Биология

Биология — наука о жизни

Слово биология (от греч. bios — жизнь, logos — наука) впервые упоминается в сочинениях французских и немецких натуралистов конца XVIII — начала XIX века — Т. Роозе (1797), К. Бурдаха (1800) и Г.-Р. Тревирануса (1802). Однако в науку термин «биология» вошел с именем выдающегося французского ученого-эволюциониста Ж.-Б. Ламарка в 1802 году. С этого времени он стал активно использоваться, заменив собой название «натуральная история», ранее обозначавшее область знаний о живой природе. Поэтому нередко биологию считают сравнительно молодой наукой, хотя ее истоки можно обнаружить в религиозных, философских и натуралистических трудах выдающихся мыслителей Древней Греции и Рима — Аристотел, Теофраста, Плиния Старшего, Колумеллы и других.

Долгие годы биология ограничивалась наблюдением, описанием и классификацией представителей животного и растительного мира. Это был период естественной истории.

Предметом исследования современной биологии является познание разнообразных свойств живой природы, в том числе и человека: строения и функционирования живых систем; многообразия видов и природных сообществ; распространения жизни на Земле, закономерностей ее происхождения и развития, взаимосвязи с неживой природой. На этой основе формулируются законы, теории, идеи, обеспечивающие применение полученных знаний в практической деятельности.

В настоящее время биология является теоретической основой для многих прикладных отраслей науки (сельского хозяйства, медицины, биотехнологии, фармацевтики), культуры, а также промышленного производства, которое непосредственно связано с использованием достижений биологии.

Задачи современной биологии многочисленны и разноплановы, но в целом они направлены на познание всего многообразия жизни для выработки таких форм взаимоотношений человека с природой, которые позволили бы ему долго и эффективно использовать природные ресурсы биосферы и устойчиво развиваться вместе с ней.

Биология — комплексная наука

Биология охватывает множество научных областей, сформировавшихся в форме частных наук. Комплексный характер биологии определяется, с одной стороны, многообразием форм и проявлений жизни, а с другой — разноплановостью практического приложения биологических знаний.

Возникнув первоначально как особое направление естествознания, биология долго представляла собой две классические области — ботанику и зоологию. Каждая из них охватывала многие емкие вопросы морфологии, систематики, физиологии, экологии, а также индивидуальное и историческое развитие растений и животных. Научные открытия конца XIX — начала XX века, а также колоссальный объем накопленных знаний привели в настоящее время к обособлению и выделению из ботаники и зоологии многих частных наук. Например, обособились науки, цитология, исследующая клетку, эмбриология — зародышей животных, протозоология — одноклеточных животных, паразитология — паразитов, гельминтология — паразитических червей, энтомология — насекомых, акарология — клещей, альгология — водоросли, бриология — моховидных, микология — грибы, микробиология — бактерий и архебактерий. На основе цитологических исследований особенностей организмов и изучения истории их происхождения из царства Растения обособились царства Грибы и Бактерии. При этом обозначились: новая таксономическая группа — надцарства (Прокариоты и Эукариоты) и высшая таксономическая группа — Империя, охватывающая клеточные и неклеточные формы живых организмов. Появились новые области биологической науки, следующие различные природные комплексы организмов, - дендрология (наука о лесе), болотоведение, луговедение, тундроведение и др. При этом все эти частные науки опять-таки носят комплексный характер, поскольку характеризуют морфологический, систематический, физиологический, экологический, почвоведческий, географический и друге разделы знаний о живой природе.

С глубокой древности активно развиваются прикладные отрасли биологии, использующие знания о растениях и животных, - растениеводство, животноводство, селекция и др.

В эпоху Возрождения от общего ствола биологии обособляются науки о строении и функциях человеческого организма — анатомия и физиология человека, развитие которых стимулируется потребностями медицины. Одним из первых описание органов человеческого организма сделал А. Везалий в книге «Строение человеческого тела» (1543), а У. Гарвей в 1628 году открыл значение системы кровообращения в организме человека.

Таким образом, современная биология состоит из целого ряда взаимосвязанных специализированных областей биологической науки: ботаники, зоологии, анатомии, морфологии, систематики, физиологии, гистологии, эмбриологии, генетики, экологии, этологии, палеонтологии, эмбриологии, антропологии и др. (рис. 1).

Схема соотношения биологических наук
Рис. 1. Схема соотношения биологических наук

Связи биологии с другими науками

В XX веке наряду с дифференциацией происходит интеграция биологии с другими науками. В содержание биологии включаются элементы знаний физики, химии, географии, математики, кибернетики, синергетики. В итоге появились новые пограничные области биологии: бионика, биофизика, биохимия, молекулярная биология, биосферология, генная инженерия, биогеография и др. С их помощью изучаются физико-химические и молекулярные свойства живого, структура и самоорганизация живых систем (рис. 2).

Схема соотношения биологии с некоторыми смежными науками
Рис. 2. Схема соотношения биологии с некоторыми смежными науками

Современная биология построена на основе интеграции знаний из различных областей науки. Это способствовало ее интенсивному обогащению фактическим материалом, новыми закономерностями, законами, теориями. Так, путем интеграции знаний органической химии, биохимии, молекулярной биологии, генетики и цитологии установлены структуры и свойства ДНК, сформулированы теории гена и хромосомной наследственности. На основе интеграции знаний биологи, экологии (биогеоценологии), кибернетики, математики, физики, синергетики открыты законы, присущие сложным природным комплексам — биосистемам и экосистемам. Подобных примеров много.

XX век для биологии как науки стал чрезвычайно плодотворным. Были раскрыты многие важнейшие свойства жизни: механизмы передачи наследственной информации и причины ее изменчивости, саморегуляция и воспроизводство биосистем, фотосинтез, биосинтез, энергетический обмен, микроэволюция, антропогенез, законы существования биосферы, структурно-уровневая организация живой материи. Именно в XX веке биология перешла из описательных натурфилософских областей знания (как «естественная история») в разряд фундаментальных наук, заняв лидирующее место в естественнонаучной картине мира, формируя представления о сущности жизни, структуре живого, закономерностях функционирования природы и месте человека в ней, о развитии природы во взаимодействии с обществом и окружающей средой. Она стала объектом внимания людей самых различных специальностей. Знания биологии стали показателем общей культуры человека и общества.

В новом тысячелетии биология должна решить весьма сложные, но актуальные проблемы: внедрение новейших открытий биологи в практическую жизнь для поддержания устойчивого развития природы и общества, сохранения безопасности жизнедеятельности и здоровья людей, обеспечения населения продовольствием и пригодными для жизни условиями окружающей среды.

Таким образом, биология в процессе своего исторического развития не только дифференцировалась на ряд специальных областей исследования природы, но и интегрировалась с другими естественными, гуманитарными и общественными науками, что привело к появлению ряда новых взаимосвязанных специализированных наук. Исследование биологического разнообразия во все времена служило началом открытий важных закономерностей и законов существования живого мира. Эти достижения находят отражение в практике использования их человечеством.