БіологіяБіоло́гія (дав.-гр. βίος — життя, дав.-гр. λόγος — слово; наука) — система наук, що вивчає життя в усіх його проявах й на всіх рівнях організації живого, про живу природу, про істот, що заселяють Землю чи вже вимерли, їхні функції, розвиток особин і родів, спадковість, мінливість, взаємини, систематику, поширення на Землі; про зв'язки істот та їхні зв'язки з неживою природою. Біологія встановлює загальні закономірності, властиві життю в усіх його проявах. ІсторіяТермін «біологія» вперше вжив 1797 р. німецький професор анатомії Теодор Руз (1771–1803), пізніше 1800 р. термін застосував професор Дерптського університету Фрідріх Бурдах (1776–1847), а 1802 р. — Жан Батист Ламарк (1744–1829) Лудольф Тревіранус (1779–1864)[1]. Біологія як наука постала, коли людина почала пізнавати довкілля, у зв'язку з матеріальними умовами життя суспільства, розвитком виробничих стосунків, медицини, практичних потреб людини. Нарівні з фізикою, хімією, географією, біологія належить до природничих наук, предметом вивчання яких є природа. У процесі поступового розвитку й збагачування новими фактами біологія перетворилася на комплекс наук, що досліджує закономірності, властиві істотам із різних боків. Деякі з цих наук представляють самостійні дисципліни — анатомія, фізіологія, гістологія, біохімія, мікробіологія тощо. Сучасна біологія — це складний високо-диференційований комплекс фундаментальних і прикладних досліджень живої природи, яка має чимало біологічних дисциплін, що спеціалізуються на вивченні структурно-функційних особливостей певних організмів. Теоретичний фундамент біології заклало еволюційне вчення Дарвіна, клітинна теорія Шванна і целюлярна патологія Рудольфа Вірхова. Людина віддавна, від доісторичних часів, жила поряд з іншими істотами. Ще більше ознайомилась вона з ними, коли почала культивувати рослини і одомашнювати тварин. У міру освоєння рослинного і тваринного світу розвивались і поглиблювались знання людини. З поверхових і часто неточних уявлень про природу поступово формувались певніші й точніші знання. Пам'ятки давніх культур: китайської, індійської, Афіно-вавилонської, єгипетської, грецької — свідчать про те, що ще задовго до початку нашої ери було нагромаджено значний емпіричний матеріал у галузі біології. Нарівні з практичними питаннями, важливими для сільського господарства і медицини, давні природознавці-мислителі (Геракліт, Демокрит, Гіппократ та ін.) намагались розв'язати і низку загально-біологічних питань, зокрема тих, що стосуються походження й еволюції істот. Важливу значність для розвитку біології мали твори Арістотеля (384—322 до н. е.). Перші систематичні спроби пізнання живої природи здійснили античними лікарі й філософи (Гіппократ, Арістотель, Теофраст, Гален). Їхні праці, продовжено в добу Відродження, саме вони започаткували ботаніку й зоологію, а також анатомію і фізіологію людини (Андреас Везалій і ін.). У 17 — 18 сторіччях у біологію проникають експериментальні методи. На основі кількісних вимірів і застосування законів гідравліки було відкрито механізм кровообігу (Вільям Гарвей, 1628). Винахід мікроскопа розсунув границі відомого світу істот, поглибив уявлення про їхню будову. Одне з головних досягнень цієї доби — створення системи класифікації рослин і тварин (Карл Лінней, 1735). Воднораз переважали умоглядні теорії про розвиток і властивості істот (самозародження, преформації тощо). У 19 сторіччі в результаті різкого збільшення кількості біологічних досліджень (нові методи, експедиції в тропічні й малодоступні райони Землі та ін.), нагромадження і диференціації знань сформувалося багато спеціальних біологічних наук. Так, у ботаніці і зоології з'являються розділи, які вивчають окремі систематичні групи, розвиваються ембріологія, гістологія, мікробіологія, палеонтологія, біогеографія тощо. Серед досягнень біології клітинна теорія (Теодор Шванн, 1839), відкриття закономірностей спадковості (Грегор Мендель, 1865). До фундаментальних змін у біології призвело еволюційне вчення Чарльза Дарвіна (1859). Біології 20 сторіччя властиві дві взаємозалежні тенденції. З одного боку, сформувалося уявлення про якісно різні рівні організації живої природи: молекулярний (молекулярна біологія, біохімія й інші науки, які поєднують поняттям фізико-хімічна біологія), клітинний (клітинна біологія), рівень організмів (анатомія, фізіологія, ембріологія), популяційно-видовий (екологія, біогеографія). Із другого боку, прагнення до цілісного, синтетичного пізнання живої природи призвело до поступу наук, які вивчають певні властивості живої природи на всіх структурних рівнях її організації (генетика, систематика, еволюційне вчення тощо). Разючих успіхів від 1950-х років досягла молекулярна біологія, яка розкрила хімічні основи спадковості (будова ДНК, генетичний код, матричний принцип синтезу біополімерів). Учення про біосферу (В. І. Вернадський) розкрило масштаби геохімічної діяльності живих організмів, їхній нерозривний зв'язок із неживою природою. Практичну значність біологічних досліджень і методів (а також генної інженерії, біотехнології) для медицини, сільського господарства, промисловості, розумного використання природних ресурсів й охорони природи та проникнення в ці дослідження ідей і методів точних наук висунули біологію в середині 20 століття на передові рубежі природознавства. Завдання біології і огляд основних проблемЗавданням біології є всебічне вивчання всієї сукупності організмів як сучасних, так і викопних. Кількість сучасних видів організмів сягає близько 2 млн, серед яких понад 1,5 млн тварин. Приблизно стільки ж відомо викопних видів. Біологи досліджують будову рослин і тварин, їхні життєві функції, спосіб життя та поширення на Землі, їхній історичний розвиток і важливість, шляхи використання тощо. Ці дослідження дають можливість щонайбільше й раціональніше використовувати в інтересах людини корисні форми й усе успішніше знищувати шкідливі. Питання про історичний розвиток органічного світу й походження людини є одними з найважливіших в сучасній біології; вони завжди стояли в центрі боротьби між матеріялізмом та ідеалізмом. Саме розділ біології, що осягає ці питання, зазнавав і зазнає сильних нападок із боку реакційних сил в біології. Біологія нині — складна система наукових дисциплін, кожна з яких має свої завдання, свої методи й об'єкти дослідження. Увесь світ організмів, залежно від ступеня їхньої спорідненості, поділяють на певні групи: типи, класи, ряди, родини, роди, види. Розподіл організмів по групах, або їхню класифікацію, здійснює систематика. Основоположником наукової систематики був К. Лінней. Поділ біології на окремі наукові дисципліни визначають передусім місцем організмів у системі. Своєрідні особливості рослинних і тваринних організмів зумовили насамперед диференціацію двох основних галузей біології — ботаніки, що всебічно вивчає рослини, і зоології — науки про тварин. Чимало розділів ботаніки і зоології нині є самостійними науками. Наприклад, з ботаніки виокремились науки: про бактерії — бактеріологія, про водорості — альгологія, про гриби — мікологія, про імшедь — ліхенологія, про мохи — бріологія та ін. У XX ст. розвинулась вірусологія. Зоологію також поділяють на низку наук, кожна з яких вивчає певну групу тварин. Так, одноклітинних вивчає протозоологія, паразитичні черви — гельмінтологія, раків — карцинологія, павуків — арахнологія, комах — ентомологія, молюсків — малакологія, риб — іхтіологія, земноводних — батрахологія, плазунів — герпетологія, птахів — орнітологія, ссавців — мамаліологія (теріологія). Крім того, розрізняють ще гідробіологію — науку, що вивчає життя організмів у водному середовищі, паразитологію — науку про паразитичні організми та боротьбу з ними. Будову організмів та її зміни в індивідуальному й історичному розвитку досліджує морфологія, яка є базою для розвитку інших біологічних наук. Для вивчення внутрішньої будови організмів морфологія користується методом розтинів та зрізів, тому цей її розділ відомий ще під назвою анатомії. Застосування порівняльного аналізу внутрішніх структур уможливило здійснити низку важливих узагальнень. Без порівняльної анатомії неможливе розв'язання такої важливої проблеми, як еволюція органічного світу. Мікроскопічне дослідження найтоншої будови тіла організмів, недоступної для голого людського ока, здійснює наука про тканини — гістологія. Рівнобіжно з порівняльною анатомією розвинулась порівняльна гістологія. Мікроскопічне дослідження будови клітин привело до розвитку клітинної біології — науки про будову, хімічний склад, фізіологічні властивості та розвиток цієї основної структурної одиниці істот. Морфологічні науки тісно переплітаються з фізіологією, яка вивчає життєві функції організмів, тобто процеси їхньої життєдіяльності (рух, харчування, дихання, кровообіг, виділення, передавання нервового збудження тощо). З фізіологією споріднена біохімія, або фізіологічна хімія, яка досліджує хімічні процеси, що лежать в основі обміну речовин, провадить хімічний аналіз тканин та різних виділень організму. Взаємини і взаємодію організму та довкілля вивчає екологія. Важливим її розділом є ценологія, яка вивчає біоценози. З даних екології і ценології виходить у своїх висновках біогеографія, яку поділяють на фітогеографію (географія рослин) і зоогеографію (географія тварин). Індивідуальний розвиток організмів (онтогенез) поділяють на два етапи — ембріональний (зародковий) і постембріональний (післязародковий). Закономірності ембріонального розвитку вивчає ембріологія, яку, природно, поділяють на ембріологію рослин та ембріологію тварин і людини. Питання спадковості й мінливості організмів досліджує генетика. Еволюційне вчення, або дарвінізм, осягає як загальні закономірності еволюції організмів, так і чинники історичного (філогенетичного) й індивідуального розвитку тварин і рослин. Конкретні шляхи історичного розвитку, спорідненість різних систематичних груп організмів — їхню філогенію вивчає філогенетика. Вельми важливе значення для виявляння спорідненості організмів має палеонтологія, яка досліджує викопних рослин (палеоботаніка) і викопних тварин (палеозоологія) та їхній розвиток протягом усіх геологічних часів. Саме вона дозволяє на підставі документальних даних — скам'янілих залишків викопних організмів — відтворити реальну картину еволюції органічного світу, послідовні етапи розвитку життя на Землі. Аналізуючи складні біологічні явища треба розглядати їх у тісному зв'язку з процесами, що відбуваються в неживій природі. Тому біологія широко користується послугами фізики, хімії, геології та інших природничих наук. Вивчання фізичних закономірностей у біологічних явищах, зокрема впливу радіоактивних речовин на організми, привело до виникнення нових розділів біології — біофізики та радіобіології. Біологічні дисципліни
Дослідження біологіїМетоди дослідженняДо біологічних методів дослідження відносять:
ЦитологіяЦитоло́гія (грец. κύτος — «вмістилище», тут: «клітина» і грец. λόγος — «вчення», «наука») — розділ біології, що вивчає живі клітини, їхні органоїди, будову, функціонування, процеси клітинного розмноження, старіння та смерті. ГенетикаГене́тика (грец. Γενητως — що походить від когось) — наука про закони і механізми спадковості та мінливості. Залежно від об'єкта дослідження класифікують генетику
Залежно від використовуваних методів — наука про генетику, екологічну генетику та інші. Ідеї та методи генетики грають важливу роль в медицині, сільському господарстві, мікробіологічної промисловості і, а також в генетичній інженерії. Генетика як наука з'явилася не дуже давно. 1865 року Грегор Мендель опублікував доповідь «Досліди над рослинними гібридами», з цього і заведено вважати початок науки генетики, а Грегора Менделя за це прозвали «Батьком генетики». ЕкологіяЕколо́гія (грец. Οικος — будинок, житло, господарство, місце проживання, батьківщина і грец. λόγος — поняття, вчення, наука) — наука про відносини живих організмів і їхніх спільнот між собою і з довкіллям. Термін вперше запропонував німецький біолог Ернст Геккель у 1866 році в книзі «Загальна морфологія організмів». Екологія як наука стала дуже популярна в наш час, у зв'язку з погіршенням довкілля. Об'єкти дослідження екології — переважно, системи вище рівня окремих організмів: популяції, біоценози, екосистеми, а також вся біосфера. Предмет вивчення — організація і функціонування таких систем. Головне завдання прикладної екології — розробка принципів раціонального використання природних ресурсів на основі сформульованих загальних закономірностей організації життя. Методи досліджень в екології підрозділяються на
Польові методи являють собою спостереження за функціонуванням організмів у їхньому природному середовищі існування. Історичний метод допомагає на основі даних про сучасний органічний світ та його минуле, пізнати процеси розвитку живої природи. Експериментальні методи включають в себе варіювання різних факторів, що впливають на організми, по виробленій програмі в стаціонарних лабораторних умовах. Метод порівняння дає змогу виявити загальні закономірності в будові і життєдіяльності різних організмів. Методи моделювання дозволяють прогнозувати розвиток різних процесів взаємодії живих систем між собою і з їхнім довкіллям. Біологічна класифікаціяБіологі́чна класифіка́ція — наукова дисципліна, в завдання якої входить розробка принципів класифікації живих організмів і практичне застосування цих принципів до побудови системи. Під класифікацією тут розуміється опис і розміщення в системі всіх живих і вимерлих організмів. Біологічна безпекаБіологі́чна безпе́ка — це збереження функціонування живих систем, їхньої цілісності, біологічних функцій, взаємозв'язків з іншими системами, запобігання широкомасштабної втрати біологічної цілісності, яка може мати місце в результаті інтродукції видів в екосистеми, забруднення довкілля (води, ґрунту, повітря) тощо. Див. такожЦарства
Примітки
Література
Посилання
|