Вопрос 2. Методы биологических наук

Вопрос 1. Введение в биологию

1. Биология. Современная классификация биологических наук

2. Науки общебиологического направления

3. Связь биологии с другими науками

1. Биология — наука о жизни. Она изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и разви­тия. Предметом изучения биологии являются:

• живые организмы;

• их строение, функции;

• их природные сообщества.

Термин "биология", предложенный в 1802 г. Ж.Б. Ламарком,

происходит от двух греческих слов: bios — жизнь и logos — нау­ка. Вместе с астрономией, физикой, химией, геологией и дру­гими науками, изучающими природу, биология относится к числу естественных наук. В общей системе знаний об окру­жающем мире другую группу наук составляют социальные, или гуманитарные (лат. humanitas — человеческая природа), науки, изучающие закономерности развития человеческого общества.

Современная биология представляет собой систему наук о жи­вой природе. Общие закономерности развития живой приро­ды, раскрывающие сущность жизни, ее формы и развитие, рассматривает общая биология. Соответственно объектам изуче­ния — животным, растениям, вирусам - существуют спеииальные науки, изучающие каждую из названных групп организмов:

• зоология;

• ботаника;

• вирусология.

В свою очередь, эти науки имеют разделы в зависимости от охватываемых ими объектов. Так, ботаническими науками

• микология (наука о грибах);

• альгология (наука о водорослях);

• бриология (наука о мхах) и т. д.

К зоологическим наукам относятся:

• протозоология — учение о простейших;

• гельминтология — о паразитических червях;

• арахнология — о паукообразных;

• энтомология — о насекомых и т. д. Классификацией живых существ занимается систематика. Ряд биологических наук изучают морфологию, т. е. строение ор­ганизмов, другие — физиологию, т. е. процессы, протекающие в живых организмах, и обмен веществ между организмами и средой. К морфологическим наукам относятся:

• анатомия, изучающая макроскопическую организацию живот­ных и растений;

• гистология — наука о тканях и о микроскопическом строении тела.

2. Многие общебиологические закономерности являются предме­том изучения:

• цитологии;

• эмбриологии;

• геронтологии;

• генетики;

• экологии;

• дарвинизма и других наук.

Цитология — наука о клетке. Благодаря применению элек­тронного микроскопа, новейших химических и физических методов исследования современная цитология изучает строе­ние и жизнедеятельность клетки не только на микроскопиче­ском, но и на субмикроскопическом, молекулярном, уровне.

Эмбриология изучает закономерности индивидуальности разви­тия организмов, развитие зародыша.

Геронтология — учение о старении организмов и борьбе за долго­летие.

Генетика — наука о закономерностях изменчивости и наследст­венности. Она является теоретической базой селекции микро­организмов, культурных растений и домашних животных. Исследование взаимодействия между организмами и окружающей их средой, обусловливающего выживание, развитие и размно­жение организмов, входит в задачу экологии. Кэкологическим наукам относятся:

• биоценология и биогеоценология, изучающие биоценозы, т. е. ус­тойчивые взаимообусловленные сообщества организмов и взаимоотношения биоценозов с окружающей их неживой при­родой;

• биогеография, выясняющая пути распространения организмов по земной поверхности;

• паразитология, которая изучает паразитические организмы, пути их циркуляции в природе и разрабатывает способы борь­бы и ликвидации возбудителей паразитарных болезней челове­ка, домашних животных и культурных растений. Палеонтология изучает вымершие организмы, ископаемые ос­танки прежней жизни.

Дарвинизм, или эволюционное учение, рассматривает общие закономерности исторического развития органического мира. Антропология— наука о происхождении человека и его рас. Пра­вильное понимание биологической эволюции человека невоз­можно без учета закономерностей развития человеческого об­щества, поэтому антропология является не только биологиче­ской, но и социальной наукой.

3. Биологические науки представляют собой теоретическую основу медицины, агрономии, животноводства, а также всех тех отрас­лей производства, которые связаны с живыми организмами. Все биологические науки в той или иной мере являются базой для теоретической или практической медииины. например:

• на основе морфологических наук развивается патологическая анатомия;

• на основе физиологии, биохимии и генетики — патологическая физиология;

• гигиена тесно связана с физиологией, экологией и генетикой;

• терапия и хирургия постоянно оперируют сведениями из облас­ти анатомии, физиологии, биохимии;

• акушерство имеет тесную связь с эмбриологией;

• эпидемиология опирается на достижения экологии, зоологии, паразитологии, бактериологии, вирусологии.

Во всех теоретических и практических медицинских науках используются общебиологические закономерности.

Вопрос 2. Методы биологических наук

1. Основные методы биологии

2. История развития биологии до XVIII в.

1. Основными частными методами в биологии являются:

• описательный;

• сравнительный;

• исторический;

• экспериментальный.

Для того чтобы выяснить сущность явлений, необходимо пре­жде всего собрать фактический материал и описать его. Соби­рание и описание фактов были главным приемом исследования в ранний период развития биологии, который, однако, не утра­тил своего значения.

Еще в XVIII в. получил распространение сравнительный метод, позволяющий путем сопоставления изучать сходство и разли­чие организмов и их частей. На принципах этого метода была основана систематика и сделано одно из крупнейших обобще­ний — создана клеточная теория. Сравнительный метод пере­рос в исторический, но также не утратил своего значения. Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. Утверждением в биологии исторического метода наука обязана Ч. Дарвину.

Экспериментальный метод исследования явлений природы свя­зан с активным воздействием на них путем постановки опытов (экспериментов) в точно учитываемых условиях и путем изме­нения течения процессов в нужном исследователю направлении. Этот метод позволяет изучать явления изолированно и доби­ваться повторяемости их при воспроизведении тех же условий. Эксперимент обеспечивает не только более глубокое по срав­нению с другими методами проникновение в сущность явле­ний, но и непосредственное овладение ими. Высшей формой эксперимента является моделирование изучае­мых процессов. Блестящий экспериментатор И.П. Павлов го­ворил: "Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что он хочет".

Комплексное использование различных методов позволяет наиболее полно познать явления и объекты природы. Проис­ходящее в настоящее время сближение биологии с химией, физикой, математикой и кибернетикой, использование их ме­тодов для решения биологических задач оказались весьма пло­дотворными.

2. Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек. Живые организмы доставляли ему пи­щу, материал для одежды ижилища. Уже в то время появилась необходимость знать свойства растений и животных, места их обитания и произрастания, сроки созревания плодов и семян, особенности поведения животных.

Так постепенно не из праздной любознательности, а вследст­вие насущных повседневных потребностей накапливались све­дения о живых организмах. Приручение животных и начало возделывания растений потребовали более глубоких сведений о живых организмах.

Первоначально накапливавшийся опыт передавался устно от одного поколения другому. Появление письменности способ­ствовало лучшему сохранению и передаче знаний. Информация становилась полней ибогаче. Однако длительное время вследствие низкого уровня развития общественного производства биологической науки еще не существовало. Значительный фактический материал о живых организмах был собран великим врачом Греции Гиппократом (460-377 гг. до н. э.). Ему принадлежат первые сведения о строении животных и человека, описание костей, мышц, сухожилий, головного и спин­ного мозга. Гиппократ учил: "Необходимо, чтобы каждый врач понимал природу".

Естествознание ифилософия античного мира в наиболее кон­центрированном виде представлены в трудах Аристотеля (384— 322 гг. до н. э.), который:

• описал более 500 видов животных и сделал первую попытку их классификации;

• интересовался строением иобразом жизни растений иживотных;

• заложил основы зоологии;

• оказал огромное влияние на дальнейшее развитие естествозна­ния ифилософии. Работы Аристотеля в области изучения и систематизации знаний о растениях продолжил Теофраст (372—287 гг. до н. э.). Его называют "отцом ботаники". Расширением знаний о строении человеческого тела античная наука обязана римскому врачу Галену (139—200), производив­шему вскрытие обезьян и свиней. Труды его оказывали влияние на естествознание и медицину в течение ряда веков. Римский поэт и философ Тит Лукреций Кар, живший в I в. до н. э., в по­эме "О природе вещей" выступил против религии и высказал мысль о естественном возникновении и развитии жизни. Во времена средневековья утвердилось господство Церкви с ее мистикой и реакционной идеологией. Наука переживала упа­док, стала, по выражению К. Маркса, "служанкой богословия". Церковь канонизировала и объявила незыблемой истиной сочи­нения Аристотеля, Галена, во многом исказив их. Утверждалось, что в естествознании все проблемы уже решены учеными древно­сти, поэтому в изучении живой природы нет необходимости. "Мудрость мира — есть безумие перед богом", — поучала Цер­ковь. Библия была объявлена книгой "божественного открове­ния". Все объяснения явлений природы не должны были проти­воречить ни Библии, ни сочинениям древних. Церковь жестоко карала всех прогрессивных мыслителей и исследователей, по­этому накопление знаний в эпоху средневековья шло очень медленно. Важным рубежом в развитии науки являлась эпоха Возрожде­ния (XIV—XVI вв.). С этим периодом связано зарождение ново­го общественного класса — буржуазии. Развивающиеся произ­водственные силы требовали конкретных знаний. Это привело к обособлению ряда наук о природе. В XV—XVIII вв. выделились и интенсивно развивались следующие науки:

• ботаника;

• зоология;

• анатомия;

• физиология.

Однако развивающемуся естествознанию нужно было еще от­стаивать свои права на существование, вести жестокую борьбу с Церковью. Еще продолжали пылать костры инквизиции. Ми­гель Сереет (1511—1553), открывший малый круг кровообра­щения, был объявлен еретиком и сожжен на костре. Характерной чертой естествознания того времени было изоли­рованное изучение объектов природы. "Надо было исследовать

предметы, прежде чем можно было приступить к исследова­нию процессов", — писал Ф. Энгельс.Изолированное изучение объектов природы порождало представления о ее неизменно­сти, в том числе неизменности видов. "Видов столько, сколько их создал творец", — считал К. Линней. "Но что особенно ха­рактеризует рассматриваемый период, так это выработка свое­образного общего мировоззрения, центром которого является представление об абсолютной неизменяемости природы", — писал Ф. Энгельс. Этот период в развитии естествознания он называл метафизическим.

Однако, как указывает Ф. Энгельс, уже тогда в метафизиче­ских представлениях начинают возникать первые бреши. В 1755 г. появилась "Всеобщая естественная история и теория неба" И. Канта (1724—1804), в которой он развил гипотезу о естественном происхождении Земли. Через 50 лет эта гипотеза получила математическое обоснование в работе П. С. Лапласа (1749-1827).

В борьбе с идеалистическими представлениями большую поло­жительную роль сыграли французские материалисты XVIII в. — Ж. Ламетри (1709-1751), Д. Дидро (1713-1784) и др.