Современное естествознание, как мы уже говорили, представляет собой совокупность многих наук, которые тесно связаны между собой, так как они отражают единый мир. Но поскольку природный мир многообразен, то и каждая из естественных наук имеет свой предмет, изучает тот или иной вид материи. Одной из таких наук и является биология, изучающая живую материю.
Аналогия Центральной догмы
Центральная догма экспрессии генов биологии. Чтобы начать, давайте посмотрим на аналогию, чтобы сделать центральную догму более осязаемой. Скажем, вы хотите узнать, как сделать деревянный комод, но вы не знаете никого, кто знает, как это сделать. К счастью, в вашем городе есть действительно хорошая библиотека, в которой есть раздел книг о деревообработке. Итак, вы берете ручку и блокнот и направляетесь в библиотеку, чтобы найти руководство.
Когда вы попадаете в библиотеку, вы просматриваете полки, пока не найдете книгу, в которой есть хороший набор инструкций для комода, который вам нравится. Вы вытаскиваете ручку и блокнот и копируете инструкции. Удовлетворенный, вы берете свои заметки и возвращаетесь домой.
Определение предмета биологии на первый взгляд кажется довольно простым. Биология - это наука о живом, его строение, формах активности, природных сообществах живых организмов, их распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой.
Современная биологическая наука - результат длительного процесса развития. Интерес к познанию живого у человека возник очень давно, он был связан с его важнейшими потребностями - в пище, лекарствах, одежде, жилье и т. д.
Определение биологии как науки. Предмет и методы биологии. Человек как объект биологии. Биосоциальная природа человека
Дома в вашей мастерской у вас есть все дерево и инструменты, необходимые для изготовления комода. Вы следуете инструкциям и делаете красивый комод, эффективно «переводите» написанные слова в физический объект, который вы можете использовать в своем доме.
Эта аналогия подготовила почву для понимания центральной догмы на молекулярном уровне. Библиотека представляет ядро, и ваша мастерская дома представляет собой цитоплазму. Инструкции для деревянного комода, который вы выбрали, представляют собой один ген. Как вы знаете, каждый ген содержит инструкции, необходимые для создания одного типа белка. Затем готовый комод представляет собой белковый продукт. Древесина, которую вы использовали, чтобы сделать комод, представляет собой аминокислоты, которые являются строительными блоками белков.
Но только в первых древних цивилизованных обществах люди стали изучать живые организмы более тщательно, составлять перечни животных и растений, населяющих разные регионы, классифицировать их. Одним из первых биологов древности был Аристотель.
В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе. Структуру его можно рассматривать с разных точек зрения.
Это аналогично копированию заметок из библиотеки. Полезно помнить, что транскрипция и транскрипция исходят от слов, таких как писцы и сценарий, которые связаны с записью вещей. Вернемся к нашей аналогии: очень легко переносить свои записи домой из библиотеки. Вы не хотели бы строить свой комод в библиотеке, и вы, конечно, не захотели бы использовать всю постоянную библиотеку сбор книг в ваш дом!
Лабораторно - практические занятия
По нашей аналогии эта часть эквивалентна построению комода из дерева в соответствии с письменными заметками, которые вы привезли из библиотеки. Вы можете запомнить это слово, вспомнив, что перевод означает «преобразовать вещи с одного языка на другой». По нашей аналогии мы переводим между написанными словами и физическим объектом. В клетке мы переводим между нуклеотидной последовательностью и аминокислотной последовательностью.
- По объектам исследования биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию, антропологию.
- По свойствам, проявлениям живого в биологии выделяются: морфология - наука о строении живых организмов; физиология - наука о функционировании организмов; молекулярная биология, изучающая микроструктуру живых тканей и клеток; экология, рассматривающая образ жизни растений и животных и их взаимосвязи с окружающей средой; генетика, исследующая законы наследственности и изменчивости.
В цитоплазме рибосомные кодоны инструктируют рибосому размещать определенные аминокислоты в цепи. Клетки используют 20 аминокислот в своих белках, и прежде чем вы начнете утверждать, что математика не работает, важно отметить, что кодоны могут быть избыточными. Например, существует четыре разных кодона, которые все инструктируют рибосому разместить глициновую аминокислоту в цепи. Однако каждый кодон кодирует только одну аминокислоту.
Частные научные методы
Кодон для кодона, растет цепочка аминокислот в определенной последовательности. Эта аминокислотная цепь затем складывается в трехмерную структуру, называемую белком. Благодаря своим структурам белки могут выполнять многие важные функции в клетке, так же как объекты, которые вы делаете из дерева, могут выполнять важные функции в вашем доме.
- По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются: анатомия, изучающая макроскопическое строение животных: гистология, изучающая строение тканей; цитология исследующая строение живых клеток.
Эта многоплановость комплекса биологических наук обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира. К настоящему времени биологами обнаружено и описано более 1 млн видов животных, около полумиллиона растений, несколько сот тысяч видов грибов, более 3 тыс. видов бактерий. Причем мир живой природы исследован далеко не полностью. Число не описанных видов оценивается по меньшей мере в 1 млн.
Как и следовало ожидать, это сложная проблема. Но, в случае ферментов, это довольно легко понять. Например, пусть говорят, что есть фермент, который вырабатывает синий пигмент в цветах. Структура белка важна для его ферментативной функции, а некоторые структуры приведут к менее эффективному производству пигментов.
Это может привести к разным структурам ферментов с различными уровнями пигментного производства, что приведет к появлению цветков с более светлыми и более темными голубыми лепестками. Именно в этом описана центральная догма биологии. Как только урок закончится, убедитесь, что вы можете.
Важнейшим инструментом дальнейшего познания этого мира служит категория "живого", являющаяся ключевой, исходной для всей системы биологических наук.
В развитии биологии выделяют три основных этапа: 1) систематики (К. Линней), 2) эволюционный (Ч. Дарвин), 3) биологии микромира (Г. Мендель). Каждый из них связан с изменением представлений о мире живого, причем основ биологического мышления, со сменой биологических парадигм. Благодаря развитию современной биологии микромира, познанию молекулярных структур живого отчетливее стало просматриваться единство природы, органического и неорганического мира, специфика живого.
Шанс имеет несколько разные значения в разных контекстах, и их можно считать онтологическими или эпистемологическими. Сказать, что что-то произошло случайно, означает, что это не произошло по дизайну. Это, конечно, краеугольный камень теории эволюции Дарвина: случайная неориентированная вариация - это творческий источник, на котором естественный отбор действует, чтобы лепить функциональную форму организмов. Хотя это может быть правдой, продолжающиеся исследования проблемы происхождения проблемы жизни предполагают, что абиогенез, возможно, был возможен и, возможно, даже вероятен в условиях, существовавших на первичной Земле.
Так что же такое жизнь, живая природа?
Интуитивно мы все понимает, что есть живое и что - мертвое. Однако при попытке определить сущность живого возникают трудности. Так, один из авторов предложил следующее "глубокомысленное" определение: живой организм - это тело, слагаемое из живых объектов; неживое тело - слагаемое из неживых объектов.
Соответственно, шанс должен быть научным объяснением по умолчанию для возникновения, универсальной «нулевой гипотезой», которая должна быть принята до опровержения. В этих рамках создание чего-либо нового проявляет свободу, а причинность проявляется в ограничении, возникновение развития которого создает пространство возможностей, которые могут случайно быть реализованы. Ключевые слова: эволюция, развитие, свобода, ограничение, знания.
В биологическом дискурсе, как и в разговорной речи, случайность означает либо случайность, либо неопределенную возможность; то есть случайное, случайное или случайное в силу непредсказуемости, непредвиденности или непреднамеренного. Хотя слово «шанс» означает разные вещи в разных контекстах, оно неизменно подразумевает потенциал для удивления. Любое событие, которое может быть описано как случайное, имеет определенную способность удивлять нас. Это верно, если случайное событие отражает фундаментальную нерегулярность или колебания в мире или просто нашу собственную нехватку знаний.
Но кроме подобных, явно бессодержательных определений, представляющих собой, по сути, тавтологию, имеются и другие, более содержательные. Однако и они на поверку оказываются неполными и потому уязвимыми. Широко известно, например, определение, данное Ф. Энгельсом, что жизнь - это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой. И все же живая мышь и горящая свеча с физико-химической точки зрения находятся в одинаковом состоянии обмена веществ с внешней средой, равно потребляя кислород и выделяя углекислый газ, но в одном случае - в результате дыхания, а в другом - в процессе горения. Этот простой пример показывает, что обмениваться веществами с окружающей средой могут и мертвые объекты. Таким образом, обмен веществ является хотя и необходимым, но недостаточным критерием определения жизни, впрочем, как и наличие белков.
Шанс также неизменно подразумевает возможность, поскольку можно сказать, что возможно только то, что возможно. Хотя это может привести к риску двусмысленности, оно согласуется с обычным использованием, как в биологическом, так и в разговорном дискурсе, где слово редко бывает когда-либо определено, а его различные значения объединены. Человеческая склонность к контролю порождается нашими потребностями в животном, которые заставляют нас целенаправленно работать в стремлении направить ход событий к желаемым целям.
В идеале это требует, чтобы мы «не оставляли ничего случайного». Ибо в человеческой инженерии шанс относится к миру неизвестных возможностей, реализация которых может помешать реализации нашей цели, и как такового можно избежать. Широко распространено мнение, что это может быть достигнуто посредством достаточных знаний и планирования, то есть путем интеллектуального проектирования, которое устраняет или уменьшает количество неизвестных непредвиденных обстоятельств. Прагматично говоря, приобретение знаний является целью науки.
Из всего сказанного можно сделать вывод, что дать точное определение жизни весьма непросто. И это люди поняли очень давно. Так, французский философ-просветитель Д. Дидро писал: "Я могу понять, что такое агрегат, ткань, состоящая из крохотных чувствительных телец, но живой организм!... Но целое, система, представляющая собой единый организм, индивидуум, сознающий себя как единое целое, выше моего понимания! Не понимаю, не могут понять, что это такое!"
В то же время в разговоре случайность относится к непредсказуемому, якобы в силу недостаточного знания. Любой результат, который может или не может произойти случайно, неопределен, то есть не может быть предсказан с уверенностью. Это порождает фундаментальный, но удивительно спорный вопрос: можно ли вообще «не оставлять ничего в чьем-либо шансе» и тем самым предвидеть будущее с уверенностью? В начале девятнадцатого века астроном и математик Пьер-Симон Лаплас предположили, что в принципе это должно быть.
Но вскоре после этого открытие второго закона термодинамики начало подрывать эту надежду, показывая, что никакая работа по достижению желаемого конца никогда не может быть на 100% эффективной, независимо от того, сколько знаний применяется для ее создания. И спустя столетие надежда была еще более ошеломлена открытием Вернера Гейзенберга, что минимальная информация, необходимая для точного предсказания положения и импульса траектории квантовой частицы, не может быть получена, поскольку измерение одного исключает измерение другого.
Современная биология при описании живого идет по пути перечисления основных свойств живых организмов. При этом подчеркивается, что только совокупность данных свойств может дать представление о специфике жизни.
К числу свойств живого обычно относят следующие.
Живые организмы характеризуются сложной, упорядоченной структурой. Уровень их организации значительно выше, чем в неживых системах.
Наконец, открытие математического хаоса конца двадцатого века положило начало идее о том, что будущее можно предсказать на основе знания настоящего. И все же продолжается дискуссия о том, является ли вероятность, по крайней мере, как большинство из нас переживает, онтологическим или «просто» эпистемологическим. Одной из причин этого является то, что широко распространено мнение, что принцип неопределенности Гейзенберга применим только к квантовым явлениям, тогда как макромасштабные явления подчиняются детерминированным законам движения Ньютона и, следовательно, в принципе предсказуемы.
Живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя ее на поддержание своей высокой упорядоченности. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию.
Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Если толкнуть камень, то он пассивно сдвигается с места. Если толкнуть животное, оно отреагирует активно: убежит, нападет или изменит форму. Способность реагировать на внешние раздражения - универсальное свойство всех живых существ, как растений, так и животных.
Хаос, созданный математически детерминированной динамикой, непредсказуем только потому, что в настоящее время невозможно получить достаточно точные измерения «начальных» условий, от которых зависят конкретные результаты этой динамики. И второй закон термодинамики является определяющим законом физики, поскольку, запрещая интерференцию, он направляет предсказуемые траектории изменения: диффузию, эрозию, плавление и даже самоорганизующееся развитие диссипативных структур. Таким образом, некоторые могут по-прежнему утверждать, что с достаточным знанием и достаточно развитой технологией мы должны уметь разумно проектировать будущее, которое оставляет, если не ничего, то мало шансов.
Живые организмы не только изменяются, но и усложняются. Так, у растения или животного появляются новые ветви или новые органы, отличающиеся по своему химическому составу от породивших их структур.
Все живое размножается. Эта способность к самовоспроизведению, пожалуй, самая поразительная способность живых организмов. Причем потомство и похоже, и в то же время чем-то отличается от родителей. В этом проявляется действие механизмов наследственности и изменчивости, определяющих эволюцию всех видов живой природы.
Даже если мы решили верить, что шанс - это не что иное, как выражение гносеологических ограничений, то три опубликованных выше научных открытия после просвещения ясно указывают на то, что знания, необходимые для того, чтобы «не оставлять ничего случайного», невозможно получить. Поэтому наиболее разумная интерпретация заключается в том, что, независимо от того, происходит ли она от процессов, которые следуют детерминированным законам, вероятность является фундаментальной, неизбежной реальностью. Это следует рассматривать как хорошее: если бы это было не так, мы бы не были здесь, чтобы задуматься о кажущейся невероятности нашего собственного существования.
Сходство потомства с родителями обусловлено еще одной замечательной особенностью живых организмов - передавать потомкам заложенную в них информацию, необходимую для жизни, развития и размножения. Эта информация содержится в генах - единицах наследственности, мельчайших внутриклеточных структурах. Генетический материал определяет направление развития организма. Вот почему потомки похожи на родителей. Однако эта информация в процессе передачи несколько видоизменяется, искажается. В связи с этим потомки не только похожи на родителей, но и отличаются от них.
Центральная роль шанса в эволюции Дарвина
Ключевое замечание, на основании которого Дарвин основал свою теорию, состоит в том, что существует много фенотипических вариаций в любой естественной популяции вида. Хотя это само по себе не было новостями, Дарвин был увлеченным натуралистом, и после многих тщательных наблюдений пришел к выводу, что вариация была случайной, а не направленной на какой-либо заметный конец - то есть фенотипическая вариация в популяции - скорее выражение шанса чем цели. Эволюция необычно хорошо продуманных организменных приспособлений, например. крыло или глаз, было тогда полностью направлено увеличением шансов на размножение, что наследственная лотерея давала счастливым получателям выгодные черты.
Живые организмы хорошо приспособлены к среде обитания и соответствуют своему образу жизни. Строение крота, рыбы, лягушки, дождевого червя полностью соответствует условиям, в которых они живут.
Обобщая и несколько упрощая сказанное о специфике живого, можно отметить, что все живые организмы питаются, дышат, растут, размножаются и распространяются в природе, а неживые тела не питаются, не дышат, не растут и не размножаются.
Из совокупности этих признаков вытекает следующее обобщенное определение сущности живого: жизнь есть форма существования сложных, открытых систем, способных к самоорганизации и самовоспроизведению. Важнейшими функциональными веществами этих систем являются белки и нуклеиновые кислоты.
И наконец, еще более краткое определение жизни предложил американский физик Ф. Типлер в своей сенсационной книге "Физика бессмертия". "Мы не хотим, - пишет он - привязывать определение жизни к молекуле нуклеиновой кислоты, потому что можно вообразить себе существование жизни, которая к этому определению не подходит. Если к нам в космический корабль явится внеземное существо, химическую основу которого составляют не нуклеиновая кислота, то нам все равно захочется признать его живым". Жизнь, по мнению Типлера, представляет собой лишь информацию особого рода: "Я определяю жизнь как некую закодированную информацию, которая сохраняется естественным отбором". Но если это так, то жизнь-информация является вечной, бесконечной и бессмертной. И хотя с этим определением согласны далеко не все, его несомненная ценность состоит в попытке выделить из всех критериев жизни в качестве главного - способность живых организмов сохранять и передавать информацию.
Учитывая сохраняющуюся дискуссионность категории жизни, анализ ее признаков следует дополнить рассмотрением структуры живого, составляющих его элементов, частей.
Издавна люди пытались найти объяснение многообразию и причудливости мира. На протяжении тысячелетий господствовало элементарное объяснение, которое состояло в том, что будто бы все виды организмов были созданы однажды в их нынешних формах и больше никогда не изменялись. Так сказано в Библии, таких же взглядов придерживался Аристотель. Служители христианской церкви до сих пор верят, что все многообразие организмов, населяющих Землю, явилось результатом акта божественного творения мира за шесть дней, а любое другое объяснение они воспринимают как оскорбление своей религиозной веры.
Именно под влиянием религиозной идеи о неизменности всего живого биологическая парадигма долгое время, вплоть до XVIII в., сводилась лишь к описанию многочисленных видов животных и растений. Причем это описание ограничивалось характеристикой только внешних, бросающихся в глаза признаков. Такова была и наиболее совершенная для своего времени, но оставшаяся в рамках старой парадигмы и потому во многом искусственная, классификация, предложенная знаменитым шведским естествоиспытателем К. Линнеем.
Однако человек устроен так, что он осваивает мир, не полагаясь только на религиозную веру. Он пытается понять его также и с помощью разума, опираясь на знания, полученные путем размышлений, логических доказательств.
Используя рациональные методы, ряд ученых, например Ж.ЛЛ. Бюффон во Франции, Э. Дарвин (дед Ч. Дарвина) в Англии, И.В. Гете в Германии, М.В. Ломоносов в России пришли к выводу, что организмы, населяющие Землю, не неизменны, а претерпевают эволюцию. Этот вывод позволили им сделать обнаруженные в разных местах Земли ископаемые остатки странных животных и растений, совершенно не похожие на современных. Находки поражали воображение людей. Им пытались дать то или иное объяснение. Некоторые высказывали даже такое предположение, что ископаемые - это не остатки вымерших организмов, а некие предметы, которые Господь поместил в горные породы, чтобы людям интереснее было жить на свете.
Однако некоторые ученые сделали из этих открытий другие выводы: они выступали как создатели первых концепций об эволюции всего живого на Земле. Тем самым осуществилось предвидение К. Линнея, который, критически относясь к собственной концепции, считал, что "искусственная система служит лишь до той поры, пока не найдена естественная". И действительно, такая пора скоро настала: парадигма искусственной систематизации сменилась принципами естественной классификации, основанной на теории эволюции и исходившей не только из внешнего сходства форм, но и из общности происхождения, родства.
Интенсивное проникновение эволюционной парадигмы в биологию началось в конце XVIII в. благодаря работам наддающегося французского биолога Ж.Б. Ламарка. Он известен не только тем, что предложил впервые термин "биология". Ламарк объяснил изменчивость видов двумя факторами: влиянием внешней среды (питание, климат, упражнение органов) и наследственности.
Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно решены Ч. Дар вином. В своей знаменитой работе «Происхождение видов путем естественного отбора», вышедшей в 1859 г., он, обобщив отдельные эволюционные идеи, создал стройную, развернутую теорию эволюции.
С тех пор теория эволюции остается самым плодотворным продуктом биологической мысли за все время ее существования. Но время от времени, однако, появляются мыслители, объявляющие, что Дарвин был не прав. И все же до сих пор не появилось другой, сколько-нибудь значимой теории, которая дала бы объяснение многим загадочным фактам, как это сделала теория эволюции Ч. Дарвина, Более того, сегодня она находит все новые области применения. Так, современная физика обосновывает концепцию универсальной эволюции. Согласно этой теории развитие Вселенной предстаёт как ряд последовательных эволюционных этапов, начиная с так называемого Большого взрыва через период эволюции неживой материи к биологической эволюции, а от нее к этапу исторической эволюции человека и общества.
Учение о биологической эволюции есть наука о причинах, движущих силах и закономерностях изменения и развития живых организмов. Эволюционное учение является теоретической основой современной биологии, обобщает результаты, полученные частными биологическими науками.
С точки зрения теории эволюции, все многообразие живой природы является результатом действия трех взаимосвязанных факторов: наследственности, изменчивости и естественного отбора.
Эти выводы теории эволюции, или ее основные принципы, базируются на следующих трех наблюдениях.
В любой популяции, виде животных наблюдается изменчивость составляющих ее особей. В этом можно убедиться, сравнивая, например, одного человека с другим.
Некоторые из этих изменений имеют генетическую основу, т.е. унаследованы от родительских особей, получены уже при рождении, а другие являются результатом приспособления к окружающей среде, приобретены в течение жизни.
Рождается, как правило, значительно большее число организмов, чем доживает до размножения; многие гибнут на стадии семян, зародышей, птенцов, личинок. Причем выживают те организмы, которые обладают сочетанием генов, повышающих вероятность их выживания и размножения, а также вырабатывают в течение своей жизни некоторые признаки, способствующие выживанию.
Отсюда вытекает главный вывод, что весь ход эволюции видов ведет к тому, что генетические и иные признаки, обеспечивающие выживание, встречаются от поколения к поколению все чаще в данном виде (популяции), определяя главное направление его (ее) развития.
Механизм действия факторов эволюции лучше всего виден на примере развития уровня популяции живых организмов. Правда, долгое время считалось, что эволюционные изменения лучше всего изучать на примере развития отдельного вида растений или животных. Но затем пришли к выводу, что из-за сложности структуры вида, его разновидности, неравномерности географического распределения лучше всего эволюционные процессы проявляются на популяционном уровне.
Популяция - это длительно существующие группы особей, устойчиво сохраняющиеся на протяжении жизни многих поколений. Именно здесь активно происходят обмен генетическим материалом, процессы естественного отбора и другие изменения. Именно здесь интенсивно осуществляется случайное, свободное скрещивание. В то же время популяция так или иначе изолирована от соседних совокупностей особей данного вида.
Популяции могут занимать территории разной протяженности, в зависимости от размеров особей и их численности. Размер территории может колебаться от нескольких сотен метров до сотен километров. Существует и некоторая минимальная для того или иного вида численность популяции крупных животных. Так, длительное существование популяции крупных животных (например, лосей), состоящей всего из нескольких сотен животных, невозможно. При такой или меньшей численности популяция в результате неизбежных случайных колебаний может сократиться до нуля. Для исчезновения популяции достаточно сокращения одного из полов (самцов или самок) настолько, чтобы стала затруднительной встреча особей для размножения.
Виды, как правило, состоят из нескольких популяций, хотя бывают и исключения (белый медведь в Арктике).
Появление элементарных эволюционных изменений в популяции, т.е. ее новых устойчивых признаков, передающихся по наследству через несколько поколений, зависит от следующих эволюционных факторов: перестройки носителей наследственности - генов, популяционных волн, изоляции и естественного отбора.
Перестройка генов, или мутационный процесс, является основой разнообразия особей в популяциях. Но этот процесс все же не является решающим фактором эволюции. Будучи основан на случайности, он не определяет ее направления.
То же самое можно сказать и о популяционных волнах, т.е. резких колебаниях численности особей из-за различных природных колебаний: урожай, засуха, похолодание и т.п. Этот фактор также не определяет направления эволюции. Однако он может резко менять число редко встречающихся мутаций, создавая те или иные новые предпосылки для эволюционных изменений.
Изоляция, иди возникновение барьеров, препятствий, уменьшающих возможности обмена генетической информацией с другими группами особей данного вида, выступает как фактор, закрепляющий начальную стадию дифференциации генофонда обособившейся группы. Но и изоляция не задает направления эволюционному процессу, хотя и выполняет роль его мощного усилителя.
Естественный отбор является основным фактором, направляющим эволюционные изменения. Именно он определяет магистральную линию исторического развития живого, формирует у живых организмов оптимальные способности к выживанию и самовоспроизведению. Результаты естественного отбора проявляются в ходе смены многих поколений. Объектом отбора являются отдельные виды живого. Особь, прошедшая отбор, тем самым вносит свой вклад в генофонд популяции. Отбору подвергаются все признаки свойства живого. Он действует на всех стадиях развития особи и имеет четкую направленность - повышение способности к выживанию, к оставлению потомства. Причем отбор закрепляет и те особенности, которые полезны данному виду как целому. Эти признаки могут быть вредны для особи, но полезны для популяции: отгоняя врага, ужалившая его пчела гибнет, но спасает пчелиную семью, семейный запас меда.
Учитывая все сказанное, можно сформулировать главный вывод: весь ход эволюции видов ведет к тому, что генетические и иные признаки, обеспечивающие выживание, встречаются от поколения к поколению в данной популяции все чаще, определяя направление развития вида.
Таким образом, эволюция есть направленный процесс исторического изменения живых организмов. Указанные факторы действуют не только на популяционном и видовом уровне, как микроэволюция, но также и на надвидовом уровне как макро-эволюция, образуя новые виды, классы живого.
Современная сложная структура живого является как раз результатом и отражением продолжавшейся миллионы лет микро- и макроэволюции.
Комплекс представлений о микро- и макроэволюции, сложившийся к середине XX в., стали называть синтетической теорией эволюции. Но и в ее современном виде она не догма. Нужна огромная работа исследователей, чтобы здание эволюционной теории, основы которого были заложены Ч. Дарвином, приобрело завершенный вид.
Ныне эволюционное учение видит свою главную задачу в том, чтобы на основе углубленного познания механизма эволюционных процессов предсказывать конкретные возможности эволюционных преобразований и на этой основе управлять эволюционным процессом. Все возрастающую роль в выполнении данной задачи играет одна из наиболее перспективных отраслей биологической науки - генетика.
Определение биологии как науки. Предмет и методы биологии. Человек как объект биологии. Биосоциальная природа человека
Биология - наука о жизни. Она изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития.
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 специальные науки, изучающие каждую из названных групп организмов. Методы Биологические науки представляют собой теоретическую основу медицины, агрономии, животноводства, а также всех тех отраслей производства, которые связаны с живыми организмами. Основными частными методами в биологии являются:
Описательный 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 значения и в настоящее время. Сравнительный. 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 не потерял своего значения и сейчас. 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, чем другие методы, 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.
Человек - живой организм в этом отношении он является объектом биологических исследований. Но он, оставаясь биологическим объектом и высшим звеном эволюции органического мира, в то же время существо социальное. Поэтому, если у любых видов растений и животных эволюция осуществляется по биологическим законам, то прогресс человечества подчиняется социальным закономерностям. Биологическая индивидуальность людей передается из поколение в поколение по генетическим закономерностям, общим со всем органическим миром. Но вся социально-трудовая сущность человека передается посредством обучения, воспитывается в человеческом коллективе, а это оказывает влияние на реализацию генетически детерминированных особенностей каждого индивидуума, отражается на формировании его личности. Предметом изучения биологии я вляются живые организмы; их строение, функции; их природные сообщества. К числу фундаментальных свойств, совокупность которых характеризует жизнь, относятся: 1.самообновление, связанное с потоком вещества и энергии. 2.самовоспроизведение, обеспечивающее преемственность между сменяющими друг друга генерациями биологических систем, связанных с потоком информации.
Похожие статьи