Лекция №1. Биология как наука.

Биология – наука о живых системах, их строении и особенностях жизнедеятельности. Термин «биология» был предложен в 1802 г. Ж. Б. Ламарком и Г. Д. Тревиранусом независимо друг от друга. Название возникло из сочетания двух греческих слов: bios - жизнь и logos - слово, учение.

Биологию подразделяют на отдельные науки по предмету изучения: микробиология (микроорганизмы), ботаника (растения), зоология (животные), экология (взаимоотношения организмов друг с другом и окружающей средой) и т. д.

Каждая из этих дисциплин делится на ряд более узких направлений в зависимости от объекта исследований. Например, в зоологии выделяются такие науки, как энтомология — наука о насекомых, ихтиология— о рыбах, териология — о млекопитающих, орнитология – о птицах, мирмекология – о муравьях, лепидоптерология – о бабочках, протистология – наука о простейших и др. В ботанике выделяются: альгология — наука о водорослях, бриология — о мхах, дендрология — о древесных растениях и др. Кроме того, в зоологии и ботанике выделяются науки, изучающие отдельные стороны жизни животных и растений: строение (морфология, анатомия, гистология и др.), развитие (эмбриология, эволюция и др.), жизнедеятельность (физиология и биохимия животных и растений), распространение (зоогеография и фитогеография), классификацию по группам (систематика растений и животных) и т. д.

Уровни организации живого изучают: молекулярная биология — наука, исследующая общие свойства и проявления жизни на молекулярном уровне, цитология — наука о клетке, гистология — наука о тканях и т. д.

По структуре, свойствам и проявлениям жизни отдельных организмов следует различать: анатомию, морфологию (в узком смысле) — о внешнем строении, физиологию — о жизнедеятельности целостного организма и его частей, генетику — науку о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.

Отдельно выделяют науки о развитии живой материи: биологию индивидуального развития организмов; эволюционную теорию (комплекс знаний об историческом развитии живой природы); палеонтологию, изучающую историю жизни по остаткам живых организмов. — науку о внутреннем строении.

Изучением коллективной жизни и сообществ живых организмов занимаются: этология — наука о поведении животных, экология (в общем смысле) — наука об отношениях различных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой. Среди разделов экологии рассматривают биоценологию — науку о сообществах живых организмов, популяционную биологию — отрасль знаний, изучающую структуру и свойства популяций и др.

По методам исследований обычно выделяют биохимию, изучающую входящие в состав организмов химические вещества, их структуру, распределение, превращения и функции; биофизику — науку о физических и физико-химических явлениях в живых организмах. Планированием количественных биологических экспериментов и обработкой результатов методами математической статистики занимается биометрия, являющаяся также одним из важнейших разделов биологии.

В зависимости от того, в какой области практической деятельности человека используются биологические знания, выделяют такие дисциплины, как биотехнология — совокупность промышленных методов, позволяющих с высокой эффективностью использовать живые организмы и отдельные их части для производства различных продуктов (антибиотиков, витаминов, гормонов и др.); для защиты растений от вредителей и болезней, для борьбы с загрязнением окружающей среды, в очистных сооружениях; агробиология— комплекс знаний о возделывании сельскохозяйственных культур; селекция — наука о методах создания сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. Выделяют также животноводство, ветеринарию, медицинскую биологию, фитопатологию, биологию охраны природы.

Естественно, такая классификация биологических наук в значительной степени условна и не дает представления обо всем многообразии биологических дисциплин.

Биологические науки теснейшим образом связаны с физикой, химией, математикой, геологией, географией и принадлежат к единому комплексу естественных наук, т. е. наук о природе. Всех их объединяет не только предмет изучения — природа, но и методы, которыми пользуются исследователи для выяснения тех или иных закономерностей.

Живые организмы на нашей планете очень разнообразны. Ученые насчитывают более 3,5 млн. видов живых организмов, которые разделяют на 4 царства:

Царство бактерий

Царство грибов

Царство растений

Царство животных

Целью общей биологии является, изучение общих законов происхождения, функционирования, роста и развития живого.

Задачи биологии:

1. раскрытие сущности жизни;
2. систематизация живых существ;
3. познание закономерностей происхождения, размножения, роста, развития, функционирования, особенностей взаимодействия живых организмов.

Предметом исследования биологии является многообразие ныне существующих и вымерших организмов, их происхождение, эволюция, распространение, строение, функционирование и индивидуальное развитие, связи друг с другом и с окружающей их неживой природой.

Биология рассматривает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах (обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, развитие, раздражимость, подвижность и т. д.).

Биология, как и любая другая наука, оперирует самыми различными методами:

1. наблюдение (позволяет описать биологические явления),
2. сравнение (дает возможность найти общие закономерности в строении и жизнедеятельности разных организмов),
3. эксперимент, опыт и моделирование (помогает изучать свойства биологических объектов в контролируемых условиях, имитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения),
4. исторический метод (позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы.

История развития биологии насчитывает более 2000 лет. Еще античными врачами и философами были предприняты попытки познания живых объектов (Гиппократ, Гален, Аристотель), К эпохе Возрождения относятся исследования, положившие начало ботанике, зоологии, анатомии (Везалий). Из множества проведенных исследований необходимо упомянуть наиболее важные для понимания законов биологии.

У. Гарвей (1578—1657) открыл механизм кровообращения; изготовил микроскоп;

1665 г. — Р.Гук описал клеточное строение пробки; ввел термин «клетка»;

1677 г. — А.Левенгук наблюдал под микроскопом (увеличивающим в 300 раз) простейших, бактерии, сперматозоиды;

1826 г. — К.Бэр наблюдал яйцеклетку млекопитающих;