БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Розділ 1 Загальна характеристика живої природи

Тема 1 Біологія – наука про життя

§ 4. БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Терміни та поняття: гомеостаз, система біологічних наук, дисципліна, геноміка, біоінформатика, біоніка, біоетика.

Біологія та її основні принципи. Біологія – наука про життя в усіх його проявах. Об’єктом досліджень біології є живі істоти та їх взаємодія з навколишнім середовищем.

Біологія вивчає будову, функціонування, ріст, походження, історичний розвиток і поширення живих організмів на Землі, описує й систематизує їх різноманітність, взаємодію між собою та з навколишнім середовищем.

Людина (мал. 38) – істота біологічна, вона підкоряється тим самим законам природи, що й інші живі організми. Руйнація середовища існування, яка загрожує виснаженням природних ресурсів, дефіцитом прісної води, екологічними негараздами та катастрофами, появою нових захворювань, що вимагають сучасних препаратів і методів лікування, робить біологію най важливішої на у кою для майбутнього людства. Біологія – обов’язковий предмет шкільної освіти. У світі щорічно виходять мільйони наукових та науково-популярних публікацій, які так чи інакше стосуються біологічних проблем.

Сучасна біологія досліджує такі фундаментальні питання, як: клітинну будову організмів; еволюційне походження видів живого на Землі; генну теорію успадкування ознак; стійкість організмів до зовнішніх факторів середовища; забезпеченість організмів енергією – життєвою силою, що підтримує процеси, які відбуваються в організмі.

Сутність цих питань полягає в наступному: – усі живі організми складаються з клітин, а нові клітини утворюються з материнських шляхом поділу; – сучасна різноманітність живих організмів сформувалася в процесі історичного розвитку життя на Землі, який називається еволюцією; – спадкова інформація про всі ознаки й властивості живих організмів закодована в генах – ділянках ДНК; – фізіологічні процеси, що відбуваються в організмі, спрямовані насамперед на збереження його стабільного стану, який називають гомеостазом (від грец. гомеос – однаковий, стасис – нерухомість).

Для підтримки життя організмам необхідна енергія, яку вони одержують із навколишнього середовища: автотрофи (рослини, ціанобактерії) – від Сонця, а гетеротрофи (тварини, гриби, більшість бактерій) – поїдаючи інші організми або поглинаючи органічну речовину, що залишилася після смерті цих самих організмів.

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 38.Різноманіття людських рас – наслідок мінливості ДНК

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 39 а. Дику орхідею, або зозулинець блощичний, нещодавно можна було зустріти на околицях Києва

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 39 б. Білі, як і інші гриби, є об’єктом науки мікології, однак вони і зараз привертають увагу ботаніків

Процес засвоєння й перетворення енергії являє собою сукупність хімічних реакцій, які відбуваються в клітинах.

Біологія як система наук. Із самого початку свого становлення біологія являла собою систему наук. Це пов’язано з тим, що об’єктами біологічних досліджень були як різні види живих істот, так і різні сторони життєдіяльності організмів, якими займалися зовсім різні науковці.

Спо чат ку біологічні науки групувалися за типами досліджуваних організмів: ботаніка – наука про рослини (мал. 39а і 39б), зоологія – про тварин, мікробіологія – про мікроорганізми (мал. 40). Потім сформувалися науки, об’єктами досліджень яких стали біологічні процеси. У результаті з’являються модельні об’єкти – тварини, рослини або бактерії, – з якими працюють майже всі: плодова мушка – дрозофіла у генетиків, жаба і собака – у фізіологів, кишкова паличка – у мікробіологів.

Людство вдячне тваринам. Проявом такої вдячності стали пам’ятники, споруджені у багатьох країнах світу (мал. 41). Найбільше їх встановлено собаці, є кілька жабі й навіть один – дро зофілі.

Найпершою серед біологічних наук, що мала на меті не вивчення конкретного об’єкта, а розв’язок проблеми, мабуть, була систематика – наука про класифікацію живих організмів; будову тіла й органів рослин та тварин вивчають морфологія й анатомія; будову й особливості життя клітин – цитологія; функції окремих органів і процеси, що в них відбуваються, – фізіологія; поведінку тварин – етологія; взаємозв’язок різних організмів один з одним і середовищем їхнього існування – екологія; закономірності спадковості та мінливості вивчає генетика; розвиток організму в онтогенезі є предметом біології розвитку; зародження й історичний розвиток живої природи перебуває в полі зору еволюційної біології.

Більшість біологічних наук складаються з дисциплін (від лат. дисципліна – школа, навчання) – наукових напрямів з вузькою спеціалізацією. Наприклад, за об’єктом досліджень у зоології виділяють теріологію – науку про ссавців, орнітологію – про птахів (мал. 42), іхтіологію – про риб (мал. 43), ентомологію – про комах (мал. 44), протистологію – про найпростіших (мал. 45) тощо. У такій сучасній науці, як генетика нараховують десятки напрямів, серед яких найбільш відомі молекулярна генетика, цитогенетика, біохімічна генетика, імуногенетика, генетика розвитку, популяційна генетика, медична генетика. Утворення нових наукових напрямів триває й нині. Нещодавно на стику генетики й молекулярної біології сформувалася така дисципліна, як геноміка – порівняння будови генетичних апаратів різних організмів. Біоінформатика, або обчислювальна біологія, – теж одна з наймолодших біологічних наук, яка використовує комп’ютери для розв’язку певних біологічних завдань. Без неї неможливо обробити інформаційні масиви даних, що накопичуються в сучасній науці.

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 40.Золотистий стафілокок – один із найнебезпечніших для людини мікроорганізмів

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 41.Пам’ятник собаці Павлова. Санкт-Петербург

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 42.Лелека – птах-символ українців

Біологія та інші науки. Як уже зазначалося, біологія як наука сформувалася тільки завдяки експериментам, у яких використовували методи точних наук: фізики, хімії й математики. Без оптичних приладів і електронних мікроскопів неможливий був би прогрес ні у вивченні мікроорганізмів і клітин, ні у вивченні дрібних клітинних структур. Без хімічних досліджень не можна було б вивчити фізіологічні процеси, що відбуваються в організмах тварин, і з’ясувати, яким чином живляться рослини. Без математичних методів, що забезпечують кількісний аналіз отриманих результатів, просто не виникла б генетика й не було б зрозуміло, чому діти так схожі на своїх батьків. Адже генетика як наука сформувалася саме завдяки застосуванню статистичних методів.

На межі з точними і природничими науками виник цілий ряд біологічних дисциплін. І це не тільки біохімія, яка вивчає хімічні основи живого, але й біофізика, що досліджує фізичні процеси у живих системах різних рівнів, біометрія, яка використовує математичний апарат для статистичного аналізу біологічних даних і опису біологічних процесів, біоніка – наука, що знаходиться на межі біології та техніки і вирішує певні інженерні завдання на базі вивчення біологічних процесів. Інтегрується біологія не тільки з точними науками, але й навіть із суспільними. Нещодавно з’явилися науки соціобіологія, що займається проблемою співвідношення біологічного й соціального в угрупованнях живих організмів, та зоопсихологія, яка доводить, що у тварин також є психіка.

Практичні потреби людини формують такі наукові напрями, як агроекологія, біотехнологія, космічна біологія, біомедицина, а моральні чинники зумовили виникнення біоетики – органічного поєднання сучасних досягнень біологічних наук та медицини з духовністю. У сучасному суспільстві біоетика стала ознакою цивілізованості. В Україні останнім часом розпочато роботу в цьому напрямі. Діють Комітети з біоетики при Президіях НАН України та Національної академії медичних наук, розроблено проект Закону про біоетику та біоетичну експертизу, налагоджено зв’язки з громадськістю, контакти з міжнародними організаціями, що опікуються цією справою, а також з комітетами окремих країн.

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 43.Коралові риби – це найдивовижніші істоти

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 44.Бабки не лише найчарівніші істоти серед комах, але й найненажерливіші хижаки

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК

Мал. 45.Амеба протей – найпростіша за будовою з амеб

Сучасна біологія – це одна з найпотужніших наук сьогодення, що являє собою систему знань і включає сотні дисциплін та напрямів досліджень. Нині розвиток біологічних досліджень є пріоритетом не тільки науки, але й ознакою цивілізованого суспільства.

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

БІОЛОГІЯ ЯК СИСТЕМА НАУК - Біологія