O scurtă istorie a psihopatiei La fel ca Seabrook, am împrumutat titlul acestui capitol, „Suflete suferinde”, de la psihiatrul german Julius Ludwig August Koch (1841–1908), căruia i se atribuie inventarea termenului psihopatische, adică psihopat, psihopat. Tradus literal

4.2. Concepte de bază ale biologiei dezvoltării La sfârșitul secolului al XX-lea a luat naștere o nouă știință interdisciplinară - biologia dezvoltării, care a combinat realizările embriologiei, geneticii, biochimiei, citologiei și a devenit una dintre direcțiile de conducere în cunoașterea „fenomenului viaţă". biologia dezvoltării

4.4. Semnificația teoretică și problemele biologiei dezvoltării După cum sa menționat deja, problema mecanismelor de dezvoltare a unui organism multicelular dintr-un ovul fertilizat este una dintre problemele cheie ale biologiei. Biologia dezvoltării este în prezent în prim plan

Subiect: O scurtă istorie a dezvoltării biologiei. Sistemul de Științe Biologice

Ţintă: se familiarizează cu principalele etape ale dezvoltării biologiei; caracterizează obiectul și metodele biologiei; să dezvăluie legăturile sale cu alte științe și influența teoriilor, ideilor, ipotezelor biologice asupra formării sistemului modern de științe naturale al lumii.

Noțiuni de bază: biologie, viață.

1. Obiectul de studiu al biologiei. Sistemul de Științe Biologice

Obiect de studiu al biologiei- natură.

biologie modernă este un ansamblu de științe ale naturii care studiază viața ca formă specială a existenței materiei.

Științele complexe au fost printre primele în biologie: zoologie, botanică, anatomie și fiziologie.

Mai târziu, în cadrul lor s-au format discipline mai înguste, de exemplu, în zoologie a apărut:

Ihtiologie (știința peștilor),

Entomologie (despre insecte),

Arahnologie (despre păianjeni), etc.

Diversitatea organismelor este studiată prin taxonomie, istoria lumii vii - paleontologie.

Diverse proprietăți ale viețuitoarelor fac obiectul studiului unor științe precum:

Genetica (modele de variabilitate și ereditate);

Etologie (comportament);

Embriologie (dezvoltare individuală);

Doctrina evoluționistă (dezvoltare istorică).

La mijlocul secolului al XX-lea, metodele și ideile altor științe ale naturii au început să pătrundă activ în biologie. La granițele disciplinelor conexe, au apărut noi domenii biologice: biochimie, biofizică, biogeografie, biologie moleculară, biologie spațială și multe altele. Introducerea pe scară largă a matematicii în biologie a determinat nașterea biometriei. Progresele în ecologie, precum și problemele din ce în ce mai urgente ale conservării naturii, au contribuit la dezvoltarea unei abordări ecologice în majoritatea ramurilor biologiei.

La cumpăna dintre secolele 20 și 21, biotehnologia a început să se dezvolte cu mare viteză - o direcție care aparține, fără îndoială, viitorului. Progresele recente în acest domeniu deschid perspective largi pentru crearea de substanțe biologic active și de noi medicamente, pentru tratamentul bolilor ereditare și selecția la nivel celular.

În prezent, biologia a devenit o adevărată forță productivă, a cărei dezvoltare poate fi folosită pentru a judeca nivelul general de dezvoltare al societății umane. (paragraful 1.1., la paginile 10-11 ale manualului).

2. Metode de cunoaştere a naturii vii

Explorând sisteme de diferite grade de complexitate, biologia folosește o varietate de metode și tehnici. Una dintre cele mai vechi este metoda de observare pe care se bazează metoda descriptivă. Colectie material real iar descrierea acesteia au fost principalele metode de cercetare într-un stadiu incipient al dezvoltării biologiei. Dar nici acum nu și-au pierdut semnificația. Aceste metode sunt utilizate pe scară largă de către zoologi, botanici, micologi, ecologisti și reprezentanți ai multor alte specialități biologice.

În secolul al XVIII-lea, biologia a început să fie utilizată pe scară largă metoda comparativa, care a permis în procesul de comparare a obiectelor să identifice asemănările și diferențele dintre organisme și părțile lor. Datorită acestei metode, s-au pus bazele taxonomiei plantelor și animalelor și a fost creată teoria celulară. Aplicarea acestei metode în anatomie, embriologie și paleontologie a contribuit la stabilirea teoriei evolutive a dezvoltării în biologie.

metoda istorica vă permite să comparați faptele existente cu date cunoscute anterior, să identificați modele în apariția și dezvoltarea organismelor, complicația structurii și funcțiilor lor.

important pentru dezvoltarea biologiei metoda experimentala, prima sa utilizare este asociată cu numele medicului roman Galen (secolul al II-lea d.Hr.). Galen a demonstrat mai întâi participarea sistem nervosîn organizarea comportamentului şi în activitatea organelor de simţ. Cu toate acestea, această metodă a început să fie utilizată pe scară largă abia în secolul al XIX-lea. Un exemplu clasic de aplicare a metodei experimentale este lucrarea lui I. M. Sechenov privind fiziologia activității nervoase și a lui G. Mendel privind studiul moștenirii trăsăturilor.

Biologii folosesc din ce în ce mai mult metoda de simulare, care face posibilă reproducerea unor astfel de condiții experimentale pe care uneori nu este posibil să le recreeze în realitate. Cu ajutorul simulărilor pe computer, de exemplu, este posibil să se calculeze consecințele construirii unui baraj pentru un anumit ecosistem sau să se recreeze evoluția unui anumit tip de organisme vii. Prin modificarea parametrilor, puteți alege calea optimă pentru dezvoltarea agrocenozei sau puteți alege cea mai sigură combinație de medicamente în tratament boala specifica.

Orice Cercetare științifică, folosind diferite metode, constă din mai multe etape. În primul rând, ca rezultat al observațiilor, datele sunt colectate - fapte, pe baza cărora au propus ipoteză. Pentru a evalua probabilitatea acestei ipoteze, se efectuează o serie de experimente pentru a obține rezultate noi. Dacă ipoteza este confirmată, poate deveni teorie, care include anumite reguliși legile.

La rezolvarea problemelor biologice se utilizează o mare varietate de echipamente: microscoape ușoare și electronice, centrifuge, analizoare chimice, termostate, calculatoare și multe alte dispozitive și instrumente moderne.

O adevărată revoluție în cercetarea biologică a fost făcută prin apariția unui microscop electronic, în care se folosește un fascicul de electroni în locul unui fascicul de lumină. Puterea de rezoluție a unui astfel de microscop este de 100 de ori mai mare decât cea a unui microscop cu lumină.

Un tip de microscop electronic este scanarea. În ea, fasciculul de electroni nu trece prin eșantion, ci este reflectat de ea și transformat într-o imagine pe un ecran de televizor. Acest lucru vă permite să obțineți o imagine tridimensională a obiectului studiat. (Secțiunea 1.3. la paginile 19-20 din manual).

3. Scurt istoric al dezvoltării biologiei

Folosind textul paragrafului 1.1. la paginile 8-10 din manual, completați tabelul „Oamenii de știință și realizările lor în studiul biologiei

Tabel „Oamenii de știință și realizările lor în studiul biologiei”

Biologia modernă își are rădăcinile în antichitate, își găsim originile în civilizațiile mileniilor trecute: în Egiptul Antic, Grecia Antică.

Primul om de știință care a creat o școală științifică de medicină a fost un medic antic grec Hipocrate(aproximativ 460 - aproximativ 370 î.Hr.). El credea că fiecare boală are cauze naturale și pot fi recunoscute studiind structura și activitatea vitală a corpului uman. Din cele mai vechi timpuri și până în zilele noastre, medicii pronunță solemn „jurământul lui Hipocrat”, promițând să păstreze secretele medicale și să nu lase în niciun caz pacientul fără îngrijiri medicale.

Marele encicloped al antichității Aristotel(384-322 î.Hr.) a devenit unul dintre fondatorii biologiei ca știință, generalizând pentru prima dată cunoștințele biologice acumulate de omenire înaintea sa. El a dezvoltat o taxonomie a animalelor, definind un loc în ea pentru o persoană, pe care a numit-o „un animal social înzestrat cu rațiune”. Multe dintre lucrările lui Aristotel au fost dedicate originii vieții.

Om de știință și medic roman antic Claudius Galen(aproximativ 130 - aproximativ 200), studiind structura mamiferelor, a pus bazele anatomiei umane. Pentru următoarele cincisprezece secole, scrierile sale au fost principala sursă de cunoștințe despre anatomie.

În Evul Mediu, în Europa domnea o perioadă de stagnare în toate domeniile cunoaşterii. În acest moment, tradițiile autorilor antici și-au găsit continuarea în țările din Asia de Vest și Centrală, unde au trăit și au lucrat oameni de știință remarcabili precum Abu Ali Ibn Sina ( Avicena) (sec. XI) și Abu Reyhan Muhammad Ibn Ahmed al-Biruni(973-1048). Din acel moment, mulți termeni arabi au fost păstrați în nomenclatura anatomică modernă.

Debutul Renașterii a marcat începutul unei noi perioade în dezvoltarea biologiei.

Interesul pentru biologie a crescut brusc în epoca Marilor Descoperiri Geografice (secolul al XV-lea). Descoperirea de noi pământuri, stabilirea relațiilor comerciale între state au extins informațiile despre animale și plante. Botaniștii și zoologii au descris multe specii noi de organisme, necunoscute anterior, aparținând diferitelor regate ale vieții sălbatice.

Unul dintre cei mai remarcabili oameni ai acestei epoci Leonardo da Vinci(1452-1519) a descris multe plante, a studiat structura corpului uman, activitatea inimii și funcția vizuală.

După ce a fost ridicată interdicția bisericii de a deschide corpul uman, anatomia umană a obținut un succes strălucit, care s-a reflectat în lucrarea clasică. Andreas Vesalius(1514-1564) „Despre structura corpului uman”. Cea mai mare realizare științifică - descoperirea circulației sângelui - a fost făcută în secolul al XVII-lea de un medic și biolog englez. William Harvey (1578-1657).

O nouă eră în dezvoltarea biologiei a fost marcată de invenția microscopului la sfârșitul secolului al XVI-lea. Deja la mijlocul secolului al XVII-lea a fost descoperită o celulă, iar mai târziu a fost descoperită lumea creaturilor microscopice - protozoare și bacterii, s-a studiat dezvoltarea insectelor și structura fundamentală a spermatozoizilor.

În secolul al XVIII-lea, naturalistul suedez Carl Linnaeus(1707-1778) a propus un sistem de clasificare pentru fauna sălbatică și a introdus o nomenclatură binară (dublă) pentru denumirea speciilor.

Carl Ernst Baer(Karl Maksimovici Baer) (1792-1876), profesor al Academiei de Medicină și Chirurgie din Sankt Petersburg, care studia dezvoltarea intrauterină, a constatat că embrionii tuturor animalelor aflate în stadiile incipiente de dezvoltare sunt similare, a formulat legea asemănării embrionare și a intrat istoria științei ca fondator al embriologiei.

Primul biolog care a încercat să creeze o teorie coerentă și holistică a evoluției lumii animale a fost savantul francez. Jean Baptiste Lamarck(1774-1829). Paleontologia, știința animalelor și plantelor fosile, a fost creată de un zoolog francez Georges Cuvier (1769-1832).

Teoria celulară a zoologului a jucat un rol uriaș în înțelegerea unității lumii organice. Theodor Schwann(1818-1882) și botanică Matthias Jakob Schleiden (1804-1881).

Cea mai mare realizare a secolului al XIX-lea a fost doctrina evoluționistă Charles Darwin(1809-1882), care a avut o importanță decisivă în formarea tabloului modern de științe naturale a lumii.

Fondatorul geneticii, știința eredității și a variabilității, a devenit Gregor Johann Mendel(1822-1884), ale căror lucrări au fost atât de înaintea timpului lor încât nu au fost înțelese de contemporani și redescoperite 35 de ani mai târziu.

Unul dintre fondatorii microbiologiei moderne a fost un om de știință german Robert Koch(1843-1910), iar lucrările Louis Pasteur(1822-1895) și Ilia Ilici Mechnikov(1845-1916) a determinat apariția imunologiei.

Dezvoltarea fiziologiei este asociată cu numele marilor oameni de știință ruși Ivan Mihailovici Secenov(1829-1905), care a pus bazele studiului activității nervoase superioare și Ivan Petrovici Pavlov(1849-1936), care a creat doctrina reflexelor condiționate.

Secolul XX a fost marcat de dezvoltarea rapidă a biologiei. teoria mutației Hugo de Vries(1848-1935), teoria cromozomală a eredității Thomas Hunt Morgan(1866-1943), doctrina factorilor evoluţiei Ivan Ivanovici Schmalhausen(1884-1963), știința biosferei Vladimir Ivanovici Vernadsky(1863-1945), descoperirea antibioticelor Alexander Fleming(1881-1955), stabilirea structurii ADN-ului James Watson(născut în 1928) și Francis Crick(1916-2004) - este imposibil de enumerat pe toți cei care, cu munca lor dezinteresată, au creat biologia modernă, care este în prezent una dintre domeniile cu cea mai rapidă dezvoltare a cunoașterii umane.

Ancorare

Întrebări:

1. Povestește-ne despre contribuția la dezvoltarea biologiei filosofilor și medicilor greci și romani antici.

2. Descrieți trăsăturile vederilor asupra vieții sălbatice în Evul Mediu, Renaștere.

3. Ce invenție a secolului al XVII-lea a făcut posibilă descoperirea și descrierea celulei?

4. Care este semnificația lucrărilor lui L. Pasteur și I. I. Mechnikov pentru știința biologică?

5. Enumeraţi principalele descoperiri făcute în biologie în secolul al XX-lea.

6. Numiți științele naturii cunoscute de dvs. care alcătuiesc biologia. Care dintre ele a apărut la sfârșitul secolului al XX-lea?

7. Ce metode de studiu a materiei vii cunoașteți?

Generalizare

Formulați o concluzie a lecției.

Teme pentru acasă:

1. Punctul 1.1 de la paginile 8-11 ale manualului, paragraful 1.3. la paginile 19-20 ale manualului (termină și învață rezumatul).

2. Întrebările 1-6 de pe pagina manualului, întrebarea 5 de la pagina 20 a manualului oral.

Biologie (din greacă. bios- o viata, logos-știință) - știința vieții, tiparele generale de existență și dezvoltare a ființelor vii. Subiectul studiului său sunt organismele vii, structura, creșterea, funcțiile, dezvoltarea, relațiile cu mediul și originea acestora. Ca și fizica și chimia, ea aparține științelor naturii, al căror subiect este natura.

Biologia este una dintre cele mai vechi științe ale naturii, deși termenul „biologie” pentru denumirea sa a fost propus pentru prima dată abia în 1797 de profesorul german de anatomie Theodor Ruz (1771-1803), după care acest termen a fost folosit în 1800 de un profesor la Universitatea din Dorpat (acum Tartu). ) K. Burdakh (1776-1847), iar în 1802

J.B. Lamarck (1744-1829) și L. Treviranus (1779-1864).

Biologia, ca și alte științe, a apărut și s-a dezvoltat întotdeauna în legătură cu condițiile materiale ale societății, dezvoltarea producției sociale, medicina și nevoile practice ale oamenilor.

În timpul nostru, se caracterizează printr-o listă excepțional de largă de probleme fundamentale în curs de dezvoltare, începând cu studiul structurilor și reacțiilor celulare elementare care apar în celule și terminând cu cunoașterea proceselor desfășurate și în curs de dezvoltare la nivel global (biosferic). Într-o perioadă istorică relativ scurtă, s-au dezvoltat metode de cercetare fundamental noi, s-au descoperit fundamentele moleculare ale structurii și activității celulelor și rolul genetic al acizi nucleici, a fost descifrat codul genetic și s-a formulat teoria informației genetice, au apărut noi fundamentații ale teoriei evoluției, au apărut noi științe biologice. Cea mai recentă etapă revoluționară în dezvoltarea biologiei este crearea unei metodologii de inginerie genetică, care a deschis noi oportunități fundamentale de pătrundere în profunzimile proceselor biologice pentru a caracteriza în continuare materia vie.

ETAPE DE DEZVOLTARE A BIOLOGIEI

Omul a început să culeagă primele informații despre ființele vii, probabil din momentul în care și-a dat seama de diferența cu lumea înconjurătoare. Deja în monumentele literare ale egiptenilor, babilonienilor, indienilor și altor popoare conține informații despre structura multor plante și animale, despre aplicarea acestor cunoștințe în medicină și agricultură. În secolul al XIV-lea. î.Hr e. multe tăblițe cuneiforme găsite în Mesopotamia conțineau informații despre animale și plante, despre sistematizarea animalelor prin împărțirea lor în carnivore și ierbivore, iar plante - în copaci, legume, plante medicinale etc. În scrierile medicale create în secolele IV-I. î.Hr e. în India, există idei despre ereditate ca motiv pentru asemănarea părinților și copiilor, iar monumentele „Mahabharata” și „Ramayana” descriu o serie de trăsături ale vieții multor animale și plante.

În perioada sistemului sclavagesc, au apărut școlile ionice, ateniene, alexandrine și romane în studiul animalelor și plantelor.

Școala ionică a apărut în Ionia (secolele VII-IV î.Hr.). Necrezând în originea supranaturală a vieții, filozofii acestei școli au recunoscut cauzalitatea fenomenelor, mișcarea vieții pe o anumită cale, disponibilitatea pentru studiul „legii naturale” despre care susțin că guvernează lumea. În special, Alcmaeon (sfârșitul secolului al VI-lea - începutul secolului al V-lea î.Hr.) a descris nervul opticși dezvoltarea embrionului de pui, a recunoscut creierul ca centru al senzațiilor și al gândirii, iar Hipocrate (460-370 î.Hr.) a dat prima descriere relativ detaliată a structurii oamenilor și animalelor, a subliniat rolul mediului și al eredității în apariţia bolilor.

Școala ateniană s-a dezvoltat la Atena. Cel mai proeminent reprezentant al acestei școli, Aristotel (384-322 î.Hr.), a creat patru tratate biologice care conțineau informații versatile despre animale. Aristotel a împărțit lumea înconjurătoare în patru regate (lumea neînsuflețită a pământului, apei și aerului, lumea plantelor, lumea animalelor și lumea omului), între care s-a stabilit o secvență. Ulterior, această secvență s-a transformat într-o „scara de creaturi” (sec. XVIII). Aristotel aparține probabil chiar prima clasificare a animalelor, pe care le-a împărțit în patrupede, zburătoare, păsări și pești. El a combinat cetaceele cu animale terestre,

dar nu cu peștii, pe care i-a clasificat în osos și cartilaginoși. Aristotel cunoștea trăsăturile de bază ale mamiferelor. El a oferit o descriere a organelor externe și interne ale unei persoane, diferențele sexuale la animale, metodele lor de reproducere și stilul de viață, originea sexului, moștenirea anumitor caracteristici, deformări, sarcină multiplă etc. Aristotel este considerat fondatorul zoologie. Un alt reprezentant al acestei școli, Teofrast (372-287 î.Hr.), a lăsat informații despre structura și reproducerea multor plante, despre diferențele dintre monocotiledone și dicotiledone, a introdus termenii „fruct”, „pericarp”, „miez”. Este considerat fondatorul botanicii.

Școala din Alexandria a intrat în istoria biologiei datorită oamenilor de știință care se ocupă în principal de studiul anatomiei. Herophilus (perioada de glorie a creativității în anii 300 î.Hr.) a lăsat informații despre anatomia comparată a oamenilor și a animalelor, a subliniat pentru prima dată diferențele dintre artere și vene, iar Erazistrat (aproximativ 250 î.Hr.) a descris creierul emisferelor cerebrale, cerebelul acestuia. și circumvoluții.

Școala romană nu a dat evoluții independente în studiul organismelor vii, limitându-se la a culege informații obținute de greci. Pliniu cel Bătrân (23-79) - autorul „Istoriei naturale” în 37 de cărți, care conținea și informații despre animale și plante. Dioscoride (secolul I d.Hr.) a lăsat o descriere a aproximativ 600 de specii de plante, atrăgând atenția asupra proprietăților lor curative. Claudius Galen (130-200) a efectuat pe scară largă disecții de mamifere (bovine și vite mici, porci, câini, urși etc.), el a fost primul care a făcut o descriere anatomică comparativă a oamenilor și maimuțelor. A fost ultimul mare biolog al antichității, care a avut o influență excepțional de mare asupra anatomiei și fiziologiei.

Religia a fost ideologia dominantă în Evul Mediu. Conform expresiei figurative a clasicului, știința s-a transformat în acele vremuri într-un „slujitor al teologiei”. Cunoștințele biologice bazate pe descrierile lui Aristotel, Pliniu, Galen s-au reflectat în principal în enciclopedia lui Albert cel Mare (1206-1280). În Rusia, informațiile despre animale și plante au fost rezumate în Învățăturile lui Vladimir Monomakh (secolul XI). Remarcabil om de știință și gânditor al Evului Mediu, Abu-Ali Ibn Sina (980-1037), cunoscut în Europa sub numele de Avicenna, a dezvoltat concepții asupra eternității și necreării lumii, a recunoscut modele cauzale în natură.

În această perioadă, biologia nu a apărut încă ca o știință independentă, ci separată de percepția lumii pe baza unor concepții religioase și filozofice distorsionate.

Începuturile biologiei, ca toate științele naturii, sunt asociate cu Renașterea (Renașterea). În această perioadă, prăbușirea societății feudale, distrugerea dictaturii bisericii. După cum a remarcat Engels, adevărata „știință naturală începe în a doua jumătate a secolului al XV-lea și de atunci a făcut progrese din ce în ce mai rapide”. De exemplu, Leonardo da Vinci (1452-1519) a descoperit omologia organelor, a descris multe plante, păsări în zbor, glanda tiroidă, modul în care sunt conectate oasele articulațiilor, activitatea inimii și funcția vizuală a ochi, a remarcat asemănarea oaselor oamenilor și animalelor. Andreas Vesalius (1514-1564) a creat lucrarea anatomică „Șapte cărți despre structura corpului uman”, care a pus bazele anatomiei științifice. V. Harvey (1578-1657) a descoperit circulația sângelui, iar D. Borelli (1608-1679) a descris mecanismul mișcării animalelor, care a pus bazele științifice ale fiziologiei. De atunci, anatomia și fiziologia s-au dezvoltat împreună de-a lungul mai multor decenii.

Acumularea extrem de rapidă a datelor științifice despre organismele vii a dus la diferențierea cunoștințelor biologice, la împărțirea biologiei în științe separate. În secolele XVI-XVII. Botanica a început să se dezvolte rapid, odată cu inventarea microscopului (începutul secolului al XVII-lea), a apărut anatomia microscopică a plantelor și s-au pus bazele fiziologiei plantelor. Din secolul al XVI-lea zoologia a început să se dezvolte rapid. Ulterior, a fost foarte influențată de sistemul de clasificare a animalelor creat de C. Linnaeus (1707-1778). Introducând diviziuni taxonomice cu patru membri (clasă – detașare – gen – specie), K. Linnaeus a împărțit animalele în șase clase (mamifere, păsări, amfibieni, pești, insecte, viermi). El a clasificat omul și maimuțele drept primate. Omul de știință german G. Leibniz (1646-1716), care a dezvoltat doctrina „scării ființelor”, a avut o influență semnificativă asupra biologiei vremii.

În secolele XVIII-XIX. se pun bazele științifice ale embriologiei - K.F. Wolf (1734-1794), K.M. Baer (1792-1876). În 1839, T. Schwann și M. Schleiden formulează teoria celulară.

În 1859 C. Darwin (1809-1882) publică Originea speciilor. În această lucrare a fost formulată teoria evoluției.

În prima jumătate a secolului al XIX-lea. apare bacteriologia care, grație lucrărilor lui L. Pastr, R. Koch, D. Lister și I.I. Mechnikov

În 1865 a fost publicată lucrarea lui G. Mendel (1822-1884) „Experiment on plante hibrizi”, în care s-a fundamentat existența genelor și s-au formulat regularități, cunoscute în prezent sub numele de legile eredității. După redescoperirea legilor în secolul XX. este oficializată ca o știință independentă a geneticii.

În prima jumătate a secolului al XIX-lea. au apărut idei despre utilizarea fizicii și chimiei pentru a studia fenomenele vieții (G. Devi, J. Liebig). Implementarea acestor idei a dus la faptul că la mijlocul secolului al XIX-lea. fiziologia s-a separat de anatomie, iar direcția fizico-chimică a ocupat un loc de frunte în ea. La începutul secolelor XIX-XX. s-a format chimia biologică modernă. În prima jumătate a secolului XX. Fizica biologică este oficializată ca știință independentă.

Cea mai importantă piatră de hotar în dezvoltarea biologiei în secolul XX. Au început anii 40-50, când ideile și metodele de fizică și chimie s-au turnat în biologie, iar microorganismele au început să fie folosite ca obiecte. În 1944 s-a descoperit rolul genetic al ADN-ului, în 1953 a fost elucidată structura acestuia, iar în 1961 a fost descifrat codul genetic. Odată cu descoperirea rolului genetic al ADN-ului și a mecanismelor de sinteză a proteinelor din genetică și biochimie, s-au izolat biologia moleculară și genetica moleculară, care sunt adesea numite biologie fizică și chimică, al căror subiect principal de studiu a fost structura și funcția. de acizi nucleici (gene) și proteine. Apariția acestor științe a însemnat un pas uriaș în studiul fenomenelor vieții la nivel molecular al organizării materiei vii.

Pe 12 aprilie 1961, pentru prima dată în istorie, un om a intrat în spațiu. Acest prim cosmonaut a fost cetățean al URSS Yuri Alekseevich Gagarin. În Uniunea Sovietică, această zi a devenit Ziua Cosmonauticii, iar în lume - Ziua Mondială a Aviației și Cosmonauticii. Dar putem spune că această zi este ziua biologiei spațiale, al cărei loc de naștere este pe bună dreptate Uniunea Sovietică.

În anii 1970 au apărut primele lucrări de inginerie genetică, care au ridicat biotehnologia la un nou nivel și au deschis noi perspective pentru medicină.

Biologia este o știință complexă care a devenit astfel ca rezultat al diferențierii și integrării diferitelor științe biologice.

Procesul de diferențiere a început odată cu împărțirea zoologiei, botanicei și microbiologiei într-un număr de științe independente. În cadrul zoologiei au apărut zoologia vertebratelor și nevertebratelor, protozoologia, helmintologia, arahnoentomologia, ihtiologia, ornitologia etc.. În botanică au apărut micologia, algologia, briologia și alte discipline. Microbiologia a fost împărțită în bacteriologie, virologie și imunologie. Concomitent cu diferențierea, a avut loc un proces de apariție și formare de noi științe, care au fost împărțite în științe mai restrânse. De exemplu, genetica, care a apărut ca știință independentă, a fost împărțită în generală și moleculară, în genetica plantelor, animalelor și microorganismelor. În același timp, a apărut genetica sexului, genetica comportamentului, genetica populației, genetica evolutivă etc.. În profunzimile fiziologiei au apărut fiziologia comparată și evolutivă, endocrinologia și alte științe fiziologice. În ultimii ani, a existat o tendință de oficializare a științelor înguste, care sunt denumite după problema (obiectul) cercetării. Astfel de științe sunt enzimologia, membranologia, cariologia, plasmidologia etc.

Ca urmare a integrării științelor, au apărut biochimia, biofizica, radiobiologia, citogenetica, biologia spațială și alte științe.

Poziția de lider în complexul modern de științe biologice este ocupată de biologia fizică și chimică, ale cărei ultime date aduc o contribuție semnificativă la ideile despre imaginea științifică a lumii, la fundamentarea în continuare a unității materiale a lumii. Continuând să reflecte lumea vie și omul ca parte a acestei lumi, dezvoltând profund ideile cognitive și perfecționându-se ca bază teoretică a medicinei, biologia a căpătat o importanță excepțional de mare în progresul științific și tehnologic și a devenit o forță productivă.

METODE DE CERCETARE

Noile concepte teoretice și progresul cunoștințelor biologice au fost întotdeauna determinate și sunt determinate de crearea și utilizarea de noi metode de cercetare.

Principalele metode utilizate în științele biologice sunt descriptive, comparative, istorice și experimentale.

Metoda descriptivă este cea mai veche și constă în culegerea materialului faptic și descrierea acestuia. Originară chiar de la începutul cunoștințelor biologice, această metodă a rămas multă vreme singura în studiul structurii și proprietăților organismelor. Prin urmare, vechea biologie a fost asociată cu o simplă reflectare a lumii vii sub forma unei descrieri a plantelor și animalelor, adică a fost, în esență, o știință descriptivă. Utilizarea acestei metode a făcut posibilă așezarea bazelor cunoștințelor biologice. Este suficient să ne amintim cât de reușită s-a dovedit a fi această metodă în sistematica organismelor.

Metoda descriptivă este utilizată pe scară largă astăzi. Studiul celulelor folosind un microscop luminos sau electronic și descrierea caracteristicilor microscopice sau submicroscopice din structura lor revelată în acest caz este un exemplu de utilizare a metodei descriptive în prezent.

Metoda comparativă constă în compararea între organismele studiate, structurile și funcțiile acestora pentru a identifica asemănări și diferențe. Această metodă a fost stabilită în biologie în secolul al XVIII-lea. și sa dovedit a fi foarte fructuoasă în rezolvarea multora dintre cele mai mari probleme. Cu ajutorul acestei metode și în combinație cu metoda descriptivă s-au obținut informații care au permis în secolul al XVIII-lea. pune bazele taxonomiei plantelor și animalelor (K. Linnaeus), iar în secolul al XIX-lea. să formuleze teoria celulară (M. Schleiden şi T. Schwann) şi doctrina principalelor tipuri de dezvoltare (K. Baer). Metoda a fost utilizată pe scară largă în secolul al XIX-lea. în fundamentarea teoriei evoluţiei, precum şi în restructurarea unui număr de ştiinţe biologice pe baza acestei teorii. Cu toate acestea, utilizarea acestei metode nu a fost însoțită de apariția biologiei dincolo de limitele științei descriptive.

Metoda comparativă este utilizată pe scară largă în diverse științe biologice din timpul nostru. Comparația capătă o valoare deosebită atunci când este imposibil să se dea o definiție a conceptului. De exemplu, folosind un microscop electronic, se obțin adesea imagini, al căror conținut adevărat nu este cunoscut în prealabil. Doar compararea lor cu imaginile microscopice luminoase permite obținerea datelor dorite.

În a doua jumătate a secolului al XIX-lea. datorită lui C. Darwin, biologia include metoda istorică, care a făcut posibilă punerea pe o bază științifică a studiului legilor apariției și dezvoltării organismelor, formarea structurii și funcțiilor organismelor în timp și spațiu. Odată cu introducerea acestei metode în biologie, imediat

au avut loc schimbări calitative semnificative. Metoda istorică a transformat biologia dintr-o știință pur descriptivă într-o știință care explică cum au apărut diverse sisteme vii și cum funcționează. Datorită acestei metode, biologia a urcat cu câțiva pași mai sus simultan. În prezent, metoda istorică a depășit esențial sfera metodei de cercetare. A devenit o abordare generală a studiului fenomenelor vieții în toate științele biologice.

Metoda experimentală constă în studiul activ al unui anumit fenomen prin experiment. Trebuie menționat că problema studiului experimental al naturii ca nou principiu al cunoașterii științifice naturale, adică problema experimentului ca unul dintre fundamentele cunoașterii naturii, a fost pusă încă din secolul al XVII-lea. Filosoful englez F. Bacon (1561-1626). Introducerea sa în biologie este asociată cu lucrarea lui W. Harvey în secolul al XVII-lea. pentru studiul circulației sanguine. Metoda experimentală a devenit însă utilizată pe scară largă în biologie abia la începutul secolului al XIX-lea, mai mult, prin fiziologie, în care au început să fie utilizate un număr mare de metode instrumentale, care au făcut posibilă înregistrarea și caracterizarea cantitativă a îngrădirii funcțiilor. a structura. Datorită lucrărilor lui F. Magendie (1783-1855), G. Helmholtz (1821-1894), I.M. Sechenov (1829-1905), precum și clasicii experimentului C. Bernard (1813-1878) și I.P. Pavlova (1849-1936), fiziologia a fost probabil prima dintre științele biologice care a devenit o știință experimentală.

O altă direcție în care metoda experimentală a intrat în biologie a fost studiul eredității și variabilității organismelor. Aici meritul principal îi revine lui G. Mendel, care, spre deosebire de predecesorii săi, a folosit experimentul nu numai pentru a obține date despre fenomenele studiate, ci și pentru a testa ipoteza formulată pe baza datelor obținute. Lucrarea lui G. Mendel a fost un exemplu clasic al metodologiei științei experimentale.

În fundamentarea metodei experimentale, lucrările efectuate în microbiologie de L. Pasteur (1822-1895), care a introdus mai întâi experimentul pentru a studia fermentația și a infirma teoria generării spontane a microorganismelor, iar apoi pentru a dezvolta vaccinarea împotriva bolilor infecțioase, a fost de mare importanta. În a doua jumătate a secolului al XIX-lea. după L. Pasteur, o contribuție semnificativă la dezvoltarea și justificarea metodei experimentale în microbio-

logy a fost introdusă de R. Koch (1843-1910), D. Lister (1827-1912), I.I. Mechnikov (1845-1916), D.I. Ivanovski (1864-1920), S.N. Vinogradsky (1856-1890), M. Beyernik (1851-1931) ş.a. În secolul al XIX-lea. biologia s-a îmbogățit și prin crearea bazelor metodologice ale modelării, care este și cea mai înaltă formă de experiment. Invenția de către L. Pasteur, R. Koch și alți microbiologi a metodelor pentru infectarea animalelor de laborator cu microorganisme patogene și studierea patogenezei bolilor infecțioase asupra acestora este un exemplu clasic de modelare care a trecut în secolul al XX-lea. și completată în vremea noastră prin modelarea nu numai a diferitelor boli, ci și a diferitelor procese de viață, inclusiv a originii vieții.

Începând, de exemplu, din anii 40. Secolului 20 Metoda experimentală în biologie a suferit o îmbunătățire semnificativă prin creșterea rezoluției multor tehnici biologice și dezvoltarea de noi tehnici experimentale. Astfel, rezoluția analizei genetice și a unui număr de metode imunologice a fost crescută. În practica cercetării au fost introduse cultivarea celulelor somatice, izolarea mutanților biochimici ai microorganismelor și celulelor somatice etc.. Metoda experimentală a început să fie larg îmbogățită cu metode de fizică și chimie, care s-au dovedit a fi extrem de valoroase nu. numai ca metode independente, dar și în combinație cu metode biologice. De exemplu, structura și rolul genetic al ADN-ului au fost elucidate ca urmare a utilizării combinate a metodelor chimice pentru izolarea ADN-ului, chimice și metode fizice determinarea structurii sale primare și secundare și a metodelor biologice (transformarea și analiza genetică a bacteriilor), dovada rolului său ca material genetic.

În prezent, metoda experimentală se caracterizează prin posibilităţi excepţionale în studiul fenomenelor vieţii. Aceste posibilități sunt determinate de utilizarea diferitelor tipuri de microscopie, inclusiv microscopia electronică cu tehnica secțiunilor ultrasubțiri, metode biochimice, analize genetice de înaltă rezoluție, metode imunologice, diferite metode de cultivare și observare in vivo în culturi de celule, țesuturi și organe. , marcarea embrionilor, fertilizarea in vitro, metoda atomilor marcati, analiza de difracție de raze X, ultracentrifugarea, spectrofotometria, cromatografia, electroforeza, secvențierea, proiectarea moleculelor recombinante biologic active

cc ADN, etc. Noua calitate inerentă metodei experimentale a provocat modificări calitative și în modelare. Odată cu modelarea la nivelul organelor, se dezvoltă în prezent modelarea la nivel molecular și celular.

Evaluând metodologia studierii naturii în secolele XV-XIX, F. Engels a remarcat că „descompunerea naturii în anumite părți ale ei, împărțirea diferitelor procese și obiecte ale naturii în anumite clase, studiul structurii interne a corpurilor organice. după diversele lor forme anatomice – toate acestea au fost condiția principală a acelor succese gigantice care au fost obținute în domeniul cunoașterii naturii în ultimii patru sute de ani. Metodologia „separării” a trecut în secolul al XX-lea. Cu toate acestea, au existat schimbări incontestabile în abordarea studiului vieții. Noutatea inerentă metodei experimentale și echipamentelor sale tehnice au determinat și noi abordări ale studiului fenomenelor vieții. Avansarea științelor biologice în secolul XX. în mare măsură determinată nu numai de metoda experimentală, ci și de abordarea sistem-structurală a studiului organizării și funcțiilor organismelor vii, analiza și sinteza datelor privind structura și funcțiile obiectelor studiate. Metoda experimentală în echipamente moderne și în combinație cu o abordare structurală a sistemului a transformat radical biologia, și-a extins capacitățile cognitive și a conectat-o ​​și mai mult cu medicina și producția.

BIOLOGIE - BAZĂ TEORETICĂ A MEDICINII

Legăturile cunoștințelor biologice cu medicina se întorc în trecutul îndepărtat și datează din aceeași perioadă cu apariția în sine a biologiei. Mulți medici de seamă ai trecutului au fost în același timp biologi de seamă (Hippocrate, Herophilus, Erazistrat, Galen, Avicenna, Malpighi etc.). Apoi și mai târziu, biologia a început să servească medicina prin „livrarea” informațiilor despre structura corpului acesteia. Cu toate acestea, rolul biologiei ca bază teoretică a medicinei în sensul modern a început să prindă contur abia în secolul al XIX-lea.

Creația în secolul al XIX-lea teoria celulară a pus bazele cu adevărat științifice pentru legătura dintre biologie și medicină. În 1858, R. Virchow (1821-1902) publică „Patologia celulară”, în care formula

s-a mințit poziția asupra relației procesului patologic cu celulele, cu modificări ale structurii acestora din urmă. Combinând teoria celulară cu patologia, R. Virchow „a adus” în mod direct biologia în medicină ca bază teoretică. Merite semnificative în consolidarea legăturilor dintre biologie și medicină în secolul al XIX-lea. și începutul secolului al XX-lea. aparțin lui C. Bernard și I.P. Pavlov, care a dezvăluit și fundamentele biologice generale ale fiziologiei și patologiei, L. Pasteur, R. Koch, D.I. Ivanovsky și adepții lor, care au creat doctrina patologiei infecțioase, pe baza căreia au apărut idei despre asepsie și antisepsie, ceea ce a condus la accelerarea dezvoltării intervenției chirurgicale. Explorarea proceselor de digestie la animalele multicelulare inferioare, I.I. Mechnikov a pus bazele biologice pentru doctrina imunității, care este de mare importanță în medicină. În consolidarea legăturilor dintre biologie și medicină, o contribuție semnificativă aparține geneticii. Cercetând manifestările biochimice ale acțiunii genelor la om, medicul englez A. Garrod a raportat în 1902 despre „malformațiile congenitale ale metabolismului”, care au pus bazele studiului patologiei ereditare umane.

BIOLOGIE ȘI PRODUCȚIE

Pentru prima dată, practica a început să-și formuleze ordinele pentru biologie odată cu introducerea metodei experimentale în această știință. Apoi biologia a influențat practica indirect, prin medicină. Influența directă asupra producției de materiale a început odată cu crearea biotehnologiei în acele domenii ale industriei care se bazează pe activitatea de biosinteză a microorganismelor. Multă vreme, în condiții industriale, s-a realizat sinteza microbiologică a multor acizi organici, care sunt utilizați

sunt utilizate în industria alimentară și medicală și în medicină. În anii 40-50. Secolului 20 a fost creată o industrie pentru producerea de antibiotice, iar la începutul anilor '60. Secolului 20 - pentru producerea de aminoacizi. Un loc important în industria microbiologică este producția de enzime. Industria microbiologică produce acum și cantități mari de vitamine și alte substanțe necesare economiei și medicinei naționale. Pe baza capacității de transformare a microorganismelor se bazează producția industrială de substanțe cu proprietăți farmacologice din materii prime steroizi de origine vegetală.

Cele mai mari succese în producerea diferitelor substanțe, inclusiv medicamente (insulina, somatostatina, interferonul etc.), sunt asociate cu ingineria genetică, care stă acum la baza biotehnologiei. Ingineria genetică are un impact semnificativ asupra producției de alimente, căutarea de noi surse de energie și conservarea mediului. Dezvoltarea biotehnologiei, a cărei bază teoretică este biologia, iar baza metodologică - ingineria genetică, este o nouă etapă în dezvoltarea producției materiale. Apariția acestei tehnologii este unul dintre momentele celei mai recente revoluții în forțele productive (A.A. Baev).