Główną treścią jest biologia. Czym jest biologia? Definicja terminu. Najważniejsze kamienie milowe w badaniach świata organicznego

Biologia to nauka zajmująca się badaniem organizmów żywych. Ukazuje prawa życia i jego rozwój jako szczególnego zjawiska naturalnego.

Wśród innych nauk jest biologia podstawowa dyscyplina, odnosi się do wiodących gałęzi nauk przyrodniczych.

Termin „biologia” składa się z dwóch greckich słów: „bios” – życie, „logos” – nauczanie, nauka, koncepcja.

Po raz pierwszy użyte w odniesieniu do nauki o życiu początek XIX. Dokonał tego niezależnie J.-B. Lamarck i G. Treviranus, F. Burdach. W tym czasie biologia jest oddzielona od nauki przyrodnicze.

Biologia bada życie we wszystkich jego przejawach. Przedmiotem biologii jest budowa, fizjologia, zachowanie, rozwój indywidualny i historyczny organizmów, ich wzajemne relacje i środowisko. Dlatego biologia jest systemem lub zespołem nauk, które są w dużej mierze ze sobą powiązane. Różne nauki biologiczne powstały w całej historii rozwoju nauki w wyniku izolacji różnych dziedzin badań nad przyrodą żywą.

Główne gałęzie biologii obejmują zoologię, botanikę, mikrobiologię, wirusologię itp. jako nauki zajmujące się różnymi Kluczowe punkty struktura i aktywność życiowa grupy organizmów żywych. Z drugiej strony badanie ogólnych praw organizmów żywych doprowadziło do pojawienia się takich nauk, jak genetyka, cytologia, biologia molekularna, embriologia itp. Badanie struktury, funkcjonalności, zachowania istot żywych, ich relacji i rozwój historyczny zrodziła morfologię, fizjologię, etologię, ekologię, nauczanie ewolucyjne.

Biologia ogólna bada najbardziej uniwersalne właściwości, wzorce rozwoju i istnienia organizmów żywych i ekosystemów.

Zatem, biologia jest systemem nauk.

Szybki rozwój biologii nastąpił w drugiej połowie XX wieku. Stało się tak przede wszystkim dzięki odkryciom z zakresu biologii molekularnej.

Pomimo swojej bogatej historii, w naukach biologicznych wciąż dokonuje się odkryć, trwają dyskusje, a wiele koncepcji ulega rewizji.

W biologii szczególną uwagę zwraca się na komórkę (ponieważ jest to główna jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmów żywych), ewolucję (ponieważ życie na Ziemi przeszło rozwój), dziedziczność i zmienność (leżące u podstaw ciągłości i zdolności adaptacyjnych życia).

Wyróżnia się szereg kolejnych poziomów organizacji życia: genetyczny molekularny, komórkowy, organizmowy, populacyjny-gatunkowy, ekosystemowy. Na każdym z nich życie objawia się na swój sposób, który badają odpowiednie nauki biologiczne.

Znaczenie biologii dla człowieka

Dla człowieka wiedza biologiczna ma przede wszystkim następujące znaczenie:

• Dostarczanie żywności dla ludzkości.
• Znaczenie ekologiczne - kontrolowanie środowiska tak, aby nadawało się do normalnego życia.
• Znaczenie medyczne - wydłużanie czasu i jakości życia, zwalczanie infekcji i chorób dziedzicznych, opracowywanie leków.
• Znaczenie estetyczne i psychologiczne.

Człowieka można uznać za jeden z rezultatów rozwoju życia na Ziemi. Życie ludzi w dalszym ciągu jest silnie uzależnione od ogólnych biologicznych mechanizmów życia. Ponadto człowiek oddziałuje na przyrodę i sam doświadcza jej oddziaływania.

Przyczyną stała się działalność człowieka (rozwój przemysłu i rolnictwa), wzrost liczby ludności problemy środowiskowe na planecie. Występuje zanieczyszczenie środowisko, zniszczenie zbiorowisk naturalnych.

Aby rozwiązać problemy środowiskowe, konieczne jest zrozumienie praw biologicznych.

Ponadto wiele dziedzin biologii jest ważnych dla zdrowia człowieka ( znaczenie medyczne). Zdrowie człowieka zależy od dziedziczności, środowiska życia i stylu życia. Z tego punktu widzenia najważniejszymi działami biologii są dziedziczność i zmienność, rozwój indywidualny, ekologia oraz doktryna biosfery i noosfery.

Biologia rozwiązuje problem zapewnienia ludziom żywności i leków. Podstawą rozwoju rolnictwa jest wiedza biologiczna.

Stąd wysoki poziom rozwoju biologii warunek konieczny dobro ludzkości.

Biologia(z greckiego bios – życie, logos – słowo, nauka) to zespół nauk o przyrodzie żywej.

Przedmiotem biologii są wszelkie przejawy życia: budowa i funkcje istot żywych, ich różnorodność, pochodzenie i rozwój, a także interakcja ze środowiskiem. Głównym zadaniem biologii jako nauki jest interpretowanie wszelkich zjawisk przyrody żywej w kategoriach podstawa naukowa, biorąc pod uwagę, że cały organizm ma właściwości zasadniczo różniące się od jego składników.

Biologia bada wszystkie aspekty życia, w szczególności strukturę, funkcjonowanie, wzrost, pochodzenie, ewolucję i rozmieszczenie organizmów żywych na Ziemi, klasyfikuje i opisuje istoty żywe, pochodzenie ich gatunków oraz ich wzajemne interakcje i ze środowiskiem.

Na tym opiera się współczesna biologia 5 podstawowych zasad:

1. teoria komórki
2. ewolucja
3. genetyka
4. homeostaza
5. energia

nauki biologiczne

Obecnie biologia obejmuje szereg nauk, które można usystematyzować według następujących kryteriów: temat i dominujący metody badań i na temat studiowanego przedmiotu poziom organizacji przyrody żywej.

Przez przedmiot badańI nauki biologiczne dzielą się na bakteriologię, botanikę, wirusologię, zoologię, mykologię.

Botanika to nauka biologiczna zajmująca się kompleksowym badaniem roślin i szaty roślinnej Ziemi.

Zoologia - dział biologii, nauka o różnorodności, budowie, aktywności życiowej, rozmieszczeniu i powiązaniach zwierząt ze środowiskiem, ich pochodzeniu i rozwoju.

Bakteriologia - nauka biologiczna zajmująca się badaniem budowy i aktywności bakterii oraz ich roli w przyrodzie.

Wirusologia - nauka biologiczna zajmująca się badaniem wirusów.

Główny obiekt mikologia są grzyby, ich budowa i cechy życia.

Lichenologia - nauka biologiczna zajmująca się badaniem porostów.

W ramach tej tematyki często omawia się bakteriologię, wirusologię i niektóre aspekty mikologii mikrobiologia - dział biologii, nauka o mikroorganizmach (bakterie, wirusy i grzyby mikroskopowe).

Taksonomia, Lub taksonomia, - nauka biologiczna, która opisuje i klasyfikuje w grupy wszystkie żyjące i wymarłe stworzenia.

Z kolei każda z wymienionych nauk biologicznych dzieli się na biochemię, morfologię, anatomię, fizjologię, embriologię, genetykę i systematykę (rośliny, zwierzęta czy mikroorganizmy). Biochemia to nauka o składzie chemicznym materii żywej, procesach chemicznych zachodzących w organizmach żywych i leżących u podstaw ich aktywności życiowej.

Morfologia - nauka biologiczna zajmująca się badaniem formy i budowy organizmów, a także wzorców ich rozwoju. W szerokim znaczeniu obejmuje cytologię, anatomię, histologię i embriologię. Rozróżnia morfologię zwierząt i roślin.

Anatomia - to dział biologii (dokładniej morfologii), nauki, która się uczy Struktura wewnętrzna oraz kształt poszczególnych narządów, układów i ciała jako całości. Anatomia roślin jest uważana za część botaniki, anatomia zwierząt jest uważana za część zoologii, a anatomia człowieka jest odrębną nauką.

Fizjologia - nauka biologiczna zajmująca się badaniem procesów życiowych organizmów roślinnych i zwierzęcych, ich poszczególnych układów, narządów, tkanek i komórek. Istnieje fizjologia roślin, zwierząt i ludzi.

Embriologia(biologia rozwoju)- dział biologii, nauka o rozwój indywidualny organizmu, w tym rozwój zarodka.

Obiekt genetyka są prawami dziedziczności i zmienności. Obecnie jest to jedna z najdynamiczniej rozwijających się nauk biologicznych.

Przez poziom organizacji badanej przyrody żywej rozróżniać biologię molekularną, cytologię, histologię, organologię, biologię organizmów i układów ponadorganizmów.

Biologia molekularna to jedna z najmłodszych gałęzi biologii, nauki zajmującej się w szczególności organizacją informacji dziedzicznej i biosyntezą białek.

Cytologia, Lub komórka biologiczna,- nauka biologiczna, której przedmiotem badań są komórki organizmów jednokomórkowych i wielokomórkowych.

Histologia - nauka biologiczna, dział morfologii, którego przedmiotem jest budowa tkanek roślin i zwierząt.

Do kuli organologia obejmują morfologię, anatomię i fizjologię różnych narządów i ich układów. Biologia organizmów obejmuje wszystkie nauki zajmujące się organizmami żywymi, m.in. etologia- nauka o zachowaniu organizmów.

Biologia układów ponadorganizmów dzieli się na biogeografię i ekologię. Bada rozmieszczenie organizmów żywych biogeografia, mając na uwadze, że ekologia - organizacja i funkcjonowanie układów ponadorganizmów na różnych poziomach: populacji, biocenoz (zbiornic), biogeocenoz (ekosystemów) i biosfery.

Przez dominujące metody badawcze Można wyróżnić biologię opisową (na przykład morfologię), eksperymentalną (na przykład fizjologię) i biologię teoretyczną. Zadaniem jest rozpoznanie i wyjaśnienie wzorców budowy, funkcjonowania i rozwoju przyrody żywej na różnych poziomach jej organizacji biologia ogólna. Obejmuje biochemię, biologię molekularną, cytologię, embriologię, genetykę, ekologię, nauki ewolucyjne i antropologię. Doktryna ewolucyjna studiuje przyczyny siły napędowe, mechanizmy i ogólne wzorce ewolucja organizmów żywych. Jednym z jego odcinków jest paleontologia- nauka, której przedmiotem są pozostałości kopalne organizmów żywych. Antropologia- dział biologii ogólnej, nauki o pochodzeniu i rozwoju człowieka jako gatunki biologiczne jak również różnorodność populacji nowoczesny mężczyzna i wzorce ich interakcji. Stosowane aspekty biologii są związane z dziedziną biotechnologii, hodowli i innych szybko się rozwija Nauka. Biotechnologia to nauka biologiczna zajmująca się badaniem wykorzystania organizmów żywych i procesów biologicznych w produkcji. Znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym (piekarnictwo, serowarstwo, browarnictwo itp.) i farmaceutycznym (produkcja antybiotyków, witamin), do oczyszczania wody itp. Wybór- nauka o metodach tworzenia ras zwierząt domowych, odmian rośliny uprawne i szczepy mikroorganizmów z niezbędne dla danej osoby nieruchomości. Przez selekcję rozumie się także proces zmiany organizmów żywych, przeprowadzany przez człowieka na jego potrzeby.

Postęp biologii jest ściśle powiązany z sukcesami innych nauk przyrodniczych i ścisłych, takich jak fizyka, chemia, matematyka, informatyka itp. Na przykład mikroskopia, ultradźwięki (ultradźwięki), tomografia i inne metody biologii opierają się na fizyce prawa, a badanie struktury cząsteczek biologicznych i procesów zachodzących w organizmach żywych byłoby niemożliwe bez zastosowania metod chemicznych i fizycznych. Aplikacja metody matematyczne pozwala z jednej strony zidentyfikować obecność naturalnego związku między obiektami lub zjawiskami, potwierdzić wiarygodność uzyskanych wyników, z drugiej zaś strony modelować zjawisko lub proces. W Ostatnio Metody komputerowe, takie jak modelowanie, stają się coraz ważniejsze w biologii. Na styku biologii i innych nauk powstał szereg nowych nauk, takich jak biofizyka, biochemia, bionika itp.

Rola biologii w kształtowaniu współczesnego przyrodniczego obrazu świata

Biologia na etapie swojego powstawania nie istniała jeszcze w oderwaniu od innych nauk przyrodniczych i ograniczała się jedynie do obserwacji, badania, opisu i klasyfikacji przedstawicieli świata zwierząt i roślin, czyli była nauką opisową. Nie przeszkodziło to jednak starożytnym przyrodnikom Hipokratesowi (ok. 460–377 p.n.e.), Arystotelesowi (384–322 p.n.e.) i Teofrastowi (prawdziwe nazwisko Tirtham, 372–287 p.n.e.) p.n.e.) wnieśli znaczący wkład w rozwój idei o budowie ciał ludzi i zwierząt, a także biologiczna różnorodność zwierząt i roślin, kładąc w ten sposób podwaliny pod anatomię i fizjologię człowieka, zoologię i botanikę. Pogłębienie wiedzy o przyrodzie żywej i usystematyzowanie zgromadzonych wcześniej faktów, które miały miejsce w r XVI-XVIII wiek, którego kulminacją było wprowadzenie nomenklatury binarnej i stworzenie harmonijnej taksonomii roślin (C. Linnaeus) i zwierząt (J.-B. Lamarck). Opis znacznej liczby gatunków o podobnym charakterze cechy morfologiczne, a także znaleziska paleontologiczne stały się przesłankami rozwoju idei o pochodzeniu gatunków i ścieżkach historycznego rozwoju świata organicznego. Tym samym eksperymenty F. Rediego, L. Spallanzaniego i L. Pasteura w XVII-XIX w. obaliły popularną w średniowieczu hipotezę samorodnego pokolenia, wysuniętą przez Arystotelesa oraz teorię ewolucji biochemicznej A.I. Oparina i J. Haldane, znakomicie potwierdzeni przez S. Millera i G. Yuri, pozwoliły odpowiedzieć na pytanie o pochodzenie wszystkich żywych istot. Jeżeli sam proces powstawania istot żywych ze składników nieożywionych i jego ewolucja sama w sobie nie budzi już wątpliwości, to mechanizmy, ścieżki i kierunki historycznego rozwoju świata organicznego nadal nie są w pełni poznane, gdyż żaden z nich dwie główne, konkurujące ze sobą teorie ewolucji (syntetyczna teoria ewolucji, stworzona na podstawie teorii Karola Darwina i teoria J.-B. Lamarcka) w dalszym ciągu nie mogą dostarczyć kompleksowych dowodów. Zastosowanie mikroskopii i innych metod nauk pokrewnych, w związku z postępem w innych naukach przyrodniczych, a także wprowadzeniem praktyki eksperymentalnej, pozwoliło niemieckim naukowcom T. Schwannowi i M. Schleidenowi już w XIX wieku sformułować teoria komórki, uzupełnione później przez R. Virchowa i K. Baera. Stało się najważniejszym uogólnieniem w biologii, które kamień węgielny stanowiło podstawę nowoczesne pomysły o jedności świata organicznego. Odkrycie sposobów przekazywania informacji dziedzicznej przez czeskiego mnicha G. Mendla stało się impulsem do dalszego szybkiego rozwoju biologii w XX-XXI wieki i doprowadził nie tylko do odkrycia uniwersalnego nośnika dziedziczności – DNA, ale także kodu genetycznego, a także podstawowych mechanizmów kontroli, odczytu i zmienności informacji dziedzicznej. Rozwój idei dotyczących środowiska doprowadził do powstania takiej nauki jak ekologia, i sformułowanie nauki o biosferze jako złożony wieloskładnikowy układ planetarny połączonych ze sobą ogromnych kompleksów biologicznych, a także procesów chemicznych i geologicznych zachodzących na Ziemi (V.I. Vernadsky), co ostatecznie pozwala przynajmniej w niewielkim stopniu zredukować Negatywne konsekwencje działalność gospodarcza osoba. Biologia odegrała zatem ważną rolę w kształtowaniu współczesnego przyrodniczego obrazu świata.

Metody badania obiektów żywych

Jak każda inna nauka, biologia ma swój własny arsenał metod. Oprócz naukowej metody poznania stosowanej w innych dziedzinach, w biologii szeroko stosowane są metody takie jak historyczne, porównawczo-opisowe itp.

Metoda naukowa poznanie obejmuje obserwację, formułowanie hipotez, eksperymentowanie, modelowanie, analizę wyników i wyprowadzanie ogólnych wzorców.

Obserwacja- jest to celowe postrzeganie przedmiotów i zjawisk za pomocą zmysłów lub instrumentów, zdeterminowane zadaniem działania. Głównym warunkiem obserwacji naukowej jest jej obiektywność, tj. możliwość weryfikacji uzyskanych danych poprzez wielokrotną obserwację lub zastosowanie innych metod badawczych, np. eksperymentu. Fakty uzyskane w wyniku obserwacji nazywane są dane. Mogą być jak jakość(opisujący zapach, smak, kolor, kształt itp.), oraz ilościowy, Co więcej, dane ilościowe są dokładniejsze niż dane jakościowe.

Na podstawie danych obserwacyjnych formułuje się hipotezę - domniemany sąd o naturalnym związku zjawisk. Hipotezę sprawdza się w serii eksperymentów.

Eksperyment nazywa się eksperymentem przeprowadzonym naukowo, obserwacją badanego zjawiska w kontrolowanych warunkach, pozwalającą na określenie cech charakterystycznych danego obiektu lub zjawiska. Najwyższa forma eksperyment to modelowanie - badanie wszelkich zjawisk, procesów lub układów obiektów poprzez konstruowanie i badanie ich modeli. Zasadniczo jest to jedna z głównych kategorii teorii wiedzy: każda metoda opiera się na idei modelowania badania naukowe- zarówno teoretyczne, jak i eksperymentalne. Wyniki eksperymentalne i symulacyjne podlegają wnikliwej analizie.

Analiza nazywana metodą badań naukowych polegającą na rozłożeniu obiektu na części składowe lub mentalnym rozczłonkowaniu obiektu poprzez logiczną abstrakcję. Analiza jest nierozerwalnie związana z syntezą.

Synteza jest metodą badania przedmiotu w jego integralności, jedności i wzajemnym powiązaniu jego części. W wyniku analizy i syntezy najbardziej udana hipoteza badawcza staje się hipotezą roboczą, a jeśli jest w stanie oprzeć się próbom jej obalenia i nadal skutecznie przewiduje niewyjaśnione wcześniej fakty i zależności, to może stać się hipotezą roboczą. teoria.

Pod teoria rozumieć formę wiedzy naukowej, która daje całościowe pojęcie o wzorcach i istotnych powiązaniach rzeczywistości. Ogólny kierunek badania naukowe mają na celu osiągnięcie wyższego poziomu przewidywalności. Jeżeli żadne fakty nie są w stanie zmienić teorii, a występujące od niej odstępstwa są regularne i przewidywalne, to można ją wynieść do rangi teorii. prawo- konieczna, istotna, trwała, powtarzająca się relacja między zjawiskami w przyrodzie. W miarę powiększania się wiedzy i doskonalenia metod badawczych hipotezy, a nawet ugruntowane teorie mogą być kwestionowane, modyfikowane, a nawet odrzucane, ponieważ same w sobie wiedza naukowa mają charakter dynamiczny i podlegają ciągłemu krytycznemu przemyśleniu.

Metoda historyczna ujawnia wzorce pojawiania się i rozwoju organizmów, kształtowanie ich struktury i funkcji. W niektórych przypadkach przy użyciu tej metody nowe życie zdobywać hipotezy i teorie, które wcześniej uważano za fałszywe. Stało się tak na przykład w przypadku założeń Darwina dotyczących natury transmisji sygnału w roślinie w odpowiedzi na wpływy środowiska. Metoda porównawczo-opisowa polega na przeprowadzeniu analizy anatomicznej i morfologicznej obiektów badań. Stanowi podstawę klasyfikacji organizmów, identyfikacji wzorców występowania i rozwoju różne formyżycie.

Monitoring to system środków służących obserwacji, ocenie i prognozowaniu zmian stanu badanego obiektu, w szczególności biosfery. Prowadzenie obserwacji i eksperymentów często wymaga użycia specjalistycznego sprzętu, takiego jak mikroskopy, wirówki, spektrofotometry itp. Mikroskopia znajduje szerokie zastosowanie w zoologii, botanice, anatomii człowieka, histologii, cytologii, genetyce, embriologii, paleontologii, ekologii i innych gałęziach nauki. biologia. Umożliwia badanie drobnej struktury obiektów za pomocą mikroskopów świetlnych, elektronowych, rentgenowskich i innych typów.

Mikroskop świetlny składa się z części optycznych i mechanicznych. Części optyczne biorą udział w konstruowaniu obrazu, a części mechaniczne służą do ułatwienia korzystania z części optycznych. Całkowite powiększenie mikroskopu określa się według wzoru: powiększenie obiektywu x powiększenie okularu = powiększenie mikroskopu.

Na przykład, jeśli soczewka powiększa obiekt 8 razy, a okular 7, to całkowite powiększenie mikroskopu wynosi 56.

Wirowanie różnicowe, czyli frakcjonowanie, umożliwia rozdzielenie cząstek według ich wielkości i gęstości pod wpływem siły odśrodkowej, która jest aktywnie wykorzystywana w badaniu struktury cząsteczek i komórek biologicznych.

Podstawowe poziomy organizacji przyrody żywej

1. Genetyka molekularna. Do najważniejszych zadań biologii na tym etapie należy badanie mechanizmów przekazywania informacji genetycznej, dziedziczności i zmienności.
2. Poziom komórki. Jednostka podstawowa poziom komórki organizacją jest komórka, a zjawiskiem elementarnym są reakcje metabolizmu komórkowego.
3. Poziom tkanki. Poziom ten reprezentują tkanki, które łączą komórki o określonej strukturze, rozmiarze, lokalizacji i podobnych funkcjach. Tkanki powstały podczas rozwoju historycznego wraz z wielokomórkowością. W organizmach wielokomórkowych powstają one podczas ontogenezy w wyniku różnicowania komórek.
4. Poziom organów. Poziom narządów jest reprezentowany przez narządy organizmów. U pierwotniaków trawienie, oddychanie, krążenie substancji, wydalanie, ruch i rozmnażanie odbywa się za pomocą różnych organelli. Bardziej zaawansowane organizmy mają układy narządów. U roślin i zwierząt narządy zbudowane są z różnej ilości tkanki.
5. Poziom organizmów. Podstawową jednostką tego poziomu jest jednostka w jej indywidualnym rozwoju, czyli ontogenezie, dlatego poziom organizmu nazywany jest także ontogenetycznym. Elementarnym zjawiskiem na tym poziomie są zmiany zachodzące w organizmie w jego indywidualnym rozwoju.
6. Poziom populacji i gatunku. Populacja to zbiór osobników tego samego gatunku, swobodnie krzyżujących się ze sobą i żyjących oddzielnie od innych podobnych grup osobników. W populacjach istnieje swobodna wymiana informacji dziedzicznych i ich przekazywanie potomkom. Populacja jest elementarną jednostką poziomu populacji-gatunku i elementarnym zjawiskiem w w tym przypadku są transformacjami ewolucyjnymi, takimi jak mutacje i dobór naturalny.
7. Poziom biogeocenotyczny. Biogeocenoza jest historycznie ustaloną zbiorowością populacji różne rodzaje, połączone ze sobą i środowiskiem poprzez metabolizm i energię. Biogeocenozy to elementarne układy, w których zachodzi cykl materialno-energetyczny, zdeterminowany żywotną aktywnością organizmów. Same biogeocenozy są elementarnymi jednostkami danego poziomu, natomiast zjawiska elementarne to przepływy energii i obiegi substancji w nich występujące. Biogeocenozy tworzą biosferę i determinują wszystkie procesy w niej zachodzące.
8. Poziom biosfery. Biosfera to skorupa Ziemi zamieszkana przez organizmy żywe i przez nie przekształcona. Najbardziej jest biosfera wysoki poziom organizacja życia na planecie. Powłoka ta pokrywa dolną część atmosfery, hydrosferę i górną warstwę litosfery. Biosfera, podobnie jak wszystkie inne systemy biologiczne, jest dynamiczna i aktywnie przekształcana przez żywe istoty. On sam jest elementarną jednostką poziomu biosfery, a procesy obiegu substancji i energii zachodzące przy udziale organizmów żywych uważane są za zjawisko elementarne.

Jak wspomniano powyżej, każdy z poziomów organizacji żywej materii wnosi swój wkład w pojedynczy proces ewolucyjny: w komórce odtwarzana jest nie tylko osadzona informacja dziedziczna, ale także następuje jej zmiana, która prowadzi do pojawienia się nowych kombinacji cechy i właściwości organizmu, które z kolei podlegają działaniu naturalna selekcja na poziomie populacji-gatunku itp.

Od pierwszych dni życia człowiek jest nierozerwalnie związany z biologią. Znajomość tej nauki zaczyna się już w szkole, ale z procesami czy zjawiskami biologicznymi mamy do czynienia na co dzień. W dalszej części artykułu przyjrzymy się, czym jest biologia. Definicja tego terminu pomoże lepiej zrozumieć, co mieści się w kręgu zainteresowań tej nauki.

Czego uczy biologia?

Pierwszą rzeczą braną pod uwagę podczas studiowania jakiejkolwiek nauki jest wyjaśnienie teoretyczne jego znaczenia. Istnieje zatem kilka sformułowanych definicji tego, czym jest biologia. Przyjrzymy się kilku z nich. Na przykład:

• Biologia to nauka o wszystkich żywych organizmach żyjących na Ziemi, ich interakcjach między sobą i ze środowiskiem. To wyjaśnienie jest najczęściej spotykane w szkolnej literaturze pedagogicznej.
• Biologia to zbiór nauk zajmujących się badaniem i poznawaniem żywych obiektów przyrody. Ludzie, zwierzęta, rośliny, mikroorganizmy są przedstawicielami organizmów żywych.
• A najkrótsza definicja brzmi: biologia jest nauką o życiu.

Pochodzenie tego terminu ma starożytne greckie korzenie. Jeśli przetłumaczymy to dosłownie, otrzymamy inną definicję biologii. Słowo składa się z dwóch części: „bio” – „życie” i „logos” – „nauczanie”. Oznacza to, że wszystko, co jest w ten czy inny sposób związane z życiem, wchodzi w zakres badań biologii.

Podrozdziały biologii

Definicja biologii stanie się pełniejsza, gdy wymienimy sekcje zawarte w tej nauce:

1. Zoologia. Zajmuje się badaniem świata zwierząt, klasyfikuje zwierzęta, ich morfologię wewnętrzną i zewnętrzną, aktywność życiową, relacje ze światem, wpływ na życie zwierząt. życie człowieka. Ponadto zoologia bada rzadkie i wymarłe gatunki zwierząt.
2. Botanika. Jest to dziedzina biologii związana ze światem roślin. Zajmuje się badaniem gatunków roślin, ich budowy i procesów fizjologicznych. Oprócz podstawowych zagadnień związanych z morfologią roślin, ta kategoria biologii zajmuje się wykorzystaniem roślin w przemyśle i życiu człowieka.
3. Anatomia bada wewnętrzną i zewnętrzną strukturę ciała człowieka i zwierzęcia, układy narządów oraz interakcję układów.

Każda sekcja biologiczna ma wiele własnych podkategorii, z których każda zajmuje się badaniem węższych tematów sekcji. W tym przypadku będzie kilka definicji biologii.

Czego uczy biologia?

Ponieważ z definicji biologii wynika, że ​​jest to nauka o istotach żywych, przedmiotem jej badań są organizmy żywe. Obejmują one:

• Człowiek;
• rośliny;
• Zwierząt;
• mikroorganizmy.

Biologia zajmuje się badaniem bardziej precyzyjnych struktur ciała. Obejmują one:

1. Komórkowy, molekularny – to rozpatrywanie organizmów na poziomie komórek i mniejszych składników.
2. Tkanka - kompleks komórek jednego kierunku rozwija się w struktury tkankowe.
3. Narząd - komórki i tkanki pełniące jedną funkcję tworzą narządy.
4. Organizm - układ komórek, tkanek i narządów oraz ich wzajemne oddziaływanie tworzy pełnoprawny żywy organizm.
5. Populacja - struktura ma na celu badanie życia osobników jednego gatunku na jednym terytorium, a także ich interakcji w obrębie systemu i z innymi gatunkami.
6. Biosfera.

Biologia jest ściśle związana z medycyną, więc jej nauczanie jest także tematyką medyczną. Badanie mikroorganizmów, a także struktur molekularnych żywych substancji pomaga w uzyskaniu nowych leków do zwalczania różnych chorób.

Z jakimi naukami pokrywa się biologia?

Biologia jest nauką ściśle powiązaną z różnymi naukami z innych dziedzin. Obejmują one:

1. Chemia. Biologia i chemia mają ze sobą ściśle powiązane tematy i są ze sobą nierozerwalnie powiązane. Przecież w obiektach biologicznych nieustannie zachodzą różne procesy biochemiczne. Prosty przykład można nazwać oddychaniem organizmów, fotosyntezą roślin, metabolizmem.
2. Fizyka. Nawet w biologii istnieje podsekcja zwana biofizyką, która bada procesy fizyczne związane z życiem organizmów.

Jak widać biologia jest nauką wieloaspektową. Definicję biologii można sparafrazować na różne sposoby, ale sens pozostaje ten sam – jest to nauka o organizmach żywych.

Przez całe swoje istnienie na Ziemi człowiek bada różnorodność flory i fauny. Nauki biologiczne, których lista stale rośnie, mają bardzo ważne za kształtowanie współczesnego przyrodniczego obrazu świata. Z biegiem czasu metody i podejścia są udoskonalane, co pozwala na odkrycie wielu naturalnych sekretów.

W kontakcie z

Wygląd terminu

Termin ten opiera się na dwóch greckich słowach: bios – życie, logos – nauka, nauczanie. Kto ukuł to określenie? Pojęcie biologia oznacza zespół nauk o przyrodzie żywej, odsłania istotę życia. Zaproponowało go dwóch wybitnych naukowców G. Trevinarus i J.-B. Lemarque już na początku XIX wieku. Dwa wieki później nauka nadal aktywnie się rozwija, a naukowcy posunęli się już dość daleko w swoich badaniach.

Główne kierunki naukowe

Dziś jest ich wiele dyscypliny i gałęzie przemysłu biologicznego którego celem jest badanie żywych istot, począwszy od ameby z orzęskami po Ludzkie ciało. Życie - główny temat badania. Wśród obiektów znajduje się różnorodność jej przejawów, wpływ na otaczające procesy i zjawiska, organizacja na wszystkich poziomach i segmentach.

Wymieńmy te główne dyscyplin biologicznych i omówimy szczegółowo niektóre z nich:

• biologia ogólna,
• systemowe,
• wirusologia,
• mikrologia,
• mikrobiologia,
• genetyka,
• anatomia,
• etologia,
• cytologia,
• biologia rozwoju,
• paleontologia i inne.

Ważne jest, aby wiedzieć, jaka nauka bada strukturę i funkcje, co jest jedną z głównych dyscyplin. Jego nazwa - cytologia. Przedmiotem badań są wszystkie procesy zachodzące w komórce: narodziny, aktywność życiowa, reprodukcja, odżywianie, starzenie się i śmierć.

Dyscypliny biologiczne

Wszelkie przejawy życia stają się przedmiotem badań biologów . Obejmują one:

• dystrybucja na terenie,
• Struktura,
• pochodzenie,
• Funkcje,
• rozwój gatunków,
• powiązania z innymi żywymi istotami i przedmiotami.

Ważny! Zadaniem biologii jest odkrywanie i badanie istoty wszystkich wzorców biologicznych w celu ich opanowania i zarządzania.

Metody badania:

• obserwacja w celu opisu zjawisk;
• porównanie – wykrywanie ogólnych wzorców;
• eksperyment - sztuczne tworzenie sytuacji ujawniających właściwości organizmów;
• metoda historyczna – zrozumienie otaczającego nas świata przy wykorzystaniu dostępnych danych;
• modelowanie - tworzenie modeli różnych układów biologicznych;
• nowoczesne zaawansowane metody oparte na najnowsze technologie i osiągnięcia.

Główne gałęzie przemysłu, rzeczy, które musisz wiedzieć i czego musisz się uczyć:

• zoologia – zwierzęta;
• entomologia – owady;
• botanika – rośliny;
• anatomia – budowa tkanek i narządów;
• genetyka – prawa zmienności i dziedziczności;
• fizjologia – istota wszystkiego, co żyje, życie w patologiach i normalności;
• – związek organizmów ze środowiskiem;
• bionika – organizacja, struktura, właściwości przyrody żywej;
• biochemia – skład chemiczny organizmy i komórki, podstawowe procesy stanowiące podstawę życia;
• biofizyka – fizyczne aspekty istnienia przyrody żywej;
• mikrobiologia – bakterie i inne mikroorganizmy;
• biologia molekularna – metody przechowywania i przekazywania informacji genetycznej;
• inżynieria komórkowa – produkcja ogniw hybrydowych;
• bitechnologia – wykorzystanie produktów przemiany materii organizmów do rozwiązań technologicznych;
• selekcja - hodowanie nowych odmian odpornych na szkodniki i surowy klimat, poprawiających walory uprawianych roślin.

Nie wszystkie nauki biologiczne są tutaj wymienione; lista może być znacznie dłuższa.

Ekologia to dziedzina biologii, nauka o związkach organizmów między sobą i środowiskiem. Ta część dotyczy nie tylko czynniki środowiskowe, jego istota fizyczna, skład chemiczny, ale także jego zanieczyszczenie, naruszenie Cykl IVF.

Ernesta Haeckela w 1866 roku wymyślił specjalną nazwę dla tego kierunku naukowego. Nazywa się dziedziną biologii badającą relacje organizmów, ich interakcje nie tylko między sobą, ale także ze środowiskiem ekologia stosowana.

Należy do gałęzi biologii i jest nauką stosowaną badającą mechanizmy niszczenia biosfery przez człowieka oraz sposoby zapobiegania katastrofom ekologicznym. Różni się od innych dziedzin biologicznych tym, że naukowcy nie muszą uczyć się ani badać czegoś nowego, ale wykorzystują w praktyce istniejące techniki i osiągnięcia.

To przez aplikację praktyczne metody różnić się stosowany. W ten sposób odpowiedzieliśmy na pytanie, która nauka biologiczna jest praktyczna, a która stosowana.

Aby osiągnąć realne cele w praktyce, potrzebujemy klienta i inwestora. Często duże projekty i ich realizację finansuje państwo: konserwacja zagrożone gatunki, racjonalną utylizację odpadów i minimalizację zanieczyszczenia środowiska. Ekologia stosowana Jest to powszechnie akceptowane, ponieważ jest nierozerwalnie związane ze wszystkimi procesami zachodzącymi u istot żywych.

Klasyfikacja

Każda szeroka dziedzina nauki wiąże się z podziałem na odrębne gałęzie. Klasyfikacji nauk biologicznych dokonuje się na podstawie kilku cech. W zależności od przedmiotu lub przedmiotu studiów wyróżnia się:

• zoologia,
• botanika,
• mikrobiologia i inne.

Według poziomu, na którym jest to rozpatrywane żywa materia:

• cytologia,
• histologia,
• biologia molekularna i inne.

Według uogólnień właściwości organizmów:

• biochemia,
• genetyka,
• ekologia i inne.

Klasyfikacja nauk biologicznych nie oznacza, że ​​należą one całkowicie do określonego obszaru; każdy z nich jest ściśle powiązany z innymi. Nie da się na przykład badać komórek bez wiedzy o zachodzących w nich procesach biochemicznych.

Ciekawy! Taksonomia współczesnych grzybów (grzybów) nie jest ani rośliną, ani Żyjąca istota. Grzyb jest klasyfikowany jako odrębny rodzaj organizmów żywych, dlatego do jego badania stosuje się zupełnie inne metody. Podlega jurysdykcji mikologii, gałęzi biologii.

Unikalna metoda

Hodowli tkankowej - Jest to metoda, która pozwala na hodowanie tkanek i ich komórek poza organizmem. Teoretycznie został zaproponowany w 1874 r. przez A.E. Gołubiewa, w praktyce został zastosowany dopiero w 1885 r. przez I.P. Skvortsova. Następnie metodę tę udoskonalono i rozwinięto.

Rosnąca tkanka poza ciałem- Przykład metody hodowli komórkowej.

Istota tej techniki polega na tym, że pobiera się mały kawałek pożądanej tkanki konkretnego organizmu i umieszcza w specjalnie przygotowanym pożywka. Proces odbywa się w sterylnych warunkach i optymalnej temperaturze. Po pewnym czasie tkanka zaczyna przechodzić ze stanu spokojnego do normalnego, z podziałem, odżywianiem i wydalaniem produktów przemiany materii. Będąc w takim środowisku, tkanka może być generowana z ogromną szybkością, jednak roztwór należy w porę zmienić, gdyż zanieczyszczone środowisko grozi zmiażdżeniem komórek i spowodowaniem ich śmierci.

Co biologia bada za pomocą tej metody hodowli tkankowej. Technologia ta wykorzystywana jest głównie do udowadniania teorii nie tylko w biologii, ale także w medycynie. Tym samym jeden z złożone procesy – mitoza. Badano podział komórek podczas rozwoju embrionalnego u ptaków i ssaków. Istnieje kilka chorób, które można potwierdzić jedynie za pomocą tej metody, na przykład nieprawidłowa liczba chromosomów u danej osoby. Dobrze znane szczepionki przeciwko polio, ospie i odrze opracowano przy użyciu kultur tkankowych. To niesamowite podejście. Jest również szeroko stosowany w perfumerii.

Tworzenie narządów lub ich części nie jest jeszcze powszechne ze względu na standardy etyczne. Ponadto technologia ta jest droga. Tak zaawansowane techniki są poszukiwane w wielu dziedzinach nauki.

Ciekawy! Rośliny takie jak gerbera, orchidea, żeń-szeń i ziemniaki rozmnaża się poprzez hodowlę tkankową.

Sekcje

Morfologia w biologii – jedna z dziedzin zajmujących się badaniem budowy organizmów. Zawiera dwie główne sekcje: endonomię i anatomię. Pierwszy zajmuje się badaniem zewnętrznym oznaki żywej istoty, a drugi – wewnętrzny. Jakie badania morfologiczne w dziale endonomii: kryteria podziału organizmów na gatunki. Klasyfikacja prowadzona jest wg wygląd, kształt, rozmiar, kolor i inne cechy.

Przez długi czas pozostawały one jedynymi czynnikami determinującymi, a struktura wewnętrzna nie była brana pod uwagę. Później okazało się, że osobniki jednego gatunki biologiczne można podzielić na mężczyzn i kobiety, pojawiła się nowa koncepcja - dymorfizm płciowy.

Anatomia bada strukturę wewnętrzną powyżej poziomu komórkowego. Na podstawie uzyskanych danych gatunki usystematyzowano w grupy, co pozwoliło zidentyfikować dwie główne grupy narządów: analogiczne, czyli takie same u wszystkich gatunków, oraz homologiczne. Pierwsza obejmuje części ciała o podobnym działaniu, ale różnym pochodzeniu, a druga - różne pochodzenie, ale te same funkcje. Przykład homologiczny– kończyny przednie ssaków i skrzydła ptaków.

Biologia - nauka o przyrodzie żywej

Ujednolicony egzamin państwowy z biologii 1.1. Biologia jako nauka, metody poznania przyrody żywej

Wniosek

Zestaw dyscyplin ma ogromne znaczenie dalszy rozwój niemal wszystkie sfery działalności człowieka. Znajomość praw natury i budowy organizmów pomaga poprawić jakość naszego życia: udoskonalać metody leczenia, tworzyć nowe Produkty medyczne, kosmetyki, poprawiają jakość żywności, utrzymują środowisko w czystości i wiele więcej.

Biologia- nauka badająca właściwości systemów żywych. Jednakże, aby ustalić, co jest żywy system, To wystarczająco trudne. Dlatego naukowcy ustalili kilka kryteriów, według których organizm można sklasyfikować jako żywy. Głównymi z tych kryteriów są metabolizm lub metabolizm, samoreprodukcja i samoregulacja.

Pojęcie nauka zdefiniowana jako „kula ludzka aktywność na zdobywaniu i systematyzowaniu obiektywnej wiedzy o rzeczywistości.” Zgodnie z tą definicją przedmiotem nauki – biologii jest życie we wszystkich jego przejawach i formach, a także na różnych poziomy .

Każda nauka, łącznie z biologią, posługuje się pewnymi metody badania. Niektórzy z nich uniwersalny dla wszystkich nauk, na przykład takich jak obserwacja, stawianie i sprawdzanie hipotez, budowanie teorii. Inny metody naukowe może być używany tylko przez określoną naukę: genealogia, hybrydyzacja, metoda hodowli tkankowej itp.

Biologia jest ściśle powiązana z innymi naukami - chemią, fizyką, ekologią, geografią. Sama biologia dzieli się na wiele nauk specjalnych, które badają różne przedmioty biologiczne: biologia roślin i zwierząt, fizjologia roślin, morfologia, genetyka, systematyka, selekcja, mykologia, helmintologia i wiele innych nauk.

metoda- jest to ścieżka badań, którą przechodzi naukowiec, rozwiązując dowolne zadanie lub problem naukowy.

Metody naukowe:

1. Uniwersalny:

Modelowanie - metoda polegająca na stworzeniu pewnego obrazu obiektu, modelu, za pomocą którego naukowcy uzyskują niezbędne informacje o przedmiocie (James Watson i Francis Crick stworzyli model z plastikowych elementów - podwójnej helisy DNA spełniającej dane z badań rentgenowskich i biochemicznych.Model ten w pełni odpowiadał wymaganiom stawianym DNA).

Obserwacja - metoda, za pomocą której badacz zbiera informacje o obiekcie (można wizualnie obserwować zachowanie zwierząt za pomocą przyrządów, zmiany w obiektach żywych, sezonowe zmiany w przyrodzie). Wnioski wyciągane przez obserwatora weryfikowane są poprzez powtarzane obserwacje lub eksperyment.

Eksperyment (doświadczenie) - metoda weryfikacji wyników obserwacji i założeń - hipotezy(zdobywanie nowej wiedzy poprzez doświadczenie). Przykłady eksperymentów: krzyżowanie zwierząt lub roślin w celu uzyskania nowej odmiany lub rasy, testowanie nowego leku.

Problem– pytanie, zadanie wymagające rozwiązania. Rozwiązanie problemu prowadzi do zdobycia nowej wiedzy. Problem naukowy zawsze kryje w sobie jakąś sprzeczność między znanym i nieznanym. Rozwiązanie problemu wymaga od naukowca gromadzenia faktów, analizowania ich i usystematyzowania.

Sformułowanie problemu może być dość trudne, ale zawsze, gdy pojawia się trudność lub sprzeczność, pojawia się problem.

Hipoteza– założenie, wstępne rozwiązanie postawionego problemu. Stawiając hipotezy, badacz szuka związków pomiędzy faktami, zjawiskami i procesami. Dlatego hipoteza najczęściej przybiera formę założenia: „jeśli… to”. Hipotezę sprawdza się eksperymentalnie.

Teoria- jest uogólnieniem głównych idei w dowolnym dziedzina naukowa wiedza. Z biegiem czasu teorie są uzupełniane o nowe dane i rozwijane. Niektóre teorie mogą zostać obalone przez nowe fakty. Wierny teorie naukowe potwierdzone praktyką.

2.Prywatne metody naukowe:

Genealogiczny – stosowane przy sporządzaniu rodowodów ludzi, ustalaniu charakteru dziedziczenia określonych cech.

Historyczny – ustalanie powiązań pomiędzy faktami, procesami i zjawiskami, które miały miejsce na przestrzeni historycznie długiego okresu (kilka miliardów lat).

Paleontologiczny - metoda pozwalająca poznać powiązania między starożytnymi organizmami, których pozostałości znajdują się w skorupie ziemskiej, w różnych warstwach geologicznych.

Wirowanie – rozdzielanie mieszanin na części składowe pod wpływem siły odśrodkowej. Służy do oddzielania organelli komórkowych, frakcji lekkich i ciężkich (składników) materia organiczna itp.

Cytologiczne Lub cytogenetyczny – badanie budowy komórki, jej struktur przy użyciu różnych mikroskopów.

Biochemiczne - badanie procesy chemiczne zachodzących w organizmie.

Każda prywatna nauka biologiczna (botanika, zoologia, anatomia i fizjologia, cytologia, embriologia, genetyka, selekcja, ekologia i inne) stosuje własne, bardziej szczegółowe metody badawcze.

Każda nauka tak ma obiekt I przedmiot badania.

W biologii przedmiotem badań jest ŻYCIE. Przedmiot nauki jest zawsze nieco węższy i bardziej ograniczony niż przedmiot. Na przykład jeden z naukowców jest zainteresowany metabolizm organizmy. Wtedy przedmiotem badań będzie życie, a przedmiotem badań będzie metabolizm. Z drugiej strony metabolizm może być również przedmiotem badań, ale wtedy przedmiotem badań będzie jedna z jego cech, na przykład metabolizm białek, tłuszczów lub węglowodanów.

ZADANIA TEMATYCZNE

Część A

A1. Biologia jako nauka
1) ogólne oznaki budowy roślin i zwierząt
2) związek przyrody żywej z przyrodą nieożywioną
3) procesy zachodzące w układach żywych
4) pochodzenie życia na Ziemi

A2. IP W swojej pracy nad trawieniem Pawłow zastosował następującą metodę badawczą:
1) historyczny
2) opisowy
3) eksperymentalny
4) biochemiczny

A3. Założenie Karola Darwina, że ​​wszyscy nowoczesny wygląd lub grupy gatunków miały wspólnych przodków – są to:
1) teoria
2) hipoteza
3) fakt
4) dowód

A4. Studia embriologiczne
1) rozwój organizmu od zygoty do urodzenia
2) budowa i funkcje jaja
3) postnatalny rozwój człowieka
4) rozwój organizmu od urodzenia aż do śmierci

A5. Liczbę i kształt chromosomów w komórce określają badania
1) biochemiczny
2) cytologiczne
3) wirowanie
4) porównawczy

A6. Selekcja jako nauka rozwiązuje problemy
1) tworzenie nowych odmian roślin i ras zwierząt
2) ochrona biosfery
3) tworzenie agrocenoz
4) tworzenie nowych nawozów

A7. Metoda ta ustala wzorce dziedziczenia cech u ludzi
1) eksperymentalny
2) hybrydologiczne
3) genealogiczne
4) obserwacje

A8. Specjalność naukowca badającego drobne struktury chromosomów nazywa się:
1) hodowca
2) cytogenetyka
3) morfolog
4) embriolog

A9. Systematyka jest nauką, która się nią zajmuje
1) studiowanie struktura zewnętrzna organizmy
2) badanie funkcji organizmu
3) identyfikowanie powiązań między organizmami
4) klasyfikacja organizmów

Część B

W 1. Wymień trzy funkcje, jakie spełnia współczesna teoria komórkowa
1) Eksperymentalnie potwierdza dane naukowe dotyczące budowy organizmów
2) Przewiduje pojawienie się nowych faktów i zjawisk
3) Opisuje budowę komórkową różnych organizmów
4) Systematyzuje, analizuje i wyjaśnia nowe fakty dot struktura komórkowa organizmy
5) Stawia hipotezy dotyczące budowy komórkowej wszystkich organizmów
6) Tworzy nowe metody badania komórek

Część C

C1. Francuski naukowiec Louis Pasteur zasłynął jako „zbawiciel ludzkości” dzięki stworzeniu szczepionek przeciwko chorobom zakaźnym, m.in. wściekliźnie, wąglikowi itp. Zaproponuj hipotezy, które mógłby wysunąć. Jaką metodą badawczą udowodnił, że ma rację?