Kas atrado biologiją. Kas yra biologija? Sąvokos apibrėžimas

Biologija yra gyvybės mokslas. Šiuo metu tai yra mokslų apie gyvąją gamtą kompleksas. Biologijos tyrimo objektas yra gyvi organizmai – augalai ir gyvūnai. ir tirti rūšių įvairovę, kūno sandarą ir organų funkcijas, vystymąsi, pasiskirstymą, jų bendrijas, evoliuciją.

Pradėjo kauptis pirmoji informacija apie gyvus organizmus primityvus žmogus. Gyvi organizmai aprūpino jį maistu, medžiagomis drabužiams ir būstui. Jau tuo metu žmogus neapsieidavo be žinių apie augalų savybes, jų augimo vietas, vaisių ir sėklų nokimo laiką, medžiojamų gyvūnų, plėšrūnų ir nuodingų gyvūnų, galinčių kelti grėsmę, buveines ir įpročius. jo gyvenimas.

Taip pamažu kaupėsi informacija apie gyvus organizmus. Gyvūnų prijaukinimas ir augalų auginimo pradžia pareikalavo gilesnių žinių apie gyvus organizmus.

Pirmieji įkūrėjai

Reikšmingą faktinę medžiagą apie gyvus organizmus surinko didysis Graikijos gydytojas – Hipokratas (460-377 m. pr. Kr.). Jis rinko informaciją apie gyvūnų ir žmonių sandarą, apibūdino kaulus, raumenis, sausgysles, smegenis ir nugaros smegenis.

Pirmas puikus darbas zoologija priklauso graikų gamtininkui Aristoteliui (384-322 m. pr. Kr.). Jis aprašė daugiau nei 500 gyvūnų rūšių. Aristotelis domėjosi gyvūnų sandara ir gyvenimo būdu, jis padėjo zoologijos pagrindus.

Pirmasis darbas apie žinių apie augalus sisteminimą ( botanika) pagamino Teofrastas (372–287 m. pr. Kr.).

Plėsti žinias apie struktūrą žmogaus kūnas(anatomija) senovės mokslas skolingas gydytojui Galenui (130-200 m. pr. Kr.), kuris atliko beždžionių ir kiaulių skrodimus. Jo darbai kelis šimtmečius veikė gamtos mokslą ir mediciną.

Viduramžiais, bažnyčios jungu, mokslas vystėsi labai lėtai. Svarbus mokslo raidos etapas buvo Renesansas, prasidėjęs XV a. Jau XVIII a. sukurta kaip nepriklausomi mokslai botanika, zoologija, žmogaus anatomija, fiziologija.

Pagrindiniai organinio pasaulio tyrimo etapai

Palaipsniui kaupėsi informacija apie rūšių įvairovę, gyvūnų ir žmonių kūno sandarą, individo raidą, augalų ir gyvūnų organų funkcijas. Per šimtmečius trukusią biologijos istoriją – didžiausi tyrimo etapai organinis pasaulis galima vadinti:

• K. Linnaeus pasiūlytų sisteminių principų supažindinimas;
• mikroskopo išradimas;
• ląstelių teorijos kūrimas T. Schwann;
• Charleso Darwino evoliucinės doktrinos patvirtinimas;
• G. Mendelio atradimas pagrindinių paveldimumo dėsnių;
• taikymas elektroninis mikroskopas Už biologiniai tyrimai;
• nuorašas genetinis kodas;
• biosferos doktrinos sukūrimas.

Iki šiol mokslas žino apie 1 500 000 gyvūnų rūšių ir apie 500 000 augalų rūšių. Augalų ir gyvūnų įvairovės, jų sandaros ir gyvenimo veiklos ypatybių tyrimas puiki vertė. Biologijos mokslai yra augalininkystės, gyvulininkystės, medicinos, bionikos, biotechnologijų plėtros pagrindas.

Vienas iš seniausių biologijos mokslų yra žmogaus anatomija ir fiziologija, kurie sudaro teorinį medicinos pagrindą. Kiekvienas žmogus turėtų suprasti savo organizmo sandarą ir funkcijas, kad prireikus galėtų suteikti pirmąją pagalbą, sąmoningai rūpintis savo sveikata ir laikytis higienos taisyklių.

Per šimtmečius botanika, zoologija, anatomija, fiziologija mokslininkų buvo plėtojama kaip nepriklausoma, izoliuoti mokslai. Tik XIX a. buvo atrasti modeliai, būdingi visoms gyvoms būtybėms. Taip atsirado mokslai, tiriantys bendruosius gyvenimo dėsnius. Tai apima:

• Citologija yra mokslas apie ląsteles;
• genetika – kintamumo ir paveldimumo mokslas;
• ekologija – mokslas apie organizmo santykį su aplinka ir organizmų bendrijose;
• Darvinizmas – mokslas apie organinio pasaulio raidą ir kt.

IN mokymo kursas jie sudaro temą bendroji biologija.

Biologija– mokslas, tiriantis gyvų sistemų savybes. Tačiau norint nustatyti, kas yra gyvoji sistema, gana sunku. Štai kodėl mokslininkai nustatė keletą kriterijų, pagal kuriuos organizmas gali būti klasifikuojamas kaip gyvas. Pagrindiniai iš šių kriterijų yra medžiagų apykaita arba medžiagų apykaita, savireprodukcija ir savireguliacija.

Koncepcija mokslas apibrėžiamas kaip „sfera žmogaus veikla apie objektyvių žinių apie tikrovę gavimą ir sisteminimą“. Pagal šį apibrėžimą mokslo objektas – biologija yra gyvenimą visomis jo apraiškomis ir formomis, taip pat įvairiomis lygius .

Kiekvienas mokslas, įskaitant biologiją, naudoja tam tikrus metodus tyrimai. Kai kurie iš jų universalus visiems mokslams, pavyzdžiui, tokiems kaip stebėjimas, hipotezių iškėlimas ir tikrinimas, teorijų kūrimas. Kiti moksliniai metodai gali būti naudotas tik tam tikras mokslas : genealoginis, hibridizacijos, audinių kultūros metodas ir kt.

Biologija glaudžiai susijusi su kitais mokslais – chemija, fizika, ekologija, geografija. Pati biologija yra suskirstyta į daugybę specialių mokslų, kurie tyrinėja įvairius biologiniai objektai: augalų ir gyvūnų biologija, augalų fiziologija, morfologija, genetika, sistematika, selekcija, mikologija, helmintologija ir daugelis kitų mokslų.

Metodas– tai tyrimų kelias, kurį mokslininkas eina spręsdamas problemą. mokslinė problema, problema.

Mokslo metodai:

1. Universalus:

Modeliavimas - metodas, kuriuo sukuriamas tam tikras objekto vaizdas, modelis, kurio pagalba mokslininkai gauna reikalinga informacija apie objektą (James Watson ir Francis Crick sukūrė modelį iš plastikinių elementų – dvigubos DNR spiralės, atitinkančios rentgeno ir biocheminių tyrimų duomenis. Šis modelis visiškai atitiko DNR keliamus reikalavimus).

Stebėjimas - metodas, kuriuo tyrėjas renka informaciją apie objektą (galite vizualiai stebėti gyvūnų elgesį, naudojant instrumentus, gyvų objektų pokyčius, sezoniniai pokyčiai gamtoje). Stebėtojo padarytos išvados patikrinamos arba pakartotiniais stebėjimais, arba eksperimentu.

Eksperimentas (patirtis) - metodas, kuriuo tikrinami stebėjimų ir prielaidų rezultatai, hipotezes(naujų žinių įgijimas per patirtį). Eksperimentų pavyzdžiai: gyvūnų ar augalų kryžminimas siekiant gauti naują veislę ar veislę, naujo vaisto bandymas.

Problema– klausimas, užduotis, kuri reikalauja sprendimo. Problemos sprendimas veda į naujų žinių įgijimą. Mokslinė problema visada slepia kažkokį prieštaravimą tarp žinomo ir nežinomo. Norint išspręsti problemą, mokslininkas turi rinkti faktus, juos analizuoti ir sisteminti.

Gali būti gana sunku suformuluoti problemą, bet kai tik iškyla sunkumų ar prieštaravimų, atsiranda problema.

Hipotezė– prielaida, preliminarus iškeltos problemos sprendimas. Iškeldamas hipotezes tyrėjas ieško ryšių tarp faktų, reiškinių ir procesų. Štai kodėl hipotezė dažniausiai pasireiškia prielaidos forma: „jei ... tada“. Hipotezė patikrinama eksperimentiškai.

teorija- yra pagrindinių idėjų apibendrinimas bet kurioje mokslo sritisžinių. Laikui bėgant teorijos papildomos naujais duomenimis ir plėtojamos. Kai kurias teorijas gali paneigti nauji faktai. Ištikimas mokslines teorijas patvirtinta praktika.

2. Privatūs mokslo metodai:

Genealoginė – naudojamas sudarant žmonių kilmės dokumentus, nustatant tam tikrų savybių paveldėjimo pobūdį.

Istorinis – ryšių tarp faktų, procesų, reiškinių, įvykusių per istoriškai ilgą laikotarpį (kelis milijardus metų), nustatymas.

Paleontologinis - metodas, leidžiantis išsiaiškinti ryšį tarp senovės organizmų, kurių liekanos yra žemės pluta, skirtinguose geologiniuose sluoksniuose.

Centrifugavimas – mišinių atskyrimas į sudedamąsias dalis veikiant išcentrinė jėga. Naudojamas ląstelių organelėms, lengvosioms ir sunkiosioms frakcijoms (komponentams) atskirti. organinės medžiagos ir tt

Citologinis arba citogenetinis – ląstelės sandaros, jos struktūrų tyrimas naudojant įvairius mikroskopus.

Biocheminis – organizme vykstančių cheminių procesų tyrimas.

Kiekvienas specialus biologijos mokslas (botanika, zoologija, anatomija ir fiziologija, citologija, embriologija, genetika, selekcija, ekologija ir kt.) taiko savo specifinius tyrimo metodus.

Kiekvienas mokslas turi objektas Ir daiktas tyrimai.

Biologijoje studijų objektas yra GYVENIMAS. Mokslo dalykas visada yra šiek tiek siauresnis ir labiau ribotas nei objektas. Taigi, pavyzdžiui, vienas iš mokslininkų domisi medžiagų apykaitą organizmai. Tada studijų objektas bus gyvenimas, o studijų dalykas – medžiagų apykaita. Kita vertus, medžiagų apykaita taip pat gali būti tyrimo objektas, bet tada tyrimo objektas bus viena iš jos savybių, pavyzdžiui, baltymų, riebalų ar angliavandenių apykaita.

TEMINĖS UŽDUOTYS

A dalis

A1. Biologijos kaip mokslo studijos
1) bendrieji ženklai augalų ir gyvūnų struktūros
2) gyvosios ir negyvosios gamtos santykis
3) gyvose sistemose vykstantys procesai
4) gyvybės atsiradimas Žemėje

A2. I.P. Dirbdamas virškinimą Pavlovas naudojo tokį tyrimo metodą:
1) istorinis
2) aprašomasis
3) eksperimentinis
4) biocheminis

A3. Charleso Darwino prielaida, kad visi moderni išvaizda ar rūšių grupės buvo bendri protėviai- Tai:
1) teorija
2) hipotezė
3) faktas
4) įrodymas

A4. Embriologijos studijos
1) kūno vystymasis nuo zigotos iki gimimo
2) kiaušinėlio sandara ir funkcijos
3) postnatalinis žmogaus vystymasis
4) kūno vystymasis nuo gimimo iki mirties

A5. Chromosomų skaičius ir forma ląstelėje nustatomas tyrimais
1) biocheminis
2) citologinis
3) centrifugavimas
4) lyginamoji

A6. Atranka kaip mokslas išsprendžia problemas
1) naujų augalų ir gyvūnų veislių kūrimas
2) biosferos išsaugojimas
3) agrocenozių kūrimas
4) naujų trąšų kūrimas

A7. Metodu nustatomi bruožų paveldėjimo modeliai žmonėms
1) eksperimentinis
2) hibridologinis
3) genealoginė
4) pastebėjimai

A8. Studijuojančio mokslininko specialybė smulkios struktūros Chromosomos vadinamos:
1) veisėjas
2) citogenetika
3) morfologas
4) embriologas

A9. Sistematika yra mokslas, kuris nagrinėja
1) studijuoja išorinė struktūra organizmai
2) organizmo funkcijų tyrimas
3) ryšių tarp organizmų nustatymas
4) organizmų klasifikacija

B dalis

B1. Išvardykite tris funkcijas, kurias atlieka šiuolaikinė ląstelių teorija
1) Eksperimentiškai patvirtina mokslinius duomenis apie organizmų sandarą
2) Numato naujų faktų ir reiškinių atsiradimą
3) Apibūdina skirtingų organizmų ląstelių sandarą
4) Sistemina, analizuoja ir aiškina naujus faktus apie ląstelių struktūra organizmai
5) Iškelia hipotezes apie visų organizmų ląstelių sandarą
6) Sukuria naujus ląstelių tyrimo metodus

C dalis

C1. Sukūręs vakcinas nuo infekcinių ligų, įskaitant pasiutligę, prancūzų mokslininkas Louisas Pasteuras išgarsėjo kaip „žmonijos gelbėtojas“. juodligė ir tt Pasiūlykite hipotezes, kurias jis galėtų iškelti. Kokį tyrimo metodą jis naudojo, kad įrodytų, jog yra teisus?

Biologija (iš graikų bios - gyvybė ir logos - žodis, doktrina), mokslų visuma apie gyvąją gamtą - apie didžiulę išnykusių ir dabar gyvų būtybių, gyvenančių Žemėje, įvairovę, jų sandarą ir funkcijas, kilmę, paplitimą ir vystymąsi, ryšius. tarpusavyje ir su negyvoji gamta. Biologija nustato bendruosius ir konkrečius modelius, būdingus gyvenimui visomis jo apraiškomis ir savybėmis (medžiagų apykaita, dauginimasis, paveldimumas, kintamumas, prisitaikymas, augimas, mobilumas ir kt.).

Pirmieji sistemingi bandymai suprasti gyvąją gamtą buvo antikos gydytojai ir filosofai (Hipokratas, Aristotelis, Teofrastas, Galenas). Jų darbai, tęsiami Renesanso epochoje, padėjo pagrindus botanikai ir zoologijai, taip pat žmogaus anatomijai ir fiziologijai (Vesalius ir kt.). XVII – XVIII a. įsiskverbti į biologiją eksperimentiniai metodai. Remiantis kiekybiniai matavimai ir taikant hidraulikos dėsnius, buvo atrastas kraujotakos mechanizmas (W. Harvey, 1628). Mikroskopo išradimas peržengė ribas žinomas pasaulis gyvų būtybių, pagilino supratimą apie jų sandarą. Vienas pagrindinių šios eros laimėjimų – augalų ir gyvūnų klasifikavimo sistemos sukūrimas (C. Linnaeus, 1735). Tuo pat metu vyravo spekuliacinės teorijos apie gyvų būtybių raidą ir savybes (spontanišką generaciją, preformaciją ir kt.). XIX amžiuje Smarkiai išaugus tiriamų biologinių objektų skaičiui (nauji metodai, ekspedicijos į atogrąžų ir nepasiekiamas Žemės vietoves ir kt.), žinių kaupimas ir diferenciacija, susiformavo daug specialiųjų biologijos mokslų. Taigi botanika ir zoologija skirstomos į skyrius, kuriuose tiriamos atskiros sisteminės grupės, plėtojama embriologija, histologija, mikrobiologija, paleontologija, biogeografija ir kt. paveldimumo (G. Mendel, 1865). Charleso Darwino (1859) evoliuciniai mokymai lėmė esminius biologijos pokyčius. XX amžiaus biologijai. Yra dvi tarpusavyje susijusios tendencijos. Viena vertus, buvo suformuota idėja apie kokybiškai įvairių lygių gyvosios gamtos organizacija: molekulinė ( molekulinė biologija, biochemija ir kiti mokslai, kuriuos vienija fizikinės ir cheminės biologijos, ląstelinės (citologijos), organizmo (anatomija, fiziologija, embriologija), populiacijos-rūšių (ekologija, biogeografija) samprata. Kita vertus, siekis holistinio, sintetinio gyvosios gamtos pažinimo lėmė mokslo pažangą. tam tikros savybės išvis laukinė gamta struktūriniai lygiai jos organizacija (genetika, sistematika, evoliucinis mokymas ir kt.). Nuostabios sėkmės nuo šeštojo dešimtmečio. molekulinė biologija pasiekė, atskleidžia cheminės bazės paveldimumas (DNR struktūra, genetinis kodas, biopolimero sintezės matricos principas). Biosferos doktrina (V.I. Vernadskis) atskleidė gyvų organizmų geocheminio aktyvumo mastą, jų nenutrūkstamas ryšys su negyva gamta. Praktinė reikšmė biologiniai tyrimai ir metodai (įsk. genų inžinerija, biotechnologijos) medicinai, žemės ūkis, pramonė, protingas gamtos išteklių naudojimas ir gamtos apsauga, taip pat idėjų ir metodų skverbimasis į šiuos tyrimus tikslieji mokslai iš vidurio iškėlė biologiją. 20 amžiaus gamtos mokslų priešakyje.

Biologija(iš graikų kalbos bios – gyvenimas, logos – žodis, mokslas) yra mokslų apie gyvąją gamtą kompleksas.

Biologijos tema – visos gyvybės apraiškos: gyvų būtybių sandara ir funkcijos, jų įvairovė, kilmė ir raida, taip pat sąveika su aplinka. Pagrindinis biologijos, kaip mokslo, uždavinys yra aiškinti visus gyvosios gamtos reiškinius mokslinis pagrindas, atsižvelgiant į tai, kad visas organizmas turi savybių, kurios iš esmės skiriasi nuo jo komponentų.

Biologija tiria visus gyvybės aspektus, ypač gyvų organizmų struktūrą, funkcionavimą, augimą, kilmę, evoliuciją ir pasiskirstymą Žemėje, klasifikuoja ir aprašo gyvus daiktus, jų rūšių kilmę ir sąveiką tarpusavyje bei su aplinka.

Pagrinde šiuolaikinė biologija meluoti 5 pagrindiniai principai:

1. ląstelių teorija
2. evoliucija
3. genetika
4. homeostazė
5. energijos

Biologijos mokslai

Šiuo metu biologija apima daugybę mokslų, kuriuos galima susisteminti pagal šiuos kriterijus: tema ir vyraujantis metodus tyrimai ir tiriama tema gyvosios gamtos organizavimo lygis.

Autorius tyrimo objektasaš biologijos mokslai skirstomi į bakteriologiją, botaniką, virusologiją, zoologiją, mikologiją.

Botanika yra biologijos mokslas, visapusiškai tyrinėjantis augalus ir Žemės augalijos dangą.

Zoologija – biologijos šaka, mokslas apie gyvūnų įvairovę, sandarą, gyvybinę veiklą, pasiskirstymą ir santykį su aplinka, kilmę ir vystymąsi.

Bakteriologija - biologijos mokslas, tiriantis bakterijų struktūrą ir veiklą, taip pat jų vaidmenį gamtoje.

Virusologija – biologijos mokslas, tiriantis virusus.

Pagrindinis objektas mikologija yra grybai, jų sandara ir gyvenimo ypatumai.

Lichenologija - biologijos mokslas, tiriantis kerpes.

Bakteriologija, virusologija ir kai kurie mikologijos aspektai dažnai aptariami kaip dalis mikrobiologija - biologijos, mikroorganizmų mokslo (bakterijų, virusų ir mikroskopinių grybų) skyrius.

Taksonomija, arba taksonomija, - biologijos mokslas, apibūdinantis ir suskirstantis į grupes visus gyvus ir išnykusius padarus.

Savo ruožtu kiekvienas iš išvardytų biologijos mokslų skirstomas į biochemiją, morfologiją, anatomiją, fiziologiją, embriologiją, genetiką ir sistematiką (augalai, gyvūnai ar mikroorganizmai). Biochemija yra mokslas apie cheminė sudėtis gyva materija, cheminiai procesai, atsirandančios gyvuose organizmuose ir jų gyvybinės veiklos pagrindas.

Morfologija - biologijos mokslas, tiriantis organizmų formą ir struktūrą, taip pat jų vystymosi modelius. IN plačiąja prasme ji apima citologiją, anatomiją, histologiją ir embriologiją. Atskirkite gyvūnų ir augalų morfologiją.

Anatomija - tai biologijos (tiksliau morfologijos) skyrius, mokslas, kuris tiria vidinė struktūra atskirų organų, sistemų ir viso kūno forma. Augalų anatomija laikoma botanikos dalimi, gyvūnų anatomija laikoma zoologijos dalimi, o žmogaus anatomija yra atskiras mokslas.

fiziologija - biologijos mokslas, tiriantis augalų ir gyvūnų organizmų gyvenimo procesus, jų atskiros sistemos, organai, audiniai ir ląstelės. Yra augalų, gyvūnų ir žmonių fiziologija.

Embriologija(vystymosi biologija)- biologijos šaka, mokslas apie individualų organizmo vystymąsi, įskaitant embriono vystymąsi.

Objektas genetika yra paveldimumo ir kintamumo dėsniai. Šiuo metu tai vienas dinamiškiausiai besivystančių biologijos mokslų.

Autorius tiriamas gyvosios gamtos organizuotumo lygis Išskiria molekulinę biologiją, citologiją, histologiją, organologiją, organizmų biologiją ir viršorganines sistemas.

Molekulinė biologija yra viena iš jauniausių biologijos šakų, mokslas, nagrinėjantis visų pirma paveldimos informacijos organizavimą ir baltymų biosintezę.

Citologija, arba ląstelių biologija, - biologijos mokslas, kurio tyrimo objektas yra tiek vienaląsčių, tiek ląstelių daugialąsčiai organizmai.

Histologija - biologijos mokslas, morfologijos šaka, kurios objektas yra augalų ir gyvūnų audinių sandara.

Į sferą organologija apima įvairių organų ir jų sistemų morfologiją, anatomiją ir fiziologiją. Organizmų biologija apima visus mokslus, kurie nagrinėja gyvus organizmus, pvz. etologija– mokslas apie organizmų elgesį.

Supraorganizmo sistemų biologija skirstoma į biogeografiją ir ekologiją. Tyrinėja gyvų organizmų pasiskirstymą biogeografija, kol ekologija - viršorganinių sistemų organizavimas ir funkcionavimas įvairiais lygiais: populiacijos, biocenozės (bendrijos), biogeocenozės (ekosistemos) ir biosfera.

Autorius vyraujantys tyrimo metodai Galima išskirti aprašomąją (pavyzdžiui, morfologija), eksperimentinę (pavyzdžiui, fiziologija) ir teorinę biologiją. Nustatyti ir paaiškinti gyvosios gamtos struktūros, funkcionavimo ir vystymosi modelius įvairiuose jos organizavimo lygmenyse yra užduotis. bendroji biologija. Tai apima biochemiją, molekulinę biologiją, citologiją, embriologiją, genetiką, ekologiją, evoliucijos mokslą ir antropologiją. Evoliucinė doktrina tiria priežastis varomosios jėgos, mechanizmai ir bendrieji gyvų organizmų evoliucijos modeliai. Vienas iš jos skyrių yra paleontologija- mokslas, kurio objektas yra gyvų organizmų iškastinės liekanos. Antropologija- bendrosios biologijos skyrius, mokslas apie žmogaus kilmę ir vystymąsi biologinės rūšys, taip pat populiacijų įvairovę šiuolaikinis žmogus ir jų sąveikos modelius. Taikomieji biologijos aspektai skirstomi į biotechnologijų, veislininkystės ir kitų greitųjų besivystančius mokslus. Biotechnologija yra biologijos mokslas, tiriantis gyvų organizmų naudojimą ir biologiniai procesai gamyboje. Jis plačiai naudojamas maisto (kepimo, sūrio, alaus ir kt.) ir farmacijos pramonėje (antibiotikų, vitaminų gamyboje), vandens valymui ir kt. Atranka- naminių gyvūnų veislių, veislių kūrimo metodų mokslas auginami augalai ir mikroorganizmų padermių su būtinas žmogui savybių. Atranka taip pat suprantama kaip gyvų organizmų keitimo procesas, kurį žmonės atlieka savo poreikiams tenkinti.

Biologijos pažanga glaudžiai susijusi su kitų gamtos ir tiksliųjų mokslų, tokių kaip fizika, chemija, matematika, informatika ir kt., sėkme. Pavyzdžiui, mikroskopija, ultragarsas (ultragarsas), tomografija ir kiti biologijos metodai yra pagrįsti fizikiniais metodais. dėsniai, o biologinių molekulių sandaros ir gyvose sistemose vykstančių procesų tyrimas būtų neįmanomas be cheminių ir fiziniai metodai. Taikymas matematiniai metodai leidžia, viena vertus, nustatyti natūralaus ryšio tarp objektų ar reiškinių buvimą, patvirtinti gautų rezultatų patikimumą, kita vertus, modeliuoti reiškinį ar procesą. IN pastaruoju metu Visi didesnę vertę biologijoje jie įgyja kompiuteriniai metodai, pavyzdžiui, modeliavimas. Biologijos ir kitų mokslų sankirtoje atsirado nemažai naujų mokslų, tokių kaip biofizika, biochemija, bionika ir kt.

Biologijos vaidmuo formuojant šiuolaikinį gamtos mokslų pasaulio vaizdą

Savo formavimosi stadijoje biologija dar neegzistavo atskirai nuo kitų gamtos mokslai ir apsiribojo tik gyvūnų atstovų stebėjimu, tyrimu, aprašymu ir klasifikavimu flora ty tai buvo aprašomasis mokslas. Tačiau tai nesutrukdė daug prisidėti prie idėjų kūrimo senovės gamtininkams Hipokratui (apie 460–377 m. pr. Kr.), Aristoteliui (384–322 m. pr. Kr.) ir Teofrastai (tikrasis vardas Tirtamas, 372–287 m. pr. m. e.). apie žmogaus ir gyvūnų kūnų sandarą, taip pat biologinė įvairovė gyvūnus ir augalus, taip padėdamas žmogaus anatomijos ir fiziologijos, zoologijos ir botanikos pagrindus. Gilinant žinias apie gyvąją gamtą ir sisteminant anksčiau sukauptus faktus, vykusius m XVI-XVIII a, baigėsi įžanga dvejetainė nomenklatūra ir darnios augalų (C. Linnaeus) ir gyvūnų (J.-B. Lamarck) taksonomijos sukūrimas. Daugelio panašių rūšių aprašymas morfologinės savybės, taip pat paleontologiniai radiniai tapo prielaida formuotis idėjoms apie rūšių kilmę ir būdus. istorinė raida organinis pasaulis. Taigi, F. Redi, L. Spallanzani ir L. Pasteur eksperimentai XVII–XIX amžiuje paneigė Aristotelio iškeltą ir viduramžiais paplitusią spontaniškos kartos hipotezę bei A. I. Oparino ir A. I. biocheminės evoliucijos teoriją J. Haldane'as, puikiai patvirtintas S. Millerio ir G. Jurijaus, leido atsakyti į klausimą apie visų gyvų dalykų kilmę. Jei pats gyvų daiktų atsiradimo iš negyvų komponentų procesas ir jo raida savaime nebekelia abejonių, tai organinio pasaulio istorinės raidos mechanizmai, keliai ir kryptys vis dar nėra iki galo suprantamos, nes nė vienas iš dvi pagrindinės konkuruojančios evoliucijos teorijos ( sintetinė teorija evoliucija, sukurta remiantis C. Darwin teorija ir J.-B. Lamarckas) vis dar negali pateikti išsamių įrodymų. Mikroskopijos ir kitų metodų taikymas susiję mokslai, sąlygotas pažangos kitų gamtos mokslų srityje, taip pat eksperimentinės praktikos diegimo, leido vokiečių mokslininkams T. Schwannui ir M. Schleidenui dar XIX a. ląstelių teorija, vėliau papildytas R. Virchow ir K. Baer. Tai tapo svarbiausiu biologijos apibendrinimu, kuris kertinis akmuo sudarė pagrindą šiuolaikinės idėjos apie organinio pasaulio vienybę. Čekijos vienuolio G. Mendelio atrasti paveldimos informacijos perdavimo modeliai buvo postūmis tolesnei sparčiai biologijos raidai m. XX-XXI amžius ir paskatino ne tik atrasti universalų paveldimumo nešiklį – DNR, bet ir genetinį kodą, taip pat pagrindinius paveldimos informacijos valdymo, skaitymo ir kintamumo mechanizmus. Idėjų apie aplinką raida paskatino tokio mokslo atsiradimą kaip ekologija, ir formuluotė mokymai apie biosferą kaip sudėtinga daugiakomponentė planetinė sistema, susidedanti iš tarpusavyje susijusių didžiulių biologinių kompleksų, taip pat cheminių ir geologiniai procesai vykstantis Žemėje (V.I. Vernadskis), kuris galiausiai leidžia bent šiek tiek sumažinti neigiamų pasekmių ūkinė veikla asmuo. Taigi biologija suvaidino svarbų vaidmenį formuojant šiuolaikinį gamtos mokslų pasaulio vaizdą.

Gyvų objektų tyrimo metodai

Kaip ir bet kuris kitas mokslas, biologija turi savo metodų arsenalą. Be to mokslinis metodas kitose šakose naudojamos žinios, biologijoje plačiai naudojami metodai, tokie kaip istorinis, lyginamasis-aprašomasis ir kt.

Mokslinis metodas pažinimas apima stebėjimą, hipotezių formulavimą, eksperimentą, modeliavimą, rezultatų analizę ir išvadas bendrus modelius.

Stebėjimas- tai tikslingas objektų ir reiškinių suvokimas pojūčiais ar instrumentais, nulemtas veiklos uždavinio. Pagrindinė sąlyga mokslinis stebėjimas yra jos objektyvumas, t.y. galimybė patikrinti gautus duomenis pakartotinai stebint arba naudojant kitus tyrimo metodus, pavyzdžiui, eksperimentą. Stebėjimo metu gauti faktai vadinami duomenis. Jie gali būti kaip kokybės(apibūdinant kvapą, skonį, spalvą, formą ir kt.), ir kiekybinis, Be to, kiekybiniai duomenys yra tikslesni nei kokybiniai.

Remiantis stebėjimų duomenimis, suformuluojama hipotezė – spėjamas sprendimas apie natūralų reiškinių ryšį. Hipotezė patikrinama atliekant daugybę eksperimentų.

Eksperimentas vadinamas moksliškai atliktas eksperimentas, tiriamo reiškinio stebėjimas kontroliuojamomis sąlygomis, leidžiantis identifikuoti tam tikro objekto ar reiškinio savybes. Aukščiausia forma eksperimentas yra modeliavimas – bet kokių reiškinių, procesų ar objektų sistemų tyrimas konstruojant ir tiriant jų modelius. Iš esmės tai yra viena iš pagrindinių žinių teorijos kategorijų: bet koks metodas yra pagrįstas modeliavimo idėja moksliniai tyrimai– tiek teorinis, tiek eksperimentinis. Eksperimentiniai ir modeliavimo rezultatai yra kruopščiai analizuojami.

Analizė vadinamas mokslinio tyrimo metodu, suskaidant objektą į jo sudedamąsias dalis arba psichiškai išskaidant objektą per loginę abstrakciją. Analizė yra neatsiejamai susijusi su sinteze.

Sintezė yra dalyko tyrimo metodas jo vientisumu, vienybe ir abipusis ryšys jo dalys. Analizės ir sintezės rezultate sėkmingiausia tyrimo hipotezė tampa darbo hipoteze, o jei ji sugeba atlaikyti bandymus ją paneigti ir vis tiek sėkmingai nuspėja anksčiau nepaaiškintus faktus ir ryšius, tuomet ji gali tapti teorija.

Pagal teorija suprasti mokslo žinių formą, kuri suteikia holistinį vaizdą apie tikrovės modelius ir esminius ryšius. Bendra kryptis moksliniais tyrimais siekiama didesnio nuspėjamumo lygio. Jei jokie faktai negali pakeisti teorijos, o nukrypimai nuo jos yra reguliarūs ir nuspėjami, tada ji gali būti pakelta į įstatymas- būtinas, esminis, stabilus, pasikartojantis ryšys tarp reiškinių gamtoje. Didėjant žinių kiekiui ir tobulėjant tyrimo metodams, hipotezės ir net tvirtai nusistovėjusios teorijos gali būti ginčijamos, modifikuojamos ir netgi atmestos, nes jos pačios mokslo žinių yra dinamiškos prigimties ir nuolatos kritiškai permąstomos.

Istorinis metodas atskleidžia organizmų atsiradimo ir vystymosi dėsningumus, jų sandaros ir funkcijos formavimąsi. Kai kuriais atvejais naudojant šį metodą naujas gyvenimasįgyti hipotezes ir teorijas, kurios anksčiau buvo laikomos klaidingomis. Tai, pavyzdžiui, atsitiko su Darvino prielaidomis apie signalo perdavimo visoje gamykloje pobūdį reaguojant į įtaką. aplinką. Lyginamasis-aprašomasis metodas apima anatominę ir morfologinę tiriamųjų objektų analizę. Tai yra organizmų klasifikavimo, atsiradimo ir vystymosi modelių nustatymo pagrindas įvairių formų gyvenimą.

Monitoringas – tai priemonių sistema, skirta stebėti, įvertinti ir prognozuoti tiriamo objekto, ypač biosferos, būklės pokyčius. Atliekant stebėjimus ir eksperimentus dažnai reikia naudoti speciali įranga pavyzdžiui, mikroskopai, centrifugos, spektrofotometrai ir kt. Mikroskopija plačiai naudojama zoologijos, botanikos, žmogaus anatomijos, histologijos, citologijos, genetikos, embriologijos, paleontologijos, ekologijos ir kitose biologijos srityse. Tai leidžia mokytis plona struktūra objektai naudojant šviesos, elektronų, rentgeno ir kitų tipų mikroskopus.

Šviesos mikroskopas susideda iš optinių ir mechaninių dalių. Optinės dalys dalyvauja kuriant vaizdą, o mechaninės dalys naudojamos optinių dalių naudojimo patogumui. Bendras mikroskopo padidinimas nustatomas pagal formulę: objektyvo padidinimas x okuliaro padidinimas = mikroskopo padidinimas.

Pavyzdžiui, jei objektyvas padidina objektą 8 kartus, o okuliarą - 7, tada bendras padidėjimas mikroskopas yra 56.

Diferencinė centrifuga, arba frakcionavimas, leidžia atskirti daleles pagal jų dydį ir tankį, veikiant išcentrinei jėgai, kuri aktyviai naudojama tiriant biologinių molekulių ir ląstelių struktūrą.

Pagrindiniai gyvosios gamtos organizavimo lygiai

1. Molekulinė genetika. Svarbiausios užduotys Biologija šiame etape yra genetinės informacijos perdavimo mechanizmų, paveldimumo ir kintamumo tyrimas.
2. Ląstelių lygis. Elementarus vienetas ląstelių lygis organizacija yra ląstelė, o elementarus reiškinys yra ląstelių metabolizmo reakcijos.
3. Audinių lygis. Šiam lygiui atstovauja audiniai, jungiantys tam tikros struktūros, dydžio, vietos ir panašias funkcijas. Audiniai atsirado istorinės raidos metu kartu su daugialąstele. Daugialąsčiuose organizmuose jie susidaro ontogenezės metu dėl ląstelių diferenciacijos.
4. Organų lygis. Organų lygiui atstovauja organizmų organai. Pirmuoniuose virškinimas, kvėpavimas, medžiagų apykaita, išskyrimas, judėjimas ir dauginimasis vyksta dėl įvairių organelių. Labiau pažengę organizmai turi organų sistemas. Augaluose ir gyvūnuose organai susidaro dėl skirtingi kiekiai audiniai.
5. Organizmo lygis. Elementarus vienetas šis lygis yra individas savo individualioje raidoje arba ontogenezėje, todėl organizmo lygiu dar vadinamas ontogenetiniu. Elementarus reiškinys šiame lygyje yra organizmo individualaus vystymosi pokyčiai.
6. Populiacijos-rūšies lygis. Populiacija – tai tos pačios rūšies individų, laisvai besikryžiuojančių tarpusavyje ir gyvenančių atskirai nuo kitų panašių individų grupių, visuma. Populiacijose vyksta laisvas keitimasis paveldima informacija ir jos perdavimas palikuonims. Gyventojų yra elementarus vienetas populiacijos-rūšies lygiu, bet elementarus reiškinys in šiuo atveju yra evoliucinės transformacijos, tokios kaip mutacijos ir natūrali atranka.
7. Biogeocenotinis lygis. Biogeocenozė yra istoriškai susiformavusi populiacijų bendruomenė skirtingų tipų, tarpusavyje ir su aplinka susiję medžiagų apykaita ir energija. Biogeocenozės yra elementarios sistemos, kuriame medžiagų ir energijos ciklas vyksta dėl gyvybinės organizmų veiklos. Pačios biogeocenozės yra tam tikro lygio elementarieji vienetai, o elementarieji reiškiniai – energijos srautai ir medžiagų ciklai juose. Biogeocenozės sudaro biosferą ir lemia visus joje vykstančius procesus.
8. Biosferos lygis. Biosfera yra Žemės apvalkalas, kuriame gyvena gyvi organizmai ir kuriuos jie transformuoja. Biosfera yra aukščiausias gyvybės organizavimo lygis planetoje. Šis apvalkalas dengia apatinę atmosferos dalį, hidrosferą ir viršutinis sluoksnis litosfera. Biosfera, kaip ir visos kitos biologines sistemas, dinamiškas ir aktyviai transformuojamas gyvų būtybių. Jis pats yra elementarus biosferos lygio vienetas, o medžiagų ir energijos cirkuliacijos procesai, vykstantys dalyvaujant gyviems organizmams, laikomi elementariu reiškiniu.

Kaip minėta pirmiau, kiekvienas gyvosios medžiagos organizavimo lygis įneša savo indėlį į vieną evoliucijos procesą: ląstelėje ne tik būdingas. paveldima informacija, bet jis taip pat keičiasi, todėl atsiranda naujų organizmo požymių ir savybių derinių, kurie savo ruožtu yra veikiami natūrali atranka populiacijos-rūšies lygiu ir kt.

Biologija yra mokslas, tiriantis gyvus organizmus. Joje atskleidžiami gyvybės dėsniai ir jos raida kaip ypatingas gamtos reiškinys.

Be kitų mokslų, biologija yra pagrindinė disciplina ir priklauso pirmaujančioms gamtos mokslų šakoms.

Sąvoka „biologija“ susideda iš dviejų Graikiški žodžiai: „bios“ – gyvenimas, „logos“ – mokymas, mokslas, samprata.

Pirmiausia buvo kalbama apie gyvybės mokslą pradžios XIX. Tai padarė savarankiškai J.-B. Lamarkas ir G. Treviranas, F. Burdachas. Tuo metu biologija buvo atskirta nuo gamtos mokslų.

Biologija tiria gyvenimą visomis jo apraiškomis. Biologijos dalykas – organizmų sandara, fiziologija, elgsena, individuali ir istorinė raida, jų tarpusavio santykiai ir aplinka. Todėl biologija yra mokslų, kurie iš esmės yra tarpusavyje susiję, sistema arba kompleksas. Per visą mokslo raidos istoriją dėl izoliacijos atsirado įvairių biologijos mokslų įvairiose srityse gyvosios gamtos tyrimas.

Pagrindinės biologijos šakos yra zoologija, botanika, mikrobiologija, virusologija ir kt. pagrindiniai punktai gyvų organizmų grupės sandara ir gyvybinė veikla. Kita vertus, tiriant bendruosius gyvų organizmų modelius, atsirado tokie mokslai kaip genetika, citologija, molekulinė biologija, embriologija ir kt. raida davė pradžią morfologijai, fiziologijai, etologijai, ekologijai, evoliuciniam mokymui.

Bendroji biologija tiria universaliausias gyvų organizmų ir ekosistemų savybes, vystymosi ir egzistavimo modelius.

Taigi, biologija yra mokslų sistema.

Spartus biologijos vystymasis pastebėtas XX amžiaus antroje pusėje. Tai visų pirma lėmė atradimai molekulinės biologijos srityje.

Nepaisant turtingos istorijos ir šiuo metu biologijos mokslai ir toliau daromi atradimai, tęsiamos diskusijos ir peržiūrima daug koncepcijų.

Biologijoje ypatingas dėmesys dėmesys sutelkiamas į ląstelę (nes ji yra pagrindinis gyvų organizmų struktūrinis ir funkcinis vienetas), evoliuciją (nuo gyvybės Žemėje vystymosi), paveldimumą ir kintamumą (kurie yra gyvybės tęstinumo ir prisitaikymo pagrindas).

Yra keletas nuoseklių gyvybės organizavimo lygių: molekulinis genetinis, ląstelinis, organizmo, populiacijos rūšis, ekosistema. Kiekviename iš jų gyvybė pasireiškia savaip, kurią tiria atitinkami biologijos mokslai.

Biologijos svarba žmogui

Žmonėms biologinės žinios pirmiausia turi tokią reikšmę:

• Žmonijos aprūpinimas maistu.
• Ekologinė reikšmė– aplinkos kontrolę, kad ji būtų tinkama normaliam gyvenimui.
• Medicininė reikšmė – gyvenimo trukmės ir kokybės ilginimas, kova su infekcijomis ir paveldimomis ligomis, vaistų kūrimas.
• Estetinė, psichologinė reikšmė.

Žmogų galima laikyti vienu iš gyvybės vystymosi Žemėje rezultatų. Žmonių gyvenimas vis dar stipriai priklauso nuo bendrų biologinių gyvybės mechanizmų. Be to, žmogus daro įtaką gamtai ir pats patiria jos poveikį.

Priežastimi tapo žmogaus veikla (pramonės ir žemės ūkio plėtra), gyventojų skaičiaus augimas aplinkos problemas planetoje. Teršiama aplinka, naikinamos natūralios bendrijos.

Norint išspręsti aplinkosaugos problemas, būtina suprasti biologinius dėsnius.

Be to, daugelis biologijos šakų yra svarbios žmonių sveikatai ( medicininę reikšmę). Žmonių sveikata priklauso nuo paveldimumo, gyvenamosios aplinkos ir gyvenimo būdo. Šiuo požiūriu svarbiausios biologijos šakos yra paveldimumas ir kintamumas, individualus vystymasis, ekologija, biosferos ir noosferos doktrinos.

Biologija išsprendžia žmonių aprūpinimo maistu ir vaistais problemą. Biologinės žinios sudaro žemės ūkio plėtros pagrindą.

Taigi, aukšto lygio vystymosi biologija yra būtina sąlygažmonijos gerovė.