آنچه علم مدرن زیست شناسی را مشخص می کند. ویژگی های عمومی زیست شناسی مدرن. اصول اولیه زیست شناسی مدرن

صفحه 1

زیست شناسی

این علم موجودات زنده، ساختار آن، اشکال فعالیت آن، ساختار آن، اجتماعات موجودات زنده، توزیع آنها، توسعه، روابط بین خود و محیط است.

علم زیست شناسی مدرن نتیجه یک روند طولانی توسعه است. اما تنها در اولین جوامع متمدن باستان، مردم شروع به مطالعه دقیق موجودات زنده کردند، فهرستی از حیوانات و گیاهان ساکن در مناطق مختلف تهیه کردند و آنها را طبقه بندی کردند. یکی از اولین زیست شناسان دوران باستان ارسطو بود. نظرات در مورد ماهی روسی بررسی شرکت ماهی روسی

در حال حاضر، زیست شناسی مجموعه ای کامل از علوم در مورد حیات وحش است. ساختار آن را می توان از دیدگاه های مختلف بررسی کرد.

با توجه به موضوعات مورد مطالعه، زیست شناسی به ویروس شناسی، باکتری شناسی، گیاه شناسی، جانورشناسی و انسان شناسی تقسیم می شود.

با توجه به ویژگی های تجلی موجودات زنده در زیست شناسی، موارد زیر متمایز می شوند:

1) مورفولوژی - علم ساختار موجودات زنده.

2) فیزیولوژی - علم عملکرد موجودات.

3) زیست شناسی مولکولی ریزساختار بافت ها و سلول های زنده را مطالعه می کند.

4) بوم شناسی به نحوه زندگی گیاهان و جانوران و ارتباط آنها با محیط زیست می پردازد.

5) ژنتیک قوانین وراثت و تنوع را بررسی می کند.

با توجه به سطح سازماندهی اشیاء زنده مورد مطالعه، موارد زیر متمایز می شوند:

1) آناتومی ساختار ماکروسکوپی حیوانات را مطالعه می کند.

2) بافت شناسی ساختار بافت ها را مطالعه می کند.

3) سیتولوژی ساختار سلول های زنده را مطالعه می کند.

این تنوع مجموعه علوم زیستی ناشی از تنوع فوق العاده جهان زنده است. تا به امروز، زیست شناسان بیش از 1 میلیون گونه جانور، حدود 500 هزار گیاه، چند صد هزار گونه قارچ، بیش از 3 هزار گونه باکتری را کشف و توصیف کرده اند.

علاوه بر این، دنیای حیات وحش هنوز به طور کامل کشف نشده است.تعداد گونه های توصیف نشده حداقل 1 میلیون تخمین زده می شود.

سه مرحله اصلی در توسعه زیست شناسی وجود دارد:

1) طبقه بندی (K. Linnaeus);

2) تکاملی (Ch. Darwin);

3) زیست شناسی جهان خرد (جی. مندل).

هر یک از آنها با تغییر در ایده ها در مورد جهان زنده و پایه های تفکر بیولوژیکی همراه است.

سه "تصویر" از زیست شناسی

زیست شناسی سنتی یا طبیعت گرایانه

موضوع مطالعه زیست شناسی سنتی همیشه حیات وحش در حالت طبیعی و یکپارچگی تفکیک ناپذیر آن بوده و هست.

زیست شناسی سنتی ریشه های اولیه دارد. آنها به قرون وسطی می روند و شکل گیری آن به یک علم مستقل به نام "زیست شناسی طبیعی" در قرن های 18-19 می افتد.

روش آن مشاهده و توصیف دقیق پدیده های طبیعی، وظیفه اصلی - طبقه بندی آنها، و دیدگاه واقعی - ایجاد قوانین وجود، معنا و اهمیت آنها برای طبیعت به عنوان یک کل بود.

اولین مرحله زیست شناسی طبیعت گرایانه با اولین طبقه بندی حیوانات و گیاهان مشخص شد. اصول گروه بندی آنها به گونه های سطوح مختلف پیشنهاد شده است. نام C. Linnaeus با معرفی یک نامگذاری دوتایی (تعریف جنس و گونه) همراه است که تا به امروز تقریباً بدون تغییر باقی مانده است، و همچنین اصل تابعیت سلسله مراتبی گونه ها و نام آنها - طبقات، دستورات، جنس ها ، گونه ها، واریته ها با این حال، نقطه ضعف سیستم مصنوعی لینه این بود که او هیچ نشانه ای از معیارهای خویشاوندی ارائه نمی داد، که باعث کاهش شأن این سیستم شد.

جالب در سایت:

مشکلات بهره وری بیولوژیکی
بهره وری بیولوژیکی، یک مفهوم اکولوژیکی و بیولوژیکی عمومی است که به بازتولید زیست توده گیاهان، میکروارگانیسم ها و حیواناتی که اکوسیستم را تشکیل می دهند، دلالت می کند. به معنای محدودتر - تولید مثل حیوانات وحشی و ...

مفاهیم مدرن توسعه پوسته های ژئوسفری
ساختار داخلی و تاریخچه توسعه زمین شناسی زمین. منشا سیارات توسط کیهان شناسی مطالعه می شود. فرضیه های مبدأ: - سحابی (از مه) - ماده سیارات با برخورد دنباله دارها از روده های خورشید به بیرون پرتاب می شود (لکلر، بوفون). از فضا...

درخت عرعر چینی - Juniperus chinensis
در طبیعت، در جنوب منطقه پریمورسکی، در شمال شرقی چین، کره و ژاپن یافت می شود. درختچه ای دوپایه، گاهی درختی به ارتفاع 20 متر، با شاخه های بالارونده و خزنده. سوزن‌های شاخه‌های جوان و شاخه‌های پایین‌تر و قدیمی سوزنی‌شکل هستند، ...

تحقیقات علمی بردار توسعه جامعه مدرن را منعکس می کند. علوم طبیعی دیگر در خدمت خدایان زودگذر نیستند، بلکه هدفشان حل مسائل کاربردی است. آنها با فتح، اختراع منابع جدید انرژی همراه هستند. نقش زیست شناسی در جامعه مدرنبسیار بزرگ امروز ما متوجه خواهیم شد که زیست شناسی چه چیزهایی را مطالعه می کند، مسیر شکل گیری آن را، دانشمندان برجسته دوره های مختلف در نظر می گیرد.

در تماس با

مفهوم اساسی

زیست شناسی علمی است که مطالعه می کند تنوع زندگی در این سیارهما نه تنها در مورد فعالیت عصبی بالاتر یک فرد، بلکه در مورد ویژگی های گونه ای حیوانات و گیاهان صحبت می کنیم. رشته های مرتبط با مطالعه ویروس ها / میکروب ها، به سبز کردن اشیاء فضایی می پردازند. روایت بیشتر شما را متقاعد می کند که چرا همه به دانش بیولوژیکی نیاز دارند.

مهم! یک جفت کلمه یونانی: "bios" و "logos" نام را به کل رشته می دهد. ترجمه آنها مانند "علم زندگی" به نظر می رسد. فکر می‌کنم این سؤال که «زیست‌شناسی چه چیزی را مطالعه می‌کند» دیگر با خواننده مواجه نمی‌شود.

ارتباط دانش برای یک فرد

چرا استفاده از دانش بیولوژیکی اینقدر ضروری است؟ درک قوانین طبیعت، اصول زندگی بدن فرصت های جدیدی را باز می کندبرای:

مبارزه با اپیدمی ها، بیماری های فصلی؛
درون منطقه، سیاره؛
نمایش تنوع موجودات زنده، ساختار، رفتار آنها؛
استفاده از دانش بیولوژیکی در عمل (اینگونه است که شخص گاو، محصولات کشاورزی را به دست می آورد).
پیروی از یک سبک زندگی سالم

مراحل تاریخی توسعه علم

قرن بیست و یکم شرایط خاص خود را برای علوم طبیعی دیکته می کند، بنابراین نقش زیست شناسی در جامعه مدرن نیز تغییر کرده است. توسعه مرحله‌ای از طریق منشور قرن‌ها در خدمت شماست.

دوران باستان

اولین دستاوردهادر زیست شناسی متعلق به بقراط، ارسطو و تئوفراستوس است. چهره های برجسته اولین الگوها را کشف کردند، بدن انسان را کشف کردند، به دنیای حیوانات توجه کردند. بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از دانشمندان بزرگ بیندازیم.

پزشک بقراطمتعلق به اولین آثار در مورد ساختار انسان، رشد تاریخی او است. او ثابت کرد که بیماری ها تحت تأثیر وراثت، شرایط هستند محیط. معاصران او را بنیانگذار طب می نامند.

فیلسوف ارسطوعلاقه مند به مشکلات محیط زیست مفهوم "چهار پادشاهی" فرموله شد: گیاهان، زمین، جهان هوا و آب. بنیانگذار طبقه بندی، هر فردی نمی تواند بیش از 500 حیوان را توصیف کند. علاوه بر سیستم سازی ساده، ارسطو در مورد منشاء و مطالعات بیولوژیکی گونه های توصیف شده (تولد زنده کوسه ها، دستگاه جویدن خارپشت دریایی) تأمل کرد.

تئوفراستوس تمرکز کرددر مطالعه دنیای گیاهان آثار او برای اولین بار اصطلاحات "میوه"، "هسته" را به دست آوردند. توصیف بیش از 500 گونه از فلور، بنیانگذار گیاه شناسی در نظر گرفته می شود. با افزایش اهمیت زیست شناسی، تغییرات اساسی در زندگی انسان رخ داد.

قرون وسطی

دوره زمانی با شکوفایی اسلام مشخص می شود، زیرا آثار متفکران یونانی به زبان عربی حفظ شده است. پزشکی کاهش یافته استبه دلیل «ابری شدن» مذهبی غالب، عمدتاً به دلیل تمایل انسان به شناخت زندگی. دوباره دستخوش تغییرات اساسی شد

دانشمند الجاحیز وجود زنجیره های غذایی در حیوانات، فرآیندهای تکاملی را پیشنهاد کرد. بنیانگذار تعیین جغرافیایی جهتی است که تأثیر شرایط طبیعی بر شخصیت یک شخص، مردم، ملت را مطالعه می کند.

ابن سینا کتابی نوشت"کانون پزشکی" که تا قرن هفدهم به یک ستاره راهنما برای درمانگران اروپایی تبدیل شد.

توسعه زیست شناسی در قرون وسطی با گسترش توصیفات گیاهان / جانوران، پرورش نظریه های جدید همراه است.

رنسانس

قرن شانزدهم مشخص شد افزایش علاقهنخبگان به پوسته فیزیکی انسان، توسعه علم. کالبد شکافی پس از مرگ انجام شد.

هنرمندان به دنبال درک جذابیت بودند بدن انسان(لئوناردو داوینچی، آلبرشت دورر).

پزشکی بر اساس خواص درمانیگیاهان، که علاقه به مطالعه فلور را افزایش داد.

اهمیت زیست شناسی در زندگی انسان به دلیل تحقیقات علمی افزایش یافته است.

به طور خاص، مهندسی ژنتیک، زیست شناسی مولکولی.

قرن 17

هر فردی از وجود دایره دوم آگاه شده است. این به ظهور دکترین میکروارگانیسم ها کمک کرد و در سال 1590 اولین میکروسکوپ اختراع شد. اولین بار مرد سلول های گیاهی را دید.

نقش علم در جامعه مدرن پس از کشف سلول های خونی، اسپرم، کوچکترین موجودات زنده تغییر کرده است. ویلیام هاروی، با تشریح اجساد حیوانات، وجود دریچه های وریدی، جداسازی بطن های قلب را ثابت کرد.

زمان جدید

مدرن سازی پایه فنی مطالعه اسرار بدن انسان را ساده کرده است. توسعه زیست شناسی در قرن نوزدهم سرانجام دیرینه شناسی را به عنوان یک علم تثبیت کرد. اکتشافات مهم متعلق به چارلز داروین استو کار او در مورد منشاء گونه ها.

New Time به دوره ای اساسی تبدیل شده است که اهمیت علم در زندگی بشر به سطح جدیدی رسیده است.

قرن 20

اکتشافات جهانیدر نیمه اول قرن، نظریه فرموله شده وراثت. ژنتیک یک رشته به سرعت در حال توسعه است.

مطالعه ویتامین ها، پروتئین ها، چربی ها منجر به شکل گیری رشته مرتبط در علم شد. با علاقه رو به رشد، بهبود یافته است تجهیزات فنیآزمایشگاه های تحقیقاتی (ظاهر الکتروفورز).

مهندسی ژنتیک در شخص هر روشنفکر طرفدارانی پیدا کرده است. مطالعه جهانی آن داروهای جدید، انواع مقاوم محصولات علوفه ای را ایجاد کرده است. بشر چیزی به نام «گرسنگی» را فراموش کرده است.

کاربرد دانش در عمل

به لطف اکتشافات، می توان زندگی یک فرد را راحت کرد:

ظهور هیبریدهای مقاوم
بسیاری از بیماری ها به لطف دارو از بین رفته اند (طاعون).
امید به زندگی افزایش یافته است.
کشاورزی از نظر فناوری پیشرفته تر شده است.
بازده بالا جمعیت رو به رشد زمین را سیر کرده است، نقش زیست شناسی در جامعه مدرن گسترش یافته است.
تسخیر فضا به انتخاب گیاهان هیبریدی (بسیار مقاوم) نزدیک شده است.

توجه!میکروارگانیسم ها توسط پرورش دهندگان، کارخانه های غنی سازی، دانشمندان استفاده می شود. نقش زیست شناسی در فعالیت های عملی افراد هر سال بیشتر می شود.

علم و پزشکی

مطالعه عملکرد بدن نقش زیست شناسی را تقویت کرددر پزشکی:

مداخله جراحی سازگارتر و تایید شده است.
جراحی از پیوند بافت و عضو برای نجات استفاده می کند زندگی انسان;
رمزگشایی ژنوم، داروی آینده را شخصی می کند (بر اساس پاسپورت ژنومی).
جهش مداوم میکروارگانیسم ها و باکتری ها مستلزم اختراع روش های جدید کنترل است.
استفاده از سلول های بنیادی در حال حاضر امکان "رشد" بافت ها و کل اندام ها را فراهم می کند.

فهرست فوق روشن می کند که نقش زیست شناسی در پزشکی غیرقابل انکار است.

زیست شناسی یکپارچه

علم مورد بررسی شامل دو فرآیند است: یکپارچگی (همگرایی تدریجی و "ادغام" جهت های مختلف)، تمایز (تشکیل رشته های جدید از علم اصلی). به همین دلیل است که زیست شناسی مدرن یک علم پیچیده تلقی می شود.

نقش زیست شناسی در دنیای مدرن

ارزش علم در جامعه، زیست شناسی

نتیجه

بیشترین دستاوردهای علمی توسط همزیستی ممکن شده استچندین جهت مطالعه بیشتر اسرار بدن انسان فرصت های جدیدی را برای بهبود علم مدرن باز خواهد کرد.

ما برای تسخیر فضا، استعمار سیاره تلاش می کنیم، اما باید در شرایط سخت زنده بمانیم. انتخاب گونه های جدید به هر ستاره یا سیاره ای اجازه می دهد در کوتاه ترین زمان ممکن کاشته شود. به همین دلیل زیست شناسی را علم آینده می دانند.

رابطه بین علوم طبیعی و فرهنگ های بشردوستانه به شرح زیر است:

4. ویژگی های دانش در جهان باستان (بابل، مصر، چین).

5. علوم طبیعی قرون وسطی (شرق اسلامی، غرب مسیحی).

6. علم عصر جدید (N. Copernicus، J. Bruno، آقای Galileo، I. Newton و دیگران).

7. علوم طبیعی کلاسیک - یک ویژگی.

8. علوم طبیعی غیر کلاسیک - یک ویژگی.

9. مراحل رشد علوم طبیعی (همزمانی، تحلیلی، ترکیبی، انتگرال- دیفرانسیل).

10. فلسفه طبیعی یونان باستان (ارسطو، دموکریتوس، فیثاغورث و غیره).

11. روش های علمی. سطح تجربی (مشاهده، اندازه گیری، آزمایش) و سطح نظری (انتزاع، رسمی سازی، ایده آل سازی، استقراء، استنتاج).

12. فضا و زمان (مکانیک کلاسیک اثر I. نیوتن و نظریه نسبیت توسط A. Einstein).

13. تصویر علوم طبیعی از جهان: تصویر فیزیکی جهان (مکانیکی، الکترومغناطیسی، مدرن - کوانتومی-نسبیتی).

14. سطوح ساختاری سازماندهی ماده (جهان خرد، کلان و مگا).

15. ماده و میدان. دوآلیسم موج کورپوسکولار.

16. ذرات بنیادی: طبقه بندی و خصوصیات.

17. مفهوم تعامل. مفهوم برد بلند و برد کوتاه.

18. مشخصات انواع اصلی برهمکنش (گرانشی، الکترومغناطیسی، قوی و ضعیف).

19. مبانی مکانیک کوانتومی: اکتشافات M. Planck, n. بورا، ای. رادرفورد، v. پاولی، ای. شرودینگر و دیگران.

20. قوانین دینامیکی و آماری. اصول فیزیک مدرن (تقارن ها، مطابقت ها، روابط مکمل و عدم قطعیت، برهم نهی ها).

21. مدل های کیهانی کیهان (از ژئوسنتریزم، هلیوسنتریسم تا مدل بیگ بنگ و جهان در حال انبساط).

5. مدل انفجار بزرگ.

6. مدل جهان در حال انبساط.

22. ساختار درونی زمین. مقیاس زمانی زمین شناسی

23. تاریخچه توسعه مفاهیم پوسته های ژئوسفری زمین. توابع اکولوژیکی لیتوسفر

1) از ترکیب عنصری و مولکولی ماده;

2) از ساختار مولکول های ماده;

3) از شرایط ترمودینامیکی و جنبشی (وجود کاتالیزورها و بازدارنده ها، تاثیر مواد دیواره رگ و غیره) که در آن ماده در فرآیند واکنش شیمیایی قرار دارد.

4) از ارتفاع سازمان شیمیایی ماده.

25. قوانین اساسی شیمی. فرآیندهای شیمیایی و واکنش پذیری مواد.

26. زیست شناسی در علوم طبیعی مدرن. ویژگی های "تصاویر" زیست شناسی (سنتی، فیزیکی و شیمیایی، تکاملی).

1) روش اتم های برچسب دار.

2) روش های تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی.

3) روش های تقسیم بندی.

4) روش های آنالیز درون حیاتی.

5) استفاده از کامپیوتر.

27. مفاهیم منشأ حیات روی زمین (آفرینش گرایی، تولید خود به خودی (خود به خودی)، نظریه حالت ساکن، نظریه پانسپرمیا و نظریه تکامل بیوشیمیایی).

1. آفرینش گرایی.

2. نسل خود به خود (خود به خودی).

3. نظریه حالت ساکن.

4. نظریه پان اسپرمی.

5. نظریه تکامل بیوشیمیایی.

28. نشانه های موجودات زنده. ویژگی های اشکال حیات (ویروس ها، باکتری ها، قارچ ها، گیاهان و حیوانات).

29. سطوح ساختاری سازماندهی ماده زنده.

30. پیدایش و مراحل تکامل انسان به عنوان یک گونه زیستی.

31. سازماندهی سلولی سیستم های زنده (ساختار سلولی).

1. سلول حیوانی:

2. سلول گیاهی:

32. ترکیب شیمیایی سلول (مواد عنصری، مولکولی - معدنی و آلی).

33. بیوسفر - تعریف. تدریس در. I. Vernadsky درباره بیوسفر.

34. مفهوم ماده زنده زیست کره. توابع ماده زنده در بیوسفر

35. نوسفر - تعریف و خصوصیات. مراحل و شرایط تشکیل نووسفر.

36. فیزیولوژی انسان. ویژگی های سیستم های فیزیولوژیکی انسان (عصبی، غدد درون ریز، قلبی عروقی، تنفسی، دفعی و گوارشی).

37. مفهوم سلامت. شرایط برای ارتوبیوز ارزش شناسی یک مفهوم است.

38. سایبرنتیک (مفاهیم اولیه). ویژگی های کیفی اطلاعات

39. مفاهیم خود سازماندهی: هم افزایی.

40. هوش مصنوعی: چشم انداز توسعه.

26. زیست شناسی در علوم طبیعی مدرن. ویژگی های "تصاویر" زیست شناسی (سنتی، فیزیکی و شیمیایی، تکاملی).

زیست شناسی - این علم موجودات زنده، ساختار آن، اشکال فعالیت آن، ساختار آن، جوامع موجودات زنده، توزیع آنها، توسعه، روابط بین خود و محیط است.

بر اساس موضوعات مورد مطالعهزیست شناسی به زیر تقسیم می شود ویروس شناسی، باکتری شناسی، گیاه شناسی، جانورشناسی و انسان شناسی.

با توجه به خواص مظهر زندهدر زیست شناسی عبارتند از:

1) مرفولوژی- علم ساختار موجودات زنده؛

2) فیزیولوژی- علم عملکرد موجودات؛

3) مولکولیزیست شناسیریزساختار بافت ها و سلول های زنده را مطالعه می کند.

4) بوم شناسینحوه زندگی گیاهان و جانوران و ارتباط آنها با محیط را در نظر می گیرد.

5) ژنتیکقوانین وراثت و تنوع را بررسی می کند.

با توجه به سطح سازماندهی اشیاء زنده مورد مطالعه، موارد زیر متمایز می شوند:

1) آناتومیساختار ماکروسکوپی حیوانات را مطالعه می کند.

2) بافت شناسیمطالعه ساختار بافت ها؛

3) سیتولوژیساختار سلول های زنده را مطالعه می کند.

در توسعه زیست شناسی، وجود دارد سه مرحله اصلی:

1) سیستماتیک(K. Linney);

2) تکاملی(چ. داروین);

3) زیست شناسیدنیای خرد(جی مندل).

هر یک از آنها با تغییر در ایده ها در مورد جهان زنده و پایه های تفکر بیولوژیکی همراه است.

سه "تصویر" از زیست شناسی.

زیست شناسی سنتی یا طبیعت گرایانه.

موضوع مطالعه زیست شناسی سنتی همیشه حیات وحش در حالت طبیعی و یکپارچگی تفکیک ناپذیر آن بوده و هست.

بیشتر "طبیعی"، یعنی. منعکس کننده پیوندهای خانوادگی سیستم هایی بود که توسط گیاه شناسان ایجاد شد - A. L. Jussier (1748-1836)، O. P. Decandole (1778-1841) و به ویژه J. B. Lamarck (1744-1829).

کار لامارک بر اساس ایده توسعه از ساده به پیچیده ساخته شد و سوال اصلی منشأ گروه های فردی و پیوندهای خانوادگی بین آنها بود.

لازم به ذکر است که در طول شکل گیری زیست شناسی سنتی، یک مجموعه، همانطور که امروز می گوییم، یک رویکرد سیستماتیک برای مطالعه طبیعت مطرح شد.

زیست شناسی فیزیکی-شیمیایی یا تجربی.

اصطلاح "زیست شناسی فیزیکوشیمیایی" در دهه 1970 توسط شیمیدان آلی یو. ا. اوچینیکوف، حامی ادغام نزدیک علوم طبیعی و معرفی روش های دقیق فیزیکوشیمیایی مدرن در زیست شناسی به منظور مطالعه سطوح ابتدایی سازماندهی ماده زنده - مولکولی و فوق مولکولی.

مفهوم "زیست شناسی فیزیکی- شیمیایی" دو بعدی است.

از یک طرف، این مفهوم به این معنی است که موضوع مطالعه زیست شناسی فیزیکی و شیمیایی اشیاء طبیعت زنده هستند که در سطوح مولکولی و فوق مولکولی مورد مطالعه قرار می گیرند.

از سوی دیگر، معنای اصلی آن نیز حفظ شده است: استفاده از روش های فیزیکی و شیمیایی برای رمزگشایی ساختارها و عملکردهای طبیعت زنده در تمام سطوح سازمان آن.

اگرچه این تمایز کاملاً دلخواه است، اما موارد زیر به عنوان اصلی ترین چیز در نظر گرفته می شود: زیست شناسی فیزیکوشیمیایی تا حد زیادی به همگرایی زیست شناسی با علوم دقیق فیزیکی و شیمیایی و شکل گیری علوم طبیعی به عنوان یک علم یکپارچه از طبیعت کمک کرد.

این بدان معنا نیست که زیست شناسی فردیت خود را از دست داده است. درست برعکس. مطالعه ساختار، عملکردها و بازتولید خود ساختارهای مولکولی اساسی ماده زنده، که نتایج آن در قالب فرضیه ها یا بدیهیات منعکس شد، زیست شناسی را از موقعیت ویژه خود در سیستم علوم طبیعی محروم نکرد. دلیل این امر این است که این ساختارهای مولکولی عملکردهای بیولوژیکی را انجام می دهند.

لازم به ذکر است که در هیچ حوزه دیگری از علوم طبیعی، مانند زیست شناسی، چنین پیوند عمیقی بین روش ها و فنون آزمایش از یک سو و پیدایش ایده ها، فرضیه ها، مفاهیم جدید در دیگری.

با توجه به تاریخچه روش های زیست شناسی فیزیکی و شیمیایی، پنج مرحله را می توان تشخیص داد که در بین خود هم به ترتیب تاریخی و هم به ترتیب منطقی هستند. به عبارت دیگر، نوآوری ها در یک مرحله همواره انتقال به مرحله بعدی را تحریک می کردند.

این روش ها چیست؟

سوال 1. زیست شناسی چه چیزی را مطالعه می کند؟
زیست شناسی- علم زندگی به عنوان یک پدیده خاص طبیعت - زندگی را در تمام جلوه های آن مطالعه می کند: ساختار، عملکرد موجودات زنده، رفتار آنها، روابط با یکدیگر و محیط، و همچنین فردی و توسعه تاریخیزنده.

سوال 2. چرا زیست شناسی مدرن یک علم پیچیده تلقی می شود؟
زیست شناسی در روند توسعه تدریجی و غنی شدن آن با واقعیت های جدید به مجموعه ای از علوم تبدیل شد که الگوهای ذاتی موجودات زنده را از زوایای مختلف بررسی می کند. بنابراین، علوم زیستی که به مطالعه حیوانات (جانورشناسی)، گیاهان (گیاه شناسی)، باکتری ها (میکروبیولوژی) و ویروس ها (ویروس شناسی) می پردازند، جدا شده اند. ساختار موجودات توسط مورفولوژی، عملکرد سیستم های زنده - فیزیولوژی، وراثت و تنوع - ژنتیک مورد مطالعه قرار می گیرد. ساختار و خواص بدن انسان توسط پزشکی مورد مطالعه قرار می گیرد که در آن رشته های مستقل - آناتومی، فیزیولوژی، بافت شناسی، بیوشیمی، میکروبیولوژی، متمایز می شوند. اما نکته اصلی این است که دانش به دست آمده توسط هر یک از این علوم ترکیب شده، متقابلا تکمیل، غنی شده و در قالب قوانین و نظریه های بیولوژیکی که ماهیت جهانی دارند، تجلی می یابد. ویژگی زیست شناسی مدرن در تأکید بر اصل وحدت مکانیسم های اصلی حمایت از زندگی، آگاهی از نقش فرآیند تکاملی در وجود و تغییرات جهان ارگانیک، که شامل انسان ها می شود، به رسمیت شناختن برتری نهفته است. اهمیت قوانین زیست محیطی با گسترش آن به انسان
زیست شناسی مدرن نمی تواند جدا از سایر علوم توسعه یابد. هر فرآیند یا پدیده ای که مشخصه سیستم های زنده است، به صورت جامع و با استفاده از آخرین دانش سایر زمینه های علمی مورد مطالعه قرار می گیرد. بنابراین، زیست شناسی در حال حاضر با شیمی (بیوشیمی)، فیزیک (بیوفیزیک) و نجوم (زیست شناسی فضایی) ادغام می شود.
بنابراین زیست شناسی مدرن در نتیجه تمایز و ادغام رشته های مختلف علمی پدید آمد و علمی پیچیده است.

سوال 3. نقش زیست شناسی در جامعه مدرن چیست؟
اهمیت زیست شناسی در جامعه مدرن در این واقعیت نهفته است که به عنوان مبنای نظری بسیاری از علوم عمل می کند. دانش بیولوژیکی در حوزه های مختلف زندگی انسان مورد استفاده قرار می گیرد. زیست شناسی توسعه پزشکی مدرن را تعیین می کند. اکتشافات انجام شده در فیزیولوژی، بیوشیمی و ژنتیک، تشخیص صحیح بیمار و انتخاب یک درمان موثر را ممکن می سازد. به دست آوردن داروهای جدید، ویتامین ها، مواد فعال بیولوژیکی مشکل پیشگیری از بسیاری از بیماری ها را حل می کند. اهمیت دانش زیستی در شکل دادن به جهان بینی پزشک به همان اندازه آشکار است.
با توسعه زیست شناسی مولکولی و ژنتیک، امکان تغییر هدفمند محتوای اطلاعات ارثی انسان، گیاهان و حیوانات فراهم شد. همه اینها انگیزه ای برای توسعه پزشکی مدرن و پرورش می دهد. پرورش دهندگان، به لطف دانش قوانین وراثت و تنوع، انواع جدیدی از گیاهان زراعی پرمحصول، نژادهای پربازده حیوانات اهلی، اشکال میکروارگانیسم های مورد استفاده در صنایع غذایی، تولید خوراک و داروسازی را ایجاد می کنند. پزشکان این فرصت را دارند که بیماری های ارثی انسان را مطالعه کرده و راه هایی برای درمان آنها بیابند.
در فناوری، دانش بیولوژیکی مبنای نظری تعدادی از صنایع در صنایع غذایی، سبک، میکروبیولوژیکی و سایر صنایع است. جهت جدیدی از تولید در حال توسعه است - بیوتکنولوژی (تولید مواد غذایی، جستجوی منابع جدید انرژی).
بر مرحله حاضرتوسعه جامعه، مشکلات زیست محیطی از اهمیت بالایی برخوردار شده است، که روند اجتناب ناپذیر سبز شدن علم، از جمله زیست شناسی را به عنوان علم موجودات زنده می کند. حل مشکل استفاده منطقی از منابع زیستی، حفاظت از طبیعت و محیط زیست تنها با استفاده از زیست شناسی امکان پذیر است.

زیست شناسی به مطالعه حیات وحش، تنوع عظیمی از موجودات زنده منقرض شده و اکنون ساکن، ساختار و عملکرد آنها، منشاء، توزیع و توسعه، ارتباط با یکدیگر و با طبیعت بی جان می پردازد. زیست شناسی (از یونانی "bios" - زندگی و "logos" - علم) علم زندگی و قوانین آن است.

مبنای روش شناختی دانش زیستی، قوانین و مقولات ماتریالیسم دیالکتیکی است.

زیست شناسی مدرن یک علم پیچیده است که شامل تعدادی بخش است. گیاه شناسی و جانورشناسی ساختار و زندگی گیاهان و جانوران را مطالعه می کند. سیتولوژی، بافت شناسی، آناتومی - ساختار و عملکرد سلول ها، بافت ها و اندام ها. فرآیندها، عملکردهای حیاتی سلول ها و موجودات نیز توسط بیوشیمی مورد مطالعه قرار می گیرند. الگوهای وراثت و تنوع - ژنتیک؛ رشد فردی ارگانیسم ها - جنین شناسی؛ توسعه تاریخی آنها یک دکترین تکاملی است. علم طبقه بندی موجودات را سیستماتیک، علم ارتباط موجودات و محیط زیست نامیده می شود. در دهه‌های اخیر، زیست‌شناسی مولکولی که اساس شیمیایی حیات را مطالعه می‌کند، پیشرفت‌های زیادی داشته است. در تقاطع زیست شناسی و فیزیک، بیوفیزیک شکل گرفت که فرآیندهای فیزیکی در سیستم های زنده را مطالعه می کند.

زیست شناسی در اوایل یونانیان و رومیان باستان، که گیاهان و جانوران شناخته شده برای آنها را توصیف می کردند، آغاز شد. ارسطو (384 - 322 قبل از میلاد) - بنیانگذار بسیاری از علوم - برای اولین بار سعی کرد دانش طبیعت را ساده کند و آن را به "سطوح" تقسیم کند: جهان معدنی، گیاه، حیوان، انسان] در کار کلاسیک دوران باستان. پزشک رومی Gachen (131 - 200 پس از میلاد) "در قسمت های بدن انسان" اولین توصیف تشریحی و فیزیولوژیکی انسان را ارائه می دهد. در قرون وسطی "گیاهان" جمع آوری شد که عمدتاً شامل گیاهان دارویی بود. در دوران رنسانس، علاقه به حیات وحش تشدید شد. گیاه شناسی و جانورشناسی پدیدار شد. A. Vesalius (1514-1564) که توصیفی علمی از ساختار اندام ها و سیستم های انسان ارائه کرد، W. Harvey (1578 - 1657) که گردش خون بیشتر و کمتر و مکانیسم آن را توصیف کرد و دانشمندان دیگر پایه های آن را پایه ریزی کردند. آناتومی و فیزیولوژی انسان اختراع میکروسکوپ در اوایل قرن هفدهم گالیله (1564-1642) مرزهای جهان موجودات زنده را جابجا کرد، ایده ساختار آنها را عمیق تر کرد. و A. Leeuwenhoek (1632-1723) پایه و اساس مطالعه سلول های بافتی را پایه گذاری کردند. Leeuwenhoek اولین بار باکتری ها و اسپرم ها را زیر میکروسکوپ دید.

یکی از دستاوردهای اصلی قرن هجدهم. - ایجاد یک سیستم طبقه بندی برای حیوانات و گیاهان (K. Linnaeus, 1735). در آغاز قرن نوزدهم. ژان باپتیست لامارک در کتاب خود "فلسفه جانورشناسی" (1809) برای اولین بار به وضوح ایده تکامل جهان ارگانیک را فرموله کرد. او صاحب اصطلاح "زیست شناسی" است.

روش های تحقیق جدید، سفرهای اعزامی در عصر اکتشافات بزرگ جغرافیایی، زیست شناسی را با بسیاری از حقایق جدید غنی کرد، که منجر به تمایز آن شد. در گیاه شناسی و جانورشناسی، تاکسونومی، جنین شناسی، بافت شناسی، میکروبیولوژی، دیرینه شناسی، جغرافیای زیستی و غیره خود را از هم جدا کرده اند.

از مهمترین دستاوردهای قرن نوزدهم. - ایجاد نظریه سلول توسط M. Schleiden و T. Schwann (1838 - 1839)، که در سال 1855 توسط R. Virchow تعمیق شد، که فرض کرد "هر سلول فقط از یک سلول به وجود می آید." به زودی، لوئی پاستور به طور تجربی ثابت کرد که حتی میکروارگانیسم ها قادر به تولید خود به خود نیستند، که قبلا یک واقعیت غیرقابل انکار در نظر گرفته می شد. الگوهای وراثت کشف شد (G. Mendel, 1859). یک انقلاب واقعی در زیست شناسی توسط آموزه های چارلز داروین (1859) ایجاد شد که نیروهای محرکه تکامل را کشف کرد، مکانیسم آن را توضیح داد و تفسیری مادی از مصلحت ساختار موجودات زنده ارائه کرد.

اوایل قرن بیستم تولد ژنتیک را رقم زد. این علم در نتیجه کشف مجدد قوانین وراثت توسط K. Correns، E. Chermak و G. de Vries (که توسط G. مندل کشف شد، اما برای زیست شناسان آن زمان ناشناخته ماند) و آثار T. Morgan بوجود آمد. ، که به طور تجربی نظریه کروموزوم وراثت را اثبات کرد.

در دهه 1950، پیشرفت شگفت انگیزی در مطالعه ساختار ظریف ماده زنده حاصل شد. مسئله مبانی مادی وراثت، جهانی برای همه موجودات، حل شد.

همراه با مطالعه دقیق ساختارها و ارگانیسم های فردی، زیست شناسی مدرن با گرایش به دانش جامع و ترکیبی از طبیعت زنده مشخص می شود، همانطور که توسعه اکولوژی نشان می دهد.

تاریخ زیست شناسی تنها تاریخ دانش نیست، بلکه تاریخ مبارزه ایده ها - ماتریالیسم و ایده آلیسم، دیالکتیک و متافیزیک است. بررسی مسئله جوهر حیات، نقش فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی در آن، منشأ و توسعه آن؛ مطالعه منشأ و تکامل انسان، همبستگی بیولوژیکی و اجتماعی در طبیعت او وحدت مادی جهان را اثبات می کند، تصویری از تکامل ماده و اشکال حرکت آن را بازسازی می کند. داده های زیست شناسی بر شناخت طبیعت زنده گواهی می دهند و حقیقت جهان بینی دیالکتیکی-ماتریالیستی را تأیید می کنند.

فرآیندهای بیولوژیکی بر اساس قوانین داخلی وجود و توسعه موجودات زنده انجام می شود، اما از خارج هدایت نمی شود. منشأ توسعه، وحدت و مبارزه اضداد است: وراثت و تنوع; شدت تولید مثل و محدودیت منابع زندگی؛ اثر متقابل برنامه ژنتیکی و عوامل محیطی مکانیسم توسعه با انتقال تغییرات کمی به تغییرات کیفی همراه است: به عنوان مثال، افزایش فراوانی جهش ها پیش نیاز ظهور سازگاری است. تغییر در محیط در طول وجود بیوسنوزها منجر به تغییرات آنها می شود. جهت گیری فرآیند توسعه تابع قانون نفی نفی است. این را قانون بیوژنتیک و الگوهای تغییرات در بیوسنوزها و پیدایش حیات تأیید می کند. پیوندهای علّی بی پایان و پیوسته هستند.

زیست شناسی برای تبیین علل رشد نیازی به کمک الهی ندارد. توسعه نظریه ماتریالیستی تکامل سهم بزرگی در مبارزه با دین داشت و ایده های مذهبی در مورد طبیعت، منشاء "الهی" زندگی و انسان را رد کرد.

زیست شناسی نیز در حل مسائل عملی از اهمیت بالایی برخوردار است.

مشکل جهانی زمان ما تولید مواد غذایی است. امروزه حدود 2 میلیارد نفر بر روی زمین زندگی می کنند که از گرسنگی و سوء تغذیه رنج می برند. برای رفع حداقل نیازهای بشر، باید تولید محصولات کشاورزی را به شدت افزایش داد. این کار توسط علوم تکنولوژیکی حل می شود: رشد گیاه و دامپروری، بر اساس دستاوردهای رشته های زیستی اساسی، مانند ژنتیک و انتخاب، فیزیولوژی و بیوشیمی، زیست شناسی مولکولی و اکولوژی.

بر اساس روش های اصلاحی توسعه یافته و غنی شده توسط ژنتیک مدرن، یک فرآیند فشرده برای ایجاد گونه های گیاهی و نژادهای حیوانی پربارتر در سراسر جهان در حال انجام است. کیفیت مهم انواع جدید محصولات کشاورزی مناسب بودن آنها برای کشت در شرایط فن آوری های فشرده است. حیوانات مزرعه در کنار بهره وری بالا، باید ویژگی های مورفولوژیکی، تشریحی و فیزیولوژیکی خاصی داشته باشند که به آنها اجازه می دهد در مرغداری ها، مزارع بزرگ با شیردوشی برقی و انبارداری، در قفس مزارع خز پرورش یابند.

که در سال های گذشتهبیوتکنولوژی برای سنتز میکروبیولوژیکی صنعتی اسیدهای آلی، اسیدهای آمینه، پروتئین‌های خوراک، آنزیم‌ها، ویتامین‌ها، محرک‌های رشد و محصولات حفاظتی گیاهی گسترده شده است. برای به دست آوردن اشکال مولدتر میکروارگانیسم ها، از روش های مهندسی ژنتیک استفاده می شود.

با کمک پیوند ژن، زیست شناسان همچنین در حال کار برای ایجاد گیاهانی با دوره گلدهی کنترل شده، افزایش مقاومت در برابر بیماری ها، شوری خاک و توانایی تثبیت نیتروژن اتمسفر هستند. مهندسی ژنتیک چشم‌اندازهای استثنایی را برای بیوتکنولوژی مرتبط با تولید داروها (انسولین، اینترفرون)، واکسن‌های جدید برای پیشگیری از بیماری‌های عفونی در انسان و حیوانات باز کرده است. دستاوردهای نظری زیست شناسی، به ویژه ژنتیک، به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. مطالعه وراثت انسانی امکان توسعه روش هایی را برای تشخیص زودهنگام، درمان و پیشگیری از بیماری های ارثی مرتبط با ژن (هموفیلی، کم خونی داسی شکل، آلبینیسم و غیره) و همچنین کروموزومی و ژنومی (مرگ زودرس، ناباروری، زوال عقل) فراهم می کند. جهش ها و ناهنجاری ها

در شرایط تاثیر فزاینده انسان بر طبیعت، یکی از مشکلات اساسی که حل آن نیازمند همت همه بشریت و تک تک افراد است، سبز شدن جامعه و آگاهی انسان است. وظیفه نه تنها شناسایی و از بین بردن اثرات منفی تأثیر انسان بر طبیعت - به عنوان مثال، آلودگی محلی محیط زیست با برخی از مواد (این امر در آینده قابل اجتناب است)، بلکه مهمتر از همه، تعیین علمی رژیم ها است. برای استفاده منطقی از ذخایر زیست کره پیامدهای منفی فعالیت های اقتصادی، که در دهه های اخیر به طور فزاینده ای بزرگ شده است، نه تنها برای سلامت انسان، بلکه برای محیط طبیعی به طور کلی خطرناک شده است. اطمینان از ایمنی زیست کره و توانایی طبیعت برای تولید مثل یکی دیگر از وظایف زیست شناسی است.