Меню

Что такое биология что изучает биология

Биология (греч. bios — жизнь, logos — учение, наука) — наука о живой природе. Термин «биология» впервые был предложен в 1802 г. французским натуралистом Ж. Б. Ламарком и независимо от него немецким ботаником Г. Р. Тревиранусом.

Предметом исследования биологии является многообразие ныне существующих и вымерших организмов, их происхождение, эволюция, распространение, строение, функционирование и индивидуальное развитие, связи друг с другом и с окружающей их неживой природой. Биология рассматривает общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах (обмен веществ, размножение, наследственность, изменчивость, приспособляемость, рост, развитие, раздражимость, подвижность и т. д.).

Биология подразделяется на ряд самостоятельных наук и направлений в зависимости от изучаемых объектов, уровней организации живого, методов исследования, практического использования биологических знаний.

Биологией систематических групп занимаются: вирусология — наука о вирусах, микробиология — наука, занимающаяся изучением микроорганизмов, микология — наука о грибах, ботаника — наука о растениях,зоология — наука о животных, антропология — наука о человеке. Каждая из этих дисциплин делится на ряд более узких направлений в зависимости от объекта исследований. Например, в зоологии выделяются такие науки, как энтомология — наука о насекомых, ихтиология — о рыбах, териология — о млекопитающих и др. В ботанике выделяются: альгология — наука о водорослях, бриология — о мхах, дендрология — о древесных растениях и др.

Кроме того, в зоологии и ботанике выделяются науки, изучающие отдельные стороны жизни животных и растений: строение (морфология, анатомия, гистология и др.), развитие (эмбриология, эволюция и др.), жизнедеятельность (физиология и биохимия животных и растений), распространение (зоогеография и фитогеография), классификацию по группам (систематика растении и животных) и т.д.

Уровни организации живого изучают: молекулярная биология — наука, исследующая общие свойства и проявления жизни на молекулярном уровне, цитология — наука о клетке, гистология — наука о тканях и т.д.

По структуре, свойствам и проявлениям жизни отдельных организмов следует различать: анатомию — науку о внутреннем строении, морфологию (в узком смысле) — о внешнем строении, физиологию — о жизнедеятельности целостного организма и его частей, генетику — науку о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.

Отдельно выделяют науки о развитии живой материи: биологию индивидуального развития организмов; эволюционную теорию (комплекс знаний об историческом развитии живой природы); палеонтологию, изучающую историю жизни по остаткам живых организмов.

Изучением коллективной жизни и сообществ живых организмов занимаются: этология — наука о поведении животных, экология (в общем смысле) — наука об отношениях различных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой. Среди разделов экологии рассматривают биоценологию — науку о сообществах живых организмов, популяционную биологию — отрасль знаний, изучающую структуру и свойства популяций и др.

По методам исследований обычно выделяют биохимию, изучающую входящие в состав организмов химические вещества, их структуру, распределение, превращения и функции; биофизику — науку о физических и физико-химических явлениях в живых организмах. Планированием количественных биологических экспериментов и обработкой результатов методами математической статистики занимается биометрия, являющаяся также одним из важнейших разделов биологии.

В зависимости от того, в какой области практической деятельности человека используются биологические знания, выделяют такие дисциплины, как биотехнология — совокупность промышленных методов, позволяющих с высокой эффективностью использовать живые организмы и отдельные их части для производства ценных продуктов (антибиотиков, витаминов, гормонов и др.), для защиты растений от вредителей и болезней, для борьбы с загрязнением окружающей среды, в очистных сооружениях; агробиология — комплекс знаний о возделывании сельскохозяйственных культур; селекция — наука о методах создания сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. Выделяют также животноводство, ветеринарию, медицинскую биологию, фитопатологию, биологию охраны природы.

Естественно, такая классификация биологических наук в значительной степени условна и не дает представления обо всем многообразии биологических дисциплин.

Биологические науки теснейшим образом связаны с физикой, химией, математикой, геологией, географией и принадлежат к единому комплексу естественных наук, т. е. наук о природе. Всех их объединяет не только предмет изучения — природа, но и методы, которыми пользуются исследователи для выяснения тех или иных закономерностей. Наиболее общими методами исследования биологии являются наблюдение (позволяет описать биологические явления), сравнение (дает возможность найти общие закономерности в строении и жизнедеятельности разных организмов), эксперимент или опыт (помогает изучать свойства биологических объектов в контролируемых условиях), моделирование (имитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения), исторический метод (позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы).

источник

Что изучает биология? Признаки живого. Вы уже знаете, что биология исследует различные проявления жизни. Ее название в 1802 г. независимо друг от друга предложили французский ученый Жан Батист Ламарк (1744-1829) и немецкий — Готфрид Рейнхольд Тревиранус (1766-1837).

Биология (от греч. биос — жизнь и логос — учение) — это совокупность наук о живых существа, их строении, процессах жизнедеятельности, взаимосвязи между собой и условиями окружающей среды, закономерности распространения по земному шару, происхождения, историческом развитии и разнообразии.

Хотя биология исследует различные проявления жизни в течение многих веков, даже на современном этапе ее развития трудно дать четкое и краткое определение понятия жизни. Живет характеризуется совокупностью признаков, известных вам из предыдущих курсов биологии: обменом веществ и энергии с окружающей средой, постоянством внутренней среды, саморегуляцией, воспроизведением себе подобных, ростом, развитием, раздражительностью и адаптацией к условиям существования. Ни один из признаков не является главным и таким, что самостоятельно может характеризовать живой организм.

Живая и неживая природа построены из одинаковых атомов, но на молекулярном уровне разница между ними существенная — нуклеиновые кислоты и белки образуются только в живых объектах, обеспечивая сохранение наследственной информации и ее реализацию. Вы ознакомились с различными биологическими объектами — клеткой, организмом, экосистемой. Все они содержат связанные между собой компоненты. Поэтому можно утверждать, что клетка, организм и экосистема являются биологическими системами. Эти системы являются открытыми, то есть существуют благодаря энергии, которую они получают из окружающей среды.

Жизнь — это открытая система, построенная из белков и нуклеиновых кислот и способна к самовосстановлению, саморегуляции и самовоспроизведению.

Еще древний человек наблюдал за организмами, пытался исследовать и описывать их. Некоторые представляли для него опасность, другие были пищей, шкуры животных согревали ее, растения заживляли раны.

Исследуют живую природу с помощью различных методов, основными из которых являются сравнительно-описательный, экспериментальный, мониторинг и моделирование.

Основателем сравнительно-описательного метода считают древнегреческого ученого Аристотеля. Суть метода заключается в описании объекта исследования и сравнению с другими подобными объектами для установления его своеобразия. Примером результатов таких исследований служат книги, на страницах которых исследователи описывали различные виды растений и животных.

Экспериментальный метод возник позже. Он заключается в изменении исследователями условий существования объектов изучения и наблюдении за последствиями этих изменений. Эксперименты бывают полевые и лабораторные. Полевые эксперименты проводят в естественных условиях, а лабораторные — в специально оборудованных помещениях — лабораториях.

Мониторинг (от латинского — наблюдающий) — наблюдение за ходом определенных процессов в экосистемах или по состоянию конкретных биологических объектов в течение длительного времени. Метод позволяет определять состояние определенных объектов и прогнозировать возможные изменения. Благодаря мониторингу разрабатывают мероприятия по охране отдельных популяций организмов, экосистем и биосферы в целом.

Моделирование (от латинского — устройство, образец) — это метод исследования и демонстрации структур, функций, процессов посредством их имитации, то есть модели. Модели в биологии применяют при исследованиях различных объектов — от молекул до экосистем. Последние, например, имеют значение для обоснования мест расположения промышленных и аграрных предприятий на определенных территориях. Современные научные исследования невозможны без применения электронно-вычислительной техники и информационных технологий (IT).

Из истории открытий в области биологии

Человек издавна зависел от окружающей среды. Хотя растения и животные часто представляли для него опасность, он понимал, что окружающая среда помогает выживать: растения и животные были для нее пищей, основой для изготовления лекарств, красок и тканей. Поэтому человек наблюдал, экспериментировал, изучал вещества, образующие живое. И постепенно учился использовать химические превращения в живых организмах. Так появились технологические процессы: хлебопечения, сыроварения, виноделие и др. «Кусок хорошо испеченного хлеба является одним из самых важных изобретений человеческого ума», — отмечал российский естествоиспытатель К. А. Тимирязев.

Первые вещества, которые описал средневековый персидский философ и врач Авиценна, принадлежали к лекарствам. Швейцарский алхимик Парацельс считал, что болезни вызывают нарушения химического состава организма. Ян Баптист ван Гельмонт — голландский химик, физиолог, врач — описал процессы пищеварения и образования мочи, обнаружил воду даже в сухом веществе растений.

Начало XIX в. ознаменовался открытием органических соединений. Поиски вели немецкие химики: в 1828 Фридрих Велер впервые синтезировал органическое вещество — мочевину из неорганических веществ, а Либих первым охарактеризовал основные вещества тканей организмов — белки, углеводы, липиды.

Основные достижения биохимии конца XIX — первой половины ХХ в. связанные с исследованиями белков и нуклеиновых кислот. В 1868 г.. Швейцарский биохимик Иоганн Фридрих Мишер открыл нуклеиновые кислоты. Немецкий химик Эмиль Фишер установил, что белки состоят из аминокислот. За изучение природы химической связи, в том числе и тех, которые образуют биополимерные соединения, Нобелевскую премию в 1954 получил американский химик и физик Лайнус Карл Полинг, а в 1958 — английский биохимик Фредерик Сэнгер за установление структуры белков, в частности инсулина.

Важный вклад в изучение структуры нуклеиновых кислот сделали британские ученые — исследовательница в области биофизики Розалинд Франклин, молекулярный биолог и нейробиолог Фрэнсис Крик, физик и молекулярный биолог Морис Уилкинс, американцы — биохимик Чаргафф, биолог Джеймс Уотсон. Трое из этих ученых — Д. Уотсон, Ф. Крик и М. Уилкинс в 1962 году. Стали лауреатами Нобелевской премии за открытие пространственной структуры молекулы ДНК.

Наверное вы уже познакомились с основами биологических наук, объектами изучения которых являются: микроскопические организмы — микробиология; грибы — микология; растения — ботаника; животные — зоология; внутреннее строение организмов — анатомия; процессы жизнедеятельности организмов — физиология.

Биология имеет тесную связь с другими естественными и гуманитарными науками. В результате исследований на грани биологии с точными науками возникли новые ее отрасли — биохимия, биофизика, биоинформатика и др. В то же время биология является неотъемлемой составляющей медицинских, ветеринарных, сельскохозяйственных наук, отраслей производства (биотехнологии), связана с социологией, юриспруденцией и т.д.

Первыми в биологии сформировались ботаника, зоология и анатомия. Позже в пределах зоологии возникли: гельминтология — изучает паразитические черви, энтомология — насекомых, ихтиология — рыб, орнитология — птиц и тому подобное. В ботанике выделились микология — наука о грибах, альгология — о водорослях и другие дисциплины. Микробиология разделилась на бактериологию, вирусологии, иммунологии.

Одновременно с дифференциацией происходил процесс возникновения и формирования новых наук. Различные свойства живых систем исследуют: физиология — наука о жизнедеятельности организма, генетика — о закономерности наследственности и изменчивости, эмбриология — об индивидуальном развитии организма, эволюционное учение — об историческом развитии живых существ.

Читайте также:  Как красива береза осенью

С давних времен биология имеет тесные связи с физикой, химией, математикой, географией и другими естественными науками. Эти науки развиваются на основе общих идей и методов научного исследования. Поэтому на стыке биологии с другими науками формируются новые научные направления и отрасли знаний. Так, интеграция физики и биологии обусловила возникновение биофизики — науки, которая изучает физические и физико-химические процессы в биологических системах, а также влияние на них различных физических факторов.

Самостоятельными науками сформировались биомеханика, бионика, космическая биология. В конце XIX в. произошло становление биохимии — науки о химическом составе и химические процессы, происходящие в живых организмах и определяют их жизнедеятельность, в начале XX в. — биогеохимии, основоположником которой был В. Вернадский.

Широкое использование математических методов в различных областях биологии способствовало формированию биокибернетики, биометрии, биостатистики, биомоделирования. На стыке с географией возникли биогеография — наука о закономерностях распространения и распределения па земном шаре живых организмов и экология.

Для многих специальных и прикладных дисциплин (медицина, агрономия, ветеринария, селекция, лесоводство, клеточная биология и генетическая инженерия, биотехнология и др.) биология является теоретической базой. Она также влияет на гуманитарные науки, определяя биосоциальную сущность человека, который является объектом этих наук.

На рубеже XX и XXI вв. начала развиваться биотехнология — наука, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с нужными свойствами методом генной инженерии.

Согласно научным представлениям система (с греч. целое) — это совокупность элементов, находящихся во взаимодействии и образуют единое целое. Различают системы различного типа: открытые и закрытые (для веществ, энергии, информации), живые (биологические, социальные), неживые (химические, физические) и др.

Каждый живой организм — это биологическая система, поскольку состоит из совокупности упорядоченных структур (клеток, тканей, органов), которые взаимодействуют друг с другом, образуя единое целое. Примерами биологических систем являются клетки, популяции, экосистемы.

Всем живым организмам присущ подобный химический состав и клеточное строение. Они построены из химических соединений одинаковых классов, их структурной и функциональной единицей является клетка, а главным условием жизни — непрерывный обмен веществом и энергией с окружающей средой. Прекращение этого процесса означает прекращение жизни, то есть смерть организма.

Несмотря на колоссальное разнообразие живых организмов, для всех них характерны такие общие функции.

  • питания — поступление в организм питательных веществ, необходимых для процессов биосинтеза и получения энергии;
  • дыхания — расщепление органических соединений (чаще всего в процессе окисления), что сопровождается высвобождением энергии для обеспечения процессов жизнедеятельности;
  • выделения — выведение из организма ненужных и вредных веществ;
  • раздражительность — активная реакция на внешние или внутренние раздражители;
  • подвижность — способность изменять положение тела или его части в пространстве без действия внешней механической силы, за счет внутренних процессов;
  • рост — увеличение массы и размеров особи в целом и отдельных ее частей вследствие процессов биосинтеза;
  • размножения — способность живых организмов воспроизводить потомков, которые сохраняют основные признаки ее свойства родительских особей.

Уровни организации живой природы — это относительно одинаковые биологические системы, составляющие которых связаны между собой. Различают следующие уровни организации: молекулярный, клеточный, организмов, популяционно-видовой, экосистемный, биосферный (перечислены по восходящему принципу).

Самый низкий уровень организации — молекулярный. На этом уровне происходит протекание химических реакций и преобразования энергии, сохраняется и реализуется наследственная информация, закодированная в молекулах нуклеиновых кислот.

На клеточном уровне осуществляются процессы обмена веществ и преобразования энергии с участием органелл клетки, обеспечиваются процессы размножения и передачи потомству наследственной информации.

Организменный уровень характеризуется взаимодействием тканей, органов, а у животных — систем органов. На уровне организма происходит обмен веществ и энергии с окружающей средой, размножение. Одноклеточные организмы можно одновременно рассматривать на организменном и клеточном уровнях.

Организмы одного вида имеют одинаковые черты строения и жизненные функции. Они объединены в группы — популяции, которые распространены на определенных частях территории. Особенностью популяционно-видового уровня организации живого является обмен наследственной информацией и передачи ее потомству в пределах одного вида.

Популяции различных видов, взаимодействующих между собой, входят в состав экосистем. Для экосистемного уровня характерны обмен энергией между популяциями различных видов и круговорот веществ между живой и неживой частями экосистемы.

Отдельные экосистемы образуют биосферу — оболочку Земли, населенную организмами. Биосферный уровень является самым высоким уровнем организации живого. Он характеризуется обменом и превращением веществ и энергии с участием всех организмов нашей планеты.

Направлений использования человеком биологических знаний множество. Они имеют важное мировоззренческое значение, ведь дают человеку возможность понять окружающий мир и найти свое место в нем, осознать ценность природы и жизни. Биологические знания нужны для профессиональной деятельности, в частности, биологов, экологов, врачей. Они помогают решить многие практических задач пищевой, легкой и других отраслей промышленности.

В XXI в. биология должна решить очень сложные, однако актуальные для человечества задачи: внедрение новейших достижений биологии для поддержки устойчивого развития природы, сохранения безопасности и здоровья людей, обеспечения населения продуктами питания и пригодными для жизни условиями окружающей среды, наконец, сохранение жизни и человечества на земли.

Итак, биология — это наука, которая определяет все сферы человеческой деятельности. Поэтому изучение конкретных и общих понятий биологической науки, общих закономерностей и свойств живой природы является неотъемлемым условием формирования эрудированного, культурного и образованного человека.

источник

Биология — это наука, изучающая живые организмы. Она раскрывает закономерности жизни и ее развития как особого явления природы.

Среди других наук биология является фундаментальной дисциплиной, относится к ведущим разделам естествознания.

Термин «биология» состоит из двух греческих слов: «биос» – жизнь, «логос» – учение, наука, понятие.

Впервые был употреблен для обозначения науки о жизни в начале XIX. Это сделали независимо друг от друга Ж.-Б. Ламарк и Г. Тревиранус, Ф. Бурдах. В это время биология обособляется из естественных наук.

Биология изучает жизнь во всех ее проявлениях. Предметом биологии являются строение, физиология, поведение, индивидуальное и историческое развитие организмов, их взаимосвязь между собой и окружающей средой. Поэтому биология представляет собой систему, или комплекс, наук, во многом взаимосвязанных. Различные биологические науки возникали на протяжении истории развития науки в следствии обособления различных областей изучения живой природы.

В качестве крупных разделов биологии выделяют зоологию, ботанику, микробиологию, вирусологию и др. как науки, изучающие различные по ключевым моментам строения и жизнедеятельности группы живых организмов. С другой стороны, изучение общих закономерностей живых организмов привело к появлению таких наук как генетика, цитология, молекулярная биология, эмбриология и др. Изучение строения, функциональности, поведения живых существ, их взаимоотношений и исторического развития породило морфологию, физиологию, этологию, экологию, эволюционное учение.

Общая биология изучает наиболее универсальные свойства, закономерности развития и существования живых организмов и экосистем.

Таким образом, биология — это система наук.

Бурное развитие в биологии наблюдалось во второй половине XX века. Это в первую очередь было связано с открытиями в области молекулярной биологии.

Несмотря на свою богатую историю, и в настоящее время в биологических науках продолжают совершаться открытия, ведутся дискуссии, пересматриваются многие концепции.

В биологии особое внимание уделяется клетке (так как она является основной структурно-функциональной единицей живых организмов), эволюции (так как жизнь на Земле претерпевала развитие), наследственности и изменчивости (лежащих в основе преемственности и приспособляемости жизни).

Выделяют ряд последовательных уровней организации жизни: молекулярно-генетический, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный. На каждом из них жизнь проявляется по-своему, что изучается соответствующими биологическими науками.

Для человека биологические знания в первую очередь имеют следующее значение:

  • Обеспечение человечества питанием.
  • Экологическое значение – контроль за окружающей средой, чтобы она была пригодной для нормальной жизни.
  • Медицинское значение – увеличение продолжительности и качества жизни, борьба с инфекциями и наследственными заболеваниями, разработка лекарств.
  • Эстетическое, психологическое значение.

Человека можно рассматривать как один из результатов развития жизни на Земле. Жизнь людей все еще находится в сильной зависимости от общебиологических механизмов жизнедеятельности. Кроме того, человек влияет на природу и сам испытывает на себе ее воздействие.

Деятельность человека (развитие промышленности и сельского хозяйства), рост народонаселения стали причиной экологических проблем на планете. Происходит загрязнение окружающей среды, разрушение природных сообществ.

Для разрешения экологических проблем необходимо понимание биологических закономерностей.

Кроме того, многие разделы биологии имеют значение для здоровья человека (медицинское значение). Здоровье людей находится в зависимости от наследственности, среды жизни и образа жизни. С этой точки зрения наиболее важны такие разделы биологии как наследственность и изменчивость, индивидуальное развитие, экология, учения о биосфере и ноосфере.

Биология решает задачи обеспечения людей продуктами питания, лекарствами. Биологические знания лежат в основе развития сельского хозяйства.

Таким образом, высокий уровень развития биологии является необходимым условием благополучия человечества.

источник

Биология – это наука, которая занимается изучением живых существ. В переводе с древнегреческого «био» означает «жизнь». Поэтому можно смело утверждать, что биология – это учение о жизни во всех ее проявлениях. Наши предки много веков занимались исследованием природы, чтобы ответить на вопрос, что такое биология.

С древних времен людей интересовали вопросы об окружающем мире. Птицы, звери и насекомые вызывали неподдельный интерес, растения помогали выжить, природа пугала и таила в себе загадки.

Охота, собирательство и земледелие – вот три основных вида занятий наших предков. Чтобы выжить в лесу и вырастить богатый урожай, людям нужна была информационная база. Так зародилась биология. Как и любая наука, она развивалась благодаря постоянным наблюдениям и опасным экспериментам. Люди пытались скрестить разные виды животных и растений, чтобы получить наилучший результат.

К 18 веку сформировалась обширная база знаний, к которой до сих пор обращаются современные ученые.

Объект изучения биологии – все живое в природе:

  • Эволюция живых существ
  • Строение и виды
  • Образ жизни организмов, их привычки и закономерности развития
  • Взаимодействие существ друг с другом, а также с миром, который их окружает

Употребляя понятие «существа», мы говорим не только о людях и животных, а также о растениях и о простейших формах жизни. Исследователи изучают жизнь во всех ее проявлениях, начиная с молекул и заканчивая биологическими системами.

В зависимости от объекта изучения биология делится на несколько разделов:

  • Молекулярная биология. Изучает свойства жизни на молекулярном уровне
  • Ботаника. Занимается исследованием растений
  • Физиология. Наука о жизни целостного организма и его составляющих частей – клеток и органов
  • Генетика. Занимается исследованием наследственности и происхождения существ
  • Анатомия. Учение о строении организма человека, а также растений и животных

Чтобы школьникам было легче выучить определение что такое биология, учителя делают акцент на том, что эта наука изучает все живые организмы. А также их влияние друг на друга и на окружающую среду.

Каждое направление биологии открывает перед человечеством большие перспективы.

Биология стала теоретической основой для медицины, а также открыла широкие горизонты для изучения животного и растительного мира. Существует ряд задач, которые хотят решить ученые-биологи:

  • Поиск вакцин от смертельных вирусов и лекарств от неизлечимых болезней
  • Исправление генетических дефектов
  • Продление человеческой жизни – поиск «таблетки» от старения
  • Сохранение чистоты воздуха и воды
  • Бережное отношение к лесам и почве, защита от эрозии и вырубки
  • Создание продуктивных пород домашних животных
  • Выведение культурных растений с высоким уровнем урожая

Ученых ждет множество новых открытий, а поставленные задачи будут решены. Исследователи считают, что именно это спасет человечество от гибели.

Когда-то теории о создании живого существа искусственным путем были фантастическими историями, в которых никто не верил. Но биологи нашли способ получать новые виды существ с заранее заданными характеристиками. В этой области пока сделаны лишь первые шаги, но их результатом стали гениальные открытия, переворачивающие взгляд на жизнь с ног на голову.

Биология – это наука, которая помогает человечеству понять законы жизни.

источник

С самого начала нашего существования мы постоянно видим вокруг себя проявления жизни. Маленькие дети учатся ходить и разговаривать, называя различных животных, насекомых, наблюдая за ними в природе. Становясь старше, каждый ребенок начинает понимать, что вокруг него огромный и очень богатый живыми существами мир. Ведь и растения, и животные, и насекомые, и грибы – все это живое. Познавая этот удивительный мир, мы становимся мудрее, взрослее и учимся быть ответственными.

Еще позже, когда дети идут в школу, они узнают, что биология – это наука, которая изучает все эти организмы, их жизнь, взаимодействие между собой и с окружающей средой. А также эта наука изучает то влияние, которое оказывают человек и живая природа друг на друга.

Интересно, что корнями термин “биология” уходит к древним индоеврейским народам, у которых слово “leg” означало “собирать”, “подбирать”. Позже, претерпев множество преобразований, термин приобрел более близкое к настоящему звучание. Древние греки пользовались словом “bios”, который означал “жизнь”, и словом “logos”, переводящимся как “учение”. Несложно, совместив два понятия, получить практически определение термина “биология”. Это наука, которая изучает жизнь, если говорить в общем и поверхностно. На самом деле понятие очень масштабно, а сама наука крайне увлекательна.

Вся наша планета состоит из нескольких оболочек. Одной из них является биосфера. В свою очередь, биосфера состоит из биомассы, а биомасса представлена всей совокупностью живых существ на планете, независимо от размеров и среды обитания. Так вот, именно биомасса и является объектом изучения биологии. Но так как она чрезвычайно разнообразно по количеству особей, по способам их взаимодействия между собой и по другим признакам, появилась необходимость в разделении биологии на отделы. А со временем они переросли в целые самостоятельные науки.

Какие науки изучает биология? Попробуем разобраться. Основных несколько, и все они имеют в жизни людей большое значение. Биология охватывает все стороны жизни живых существ, как внешние, так и внутренние. Поэтому наук, отпочковавшихся от нее, так много.

Это наука, изучающая важнейшие процессы синтеза белка, механизмы хранения и передачи наследственной информации, генетический код и его структуру. Объектами изучения молекулярной биологии являются все живые системы, в которых хранятся белок, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). К таким системам можно отнести прокариот, эукариот и вирусы.

Современное состояние молекулярной биологии находится на уровне интенсивного развития. Уже получено множество сведений о строении белковых молекул, их свойствах и функциях, выполняемых в биомассе. Расшифрованы процессы транскрипции и трансляции, репликации молекулы ДНК, расшифрован генетический код. Но на этом современная молекулярная биология даже не думает останавливаться. Ведь, как оказалось, белковое многообразие настолько велико, что его хватит для тщательного анализа и лабораторного изучения еще на много лет вперед.

Занимается изучением самых мельчайших живых систем, не видимых невооруженным глазом (бактерии, вирусы, микрогрибы, микроводоросли, археи). Благодаря достижениям и трудам многих великих ученых данная наука сумела шагнуть далеко вперед.

Сегодня посевы бактериальной среды на специальных твердых питательных средах не являются чем-то уникальным. Получить чистую культуру бактерий – значит получить доступ к управлению ими. Естественно, это имеет огромное значение для медицины и фармацевтики. Это шанс найти способ избавления от вредоносных микроорганизмов.

Именно поэтому продукты микробиологических исследований пользуются такой популярностью в:

  • медицине;
  • сельском хозяйстве;
  • пищевой промышленности;
  • нефте- и газопереработке;
  • металлургической промышленности.

Молодая наука, давшая начало еще более молодым и прогрессивным – генной и клеточной инженерии. Изучает и разрабатывает методики культивирования чистых культур, а также создание технологий in viva и in vitro, позволяющих использовать бактерии в качестве полезных человеку источников энергии, пищи, помощников в сельском хозяйстве и других промышленных отраслях.

Эта наука тесно взаимосвязана с микробиологией, они являются практически родственными. Поэтому результаты работы биотехнологов – это важные аспекты, учитывающиеся при производстве лекарств, различных сельскохозяйственных препаратов. Кроме того, биотехнология дает ответ на вопросы, касающиеся устойчивости растений к паразитам, условиям окружающей среды.

Генная и клеточная инженерия, в свою очередь, тоже дают понять, что изучает биология как наука. Они также базируются на живых системах, однако их задачей является уже конкретно практическая направленность на результат, заведомо полезный человеку.

Методы встраивания в клетку посторонних генов, несущих заранее спланированную инженерами информацию, позволяют получать необходимые продукты более высокого качества и в гораздо большем количестве (например, если речь идет о растениях, то разработки генной инженерии позволяют получать по два-три урожая за сезон).

Обширный и чрезвычайно важный раздел биологической науки, изучающий механизмы наследования признаков, суть изменчивости, наследственности, закономерности распределения и передачи генов от родителей к потомству, а также выявление хромосомных мутаций и последствий их влияния на организмы живых существ.

Генетика охватывает все разнообразие живых систем, начиная от насекомых и заканчивая растениями и животными. Она не касается только вирусов и бактерий, так как это объекты изучения уже другого раздела биологии.

Свое начало она берет с 1930-х годов. Очень много ученых США, Франции, СССР, а в настоящем и России вложили свой многолетний труд в развитие этой интересной, загадочной, совсем еще молодой, но очень перспективной науки.

Главной задачей космической биологии является установление различий в функционировании живых биологических систем на Земле и в условиях совершенно противоположных – космоса. Таким образом, космическая биология – это наука, изучающая поведение, внутренние изменения, физиологию и морфологию живых существ в измененных условиях внешней среды – в космическом пространстве.

Основные факторы, отличающие условия космоса от земных, следующие:

  • иная газовая среда;
  • невесомость пространства;
  • ускорение;
  • ограниченная подвижность;
  • вибрация;
  • вакуум;
  • радиация;
  • измененное магнитное поле.

Космическая биология рассматривает, каким же образом все эти факторы сказываются на живых существах, выросших в земных условиях, и возможна ли жизнь землян на других планетах.

Космическая биология – наука комплексная, поэтому состоит из нескольких частей:

  1. Космическая физиология.
  2. Экобиология.
  3. Экзофизиология.
  4. Космическая медицина.

Наука, изучающая уровни организации всего живого и поэтапное происхождение и становление каждого живого существа – это общая биология. В данную науку входят следующие подразделы:

  • эволюционное учение;
  • антропология;
  • палеонтология.

Общая биология – это наука о жизни всего живого, его становлении и развитии в течение миллионов лет, о происхождении человека, становлении его в социуме и развитии как биологической единицы.

Основной курс общей биологии изучается в рамках школьной программы старших классов.

Как раздел общей биологии выделяется эмбриология. Она занимается изучением поэтапного внутриутробного формирования каждого живого существа. Также именно исследования эмбриологов доказали сходство и единство всех живых существ на планете.

Цитология (другое название – клеточная биология) – наука, изучающая животную, растительную, бактериальную клетку, вирусы и клетки грибов, строение, жизнедеятельность и функции любых живых клеток, процессы жизнедеятельности в них.

Любые клетки в многоклеточных эукариотических системах складываются в ткани. И это уже объект изучения другого раздела обширной биологической науки – гистологии. Растительные и животные ткани, их формирование, взаимозаменяемость, функции и прочее – объект изучения гистологов.

Что в растениях, что в животных ткани образуют органы. То, как происходит этот процесс, на чем основывается и какими физиологическими, морфологическими и биохимическими процессами сопровождается, изучает наука органология.

Все вместе они являются составными частями общего единого целого. Их объединяет биология. Это наука, которая изучает буквально все. Масштабами и охватом изучаемых объектов она просто поражает воображение.

Школьный курс биологии подразумевает изучение основ таких наук, как зоология, ботаника и анатомия. И это естественно. Ведь вся биология базируется именно на этих основных разделах.

Зоология изучает разнообразие, строение и поведение животных, всех представителей животного мира, начиная от одноклеточных и заканчивая млекопитающими.

Ботаника изучает все многообразие растительных организмов, их сообщества, физиологию и внешние признаки, а также распространение и происхождение.

Анатомия – наука, базирующаяся на изучении внутреннего строения всего живого, независимо от принадлежности к тому или иному царству природы.

Совокупность этих разделов и есть биология. Это наука, которая изучает все стороны биомассы планеты. Интересно, не правда ли?

Таким образом, несложно сделать вывод о чрезвычайном многообразии знаний, которые дает нам биология как наука. Роль биологии в жизни современного человека бесконечно велика и значима, что доказывается обширностью и комплексностью входящих в нее наук.

источник

Что такое биология? В школьной программе имеется предмет с этим названием, кроме того, слово «биология», «биологический» часто встречается в СМИ и интернете.

О том, что изучает наука биология, мы и поговорим в этой статье.

Биология – это наука, изучающая живые существа. Слово образовано от греческих слов «биос», т.е. жизнь, и «логос», что означает учение. Соответственно, биология – это учение о жизни.

Как и слово, наука биология берет начало в глубокой древности. Людей издавна интересовали особенности и закономерности существования окружающих живых существ: животных, птиц, насекомых, растений и т.д.

В древности эти сведения были жизненно важными, поскольку многие люди поддерживали свое существование благодаря охоте, земледелию и животноводству.

Земледелие тогда велось примитивными способами, а урожайность культурных растений была очень низкой, поскольку селекционная работа находилась в зачаточном состоянии.

Не лучшим образом обстояли дела и в животноводстве – современных пород животных, отличающихся высокими показателями по мясу, молоку, шерсти и другим продуктам, тогда еще не было, зато частыми были эпидемии, сокращавшие поголовье животных.

В более-менее выгодном положении находились те, кто своим ремеслом избрал охоту: дичи было больше, чем сегодня, и найти ее нередко можно было неподалеку от человеческих поселений.

Однако и охотничье оружие было достаточно примитивным: самодельные лук и стрелы, копья, силки, ловушки. Охотников выручало знание повадок дичи и собственная ловкость.

В этих условиях изучение животных и растений, их способов существования и размножения являлось условием выживания для большинства людей. Конечно, в течение долгих столетий единственным способом исследований было наблюдение и эксперименты по скрещиванию близкородственных животных и растений.

Однако уже к восемнадцатому столетию биология имела довольно обширный запас знаний, которым нередко пользуются и современные исследователи.

Наиболее общее определение – биология изучает живую природу. В круг интересов этой науки входит происхождение живых существ, их развитие, образ жизни, взаимодействие друг с другом и с окружающим миром.

Ученых-биологов интересует жизнь в любых ее проявлениях, начиная с молекулярного уровня и заканчивая сложнейшими биосистемами.

Одно из ведущих направлений – это изучение происхождения жизни: в каких условиях и почему зародилась жизнь на нашей планете, можно ли повторить этот эксперимент?

Вплотную к нему примыкает генная инженерия – возможность искусственным способом создавать новые виды живых существ, у которых имелись бы заранее заданные свойства. Пока в этой области биологии человечество сделало только первые шаги, но перспективы здесь открываются поистине ошеломляющие.

Изучение биоэкосистем – еще одно актуальное направление биологии, которое помогает понять взаимосвязь между жизнедеятельностью самых разных существ.

Это очень важно для планирования дальнейших действий человека на планете, ведь мы должны не просто преобразовывать природу для своего удобства, но и сохранять ее при этом максимально чистой и целостной.

Мы не должны допускать гибели целых популяций живых существ, поскольку это обедняет генофонд Земли.

Крайне важное направление – биология человека. Здесь и создание новых лекарств и методик лечения болезней, и улучшение наследственности, и раскрытие новых возможностей человека для повышения его жизнеспособности и эффективности. Человек – один из наиболее интересных объектов для изучения биологов.

Знаменитый датский ученый Нильс Бор сказал однажды: если двадцатое столетие было веком физики, то двадцать первое станет веком биологии. Сегодня мы уже можем убедиться в правоте великого мыслителя.

С помощью биологии можно решить множество различных задач, стоящих перед человечеством:

— создать новые супер-урожайные культуры растений и суперпродуктивные породы животных, чтобы навсегда избавить человечество от голода;

— разработать новые методики лечения болезней, которые исцеляли бы весь организм, а не один больной орган;

— продлить человеческую жизнь;

— отодвинуть срок старения организма;

— решить проблему загрязнения окружающей среды.

Нет никакого сомнения, что это только часть задач, которые стоят перед биологией в двадцать первом столетии.

Точно так же, как в начале двадцатого века нельзя было представить, какую проблему создадут для современной нам медицины антибиотики, так и мы не можем вообразить, какие проблемы будет решать биология в конце этого века.

Единственное, что можно сказать – человечество ждут новые великие открытия и потрясающие знания.

источник

Одной из самых древних, но при этом прогрессивных даже на сегодняшний день наук является биология. Это наука, изучающая все многообразие живой природы вокруг нас. Ведь ежедневно мы сталкиваемся с сотнями живых существ: насекомыми, бактериями, вирусами, растениями и, конечно же, людьми. Каждый организм имеет свои особенности строения и жизнедеятельности, все между собой связаны определенными закономерностями и состоят в различного рода взаимоотношениях. Все это и изучает такая обширная, увлекательная и поистине великая наука, как биология.

Наша планета населена самыми разнообразными формами жизни. Все они, взаимодействуя между собой, образуют общую оболочку. Живую оболочку планеты Земля. Она носит название биосферы. Помимо биосферы наша планета имеет такие оболочки, как гидросфера, литосфера и атмосфера. Естественно, что вся биомасса биосферной оболочки не смогла бы существовать отдельно от других оболочек. Поэтому это разделение весьма условно. На самом деле каждая из оболочек имеет в своем составе представителей биосферы.

Например, литосфера густо заселена червями, бактериями, личинками, насекомыми и млекопитающими животными. Также именно в ней располагаются нижние части большинства существующих наземных растений.

Гидросфера, представленная совокупностью всех видов воды на Земле, является вообще целым миром, прекрасным и интересным, по своему составу биомассы. Атмосфера также не исключение. Разнообразные бактерии, вирусы, насекомые, птицы и даже млекопитающие являются неотъемлемой ее частью и используют ее для постоянного места жительства. При этом в целом практически все живые существа (за исключением некоторых видов бактерий) способны жить только в аэробных условиях, то есть в условиях земной атмосферы.

Вся биомасса биосферной оболочки – это многомиллионное сообщество живых существ. И такая наука о живой природе, как биология, со всеми включенными в нее отделами, как раз и занимается подробнейшим изучением этого великого сообщества.

Для комплексного анализа и удобного и подробного рассматривания всех живых объектов природы в биологии используются специальные материалы. Такие, как:

  • скальпель;
  • зажимы;
  • щипцы;
  • измерительные приборы;
  • ловушки-морилки;
  • ступки и пестики;
  • пробирки;
  • ванночки и чашки Петри;
  • препаровальные иглы и столики;
  • зеркальца и лупы;
  • самые разные виды микроскопов и так далее.

Это, конечно, далеко не полный список всего многообразия материалов, которые помогают биологам в познании живого и в научных исследованиях.

Также существуют специфические приемы, которые использует биология как наука. Методы биологии разнообразны, но к основным из них можно отнести следующие.

Научные методы биологии

  • РСА (рентгеноструктурный анализ);
  • центрифугирование;
  • радиография;
  • цитохимия (гистохимия);
  • культивирование организмов на питательных средах;
  • микроскопия (электронная, флуоресцентная, контрастная, темнопольная);
  • прижизненное окрашивание.
Название метода Используемые материалы Практическое значение
Наблюдение Полевой дневник, бинокль, лупа, микроскоп, видео и фото аппаратура и прочее. Получение визуальной информации о наблюдаемом объекте без вмешательства в природные процессы, накопление полезной информации.
Описание Компьютер, писчие принадлежности, бумага. Фиксация тех результатов, что были получены методом наблюдения. Этот метод обеспечивает историческую значимость для сохранения полезной информации.
Эксперимент Лабораторное оборудование, микроскоп и т. д. Практическое подтверждение выдвигаемых научных гипотез.
Сравнение Литература или эксперименты по теме. Дает возможность выбора более правильного результата, а также показывает все различия в жизнедеятельности, строении организмов в зависимости от различных факторов.
Моделирование (включает в себя обобщение, систематизацию) Материалы для создания моделей изучаемого объекта. Позволяет воссоздать картину происходящих процессов и спрогнозировать результат.
Аналитический метод Измерительные приборы, ЭВМ Позволяет вывести общие закономерности или различия в живой природе, а также обеспечивает систематизацию накопленных знаний.
Центрифуги, специальные микроскопы, чашки Петри, питательные среды на основе агара, специфическое оборудование и приборы. Обеспечивают точный анализ самых мельчайших живых единиц, дают полную информацию о процессах, происходящих на молекулярном уровне. Позволяют вмешиваться в геном и задавать нужные свойства живым организмам.

В итоге мы получаем следующий результат. Биология – это наука, изучающая живые системы совершенно полно, комплексно и с использованием самых разнообразных современных технологий.

Сегодня биология насчитывает десятки побочных молодых наук, которые образовались от нее из-за накопления большого объема различных знаний в самых тонких вопросах, касающихся живых систем. Мы же выделим основные, исторически сложившиеся разделы биологической науки.

  1. Общая биология.
  2. Генетика.
  3. Зоология.
  4. Ботаника.
  5. Физиология растений и животных.
  6. Анатомия.
  7. Физиология человека.
  8. Экология.
  9. Биогеография.
  10. Биохимия.

В первую очередь, биология – наука о природе. Поэтому все перечисленные разделы являются основополагающими в контексте рассмотрения данной науки.

Под этим названием подразумевается изучение основных жизненных моментов каждой живой системы: возникновение, развитие, становление в природе, функционирование. Вследствие этого общая биология включает в себя следующие разделы:

  • Клеточная теория и строение клетки.
  • Онтогенез организмов.
  • Молекулярная биология.
  • Генетика.
  • Эволюция всего живого.
  • Экология.
  • Учение о биосферной оболочке Земли.

Из приведенного списка становится понятно, что данная биология – это наука, изучающая универсальные характеристики, присущие всем живым системам в целом. В курсе школьного обучения общую биологию преподают в старших классах, с 9 по 11 включительно. И это правильно, ведь понятия, которые она в себя включает, достаточно сложные, объемные и требуют уже более сформировавшегося мировоззрения у учащихся.

На сегодняшний день ученые называют цифру примерно 350 000 видов, когда речь заходит о многообразии современных растений. Естественно, эта цифра слишком велика, а растения уникальны и интересны, чтобы не образовалась отдельная наука, которая занимается исключительно их изучением. К такой науке и относится ботаника, раздел биологии.

Все растения можно разделить на наземные и водные. Но это только очень грубая, поверхностная классификация. На самом деле существует множество таксонов, родов, видов, подвидов и других систематических единиц, на которые подразделяются растения. Это составляет суть систематики растений, одного из отделов ботаники.

Также есть ряд других отделов, охватывающих все стороны растительной жизни:

  • морфология растений;
  • физиология растений;
  • экология;
  • биогеография;
  • филогения;
  • эволюция;
  • экономическая ботаника.

Совокупность всех этих наук, а также тех отделов, которые входят в каждую из них, в свою очередь, позволяет осуществлять комплексное тотальное изучение любого растительного организма. Поэтому с уверенностью можно сказать, что биология – наука о растениях.

Ботаника изучается в школьном курсе биологии в 6-7 классах, в зависимости от программы обучения. Вопросы филогении и эволюции изучаются в 11 классе.

Наукой зоологией описано свыше 1350000 видов представителей животного мира. Подавляющее большинство составляют беспозвоночные – насекомые, черви, морские обитатели. Такая цифра не является окончательной, ведь свои исследования зоологи не прекращают. Несмотря на то, что, казалось бы, уже нечего открывать и все животные известны, периодически происходят открытия новых видов.

Зоология – одна из древнейших наук, которые включает биология. Животные – одни из самых распространенных и повсеместно встречающихся живых систем нашей планеты. Зоология занимается изучением строения (как внешнего, так и внутреннего) всех животных, их систематикой, физиологией, анатомией, этологией, экологией и географией.

Также, как и ботаника, зоология является обязательным разделом биологической науки для изучения в школе. Ее курс приходится на 7 класс.

Биология – это наука, изучающая и охватывающая настолько много различных жизненных сфер, что не остается сомнений в ее важности и значимости. Основные примеры, которые явно покажут и докажут это, следующие:

  1. Животные, невосприимчивые к раковым опухолям (акулы и скаты) являются прекрасной основой для нахождения и открытия лекарства от этой болезни XXI века.
  2. Достижения микробиологов, биохимиков и медицинских биологов позволяют человечеству избавляться от множества самых различных недугов, в том числе вирусной и бактериальной природы.
  3. Биотехнология, клеточная и генная инженерия дает возможность повысить производительность сельского хозяйства и обеспечить питанием целые народы.
  4. Антропологическая биология позволяет выявить истоки всего живого, воссоздать картину мира и избежать ошибок в будущем.

Это далеко не все причины и обстоятельства, которые позволяют говорить о биологии как о чрезвычайно важной и значимой в жизни и практической деятельности людей науке.

К современным, молодым и перспективным разделам биологической науки относятся такие, как:

Весь комплекс этих наук позволяет охарактеризовать любое существо, относящееся к живой системе. Поэтому биология – это наука о живой природе, в первую очередь, и о тех благах, которые она может дать человеку.

Косвенно биология затрагивается уже на этапе курса природоведения (5 класс школьной программы). Именно как предмет она начинается с 6 класса (ботаника), 7 класс – зоология, 8 класс – анатомия, 9-11 – общая биология.

Школьный курс данной науки затрагивает самые различные темы по биологии, которые касаются практически всех ее отраслей и разделов. Это делается для формирования у детей целостной картины восприятия мира, а также для четкого усвоения учащимися важности и значимости достижений биологических наук в современном мире.

источник

Adblock
detector