Биология − система наук о живой природе.
Биология − система наук о живой природе
Биология представляет собой уникальную систему наук, посвященных изучению живой природы в ее разнообразии и сложности. Она охватывает широкий спектр дисциплин, начиная от молекулярной биологии и генетики, и заканчивая экологией и эволюцией. Благодаря биологии мы раскрываем тайны жизни, понимаем устройство организмов на уровне клеток, генов и биохимических процессов.
Изучая биологию, мы понимаем, как функционируют живые системы, как взаимодействуют организмы между собой и с окружающей средой. Эта наука помогает нам понять принципы наследования генетической информации, механизмы эволюции и адаптации живых существ к изменяющимся условиям.
1. Вирусология − раздел микробиологии, изучающий вирусы, их морфологию, физиологию, генетику, а также эволюцию вирусов и вопросы экологии. Медицинская и ветеринарная вирусология прежде всего рассматривает вирусы, поражающие человека и животных, изучает их роль в развитии инфекционных и онкологических заболеваний, определяет способы диагностики, терапии и профилактики вирусных заболеваний.
Основоположником вирусологии является русский ученый Дмитрий Ивановский. В 1892 году изучая мозаичную болезнь табака и использовав при этом метод фильтрации, он установил, что фильтрат из растертой взвеси листьев, пораженных этой болезнью, не содержал видимых в микроскоп микроорганизмов, однако вызывал типичные признаки мозаичной болезни у здоровых растений. В 1902 году Ивановский обнаружил кристаллические включения в клетках табачных растений, пораженных мозаичной болезнью, в дальнейшем другими учеными было подтверждено, что это скопление вирусных частиц.
2. Бактериология − наука о бактериях; раздел микробиологии, изучающий бактерии. Подразделяется на ряд подразделов: общая, санитарная, сельскохозяйственная, ветеринарная, техническая (промышленная) и медицинская бактериологии. Общая бактериология изучает морфологию, физиологию и биохимию бактерий, их изменчивость и наследственность, эволюцию, распространение в природе и др.
3. Цитология (от греч. κύτος − «клетка» и λόγος − «учение», «наука») − раздел биологии, изучающий живые клетки, их органеллы, их строение, функционирование, процессы деления, старения и смерти.
История возникновения и развития цитологии неразрывно связана с изобретением микроскопа и совершенствованием техники микроскопических исследований. Английский естествоиспытатель Р. Гук, рассматривая под микроскопом пробку, обнаружил, что она состоит из отдельных замкнутых ячеек. Он назвал их клетками. Это открытие, имевшее для биологии очень важное значение, Р. Гук в 1665 г. опубликовал в своей книге «Микрография». За 130−летний период развития цитология, используя световой микроскоп, установила основные составные части клетки и выяснила их значение. С помощью световой микроскопии в цитологии были сделаны важнейшие открытия. Однако на протяжении длительного периода она оставалась преимущественно наукой описательной. Качественно новый этап в изучении взаимосвязи строения и жизнедеятельности клеточных структур наступил в последние годы в связи с развитием молекулярной биологии.
Антони ван Левенгук
4. Микология − раздел биологии, наука о грибах. Поскольку грибы длительное время относили к царству растений, микология была не самостоятельным разделом биологии, а входила в ботанические науки. И в настоящее время в ней сохраняются научные традиции, характерные для ботаники.
Начало развития экспериментальной микологии относится к концу XIX века. Этому предшествовал длительный и примечательный выдающимися открытиями период изучения цитологии, экологии грибов, их онтогенеза и циклов развития, период создания основ научной фитопатологии. А. де Бари является основоположником экспериментальной микологии и по праву считается отцом микологии.
Грибы и грибница
5. Анатомия − раздел биологии, изучающий строение тела, организмов и их частей. Анатомия изучает не только внешнее строение организма в целом, но и внутреннюю форму и структуру органов, входящих в его состав.
Первые целенаправленные наблюдения в области анатомии человека стали проводиться в эпоху древних цивилизаций. Так, в Китае в конце IV века до н. э. губернатор одной из провинций передал врачам трупы сорока обезглавленных людей, разрешив их вскрыть в интересах науки. В древнекитайском медицинском трактате Хуанди Ней−Цзин приводятся данные о плотности сердца, печени, легких и других органов, вместимости желудка и мочевого пузыря, длине и вместимости кишечника и т. п. Недостаток знаний о функциях органов восполнялся умозрительными представлениями.
Большое влияние на развитие медицины и анатомии оказали ученые древней Греции, им же принадлежит заслуга создания анатомической номенклатуры. Основоположниками научной анатомии являются Леонардо да Винчи, Андреас Везалий и Уильям Гарвей.
6. Физиология − наука о жизненных функциях организма и его отдельных структур, механизмах их осуществления и регуляции. Физиология изучает функции, а именно процессы жизнедеятельности целостного живого организма, его органов, тканей, клеток и структурных элементов клеток, а также развитие функций, их взаимосвязь и изменения в разных условиях внешней среды и при различном состоянии организма.
Создатель первой российской физиологической научной школы и естественно−научного материалистического направления в психологии − Иван Михайлович Сеченов. Это русский учёный и просветитель, отец отечественной физиологии и основоположник медицинской психологии, популяризатор науки, педагог.
Иван Михайлович Сеченов
7. Генетика (от греч. γενητως − «порождающий, происходящий от кого−то») − раздел биологии, занимающийся изучением генов, генетических вариаций и наследственности в организмах.
Основоположником научной генетики является Г. Мендель, который в 1865 году опубликовал работу «Опыты над растительными гибридами», в которой впервые были сформулированы законы непрямого наследования признаков организма, ставшие основой будущей науки. Он разработал и обосновал метод гибридологического анализа, принципиальные положения которого используются генетиками до сих пор.
Попытки скрещивать растения и изучать полученное потомство предпринимались исследователями и раньше. Но определенные выводы ученые сделать не смогли из−за большого разнообразия признаков среди потомков. И, поскольку, основы гибридологического анализа отсутствовали, а статистику для исследования наследственности никто не применял, ни один из исследователей не смог определить точные формулы наследования.
8. Эмбриология − наука, изучающая развитие зародыша: эмбриогенез. Зародышем называют любой организм на ранних стадиях развития до рождения или вылупления, или, в случае растений, до момента прорастания. Предметом ее изучения также является структура и жизнедеятельность половых клеток. Многими учёными эмбриология трактуется более широко, как синоним биологии развития.
Основоположником эмбриологии является Карл Эрнст Фон Бэр, академик Петербургской академии наук, который обосновал теорию эпигенеза (1828) и разработал учение о зародышевых листках.
Человеческий эмбрион в утробе матери
9. Экология (от др.−греч. οἶκος − жилище (дом), местопребывание и λόγος − учение) − естественная наука (раздел биологии) о взаимодействиях живых организмов между собой и с их средой обитания, об организации и функционировании биосистем различных уровней.
Экология исследует, как живые существа связаны со всем тем, что их окружает. Например, экология изучает, как животные связаны с воздухом, водой, растениями, животными и, конечно, с человеком. Экология изучает и то, как люди связаны с окружающей их природой.
10. Зоология− это раздел биологии, который занимается изучением животных. Предметом ее служит изучение животного мира по отношению к строению и отправлениям тела животных, их развитию, распределению по земле, взаимным отношениям их по строению и происхождению и отношениям к окружающему миру. Как наука берёт начало в Древней Греции и связана с именем Аристотеля. В его произведениях описано около 500 видов животных; ему принадлежит ряд важных идей и обобщений, в том числе учение о взаимозависимости частей организма (о корреляции), учение о градациях.
Сам термин "зоология" ввел немецкий ученый Эрнст Геккель, который сформулировал биогенетический закон, устанавливающий связь между индивидуальным и историческим развитием животных.
11. Ботаника − это наука о растениях. Она всесторонне изучает строение, жизненные функции, распространение, происхождение, эволюцию растений на разных уровнях их организации. Возникновение и развитие ботаники связано с практическими запросами человека. В жизни человека растения играют огромную роль в качестве пищевых, лекарственных, технических и садовых культур.
Сохраняя преемственность традиции от начала земледелия в эпоху неолита (6–5−е тыс. до н. э.), высокоразвитые цивилизации древнейших государств Месопотамии (сады Вавилона) и Древнего Египта (ремесло изготовления папирусных свитков) достигли поразительных результатов в области селекции и культивирования растений. Научное познание мира стало возможным в Древней Греции, где трудами афинской перипатетической школы разрабатывались принципы субстанциального понимания живой материи. Ученик Аристотеля Теофраст в «Исследовании о растениях» анализировал сходство и различие их с животными, предложил схему классификации жизненных форм (деревья, кустарники, полукустарники, травы), рассмотрел взаимоотношения организма и среды, привёл сведения о географическом распространении видов, т. е. наметил суть проблематики и методологии Ботаники, а потому справедливо почитается одним из её отцов.
Гербарий
Биология играет важную роль в современном мире, помогая нам разрабатывать новые методы лечения заболеваний, повышать урожайность сельского хозяйства, сохранять видовое разнообразие и бороться с глобальными экологическими проблемами.
Изучение биологии расширяет наши знания о мире и помогает нам лучше понять самих себя как часть этой удивительной живой природы. Биология − это не просто наука, это способ видеть мир в новом свете и восхищаться его красотой и гармонией.