal usul dan perkembangan manusia sebagai spesies biologis, serta keragaman populasi manusia modern dan pola interaksinya. Aspek biologi terapan diklasifikasikan dalam bidang bioteknologi, pemuliaan dan bidang cepat lainnya. mengembangkan ilmu pengetahuan. Bioteknologi adalah ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup dan proses biologis dalam produksi. Ini banyak digunakan dalam industri makanan (pembuatan kue, pembuatan keju, pembuatan bir, dll.) dan farmasi (produksi antibiotik, vitamin), untuk pemurnian air, dll. Pilihan- ilmu tentang metode menciptakan ras hewan peliharaan, varietas tanaman budidaya dan strain mikroorganisme dengan diperlukan bagi seseorang properti. Seleksi juga dipahami sebagai proses perubahan makhluk hidup yang dilakukan manusia untuk memenuhi kebutuhannya.

Kemajuan ilmu biologi erat kaitannya dengan keberhasilan ilmu-ilmu alam dan eksakta lainnya, seperti fisika, kimia, matematika, ilmu komputer, dll. Misalnya mikroskop, USG (USG), tomografi dan metode biologi lainnya didasarkan pada fisika. hukum, dan studi tentang struktur molekul biologis dan proses yang terjadi dalam sistem kehidupan tidak mungkin dilakukan tanpa menggunakan bahan kimia dan metode fisik. Aplikasi metode matematika memungkinkan, di satu sisi, untuk mengidentifikasi keberadaan hubungan alami antara objek atau fenomena, untuk memastikan keandalan hasil yang diperoleh, dan di sisi lain, untuk mensimulasikan suatu fenomena atau proses. DI DALAM akhir-akhir ini Semua nilai yang lebih tinggi dalam biologi yang mereka peroleh metode komputer, seperti pemodelan. Di persimpangan antara biologi dan ilmu-ilmu lain, muncul sejumlah ilmu baru, seperti biofisika, biokimia, bionik, dll.

Peran biologi dalam pembentukan gambaran ilmu pengetahuan alam modern tentang dunia

Pada tahap pembentukannya, biologi belum ada secara terpisah dari yang lain ilmu pengetahuan Alam dan hanya sebatas observasi, kajian, deskripsi dan klasifikasi perwakilan hewan dan tumbuhan, yaitu itu adalah ilmu deskriptif. Namun, hal ini tidak menghalangi para naturalis kuno Hippocrates (c. 460-377 SM), Aristoteles (384-322 SM) dan Theophrastus (nama asli Tirtham, 372-287 SM) memberikan kontribusi yang signifikan terhadap perkembangan gagasan tentang struktur tubuh manusia dan hewan, serta keanekaragaman hayati hewan dan tumbuhan, dengan demikian meletakkan dasar-dasar anatomi dan fisiologi manusia, zoologi dan botani. Memperdalam pengetahuan tentang satwa liar dan mensistematisasikan fakta-fakta yang terakumulasi sebelumnya yang terjadi di dalamnya abad XVI-XVIII, berpuncak pada perkenalan tata nama biner dan penciptaan taksonomi tumbuhan yang harmonis (C. Linnaeus) dan hewan (J.-B. Lamarck). Deskripsi sejumlah besar spesies yang serupa ciri-ciri morfologi, serta temuan paleontologis menjadi prasyarat bagi berkembangnya gagasan tentang asal usul spesies dan cara perkembangan sejarah dunia organik. Dengan demikian, eksperimen F. Redi, L. Spallanzani dan L. Pasteur pada abad 17-19 membantah hipotesis generasi spontan yang dikemukakan oleh Aristoteles dan lazim pada Abad Pertengahan, serta teori evolusi biokimia oleh A.I J. Haldane, yang secara cemerlang ditegaskan oleh S. Miller dan G. Yuri, memungkinkan kita menjawab pertanyaan tentang asal usul semua makhluk hidup. Jika proses munculnya makhluk hidup dari komponen tak hidup dan evolusinya sendiri tidak lagi menimbulkan keraguan, maka mekanisme, jalur dan arah sejarah perkembangan dunia organik masih belum sepenuhnya dipahami, karena tidak ada satupun yang dua teori utama evolusi yang saling bersaing ( teori sintetik evolusi, berdasarkan teori C. Darwin, dan teori J.-B. Lamarck) masih belum bisa memberikan bukti yang komprehensif. Penerapan mikroskop dan metode lainnya ilmu-ilmu terkait, karena kemajuan di bidang ilmu alam lainnya, serta pengenalan praktik eksperimental, memungkinkan ilmuwan Jerman T. Schwann dan M. Schleiden pada abad ke-19 untuk merumuskan teori sel, kemudian ditambah oleh R. Virchow dan K. Baer. Ini menjadi generalisasi paling penting dalam biologi, yaitu landasan membentuk dasar ide-ide modern tentang kesatuan dunia organik. Penemuan pola transmisi informasi turun-temurun oleh biksu Ceko G. Mendel menjadi pendorong bagi pesatnya perkembangan biologi di bidang abad XX-XXI dan tidak hanya mengarah pada penemuan pembawa universal hereditas - DNA, tetapi juga kode genetik, serta mekanisme dasar untuk mengontrol, membaca, dan variabilitas informasi herediter. Perkembangan pemikiran tentang lingkungan menyebabkan munculnya ilmu-ilmu seperti ekologi, dan kata-kata ajaran tentang biosfer sebagai sistem planet multikomponen yang kompleks dari kompleks biologis besar yang saling berhubungan, serta kimia dan proses geologi terjadi di Bumi (V.I. Vernadsky), yang pada akhirnya memungkinkan pengurangan setidaknya sampai batas kecil konsekuensi negatif aktivitas ekonomi orang. Dengan demikian, biologi memainkan peran penting dalam pembentukan gambaran ilmu pengetahuan alam modern tentang dunia.

Metode mempelajari benda hidup

Seperti ilmu pengetahuan lainnya, biologi memiliki metodenya sendiri. Di samping itu metode ilmiah kognisi yang digunakan di cabang lain, metode seperti sejarah, deskriptif komparatif, dll banyak digunakan dalam biologi.

Metode ilmiah kognisi meliputi observasi, perumusan hipotesis, eksperimen, pemodelan, analisis hasil dan inferensi pola umum.

Pengamatan- ini adalah persepsi yang bertujuan terhadap objek dan fenomena dengan menggunakan indera atau instrumen, yang ditentukan oleh tugas kegiatan. Kondisi utama pengamatan ilmiah adalah objektivitasnya, yaitu kemampuan untuk memverifikasi data yang diperoleh melalui observasi berulang atau penggunaan metode penelitian lain, misalnya eksperimen. Fakta-fakta yang diperoleh dari hasil observasi disebut data. Mereka bisa menjadi seperti itu kualitas(menggambarkan bau, rasa, warna, bentuk, dll), dan kuantitatif, Apalagi data kuantitatif lebih akurat dibandingkan data kualitatif.

Berdasarkan data observasi, hipotesis dirumuskan - penilaian dugaan tentang hubungan alami fenomena. Hipotesis diuji dalam serangkaian percobaan.

Sebuah eksperimen disebut eksperimen yang dilakukan secara ilmiah, pengamatan terhadap fenomena yang dipelajari dalam kondisi terkendali, memungkinkan seseorang untuk mengidentifikasi ciri-ciri suatu objek atau fenomena tertentu. Bentuk tertinggi eksperimen adalah pemodelan - studi tentang fenomena, proses, atau sistem objek apa pun dengan membangun dan mempelajari modelnya. Pada dasarnya, ini adalah salah satu kategori utama teori pengetahuan: metode apa pun didasarkan pada gagasan pemodelan riset ilmiah- baik teoretis maupun eksperimental. Hasil eksperimen dan simulasi harus dianalisis secara cermat.

Analisa disebut metode penelitian ilmiah dengan menguraikan suatu objek menjadi bagian-bagian komponennya atau secara mental memotong-motong suatu objek melalui abstraksi logis. Analisis terkait erat dengan sintesis.

Sintesis- adalah metode mempelajari suatu mata pelajaran dalam keutuhan, kesatuan dan hubungan timbal balik bagian-bagiannya. Sebagai hasil dari analisis dan sintesis, hipotesis penelitian yang paling berhasil menjadi hipotesis yang berfungsi, dan jika hipotesis tersebut mampu menahan upaya untuk menyangkalnya dan masih berhasil memprediksi fakta dan hubungan yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan, maka hipotesis tersebut dapat menjadi teori.

Di bawah teori memahami suatu bentuk pengetahuan ilmiah yang memberikan gambaran holistik tentang pola dan hubungan esensial dari realitas. Arahan umum penelitian ilmiah adalah untuk mencapai tingkat prediktabilitas yang lebih tinggi. Jika tidak ada fakta yang dapat mengubah suatu teori, dan penyimpangan yang terjadi bersifat teratur dan dapat diprediksi, maka teori tersebut dapat diangkat ke peringkat hukum- hubungan yang perlu, esensial, stabil, berulang antara fenomena di alam. Ketika kumpulan pengetahuan meningkat dan metode penelitian meningkat, hipotesis dan bahkan teori yang sudah mapan dapat ditantang, dimodifikasi, dan bahkan ditolak karena mereka sendiri pengetahuan ilmiah bersifat dinamis dan terus-menerus mengalami pemikiran ulang yang kritis.

Metode sejarah mengungkap pola kemunculan dan perkembangan organisme, pembentukan struktur dan fungsinya. Dalam beberapa kasus, menggunakan metode ini kehidupan baru memperoleh hipotesis dan teori yang sebelumnya dianggap salah. Hal ini, misalnya, terjadi pada asumsi Darwin tentang sifat transmisi sinyal ke seluruh pembangkit sebagai respons terhadap pengaruh. lingkungan. Metode deskriptif komparatif meliputi analisis anatomi dan morfologi terhadap objek penelitian. Ini mendasari klasifikasi organisme, mengidentifikasi pola kemunculan dan perkembangan berbagai bentuk kehidupan.

Pemantauan adalah suatu sistem tindakan untuk mengamati, menilai dan meramalkan perubahan keadaan suatu objek yang diteliti, khususnya biosfer. Melakukan observasi dan eksperimen sering kali memerlukan penggunaan peralatan khusus seperti mikroskop, sentrifugal, spektrofotometer, dll. Mikroskopi banyak digunakan dalam zoologi, botani, anatomi manusia, histologi, sitologi, genetika, embriologi, paleontologi, ekologi dan cabang biologi lainnya. Ini memungkinkan Anda untuk belajar struktur tipis objek menggunakan cahaya, elektron, sinar-X dan jenis mikroskop lainnya.

Mikroskop cahaya terdiri dari bagian optik dan mekanik. Bagian optik terlibat dalam pembuatan gambar, dan bagian mekanis digunakan untuk kemudahan penggunaan bagian optik. Perbesaran mikroskop secara keseluruhan ditentukan dengan rumus: perbesaran objektif x perbesaran lensa okuler = perbesaran mikroskop.
Misalnya, jika lensa memperbesar benda sebanyak 8 kali dan lensa okuler sebanyak 7 kali, maka peningkatan secara keseluruhan mikroskop adalah 56.

Sentrifugasi diferensial, atau fraksinasi, memungkinkan pemisahan partikel menurut ukuran dan kepadatannya di bawah pengaruh gaya sentrifugal, yang secara aktif digunakan dalam mempelajari struktur molekul dan sel biologis.

Tingkat dasar organisasi satwa liar

Genetika molekuler. Tugas yang paling penting Biologi pada tahap ini adalah studi tentang mekanisme transmisi informasi genetik, hereditas dan variabilitas.
Tingkat seluler. Satuan dasar tingkat sel organisasi adalah sel, dan fenomena dasarnya adalah reaksi metabolisme sel.
Tingkat jaringan. Tingkat ini diwakili oleh jaringan yang menyatukan sel-sel dengan struktur, ukuran, lokasi, dan tertentu fungsi serupa. Jaringan muncul selama perkembangan sejarah seiring dengan multiseluleritas. Dalam organisme multiseluler, mereka terbentuk selama entogenesis sebagai konsekuensi dari diferensiasi sel.
Tingkat organ. Tingkat organ diwakili oleh organ organisme. Pada protozoa, pencernaan, respirasi, sirkulasi zat, ekskresi, pergerakan dan reproduksi dilakukan karena berbagai organel. Organisme yang lebih maju memiliki sistem organ. Pada tumbuhan dan hewan, organ terbentuk karena jumlah yang berbeda kain.
Tingkat organisme. Satuan dasar tingkat ini adalah seorang individu dalam perkembangan individualnya, atau karena itu, entogenesis tingkat organisme disebut juga ontogenetik. Fenomena dasar pada tingkat ini adalah perubahan tubuh dalam perkembangan individunya.
Tingkat populasi-spesies. Populasi adalah kumpulan individu-individu sejenis yang saling kawin secara bebas dan hidup terpisah dari kelompok individu serupa lainnya. Dalam populasi terjadi pertukaran informasi herediter secara bebas dan transmisinya kepada keturunan. Populasinya adalah satuan dasar tingkat populasi-spesies, tetapi merupakan fenomena dasar di dalam hal ini adalah transformasi evolusioner, seperti mutasi dan seleksi alam.
Tingkat biogeosenotik. Biogeocenosis adalah komunitas populasi yang terbentuk secara historis jenis yang berbeda, saling berhubungan satu sama lain dan lingkungan melalui metabolisme dan energi. Biogeocenosis adalah sistem dasar, di mana siklus materi-energi terjadi karena aktivitas vital organisme. Biogeocenosis sendiri merupakan satuan dasar pada suatu tingkat tertentu, sedangkan fenomena dasar adalah aliran energi dan siklus zat di dalamnya. Biogeocenosis membentuk biosfer dan menentukan semua proses yang terjadi di dalamnya.
Tingkat biosfer. Biosfer adalah cangkang bumi yang dihuni oleh organisme hidup dan diubah olehnya. Biosfer adalah tingkat organisasi kehidupan tertinggi di planet ini. Cangkang ini menutupi bagian bawah atmosfer, hidrosfer dan lapisan atas litosfer. Biosfer, seperti yang lainnya sistem biologis, dinamis dan secara aktif diubah oleh makhluk hidup. Ia sendiri merupakan unit dasar tingkat biosfer, dan proses sirkulasi zat dan energi yang terjadi dengan partisipasi organisme hidup dianggap sebagai fenomena dasar.

Seperti disebutkan di atas, masing-masing tingkat organisasi makhluk hidup memberikan kontribusinya pada satu proses evolusi: di dalam sel, tidak hanya yang melekat di dalamnya. informasi turun-temurun, tetapi juga berubah, yang mengarah pada munculnya kombinasi baru dari tanda dan sifat organisme, yang pada gilirannya tunduk pada tindakan seleksi alam pada tingkat populasi-spesies, dll.

Biologi adalah ilmu yang mempelajari organisme hidup. Ia mengungkapkan hukum kehidupan dan perkembangannya sebagai fenomena alam yang istimewa.

Di antara ilmu-ilmu lainnya, biologi merupakan disiplin ilmu yang fundamental dan termasuk dalam cabang ilmu pengetahuan alam yang terkemuka.

Istilah “biologi” terdiri dari dua kata-kata Yunani: “bios” – kehidupan, “logos” – pengajaran, sains, konsep.

Pertama kali digunakan untuk menyebut ilmu kehidupan di awal XIX. Hal ini dilakukan secara mandiri oleh J.-B. Lamarck dan G. Treviranus, F. Burdach. Pada masa ini biologi dipisahkan dari ilmu alam.

Biologi mempelajari kehidupan dalam segala manifestasinya. Mata pelajaran biologi adalah struktur, fisiologi, tingkah laku, perkembangan individu dan sejarah organisme, hubungannya satu sama lain dan lingkungan. Oleh karena itu, biologi adalah suatu sistem, atau kompleks, ilmu-ilmu yang sebagian besar saling berhubungan. Berbagai ilmu biologi muncul sepanjang sejarah perkembangan ilmu pengetahuan sebagai akibat dari isolasi berbagai bidang studi tentang alam yang hidup.

Cabang utama biologi antara lain zoologi, botani, mikrobiologi, virologi, dan lain-lain sebagai ilmu yang mempelajari berbagai macam ilmu poin-poin penting struktur dan aktivitas kehidupan sekelompok organisme hidup. Di sisi lain, studi tentang pola umum organisme hidup menyebabkan munculnya ilmu-ilmu seperti genetika, sitologi, biologi molekuler, embriologi, dll. Studi tentang struktur, fungsi, perilaku makhluk hidup, hubungan dan sejarahnya. perkembangan memunculkan morfologi, fisiologi, etologi, ekologi, ajaran evolusi.

Biologi umum mempelajari sifat-sifat paling universal, pola perkembangan dan keberadaan organisme hidup dan ekosistem.

Dengan demikian, biologi adalah suatu sistem ilmu pengetahuan.

Perkembangan pesat dalam biologi diamati pada paruh kedua abad ke-20. Hal ini terutama disebabkan oleh penemuan-penemuan di bidang biologi molekuler.

Meskipun sejarahnya kaya, dan saat ini masuk ilmu biologi penemuan terus dilakukan, diskusi terus berlanjut, dan banyak konsep direvisi.

Dalam biologi perhatian khusus berfokus pada sel (karena merupakan unit struktural dan fungsional utama organisme hidup), evolusi (sejak kehidupan di Bumi mengalami perkembangan), hereditas dan variabilitas (yang mendasari kesinambungan dan kemampuan beradaptasi kehidupan).

Ada sejumlah tingkat organisasi kehidupan yang berurutan: genetik molekuler, seluler, organisme, populasi-spesies, ekosistem. Pada masing-masingnya, kehidupan memanifestasikan dirinya dengan caranya sendiri, yang dipelajari oleh ilmu biologi terkait.

Pentingnya biologi bagi manusia

Bagi manusia, pengetahuan biologi pada dasarnya mempunyai arti sebagai berikut:

Menyediakan makanan bagi umat manusia.
Signifikansi ekologis– pengendalian lingkungan agar sesuai untuk kehidupan normal.
Signifikansi medis - meningkatkan durasi dan kualitas hidup, melawan infeksi dan penyakit keturunan, mengembangkan obat-obatan.
Signifikansi estetika dan psikologis.

Manusia dapat dianggap sebagai salah satu hasil perkembangan kehidupan di bumi. Kehidupan masyarakat masih sangat bergantung pada mekanisme biologis kehidupan secara umum. Selain itu, manusia mempengaruhi alam dan merasakan sendiri dampaknya.

Aktivitas manusia (perkembangan industri dan pertanian), pertumbuhan penduduk menjadi penyebabnya masalah lingkungan di planet ini. Lingkungan tercemar dan komunitas alami hancur.

Untuk mengatasi permasalahan lingkungan, perlu dipahami pola biologis.

Selain itu, banyak cabang biologi yang penting bagi kesehatan manusia ( signifikansi medis). Kesehatan masyarakat tergantung pada keturunan, lingkungan hidup dan gaya hidup. Dari sudut pandang ini, cabang biologi yang paling penting adalah hereditas dan variabilitas, perkembangan individu, ekologi, doktrin biosfer dan noosfer.

Biologi memecahkan masalah penyediaan makanan dan obat-obatan bagi manusia. Pengetahuan biologis menjadi landasan pembangunan pertanian.

Dengan demikian, tingkat tinggi biologi perkembangan adalah suatu kondisi yang diperlukan kesejahteraan umat manusia.