Науки возникают не сами по себе, не потому, что их кто-то выдумывает просто «из интереса». Любая наука появляется в результате необходимости решения человечеством тех или иных задач, вставших в процессе его развития. Биология не исключение, она тоже возникла в связи с решением очень важных для людей проблем. Одной из них всегда было более глубокое постижение процессов в живой природе, связанных с получением пищевых продуктов, т.е. знание особенностей жизни растений и животных, их изменение под воздействием человека, способов получения надежного и все более богатого урожая. Решение этой проблемы – одна из фундаментальных причин развития биологии.
Другая, не менее важная причина - это изучение биологических особенностей человека. Человек – продукт развития живой природы. Все процессы нашей жизнедеятельности подобны тем, которые происходят в природе. И поэтому глубокое понимание биологических процессов служит научным фундаментом медицины. Появление сознания, означающее гигантский шаг вперед в самопознании материи, тоже не может быть понято без глубоких исследований живой природы, по крайней мере, в 2-х направлениях – возникновение и развитие мозга как органа мышления (до сих пор загадка мышления остается неразрешенной) и возникновение социальности, общественного образа жизни.
Увеличение производства продуктов питания и развитие медицины – важные, но не единственные проблемы, определявшие развитие биологии как науки на протяжении тысячелетий. Живая природа является источником многих необходимых для человечества материалов и продуктов. Нужно знать их свойства, чтобы правильно использовать, знать, где искать их в природе, как получать. Во многом исходным источником таких знаний является биология. Но и этим не исчерпывается значение биологических наук.
В XXI в. население Земли настолько возросло, что развитие человеческого общества стало определяющим фактором развития биосферы Земли. К настоящему времени выяснилось, что живая природа не только источник пищи и множества необходимых продуктов и материалов, но и необходимое условие существования самого человечества. Наши связи с ней оказались гораздо более тесными и необходимыми, чем это считали еще в начале ХХ в.
Например, воздух казался таким же неиссякаемым и постоянным ресурсом природы как, скажем, солнечный свет. На самом деле это не так. Тот качественный состав атмосферы, к которому мы привыкли, с его 20, 95% кислорода и 0,03% углекислого газа – производное деятельности живых существ: дыхания и фотосинтеза растений, окисления отмершего органического вещества. Кислород воздуха возникает только в результате жизнедеятельности растений. Главные фабрики кислорода – тропические леса и океанские водоросли. Но уже сегодня, как показывают наблюдения, количество СО2 в атмосфере возникает в результате освобождения огромного количества углерода при сгорании нефти, газа, угля, древесины, а также других антропогенных воздействий. Это значит, что мы живем уже за счет запасов О2, накопленных в прошлом, на протяжении миллионов лет эволюции живых существ на планете.
Та вода, которую мы пьем, точнее - чистота этой воды, ее качество тоже определяется в первую очередь живой природой. Наши очистные сооружения лишь завершают тот огромный процесс, который незримо для нас происходит в природе: вода в почве или водоеме многократно проходит через тела мириадов беспозвоночных, фильтруется ими и, освобождаясь от органических и неорганических остатков, становится такой, какой мы знаем ее в реках, озерах и ключах.
Проблема качества воздуха и воды – одна из экологических проблем, а экология – биологическая дисциплина, хотя современная экология давно перестала быть только ею и включает в себя много самостоятельных разделов, зачастую принадлежащих к разным научным дисциплинам.
Таким образом, качественный состав и воздуха, и воды зависит от жизнедеятельности живых организмов. Следует добавить, что и плодородие почвы – основа урожая – результат жизнедеятельности обитающих в почве живых организмов: огромного числа бактерий, беспозвоночных, водорослей.
Человечество не может существовать без живой природы. Отсюда жизненно необходимо сохранять ее в «рабочем состоянии». К сожалению, это не так просто сделать. В результате освоения человеком всей поверхности планеты, развития сельского хозяйства, промышленности, вырубки лесов, загрязнения материков и океанов все большее число видов растений, грибов, животных исчезает с лица Земли. Исчезнувший вид восстановить невозможно. Он является продуктом миллионов лет эволюции и обладает уникальным генофондом. В нашей стране один вид позвоночных животных исчезает в среднем за 3, 5 года. Как изменить эту тенденцию и вернуться на эволюционно оправданный путь постоянного увеличения общей «суммы жизни», а не ее уменьшения? Эта проблема касается всего человечества, но решить ее без работы биологов невозможно.
В данный момент особенно быстро развиваются молекулярная биология, биотехнология и генетика. Недавно проведенный в Англии опрос общественного мнения показал, что из всех наук наибольшее впечатление на британцев произвели достижения генетики (более 50% опрошенных). Наибольшее беспокойство в связи с развитием науки также вызвала генетика. Все остальные науки заинтересовали менее 10% населения. На международной генетической конференции, посвященной 50-летию открытия двойной спирали ДНК, проходившей с 10 по 14 марта 2003 года в английском городе Ньюкасл Апон Тайм, обсуждались проблемы биоэтики, ДНК-идентификации и т.п.
Не надо думать, что биологами в классических областях науки – зоологии, ботанике, морфологии, физиологии, систематике и других – все уже сделано. Работы тут еще очень много. Научно описано менее половины населяющих нашу планету организмов – всего около 4, 5 млн. видов, а по некоторым расчетам, не более трети или даже четверти их. Даже в нашей стране, расположенной в основном в умеренной климатической зоне, не отличающейся многообразием органических форм, ученые открывают десятки новых видов (в основном беспозвоночных).
В странах с высоким приростом населения и интенсификацией хозяйства (да и в других странах тоже) нужно заниматься экономией природных ресурсов и их возобновлением – естественно, это тоже задача биологов.
Список литературы
Энциклопедический словарь юного биолога. М.: Педагогика, 1986.
Энциклопедия «Экология». М.: Аванта+, 2001.
Журнал «Химия и жизнь», №7-8, 2003.
С различными проявлениями знаний основ биологии человек как отдельная особь и как биологический вид сталкивается с момента своего рождения. Рождаясь, человеческий детеныш (правда, не только человеческий), порой лучше чем собственные родители знает, что принесет его организму пользу, а что – вред. И хотя зачастую, подобные знания списываются на чисто рефлекторно-интуитивные, некоторые их аспекты человек сохраняет всю свою жизнь. К таким знаниям относятся такие как знания биологических ритмов, пищевой ценности некоторых продуктов, интуитивное знание в период болезни о пищевом режиме. Подобные рефлекторные знания мы наблюдаем у многих домашних животных, использующих различные травы для восстановления и лечения организма при многих патологических состояниях.
Подобное поведение можно наблюдать и на ранних стадиях становления человека как вида. На заре своего развития биологические знания были для человека способом выжить как биологический вид. С усложнением психофизического и социального развития и появлением интеллекта роль биологических знаний несомненно возрастает. Это связанно с тем фактором что в тот период своего исторического развития существования человека и как вида, и как социума зависело только от условий окружающей среды, как абиотического (температура, давление, влажность, рельеф, климат), так и биологических (биологическое разнообразие и численность животных и растений, биология и экология конкретного вида биоресурсов).
Для нормального и продуктивного существования человека как биологического вида, а так же для дальнейшего его развития как в биологическом, так и в социальном аспекте, требовалось накопление и передача следующим поколениям знаний знания об окружающей среде, качестве и количестве пищевых ресурсов. Занимаясь охотой и собирательством, человек должен был знать повадки животных, характер их пищевой ценности, различать съедобные и ядовитые растения, использовать лекарственные растения.
Перевод слова «Биология» - как «наука о жизни» полностью оправдывает себя, - это наука о том как жить нам, и о том как живут рядом с нами. Некоторые представления о подобных знания доисторического человека дошли до нас в виде наскальных рисунков.
Древнейшими цивилизациями, какими в настоящее время признаны цивилизации Китая, Месопотамии и Египта были накоплены сведения о множестве видов растений, их лекарственных и других свойствах растений и животных, о способах одомашнивания многих видов животных.
Философы величайших из древних цивилизаций – Древнегреческой – стали основоположниками не только описательной, но и систематизирующей биологии. Греческие философы, живущие еще в 4 и в5 веках до нашей эры, в своих трудах выдвигали различные теории о происхождении растений и животных. Аристотель в своих сочинениях достаточно точно описал многие виды животных и растений. Он описал развитие эмбриона цыпленка, размножение акул и пчел, выдвинул первую идею эволюции животного мира, предложил «лестницу природы», согласно которой, растения и животные постепенно изменяясь под воздействием внутреннего стремления к совершенству, двигаются вверх в своем развитии к более сложной и совершенной организации.
Другой греческий ученый Галлей, ставший основоположником современной медицины, изучал процессы происходящие в организме. Для этого он первый начал использовать подопытных животных. Будучи первым физиологом-эксперементатором, он изучил некоторые функции головного мозга. Долгие тринадцать веков он оставался главным авторитетом в анатомии, хотя в его работах множество ошибок, так как он описывал строение человеческого организма, а для вскрытия использовал свиней и обезьян.
Следующим всплеском в развитии наук, и том числе биологии, стала эпоха Возрождения, ознаменовавшиеся работами таких ученых как Роджер Бэкон, Альберт Великий, Леонардо да Винче.
Профессор Падуанского университета Андрей Везалий впервые производил вскрытие человеческих трупов, делал описания увиденного и обнаружил неточности в работах Галлея. Он подчеркивал, что для понимания происходящих процессов и явлений необходимо опираться на собственные наблюдения и суждения, а не на мнения авторитетов. Такое вольнодумство и пренебрежение авторитетами в то время стоило ему профессорской кафедры.
Основоположником изучения процессов кровообращения стал английский врач Ульям Гарвей, опубликовавший свой трактат о кровообразовании и кровообращении. По мнения Галлея кровь образуется в печени из пищи, откуда попадает во все органы тела и полностью там используется. Предполагалось, что в сердце отсутствует мышечная ткань, и что оно пассивно расширяется под действием тока крови. Гарвей на основе собственных наблюдений описал процесс наполнения кровью предсердий и выталкивание ее в результате сокращений мышечной ткани предсердий. Он доказал, что кровь вытекает из артерии толчками, ритм которых соответствует ударам сердца. На основе этих наблюдений Гарвей предположил, что кровь оттекает от сердца по артериям и возвращается к нему по венам. Подобные исследования положили начало развитию новой науки – физиологии, изучающей функции отдельных органов и систем.
Изобретение и изготовление микроскопа открыло новые горизонты для исследований. Роберт Гук, Марчелло Мальпиги, Антонии Ван Ливенгук и Ян Сваммердам исследовали строение тканей животных и растений. При помощи микроскопа с увеличением в 30 раз Гук обнаружил ячеистое строение среза пробки, назвав увиденные образования клетками. Ливенгу, используя микроскоп с увеличением в 270 раз, описал сперматозоиды человека, бактерий, простейших и ядра в клетках крови.
В средние века, в эпоху воинствующего Христианства и Инквизиции, особо жестокими гонениями подвергались ученые, посягнувшие на мысль о божественной сущности человека, о бренности бытия, где не место знаниям, способным продлить человеческий век и идущие в разрез с «божьей волей». Тем ценней для потомков знания, ценой за которые стала не одна человеческая жизнь и судьба.
В данный период в развития биологии происходило накопление фактических данных, и он получил название описательного этапа.
Следующий этап, получивший название систематический ознаменован созданием системы живого Карла Линнея, который кроме предложенной классификации растений и животных предложил использовать единую бинарную (двойную, состоящую из родового и видового названия) номенклатуру растений и животных, которая используется и по сей день.
Важным вкладом в развитие теоретической биологии, а так же закладкой новой науки – эмбриологии, стали работы Карла Бэра. Закон, сформулированный им, и по сей день является одним из основополагающих не только в эмбриологии, но и лег в основу эволюционного учения.
Накопление достаточного количества фактических данных и начало их теоретического осмысления ставило перед учеными еще более глобальные вопросы, а именно вопрос о становлении и развитии видов. Во многих работах еще с древнейших времен пытались дать свое объяснение данного вопроса, но наиболее значимыми теориями о происхождении видов и движущих силах эволюции были даны Жаном Батистом Ламарком и Чарльзом Дарвиным.
19 век был очень щедрым на открытия в различных отраслях науки, и биология не стала исключением. Кроме уже упомянутых выше, следует отметить появление клеточной теории, открытия законов наследственности, появление такой науки как микробиология и многие другие важнейшие открытия.
20 век стал веком величайших достижений науки, и толчком к переходу на новую ступень исследовательской деятельности стало применение физических и химических методов исследования в биологии. Так на стыке наук появляются биохимия, молекулярная биология, биофизика, радиобиология и многие другие. Самостоятельной наукой становится экология, ставшая в дальнейшем так же синтетической отраслью знания.
Невозможно переоценить значения биологических знаний для современного человека. Развитие любой науки открывает перед человеком новые горизонты, позволяет значительно улучшить качество собственной жизни и по достоинству оценить то, что дает человеку окружающей его мир. Область применения биологических знаний огромен. Он затрагивает практически все отрасли жизни, от элементарно- бытовых, до космических.
Теоретическое, гуманитарное и практическое значение общей биологии.
Биология - совокупность наук о жизни, о живой природе (греч. Bios - жизнь, logos - учение). Современная биология - очень разнообразная и развитая
область естествознания. Различают ряд частных биологических наук по объектам исследования, такие как зоология (о животных), ботаника (о растениях), микробиология (о бактериях), вирусология (о вирусах), и другие, еще более мелкие подразделения (орнитология - о птицах, ихтиология - о рыбах, альгология - о водорослях и т.д.). Другое подразделение биологических наук – по уровням организации и свойствам живой материи: молекулярная биология и биохимия (химические основы жизни), генетика (наследственность), цитология (клеточный уровень), эмбриология, биология развития (индивидуальное развитие организмов), анатомия и физиология (строение и принципы функционирования организмов), экология (взаимоотношения организмов с окружающей средой), теория эволюции (историческое развитие живой природы).
Живой мир очень многообразен. Существует около 2 млн видов животных, около 500 тыс. видов растений, сотни тысяч грибов, тысячи видов и еще больше штаммов (разновидностей) бактерий. Многие виды еще не описаны. Структурная сложность, типы питания, жизненные циклы, исторический возраст этих групп организмов очень сильно различаются (сравните хотя бы организацию и образ жизни человека и его домашних спутников - таракана, комнатного растения, микробов и вирусов). Но все организмы должны иметь нечто общее, что отличало бы их от неживой природы. Это - обмен веществ и энергии, способность к размножению и развитию, изменчивость и адаптивная эволюция. Выявлением и характеристикой этих общих свойств живых организмов и их системных комплексов с неживой природой занимается так называемая общая биология . По сути перед общей биологией стоит задача познать сущность жизни, ответить на вопрос - что есть жизнь. Для чего это нужно?
Значение общей биологии.
Теоретическое и гуманитарное значение общей биологии состоит прежде всего в формировании материалистического мировоззрения.
Основной вопрос философии - о соотношении материи (бытия) и сознания - по сути вопрос биологический. От выбора позиции (что первично - материя или сознание) складывается либо материалистическое, либо идеалистическое понимание природы и общества, формируются принципиально разные подходы в пользовании объектами природы, в оценке социальных явлений, в выработке политических стратегий. К сожалению, многие политики и даже философы с необыкновенной легкостью отдают свои предпочтения различным (часто просто модным) идеалистическим построениям, порой даже не задаваясь вопросом о том, что такое материя. Развитие реальной демократии и свободы совести в нашей стране породили волну совершенно неосмысленного обращения людей к мистике, астрологии и прочим маргинальным проявлениям культуры. В то время как огромный массив накопленных реальных научных знаний остается для большинства населения неизвестным и невостребованным. Задачи средней школы в этом плане выполняются с низкой эффективностью. Поэтому общее естественнонаучное просвещение студентов различных специальностей стало актуальной задачей современного образования именно в плане становления научного мировоззрения.
Другая задача биологии состоит в формировании у современного человека экологического мышления, суть которого заключается в осознании себя частью природы и понимании необходимости охранять и рационально использовать природные ресурсы. Актуальность задачи несомненна, если учесть, что по некоторым прогнозам нынешние темпы и технологии промышленного освоения Земли уже через 50-100 лет приведут к необратимым изменениям среды обитания человечества. Это означало бы постепенное вымирание человека и большинства других объектов живой природы как биологических видов (что случилось, например, с динозаврами) и, в лучшем случае, замещение современных экологических сообществ новыми, более приспособленными к измененной среде обитания. Таким образом, понимание основ биологии и экологии необходимо каждому человеку и в особенности его технократической, гуманитарной и политической элите с целью сохранения и устойчивого развития биосферы Земли.
Практическое значение биологии состоит в том, что она является научной основой всех технологий производства продовольствия.
Возможности экстенсивного воспроизводства продуктов питания на Земле практически исчерпаны. Целинные земли России и Казахстана, освоенные в 50-е и 60-е годы нашего столетия, явились чуть ли не последними резервами пахотных земель. Огромные площади ежегодно выводятся из сельскохозяйственного использования в результате их засоления, опустынивания, превращения в дно искусственных водоемов при строительстве гидроэлектростанций. По этим причинам современное сельское хозяйство обречено развиваться на основе интенсивных технологий. Простое возделывание овощей или пшеницы, выращивание скота, птицы и т.п. требует знания условий и динамики их размножения и роста, особенностей минерального и органического питания, совместимости с другими культурами,
Совершенно особое гуманитарно-практическое значение имеет биология как теоретическая основа медицины. Причины и механизмы большинства патологий (болезней) кроются в нарушениях работы генов и их продуктов -
клеточных белков. Понять эти причины и механизмы - значит наполовину решить и проблему их устранения или лечения больного человека. Взаимодействие клеток с вирусами, сожительство с бактериями, формирование иммунитета к новым и новым антигенам, возникновение неконтролируемого ракового роста клеток, молекулярная природа памяти, развитие наркозависимости, причины старения... - это огромный и нескончаемый перечень проблем, решаемых сегодня медико-биологической наукой.
Отдельной главой стоит производство современных лекарств, в котором химики-фармацевты все более уступают место молекулярно-клеточным биологам.
Геннно-клеточные инженерные технологии способны дать экологически и генетически чистые лекарства, а пересаженные гены могут вообще устранить хроническую болезнь, например, сахарный диабет.
В последние годы впрямую встала и проблема искусственного производства человека. Искусственное оплодотворение (при необходимости преодолеть мужское бесплодие) - давно и успешно решаемая задача. Но появилась принципиально новая технология зачатия и размножения путем клонирования потомства вообще без мужских половых клеток. Пока это сделано на животных (в Японии с 1990 г. выводят клонированных коров, в Великобритании получена знаменитая овечка по кличке Долли), но и в отношении человека методических препятствий для клонирования уже нет. Зато возникает масса чисто гуманитарных, этических и даже юридических проблем, решать которые можно имея хотя бы общее понимание биологического существа дела.
Двадцать первый век — это век биологии, пришедшей на смену веку физики. Биология стала не только фундаментальной наукой о жизни во всех ее проявлениях, но и частью человеческой культуры и духовности общества, которая существенно влияет на все области деятельности человека. Значение современной биологии, являющейся целой системой наук о жизни, о биосистемах, трудно переоценить. Биологические открытия генетического кода, механизмов искусственного синтеза, рекомбинации и переноса генов, биосинтеза белков, стволовых клеток способны изменить медицину, сельское хозяйство, промышленность и охрану природы и обеспечить решение глобальных проблем человечества.
Проблема — это сложная задача, которая требует решения, но его способы и возможный результат неизвестны. Решение научных проблем приводит к научным открытиям. Какие проблемы человека из перечисленных могут быть решены с помощью биологических знаний?
Основные глобальные проблемы человечества:
- Геополитические (проблемы войны и мира, терроризма)
- Экологические (уменьшение запасов биоресурсов и т.д.)
- Демографические (например, изменение численности населения )
- Социальные (проблемы здравоохранения, образования)
- Экономические (энергетические, сырьевые непродовольственные)
Основными направлениями современных биологических исследований являются:
- изучение механизмов регуляции процессов на всех уровнях организации живого с целью познания закономерностей жизни;
- изучение законов существования и развития биосферы с целью установления гармоничных отношений между природой и обществом;
- исследование биологических процессов с целью конструирования на их основе новых биологических и технических систем;
- изучение влияния условий космоса на организм для выяснения механизмов адаптации живых существ к действиям космических факторов;
- исследования биологических процессов и объектов с целью использования знаний для биотехнологического производства лекарств, пищевых продуктов, сырья, использования солнечной энергии, добыча экологически чистого топлива, электроэнергии, охраны природы, определения возможностей использования пищевых продуктов из генетически модифицированных организмов;
- исследования механизмов деятельности мозга с целью познания закономерностей регуляции процессов мышления, памяти, эмоций и т.д.;
- изучение механизмов наследственности и изменчивости с целью разработки методов раннего диагностирования и излечения наследственных болезней человека, лечение новых инфекционных болезней, исследования заболеваний растений и механизмов фитоиммунитета;
- изучение молекулярных и клеточных реакций организмов на глобальные катастрофические изменения климата на планете;
- изучение закономерностей старения живых существ для увеличения продолжительности жизни и решения проблем долголетия человека.
Итак, XXI век является веком биологии, так как основные глобальные проблемы могут быть решены с помощью биологических знаний.
Связь биологии и экологии
Экология (от греч. οἶκος — дом, λόγος — наука) — это наука о взаимосвязи живого между собой и с окружающей средой. Экология возникла как сугубо биологическая наука, но в наше время она превратилась в науку о фундаментальных свойства экосистем и их компонентов. Одним из первых, кто начал рассматривать экологию как узкую биологическую научную дисциплину, а как междисциплинарную науку, был выдающийся зоолог и эколог Одум (1913-2002). В научном труде «Основы экологии» (1953) ученый предложил новую структурную организацию , центральное место в которой отведено экосистемам. Новая концепция Одума стала настоящей революцией в экологии.
Современная экология является междисциплинарной самостоятельной наукой, связанной со многими другими науками и прежде всего с биологией. Экологические знания необходимы для исследований по ботанике, зоологии, физиологии, морфологии, систематики, биогеографии, эволюционной биологии, генетики, биотехнологии, поскольку биологические системы — это открытые системы, которые взаимосвязаны с окружающей средой триединым потоком веществ, энергии и . При этом экология является биологической наукой из-за того, что исследует биологические системы и их свойства.
На современном этапе развития общества биологические и экологические исследования объединяет общая и чрезвычайно актуальная цель: предоставить общую картину функционирования природы и определить место и роль человека в природных процессах. Само существование живой природы на нашей планете и процветания человеческого общества зависят от того, насколько быстро будут раскрыты закономерности существования экосистем и биосферы в целом.
Итак, характер междисциплинарных связей биологии и экологии на современном этапе развития общества определяется необходимостью решения глобальных проблем человечества.
Каково значение биологических знаний для человека?
Биологическое познания является организованной деятельностью в соответствии с целями и задачами, результатом которой являются новые знания о живой природе. Для накопления и обработки знаний биология использует такие понятия, как научный факт, гипотеза, теория, закон. Сложность проявлений жизни предопределяет использование самых разнообразных методов биологии, физики, химии, географии, математики. Среди основных методов выделяют сравнительно-описательный, экспериментальный, мониторинг, моделирование и статистический метод.
Для проведения исследований природы советовал: «Изучая движения , не забудь из каждого найденного факта сделать вывод для практики, чтобы твоя наука не осталась невостребованной». Сейчас из всех естественных наук именно биологические исследования имеют огромное практическое и научное значение в жизни человека и общества. Прежде всего биологические исследования важны для таких отраслей деятельности человека, как:
Итак, XXI век является веком биологии еще и потому, что нет такой области практической деятельности человека, для которой исследования и достижения современной биологии не имели бы никакого значения.
1. Химический состав . Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и неживые, но в организмах есть молекулы веществ, характерных только для живого (нуклеиновые кислоты, белки, липиды).
2. Дискретность и целостность . Любая биологическая система (клетка, организм, вид) состоит из отдельных частей, т.е. дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему (например, в состав организма входят отдельные органы).
3. Структурная организация . Все живые системы - это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды.
4. Раздражимость и движение . Все живое реагирует на внешние воздействия благодаря свойству раздражимости . Например, растения реагируют на раздражители в виде тропизмов (изменения направления роста по направлению к свету). Животные отвечают на воздействие движением (убегают при виде опасности, движутся к пище и т.п.).
5. Саморегуляция и гомеостаз . Действие раздражителей внешней среды приводит к изменению состояния организма. Способность организма противостоять воздействиям среды обеспечивается гомеостазом. Гомеостаз – постоянство внутренней среды организма. Гомеостаз поддерживается координированной деятельностью клеток, тканей и органов организма, что является признаком саморегуляции.
6. Обмен веществ и энергии . Живые организмы – открытые системы, обменивающиеся веществом и энергией с окружающей средой.
7. Самовоспроизведение и самообновление . Самовоспроизведение реализуется через разные формы размножения (бесполое и половое). Самообновление – процесс создания новых клеток и уничтожения лишних в одном организме.
8. Живому организму свойственна наследственность, которая обеспечивается свойствами молекулы ДНК. При этом могут возникнуть нарушения, которые ведут к изменению признаков у потомков - изменчивости .
9. Рост и развитие . Организмы наследуют генетическую информацию о развитии тех или иных признаков от своих родителей. Это происходит во время индивидуального развития – онтогенеза . На определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма – увеличение размеров за счет биосинтеза новых молекул и увеличения количества клеток. Рост сопровождается развитием – необратимым процессом изменений с момента рождения до смерти.
10. Эволюция . Эволюция – процесс развития и изменения жизненных форм, характеризуется повышением уровня организации представителей последующих поколений по сравнению с предшествующими поколениями.
4. Практическое значение биологии
Биологические знания крайне важны потому, что биология служит теоретической основой для многих научных и прикладных направлений – медицины, сельского хозяйства, биотехнологии и др.
Еще Гиппократ отмечал: «Необходимо, чтобы каждый врач понимал природу». Во всех медицинских науках используются биологические знания. Например, достижения молекулярной биологии, биохимии и микробиологии позволяют бороться с разными заболеваниями человека на клеточном уровне. Так, микробиологическая промышленность производит многие антибиотики, помогающие бороться с разными заболеваниями человека.
Знание законов генетики даёт возможность получать новые высокопродуктивные сорта растений, породы животных. Знание экологии промысловых видов животных (например, рыбы) позволяет планировать нормы их отлова, не снижающие естественную продуктивность. Большое внимание в последние годы уделяется созданию генетически модифицированных организмов, в том числе продуктов питания (соя, томаты, картофель и др.). По сравнению с исходными формами они более урожайны, устойчивы к болезням и пр. При участии биологов проводятся мероприятия по интродукции (поселение в новые местообитания) и акклиматизации растений и животных.
Наблюдая за состоянием растений и животных, биологи оценивают экологическую ситуацию в конкретном регионе, давая оценку среде обитания человека.
Роль биологии в современном обществе
Роль биологии в современной действительности переоценить трудно, ведь она подробно изучает жизнь человека во всех ее проявлениях. В настоящее время эта наука объединяет такие важные понятия, как эволюция, клеточная теория, генетика, гомеостаз и энергия. В ее функции входит исследование развития всего живого, а именно: строение организмов, их поведение, а также отношения между собой и взаимосвязь с окружающей средой.
Значение биологии в жизни человека становится понятным, если провести параллель между основными проблемами жизнедеятельности индивида, например, здоровьем, питанием, а также выбором оптимальных условий существования. На сегодняшний день известны многочисленные науки, которые отделились от биологии, став не менее важными и самостоятельными. К таким можно отнести зоологию, ботанику, микробиологию, а также вирусологию. Из них трудно выделить наиболее значимые, все они представляют собой комплекс ценнейших фундаментальных знаний, накопленных цивилизацией.
В этой области знаний работали выдающиеся ученые, такие, как Клавдий Гален, Гиппократ, Карл Линней, Чарльз Дарвин, Александр Опарин, Илья Мечников и многие другие. Благодаря их открытиям, особенно изучению живых организмов, появилась наука морфология, а также физиология, которая собрала в себе знания о системах организмов живых существ. Неоценимую роль в развитии наследственных заболеваний сыграла генетика.
Биология стала прочным фундаментом в медицине, социологии и экологии. Важно, что эта наука, как и любая другая, не статична, а постоянно пополняется новыми знаниями, которые трансформируются в виде новых биологических теорий и законов.
Роль биологии в современном обществе, а особенно в медицине, бесценна. Именно с ее помощью были найдены способы лечения бактериологических и быстро распространяющихся вирусных заболеваний. Каждый раз, когда мы задумываемся над вопросом о том, какова роль биологии в современном обществе, вспоминаем, что именно благодаря героизму медиков-биологов исчезли с планеты Земля очаги страшных эпидемий: чумы, холеры, брюшного тифа, сибирской язвы, оспы и других не менее опасных для жизни человека заболеваний.
Можно смело утверждать, опираясь на факты, что роль биологии в современном обществе растет непрерывно. Невозможно себе представить современную жизнь без селекции, генетических исследований, производства новых продуктов питания, а также экологичных источников энергии.
Основное значение биологии состоит в том, что она представляет собой фундамент и теоретическую базу для многих перспективных наук, например, таких, как, генетическая инженерия и бионика. Ей принадлежит великое открытие – расшифровка генома человека. Такое направление, как биотехнология, было также создано на основе знаний, объединенных в биологии. В настоящее время именно такого характера технологии позволяют создавать безопасные лекарства для профилактики и лечения, которое не наносит вреда организму. В результате удается увеличить не только продолжительность жизни, но и ее качество.
Роль биологии в современном обществе заключается и в том, что есть такие сферы, где ее знания просто необходимы, например, фармацевтическая промышленность, геронтология, криминалистика, сельское хозяйство, строительство, а также освоение космоса.
Нестабильная экологическая обстановка на Земле требует переосмысления производственной деятельности, а значение биологии в жизни человека переходит на новую ступень. С каждым годом мы становимся свидетелями широкомасштабных катастроф, которые поражают как беднейшие государства, так и высокоразвитые. Во многом они вызваны ростом населения планеты, неразумным использованием источников энергии, а также существующими экономическими и социальными противоречиями в современном обществе.
Настоящее нам четко указывает, что само дальнейшее существование цивилизации возможно только при наличии гармонии в окружающей среде. Только соблюдение биологических закономерностей, а также повсеместное использование прогрессивных биотехнологий на основе экологического мышления позволит обеспечить естественное безопасное сосуществование всем без исключения жителям планеты.
Роль биологии в современном обществе выражается в том, что она в настоящее время трансформировалась в реальную силу. Благодаря ее знаниям возможно процветание нашей планеты. Именно поэтому на вопрос о том, какова роль биологии в современном обществе, ответ может быть таким – это заветный ключ к гармонии между природой и человеком.
Значение биологии в медицине. Связь биологии с медициной
Медицина XXI века практически полностью основана на достижениях биологии. Группы ученых, которые занимаются такими отраслями науки, как генетика, молекулярная биология, иммунология, биотехнология, вносят свой вклад в развитие современных методов борьбы с заболеваниями. Это и доказывает связь биологии с медициной.
Биология играет большую роль в развитии медицины
Современные биологические открытия позволяют человечеству выйти на принципиально новый уровень в развитии медицины. Например, японские ученые смогли выделить и размножить естественным путем стволовые клетки, полученные из тканей обычного среднестатистического мужчины. Подобные открытия, несомненно, могут повлиять на медицину будущего.
Экспериментальная биология и медицина тесно связаны. Из отраслей биологии это касается не только генетики, молекулярной биологии или биотехнологии, но и таких фундаментальных направлений как ботаника, физиология растений, зоология и, конечно же, анатомия и физиология человека. Глубокие исследования новых видов растений и животных могут дать толчок к открытию безвредных, природных способов борьбы с заболеваниями. Открытия в области анатомии и физиологии способны привести к качественному улучшению процесса лечения, реабилитации или проведения операций.
Проблемы медицины
Современный уровень медицины принципиально отличается от такового, существовавшего 20-30 лет назад. Уменьшилось число детской смертности, увеличился период продолжительности жизни. Но все же сегодня некоторые вопросы не под силу решить даже лучшим врачам.
Возможно, главной проблемой современной медицины является финансирование. Открытие новых препаратов, создание протезов, выращивание органов и тканей – все это требует фантастических затрат. Эта проблема касается и самих пациентов. Большинство сложных хирургических операций требует крупную сумму денег, а некоторые препараты забирают практически всю месячную зарплату. Развитие биологии и открытия во многих ее областях может привести к качественному скачку в медицине, которая станет дешевле, но вместе с тем и совершеннее.
Фундаментальная медицина и биология
Значение биологии в медицине нельзя переоценить: простейшие операции требуют высоких умений в области практической анатомии. Знать строение человека, функции органов, расположение каждого сосуда и нерва – все это является неотъемлемой частью обучения в любом медицинском университете.
Хирургия – это лишь одно из направлений современной медицины. Благодаря многочисленным открытиям в области биологии, человек может получить специализированное и профессиональное лечение. Врач-хирург с помощью новейшего оборудования способен провести высокоуровневые операции, в том числе трансплантации органов и тканей. Уже в 2009 годы была проведена первая операция по пересадке сердца и почки. Все это было достигнуто с помощью открытий ученых-биологов, поэтому роль биологии в медицине неоспорима.
Генетика в медицине
Большое значение биологии в медицине также связано с изучением наследственных заболеваний человека. Изучая передачу генов из поколения в поколение, ученые смогли открыть ряд генетических заболеваний. Сюда же относят и наиболее опасные из них: синдом Дауна, муковисцидоз, гемофилию.
Сегодня стало возможным предсказать появление генетических заболеваний у ребенка. Если некая пара хочет проанализировать, возможно ли появление подобных болезней у их детей, они могут обратиться в специальные клиники. Там, изучив генеалогическое древо родителей, могут высчитать процент появления отклонений у малыша.
Секвенирование генома человека
Прочитать геном человека – одна из важнейших задач современной биологии. Она была решена уже к 2008 году, однако свойства этого генома окончательно не изучены. Предполагается, что в будущем можно будет перейти на персональную медицину с использованием индивидуального паспорта генома человека. Почему так важно узнать генетическую последовательность?
Каждый человек – это индивидуальный организм. Препарат, который способен вылечить заболевание у одного человека, может вызвать побочное воздействие у другого. Сегодня врачи не могут точно предугадать, возникнут ли негативные последствия при воздействии того или иного антибиотика, лекарства. Если геном каждого человека полностью расшифруют, курс лечения будет подобран индивидуально для каждого пациента. Это не только повысит эффективность терапии, но и поможет избежать побочного воздействия препаратов.
Секвенирование генома бактерий, растений и животных уже сегодня приносит свои плоды. Современные ученые-биологи способны использовать гены других организмов в собственных целях. Здесь роль биологии в медицине обусловлена тем, что полезные для человека гены могут помочь при лечении множества заболеваний. Так, бактерии, синтезирующие природный инсулин, уже не выдумка. Более того, производство инсулина проводится в промышленных масштабах на специальных фабриках, где бактерии специально культивируются, а их штаммы используются для получения нужного гормона. В итоге человек, который болен сахарным диабетом, может поддерживать нормальную жизнедеятельность.
Биотехнологии – будущее медицины
Биотехнология – это молодая и вместе с тем одна из важнейших отраслей биологии. На современном этапе развития медицины уже открыто множество способов борьбы с заболеваниями. Среди них - антибиотики, лекарственные препараты животного и растительного происхождения, химические препараты, вакцины. Однако существует проблема, при которой с течением времени эффективность некоторых антибиотиков и лекарств уменьшается. Связано это с тем, что микроорганизмы, особенно бактерии и вирусы, постоянно мутируют, приспосабливаясь к новым методам борьбы с препаратами.
Биотехнологии в будущем позволят изменять структуру веществ, создавая новые виды медикаментов. К примеру, можно будет осуществить конформационное изменение молекулы пенициллина, в результате чего мы получим другое вещество с теми же свойствами.
Опухолевые заболевания – это острая проблема современной медицины. Борьба с раковыми клетками является целью первостепенной важности для ученых по всему миру. На сегодняшний день известны такие вещества, которые способны подавлять развитие опухоли. К ним относятся блеомицин и антрациклин. Однако главная проблема состоит в том, что использование таких препаратов может привести к нарушению и остановке работы сердца. Считается, что изменение строения блеомицина и антрациклина избавит от нежелательного воздействия на организм человека. Это только подтверждает большое значение биологии в медицине.
Использование стволовых клеток
Сегодня многие ученые считают, что стволовые клетки – это путь к вечной молодости. Связано это с их специфическими свойствами.
Стволовые клетки способны дифференцироваться абсолютно в любые клетки и ткани организма. Они могут дать начало клеткам крови, нервным клеткам, костным и мышечным клеткам. Зародыш человека полностью состоит из стволовых клеток, что объясняется необходимостью в постоянном делении и построении систем органов и тканей. С возрастом количество стволовых клеток в организме человека уменьшается, что является одной из причин старения.
При трансплантации органов и тканей существует проблема отторжения чужеродных клеток организмом. Это может привести порой к летальному исходу. Чтобы избежать подобной ситуации, ученые сделали попытку выращивания органов из стволовых клеток человека. Такой способ открывает огромные перспективы для трансплантологии, т. к. органы, синтезированные из клеток пациента, не будут отторгаться его организмом.
Биология в современной медицине
Качественное лечение заболеваний напрямую зависит от достижений в области биологии. Огромное значение биологии в медицине также объясняется тем, что современные отрасли науки направлены на совершенствование методов борьбы с болезнями человека. Уже в недалеком будущем человек сможет вылечиться от рака, СПИДа, диабета. Генетические заболевания можно будет обойти еще в младенчестве, а создание идеального человека уже не будет выдумкой.
Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия. 1969-1978.
Значение биологии в жизни человека
Люди помогите найти сайт где красиво расписан этот вопрос.
Если кто-то понимает украинский язык, желательно на украинском.
Мила
Биология является теоретической базой медицины, охраны природы и рационального природопользования и приобретает все большее и большее значение в научно-техническом прогрессе как новая производительная сила. Она создает новую технологию – биологическую, которая является предпосылкой новой индустриальной революции. Биологическая культура является частью общей культуры человека. Она проявляется в знаниях, мировоззрении человека и в его поступках по отношению к живой природе. Многовековая, полная драматизма история биологии отражает борьбу взглядов и идей, вбирает в себя особенности общественного развития в то или иное время. С другой стороны, естественнонаучные знания и достижения биологических наук оказывали самое действенное влияние на развитие самого общества с древних времен и до наших дней. Изучение истории биологии позволит проследить постепенное становление ведущих идей о развитии природы, торжество одних взглядов и заслуженное или незаслуженное отрицание других
Оля корзина
1. Современная биология стала реальной производительной силой.
2. Без биологического и экологического мышления существование цивилизации невозможно.
3. Биология медицине: изучение и разработка способов борьбы с паразитарными, бактериологическими, вирусными заболеваниями, обучение специалистов.
4. Биология - фундамент многим наукам, в том числе - медицины, социологии и экологии.
5. Биотехнология - поставщик сырья, лекарств, и других важных ресурсов.
6. Сферы жизни человека, где необходимы биологические знания: криминалистика, геронтология, дрессура животных, сельское хозяйство, промышленность, фармацевтия, строительство, космос и др.
