Предмет биологии. Ее структура и этапы развития

Исходя из особого направления интересов биологической науки, ее обычно определяют, как науку о живом, его строении, формах активности, сообществах живых организмов, их развитии, связях друг с другом и с неживой природой.

Однако это определение приобретает смысл лишь в том случае, если мы имеем сложившееся представление о том, что такое «жизнь». Но при попытке решить эту задачу оказывается, что определить понятие «жизнь» не так просто. Поэтому совокупность признаков, выражающих сущность живого, мы рассмотрим особо (параграф 9.2).

Здесь же отмстим, что жизнь была и остается одной из тайн природы, которая до конца так еще и не раскрыта, поэтому острые споры о ее происхождении и сущности, продолжаются до сих пор.

Современная биология — результат длительного развития этой науки.

Интерес к познанию живого у человека возник очень давно. Этот интерес был связан не столько с любознательностью сколько с необходимостью удовлетворения самых простых человеческих потребностей в нище, лекарствах, одежде, жилье и т. д.

Первоначально люди оценивали феномен жизни как одно из великих чудес света, сотворенных всеведущим и всемогущим Богом, замыслы и дела которого недоступны человеческому разуму. Сотворение мира божественной волей является одной из исходных догм в иудейской, христианской, исламской и ряде других религиозных систем.

Однако уже в первых древних цивилизованных обществах появились любознательные люди, которые не удовлетворялись этими догмами. Они попытались исследовать живые организмы более тщательно, чем это делалось в священных текстах, стали составлять перечни растений и животных, населяющих различные регионы, классифицировать их. И хотя эти перечни нередко были наивными, именно они положили начало научным биологическим исследованиям. Одним из зачинателей биологии в Древнем мире был выдающийся греческий философ и ученый Аристотель (384—322 до н.э.), впервые подробно описавший многие виды растений и животных и высказавший мысль, что существующие растения и животные есть результат их развития от простых форм к более сложным и совершенным.

Но самостоятельной наукой биология стала лишь в XVIII— XIX вв. В процессе ее становления обычно выделяют три основных этапа:

• • традиционный или этап систематики, связанный с именем швейцарского естествоиспытателя Карла Линнея (1707−1778);
• • эволюционный, связанный с именем английского ученого Чарльза Дарвина (1809—1882);
• • этап биологии микромира или молекулярно-генетическая биология, связанная с именем австрийского ученого Грегора Менделя (1822—1884).

Каждый из этих этапов связан не только с увеличением объема биологических знаний, но и с изменением общих представлений о мире живого, самих основ биологического мышления, или, говоря иначе, со сменой биологических парадигм.

В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе. Структуру этого комплекса можно рассматривать с разных точек зрения:

• • по общему направлению исследований биология подразделяется на микробиологию, ботанику, зоологию;
• • по изучаемым свойствам живого в биологической науке выделяются:
• — морфология — наука о строении живых организмов,
• — физиология — наука о жизнедеятельности организмов,
• — молекулярная биология, изучающая микроструктуру живых тканей и клеток,
• — экология, рассматривающая образ жизни растений и животных в их взаимосвязи с окружающей средой,

генетика, исследующая законы наследственности и изменчивости;

• • по уровню организации исследуемых живых объектов выделяются:
• — анатомия, изучающая макроскопическое строение животных,

гистология, объектом изучения которой является строение отдельных тканей, цитология, исследующая строение живых клеток, бактериология и вирусология, изучающие соответствующие живые организмы,.

— молекулярная биология, исследующая живые организмы не только на молекулярном, но и на более глубоком, атомарном уровне.

Эта многоплановость комплекса биологических наук обусловлена чрезвычайным многообразием живого мира. К настоящему времени биологами обнаружено и описано более одного миллиона видов животных и около полумиллиона растений. Но поскольку мир растений и животных исследован далеко не полностью, количество неописанных видов оценивается, по меньшей мере, еще в один миллион. Кроме того, существует великое множество видов микроорганизмов: вирусов и бактерий.

Сведения о составе биосферы постоянно уточняются и поэтому существующие знания о ней можно считать лишь ориентировочными.

Довольно широко распространено мнение, что по сравнению с жизнью на суше жизнь в океане более богата. Однако это мнение ошибочно. Живое вещество, прежде всего в виде зеленых растений, скопилось главным образом на суше: растения составляют 99% всей биомассы, существующей на нашей планете. Все виды животных составляют менее одного процента биомассы. Однако эту меньшую часть живого характеризует более высокий уровень дифференциации, разнообразия.

В процессе эволюции живого сформировались следующие три группы отличий животных от растений:

• 1) животные отличаются от растений строением клеток, их разнообразием, дифференциацией;
• 2) животные отличаются также и способом питания, в процессе которого они используют главным образом органические вещества; растения же питаются неорганическими веществами и усваивают непосредственно солнечную энергию с помощью хлорофилла — особого вещества клеток, способного к фотосинтезу;
• 3) животных характеризует высокая активность, способность самостоятельно передвигаться.

Для того чтобы отнести тот или иной живой организм к категории растений или животных необходимо принять во внимание все три группы указанных различий. Так насекомоядные растения по способу питания можно отнести к группе животных, однако, из-за отсутствия других оснований такая оценка будет неверной.

Проведенные исследования показали, что три четверти видов животных составляют членистоногие, в том числе насекомые. На втором месте по численности видов находятся моллюски, а на третьем — позвоночные. Около.

90% всех видов животных и растений обитают на суше, а в воде — менее 10%. Отсюда очевиден вывод, что выход живых организмов из воды на сушу открыл перед ними широкую перспективу для дальнейшей эволюции.

Важнейшим инструментом познания этого разнообразного мира служит категория «живого», являющаяся ключевой, исходной для всей многообразной системы биологических наук. Значение этой категории возрастает по мере того, как биология проникает все глубже в сущность живого, исследуя жизнь на молекулярном уровне. В этих условиях становится все очевиднее как глубокое единство живой и неживой природы, гак и качественное своеобразие, специфика живого.

Так что же такое жизнь, живая природа?