Всеосвіта

Головне меню порталу

Головне меню порталу

Біологія- наука про життя

jpg

Біологія

Для кого: 6 Клас, 11 Клас, Дорослі

27.06.2022

22

0

0

Вміст матеріалу:

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення зі змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документа.

Опис методичного матеріалу:

Теорія:

Біологія — наука про живу природу (від грец. «bios» — життя, «logos» — наука).

Як самостійна природнича наука біологія зародилася ще до нашої ери, а її назву запропонували у 1802 році незалежно один від одного французький вчений Жан Батіст Ламарк та німецький вчений Готфрід Рейнхольд Тревіранус.

Об'єктом науки біології є життя у всіх її проявах і формах, а також на різних рівнях.
У наші дні біологія — комплексна наука, що сформувалася у результаті диференціації та інтеграції різних наукових дисциплін.

Приклад:

в результаті диференціації з ботаніки виділилися мікологія (наука про гриби), бріологія (наука, що вивчає мохи), альгологія (вивчає водорості), палеоботаніка (вивчає залишки древніх рослин) та інші дисципліни; генетика розділилася на загальну і молекулярну генетику, генетику рослин, тварин, мікроорганізмів, людини, популяційну генетику.
У результаті інтеграції наук виникли біофізика, біохімія, біологія, космічна біологія, тощо.

Значення біології

Значення біологічних знань зростає з кожним роком. Сучасна біологія — комплексна наука, для якої характерно взаємопроникнення ідей і методів різних біологічних дисциплін та інших наук. Біологічні знання не тільки дозволяють скласти наукову картину світу, а й можуть бути використані у практичних цілях.
Завдяки відкриттям, зробленим у генетиці, анатомії, фізіології і біохімії у даний час стало можливим виробництво різноманітних лікарських препаратів; проводиться встановлення діагнозів і лікування хвороб, які раніше вважалися невиліковними; селекціонери отримали нові високопродуктивні породи домашніх тварин і сорти культурних рослин; були створені біологічні методи боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур.
За допомогою нового напряму матеріального виробництва — біотехнології — вчені намагаються вирішити проблему нестачі продуктів харчування.


01.jpg

У даний час біологічні знання використовуються у всіх сферах людської діяльності: у промисловості і сільському господарстві, медицині та енергетиці.
Надзвичайно велике значення мають екологічні дослідження. Ми, нарешті, стали усвідомлювати, що крихку рівновагу, що існує на нашій маленькій планеті, легко зруйнувати. Перед людством постало грандіозне завдання — збереження біосфери з метою підтримки умов існування і розвитку цивілізації. Без біологічних знань і спеціальних досліджень розв'язати цю проблему неможливо. Таким чином, у даний час біологія стала реальною продуктивною силою і раціональної науковою основою відносин між людиною і природою.
Біологічна грамотність необхідна кожній людині — так само як вміння читати, писати і рахувати!

З тих пір як людина стала усвідомлювати свою відмінність від тваринного світу, вона почала вивчати навколишній світ. Коротко розглянемо, як відбувався розвиток науки біології, і назвемо імена деяких видатних учених, які зробили внесок в її розвиток.

1. Період донаукових (практичних) знань

Спочатку дослідники вивчали окремі організми, збирали їх, складали списки рослин і тварин, що населяють різні місця. Зазвичай цей період вивчення живих організмів називають практичним, а саму дисципліну — природознавством (природна історія є попередницею біології).

Період донаукових (практичних) знань тривав від кам'яного віку до рубежу XVXVI ст. Саме у цей період відбулися:

  • перші спроби наукових узагальнень;

  • опис тварин і рослин;

  • перші спроби класифікації живих організмів;

  • зародження ботаніки, зоології, анатомії,

  • розвиток медицини, накопичення знань з анатомії та фізіології людини;

  • виведення нових порід тварин та сортів рослин.

Видатними природослідниками цієї епохи були:

Гіппократ(460 — близько 370 рр. до н. е.) — основоположник медицини. Дав перший відносно докладний опис будови людини і тварин, указаши на роль середовища і спадковості у виникненні хвороб.

Аристотель (384322 рр. до н. е.) — основоположник зоології. Описав багатьох тварин, поклав початок систематики (він ділив навколишній світ на чотири царства: неживий світ землі, води і повітря, світ рослин, світ тварин і світ людини).


Теофраст (372287 рр. до н. е.) — основоположник ботаніки. Описав понад 500 видів рослин, указавши відомості про будову і розмноженні багатьох з них.


Гай Пліній Старший (2379 рр.) — написав 37 томів енциклопедії «Природна історія», яка майже до періоду Середньовіччя була головним джерелом знань про природу.


Клавдій Гален(близько 130 — близько 200 рр.) — першим зробив порівняльно-анатомічний опис людини і мавпи.

2. Описовий період

У середні віки пануючою ідеологією була релігія, але йшло накопичення знань про живі організми.

Описовий період тривав від рубежу XVXVI ст. до середини XIX ст. :

  • експериментальні методи досліджень;

  • поява мікроскопа;

  • відкриття мікроорганізмів;

  • дослідження клітинної будови організмів;

  • створення системи класифікації тварин і рослин;

  • розвиток окремих галузей біології.

Найвідоміший учений Епохи Відродження (перехідною від культури Середніх віків до культури Нового часу) Леонардо да Вінчі (14521519 рр.) уніс певний внесок і в розвиток біології. Він вивчав політ птахів, діяльність серця і зорову функцію ока, способи з'єднання кісток (зазначивши схожість суглобів і кісток людини і тварин).

В Епоху Великих географічних відкриттів (у другій половині XV ст.) природничо-наукові знання починають швидко розвиватися, і біологія ділиться на окремі науки.


У XVIXVII століттях стали стрімко розвиватися ботаніка і зоологія.
Винахід мікроскопа на початку XVII ст. дозволило відкрити невидимі для неозброєного ока живі організми (бактерії, найпростіші).

Уільям Гарвей (15781657) — засновник сучасної ембріології, відкрив механізм кровообігу, ввів експериментальні методи в біологію.


Карл Лінней (17071778 рр.) запропонував систему класифікації тварин і рослин з використанням бінарної номенклатури (подвійних видових назв).


Жан Батіст Ламарк (1774 — 1829 рр.) запропонував першу теорію еволюції.

Карл Бер (17921876) сформулював основні положення теорії гомологічних органів і закону зародкової схожості, заклавши наукові основи ембріології.

3. Епоха синтезу наукових біологічних знань

Включає розвиток біології від середини XIX ст. до середини XX ст.

У 1839 році Теодором Шванном (18181882 рр.) і Маттіасом Якобом Шлейденом(18041881 рр.) була сформульована перша клітинна теорія, яка науково довела єдність живого світу і стала однією з передумов виникнення теорії еволюції Чарльза Дарвіна (18091882 рр .), опублікованою у 1859 р.


У XIX ст. завдяки роботам Луї Пастера (18221895 рр.), Роберта Коха (18431910 рр.), Іллі Ілліча Мечникова (18451916 рр.) як самостійна наука оформилася мікробіологія.

До кінця XIX в. в якості самостійних наук сформувалися паразитології та екологія (засновником екології вважається німецький біолог Ернст Геккель (18341919 рр.), який вперше у 1866 р вжив термін «екологія»).

У 1900 році були перевідкриття законів Грегора Менделя (18221884 рр.), що дало старт розвитку генетики.
4. Сучасний період розвитку біологічної науки

У цей період відбулося:

  • перетворення біології з описової науки в експериментальну і точну, відбулося використання досягнень фізики, хімії, математики, поширення методів моделювання;

  • розвиток молекулярної біології;

  • дослідження найпростіших організмів (бактерій, вірусів, фагів);

  • виникнення нових галузей знання (генетика, молекулярна біологія, радіобіологія, цитологія, вірусологія, тощо);

  • поглиблення спеціалізації і створення нових дисциплін;

  • виникнення комплексних «синтетичних» дисциплін і областей дослідження на стику наук (теорія систем, біокібернетика, біохімія, біофізика, радіобіологія, космічна біологія, тощо);

  • розуміння цілісності досліджуваних об'єктів і процесів;

  • формування комплексу екологічних наук.

    Метод — це шлях дослідження, який проходить учений, вирішуючи наукову задачу, проблему.

    Науковий метод — це сукупність прийомів і операцій, які використовуються при побудові системи наукових знань.

    Методи, універсальні для усіх біологічних наук: описовий, порівняльний, історичний та експериментальний.

    • В основі описового методу лежить спостереження. Він широко використовувався ще вченими давнини, які займалися збором фактичного матеріалу та його описом (вивчення і опис тварин і рослин), застосовується і в даний час (наприклад, при відкритті нових видів).

    Спостереження — метод, за допомогою якого дослідник збирає інформацію про об'єкт (сприйняття природних об'єктів за допомогою органів чуття).

    Приклад:

    спостерігати можна візуально, наприклад за поведінкою тварин. Можна спостерігати за допомогою приладів за змінами, що відбуваються у живих об'єктах: наприклад, при знятті кардіограми протягом доби, при замірах ваги телят протягом місяця. Спостерігати можна за сезонними змінами у природі, за линькою тварин, тощо. Висновки, зроблені спостерігачем, перевіряються або повторними спостереженнями, або експериментально.

    • Порівняльний метод став застосовуватися у XVII ст. Він дозволяє виявляти подібності та відмінності між організмами та їх частинами (систематизація рослин і тварин, розробка клітинної теорії). У наш час порівняльний метод також широко застосовується у різних біологічних науках.

    • Історичний метод — встановлення взаємозв'язків між фактами, процесами, явищами, що відбувалися протягом історично тривалого часу (кілька мільярдів років). Цей метод допомагає осмислити отримані факти, зіставити їх з раніше відомими результатами. Цей метод став широко застосовуватися у другій половині XIX століття (обгрунтування теорії еволюції Ч. Дарвіна). Застосування історичного методу дозволило перетворити біологію з науки описової у науку, що пояснює, як відбулися і як функціонують різноманітні живі системи.

    • Експериментальний метод — це отримання нових знань (вивчення явища) за допомогою поставленого досліду.

    Експеримент — метод дослідження в біології, під час якого експериментатор свідомо змінює умови і спостерігає, як вони впливають на живі організми. Експеримент можна проводити як у лабораторії, так і на відкритому повітрі.

    Експериментальний метод почав застосовувати у своїх дослідженнях при вивченні кровообігу Уільям Гарвей (15781657 рр.), а широко використовуватися у біології (при вивченні фізіологічних процесів) він почав з XIX ст. Г. Мендель, вивчаючи спадковість і мінливість організмів, уперше застосував експеримент не тільки для отримання даних про досліджувані явища, але і для перевірки гіпотези, сформульованій на основі отриманих результатів.

    У XX ст., завдяки появі нових приладів для біологічних досліджень (електронний мікроскоп, томограф, тощо), експериментальний метод став провідним у біології. Моделювання, яке вважають вищою формою експерименту, також застосовують у сучасній біології (ведуться активні роботи з комп'ютерного моделювання найважливіших біологічних процесів, основних напрямків еволюції, розвитку екосистем і всієї біосфери).

    Біологія ділиться на безліч окремих наук, які вивчають різні біологічні об'єкти: біологія рослин і тварин, фізіологія рослин, морфологія, генетика, систематика, селекція, мікологія, гельмінтологія та безліч інших наук. Тому поряд із загальнобіологічними методами виділяють методи, які використовуються окремими біологічними науками:

    • генетика — генеалогічний метод вивчення родоводів;

    • селекція — метод гібридизації;

    • гістологія — метод культури тканин, тощо.

    Науковий факт — це форма наукового знання, в якому фіксується деяке конкретне явище або подія; результат спостережень і експериментів, який встановлює кількісні та якісні характеристики об'єктів.

    Гіпотеза — припущення або здогад; твердження, що припускає доказ, на відміну від аксіом, постулатів, які не потребують доказів.

    Теорія — найбільш розвинена форма організації наукового знання, що дає цілісне уявлення про закономірності та суттєві зв'язки певної області дійсності; вчення, система ідей або принципів, є сукупністю узагальнених положень, що утворюють науку або її розділ.

    Виділяють три основних напрямки розвитку сучасної біології.
    1. Класична біологія

    Сюди відносять вчених — натуралістів, які вивчають різноманіття живої природи. Вони об'єктивно спостерігають і аналізують усе, що відбувається в живій природі, вивчають живі організми та класифікують їх.

    2. Еволюційна біологія

    Основоположник теорії природного відбору Чарлз Дарвін (18091882 рр.) починав як звичайний натураліст: він подорожував, спостерігав, описував і колекціонував живі організми. Згодом він узагальнив цей матеріал, і результатом його роботи стала теорія, що пояснює різноманітність життя на нашій планеті, яка зробила його відомим ученим. Вивчення еволюції живих організмів активно триває вченими — еволюціоністами і донині, а синтез еволюційної теорії і генетики привів до створення так званої синтетичної теорії еволюції. Завдяки застосуванню передових фізико-хімічних методів також зроблені важливі відкриття про походження життя на нашій планеті. Нові відкриття дозволили доповнити теорію антропогенезу (походження людини). Дослідження в цьому напрямку тривають.
    3. Фізико-хімічна біологія

    Фізико-хімічна біологія — це новий напрямок біології, який швидко розвивається і є важливим як у теоретичному, так і в практичному відношеннях. Відкриття, зроблені у цьому напрямку, дозволять вирішити багато глобальних проблем, що стоять перед людством (виробництво продуктів харчування, пошук нових джерел енергії, охорона навколишнього середовища, тощо).

    Завдання загальної сучасної біології:

    • розкрити сутність життя та загальні властивості живих організмів;

    • пояснити причини різноманіття живих організмів;

    • пізнати закони еволюції;

    • виявити зв'язок між будовою організмів та умовами навколишнього середовища;

    • з'ясування виникнення життя на Землі та закони його розвитку.

Увага! Автор матеріалу забороняє відтворення, передрук або розповсюдження іншим способом цього матеріалу з сайту «ВСЕОСВІТА» (тексти, фото, відео тощо). Дозволяється лише гіперпосилання на сам матеріал.