Краткая история психопатии Как и Сибрук, я позаимствовал название этой главы – «Страдающие души» – у немецкого психиатра Юлиуса Людвига Августа Коха (1841–1908), который, как считается, изобрел термин psychopatische, то есть психопат, психопатический{7}. В буквальном переводе

4.2. Основные понятия биологии развития В конце XX века зародилась новая междисциплинарная наука – биология развития, объединившая достижения эмбриологии, генетики, биохимии, цитологии и ставшая одним из ведущих направлений в познании «феномена жизни». Биологию развития

4.4. Теоретическое значение и проблемы биологии развития Как уже отмечалось, проблема механизмов развития многоклеточного организма из оплодотворенной яйцеклетки является одной из ключевых проблем биологии. Биология развития в настоящее время находится на «переднем

Биология как учение о живых организмах возникла, когда человек наконец осознал свое отличие от окружающего его неподвижного, безжизненного мира. Однако еще долго, на протяжении многих столетий, биологию нельзя было назвать наукой в строгом смысле этого слова. Люди пытались избавляться от недугов, облегчать боль, восстанавливать здоровье, спасать от смерти. Делали они это посредством религиозных или магических обрядов в надежде умилостивить доброго или злого духа и тем самым изменить ход событий.

Вскрывая туши животных, приносимых в жертву или используемых для приготовления пищи, человек не мог не обратить внимания на строение их внутренних органов, однако его целью при этом было не изучение животных, а предсказание будущего. Поэтому первыми анатомами следует считать жрецов, которые по форме и внешнему виду органов животных стремились предсказать судьбы властителей государств.

Несомненно, даже в те времена, когда человек полностью находился во власти суеверий, накапливалось множество полезных сведений. Египтяне, умевшие искусно бальзамировать тела умерших и делать мумии, обладали практическими знаниями анатомии человека. В Кодексе Хаммурапи, составленном в XVIII в. до н. э. (Вавилон), был даже подробный устав, регулирующий деятельность врачей; их знания, основанные на бережно передаваемых из поколения в поколение наблюдениях, безусловно, приносили определенную пользу.

Однако, до тех пор пока люди верили, что миром управляют злые силы, а природа находится во власти сверхъестественного, прогресс науки шел чрезвычайно медленно. Даже наиболее одаренные были заняты не изучением видимого мира, а попытками с помощью некоего откровения понять невидимый и управляющий всем мир.

Конечно, и тогда находились исследователи, которые отвергали подобную точку зрения и сосредоточивали свое внимание на изучении реального, воспринимаемого органами чувств мира. Однако в обстановке всеобщей вражды они не могли действовать сколько-нибудь активно, даже имена их до нас не дошли.

И только древние греки, этот умный, беспокойный и любознательный народ, подвергавший сомнению все и всяческие авторитеты, изменили положение вещей. Подавляющее большинство греков, равно как и население других стран, жило в окружении невидимого мира богов и полубогов. Хотя созданные их воображением боги гораздо привлекательнее языческих божеств других народов, представления греков отличались почти такой же наивностью. Они, например, считали, что болезни вызываются стрелами бога Аполлона, которого можно и разгневать, и умилостивить жертвоприношением или лестью.

Однако примерно в 600 г. до н. э. на берегах Эгейского моря, в Ионии, появилась философская школа, которая внесла новую струю в господствовавшие до этого представления. По преданию одним из древнейших философов этой школы был Фалес (конец VII - начало VI вв. до н. э.). Философы ионийской школы отвергали сверхъестественное, полагая, что жизнь Вселенной течет по строго определенному и неизменному пути. Каждое явление имеет свою причину, в свою очередь каждая причина неизбежно вызывает определенный эффект без вмешательства чьей-либо воли извне. Кроме того, философы допускали, что «естественный закон», правящий миром, доступен разуму человека, его можно вывести на основании определенных предпосылок или наблюдений. Подобная точка зрения определила дальнейший прогресс в изучении внешнего мира.

К сожалению, у нас слишком мало сведений об этих древних философах, труды их утеряны, но имена сохранились, так же как и основа самого учения. Более того, рационализм как философская система (то есть вера в то, что мир можно понять разумом, а не благодаря откровению), который берет начало с философских воззрений древней ионийской школы, никогда не умирал. И молодость его была бурной.

Рационализм вошел в биологию в тот период, когда строение тела животных начали изучать по-настоящему, а не с целью разгадать божественную волю. По преданию первым стал вскрывать животных, чтобы описать увиденное, Алкмеон (VI в. до н. э.). Он описал глазной нерв и наблюдал за развитием куриного эмбриона. Видимо, именно Алкмеона следует считать основоположником анатомии (изучения строения живых организмов) и эмбриологии (изучения развития организмов). Алкмеону принадлежит также описание узкой трубки, соединяющей среднее ухо с глоткой. К сожалению, это открытие прошло незамеченным и вернулись к нему лишь через два тысячелетия.

Однако самым известным именем, связанным с рационалистическим началом в биологии, было имя Гиппократа (около 460–377 гг. до н. э.). О нем известно только, что он родился и жил на острове Кос, против ионийского побережья. На острове был храм Асклепия, или Эскулапа, греческого бога медицины. Храм был чем-то вроде современного медицинского факультета, а его жрецы - своеобразными врачами.

Большой заслугой Гиппократа перед биологией было то, что он отвел Асклепию почетное место чисто формально: по его мнению, боги не оказывают никакого влияния на медицину. Гиппократ считал, что в здоровом теле все органы работают слаженно и гармонично, чего нельзя сказать о больном организме. Задача врача и состоит в том, чтобы внимательно следить за изменениями в организме и вовремя исправлять или устранять их вредные последствия. Сама деятельность врача, исключающая молитвы и жертвоприношения, изгнание злых духов или умилостивление богов, заключается в том, чтобы научить пациентов отдыхать, соблюдать чистоту, как можно дольше находиться на свежем воздухе и питаться простой, здоровой пищей. Любое излишество так или иначе нарушает равновесие в функционировании организма; поэтому рекомендовалось во всем соблюдать умеренность.

Короче говоря, по Гиппократу, роль медика сводилась к тому, чтобы предоставить свободу исцеляющим силам организма. Для того времени эти советы были просто превосходными.

Традиции Гиппократа сохранились и после его смерти. Долгие годы врачи считали за честь поставить его имя на своих работах, поэтому сейчас практически нельзя сказать, какие из дошедших до нас работ действительно принадлежат Гиппократу. Так, например, «клятва Гиппократа», которую и по сей день произносят выпускники медицинских институтов, вероятнее всего, была составлена спустя шесть столетий после его смерти. С другой стороны, можно полагать, что один из древнейших трактатов, описывающих эпилепсию, по-видимому, написан самим Гиппократом. Он является отличным примером приложения философии рационализма к биологии.

Эпилепсия - расстройство функции головного мозга (до сих пор еще недостаточно объясненное), при котором нарушено нормальное регулирование мозгом жизнедеятельности организма. При легкой форме больной неверно истолковывает чувственные впечатления и поэтому часто страдает галлюцинациями; при более тяжелой - из-под контроля внезапно выходит мышечная деятельность: больной теряет сознание и падает, судорожно подергиваясь и вскрикивая; иногда во время припадка он наносит себе тяжелые увечья.

Приступ эпилепсии длится недолго, но вызывает тягостное чувство страха у окружающих. Люди, не понимающие всей сложности функционирования нервной системы, наивно полагают, что, если человек двигается не по собственной воле и при этом сам наносит себе повреждения, он «одержим», его телом владеет некая сверхъестественная сила.

Автор трактата «О священных болезнях», написанного примерно в 400 г. до н. э. и, возможно, принадлежащего перу самого Гиппократа, резко выступает против этой распространенной точки зрения. Гиппократ отвергал всякое вмешательство потусторонних сил и считал, что они не могут быть источником или причиной какого-либо заболевания, в том числе и эпилепсии. По его мнению, эпилепсия, подобно другим болезням, вызывается естественными причинами и, следовательно, должна подвергаться рациональному лечению. Вся современная наука зиждется на этой точке зрения, и, если сейчас нам потребуется назвать имя основоположника биологии, его важнейший труд и время, когда он работал, то лучше всего сослаться на Гиппократа и его книгу «О священных болезнях», написанную в 400 г. до н. э.

Греческая биология, как и вся эллинская культура в целом, достигла высшего этапа своего развития при Аристотеле (384–322 гг. до н. э.). Аристотель, уроженец Северной Греции, был одно время воспитателем Александра Македонского. Расцвет его творческой деятельности относится к тому времени, когда он преподавал в созданной им знаменитой школе в Афинах. Аристотель принадлежит к числу самых разносторонних и глубоких древнегреческих философов. Его сочинения охватывают все области знания того времени - от физики до литературы и от политики до биологии. Наибольшую известность получили его труды по физике, относящиеся главным образом к строению неодушевленной природы и происходящим в ней процессам, однако, как выяснилось позднее, почти все они оказались неверными.

Наряду с физикой, философией и другими науками Аристотель очень увлекался биологией, в частности, много времени посвятил изучению морских организмов, - как утверждают, это было одно из любимейших его занятий. Труды Аристотеля по биологии относятся к лучшим в его наследии, однако впоследствии они были почти забыты.

Аристотель внимательно изучал внешний вид и поведение живых существ (то есть естественную историю ). Он насчитал около пятисот различных «видов» животных и указал на их отличия. Сам по себе этот список, может быть, и не заслуживал особого внимания, но Аристотель на этом не остановился. Он, например, выявил, что различных животных можно сгруппировать, но проводить градацию следует очень осторожно. Так, наземных животных легко разделить на четвероногих (зверей), летающих пернатых (птиц), а оставшихся объединить в одну группу под общим названием черви. Морских обитателей можно объединить в одну группу под названием рыбы. Однако с помощью даже такой грубой классификации древнегреческий ученый не всегда мог определить, к какой группе относится животное.

Например, внимательно наблюдая за дельфинами, Аристотель установил, что, хотя последние по внешнему виду и месту обитания и представляют рыбоподобных животных, по другим важным признакам они далеки от рыб. Так, у дельфинов есть легкие, и дышат они воздухом. В отличие от рыбы дельфина можно утопить, если долго держать под водой. Кроме того, дельфины - животные теплокровные, а не холоднокровные. И, что самое важное, они рожают живых детенышей, которые еще в утробе матери питаются через плаценту. Во всем этом дельфины сходны с покрытыми шерстью теплокровными животными суши. По мнению Аристотеля, этих сходных признаков было вполне достаточно, чтобы объединить китообразных (киты, дельфины и морские свиньи) с сухопутными животными, а не морскими рыбами, - в этом он на два тысячелетия опередил свое время, ибо все античные и средневековые ученые продолжали объединять китообразных с рыбами. Заслугой Аристотеля следует считать и другой его вывод: он разделил покрытых чешуей рыб на две группы - рыбы с костным и рыбы с хрящевым, как у акулы, скелетом.

Классифицируя животных, Аристотель располагал объекты по мере их прогрессивного усложнения. От его острого взгляда не укрылось, что природа на пути к вершине мироздания - человеку - проходит различные стадии эволюции. Сообразно этому своему ви´дению мира Аристотель разделил его на четыре царства: внизу - неодушевленный мир земли, воды и воздуха; чуть выше - растительный мир, еще выше - мир животных и, наконец, на самой вершине - мир человека. Неодушевленный мир существует, мир растений не только существует, но и размножается; мир животных существует, размножается и двигается, а человек не только существует, размножается и двигается, но и мыслит.

В свою очередь растительный мир делится на простые и более сложные растения; мир животных - на животных с красной кровью и бескровных. К последним Аристотель относил (в порядке все возрастающей сложности) губок, моллюсков, насекомых, ракообразных и спрутов. Животные с красной кровью, имеющие, по его мнению, более высокую организацию, включают рыб, рептилий, птиц и зверей.

Аристотель обнаружил, что на этой лестнице жизни нет крутых ступеней и невозможно с уверенностью отнести тот или иной вид к определенной группе. Так, простейшие растения, казалось бы, едва проявляют признаки жизни, а простейшие животные (например, губки) почти не отличаются от растений и так далее.

Правда, у Аристотеля мы нигде не находим упоминания о том, что формы жизни постепенно превращаются в другие и что вышестоящее существо произошло от существа, стоящего на более низкой ступени развития. Как известно, именно эта концепция является ведущей в современной эволюционной теории, а Аристотель никогда не был эволюционистом. Однако созданная им «лестница жизни» неизбежно наталкивала ученых на такой ход мысли, который должен был привести к представлению об эволюции.

Мы можем считать Аристотеля основоположником зоологии (науки о животных); насколько позволяют судить дошедшие до нашего времени труды ученого, он в известной мере пренебрегал растениями. Однако после смерти Аристотеля созданную им афинскую школу философов возглавил его ученик Теофраст (372–287 гг. до н. э.), восполнивший этот пробел в наследстве своего учителя. Теофраст заложил основы ботаники (науки о растениях); в его сочинениях подробно описано около пятисот видов растений.

После победного шествия Александра Македонского и завоевания им Персидской империи эллинская культура проникла в страны Средиземноморского бассейна. Египет подпал под власть Птолемеев (потомков одного из военачальников Александра), й греки перебрались во вновь основанную столицу Александрию. Там был создан музей, который с полным правом можно считать прообразом современного университета. Александрийские ученые получили широкую известность своими исследованиями по математике, астрономии, географии и физике. И хотя биология не принадлежала к числу популярных в Александрии наук, однако и в ней можно найти по крайней мере два славных имени: это Герофил (расцвет его деятельности относится к 300-м годам до н. э.) и его ученик Эразистрат (250-е годы до н. э.).

В эпоху христианства Герофила и Эразистрата обвинили в том, что, изучая анатомию человека, они публично производили вскрытие трупов. Не исключено, что это вымысел. Герофил первым из ученых того времени обратил внимание на головной мозг как на орган мышления. Правда, до него на это же указывали Алкмеон и Гиппократ, в то время как Аристотель отводил головному мозгу лишь роль органа, предназначенного для охлаждения крови. Герофил установил различия между нервами чувствительными (воспринимающими ощущения) и двигательными (вызывающими мышечные сокращения), а также между артериями и венами, заметив, что первые пульсируют, а последние нет. Ему принадлежит описание печени и селезенки, сетчатки глаз и первого отдела тонкой кишки (который теперь получил название двенадцатиперстной кишки), а также половых органов женщин и предстательной железы мужчин.

В свою очередь Эразистрат обнаружил, что головной мозг разделен на более крупные полушария и меньший по размеру мозжечок. Он дал описание мозговых извилин и обратил внимание на то, что они ярче выражены у человека, чем у животных. Это наблюдение позволило ему связать количество извилин мозга с умственными способностями.

Остается только пожалеть, что после столь многообещающего начала александрийская школа в биологии сошла на нет. Фактически греческая наука начала хиреть примерно после 200 г. до н. э. Она процветала на протяжении четырех столетий, но в продолжительных междоусобных войнах греки безрассудно растратили свою энергию и благосостояние. Они подпали под власть сначала Македонской империи, а затем Рима. Постепенно греческие ученые сосредоточили свое внимание на изучении риторики, этики, философии, отказались от изучения философии естествознания, то есть рационального изучения природы, которое зародилось еще в недрах ионийской школы.

Кроме того, на развитии биологии сказывался еще и тот немаловажный факт, что жизнь - живая природа - в отличие от неживого мира считалась священной, а потому неподходящей для рационалистического изучения. Анатомирование человеческого тела многим представлялось абсолютно недопустимым. Поэтому вскоре им и вовсе прекратили заниматься - вначале из-за морального осуждения, а затем под страхом нарушения законов. В ряде случаев возражения носили религиозный характер. Так, египтяне считали, что от целостности тела зависит благополучие загробной жизни покойника. У иудеев, а позднее у христиан вскрытие считалось кощунством, ибо, как они утверждали, человеческое тело создано по образу и подобию бога и потому священно.

Господство римлян на Средиземноморье надолго приостановило развитие биологии. Образованным людям того времени казалось достаточным собрать воедино открытия прошлого, сохранить их и популяризировать среди сограждан. Так, Авл Корнелий Цельс (I в. до н. э. - I в. н. э.) свел наследие греков в своеобразный курс обзорных лекций. Раздел этого курса по медицине пережил современников. Тем самым Цельс как врач прославился гораздо больше, чем он того заслуживал.

Расширение территории Римской империи в результате успешных завоеваний позволило ученым собирать коллекции растений и наблюдать за животным миром в тех местах, которые были недоступны древним грекам. Так, греческий медик Диоскорид (I в. н. э.), служивший в римской армии, превзошел Теофраста: ему принадлежит описание шестисот видов растений. Особое внимание Диоскорид обращал на целебные свойства растений, поэтому мы можем считать его основоположником фармакологии (учения о лекарствах).

Одним из известнейших римских естествоиспытателей считается Гай Плиний старший (23–79 гг. н. э.). В своей знаменитой энциклопедии (насчитывающей 37 томов) он свел воедино все труды античных ученых по естественной истории, которые ему удалось отыскать. Следует отметить, однако, что Плиний не всегда критически относился к используемым источникам. Хотя он собрал значительный фактический материал (заимствовав его в основном у Аристотеля), в его сочинениях немало басен и суеверий. Более того, Плиний отступил от философии рационализма. Сталкиваясь с различными видами растений и животных, он интересовался, какую роль каждый из них играет в жизни человека. По его мнению, все в природе существует ради человека: либо дает ему пищу, либо является источником лекарств, либо стимулирует физическое развитие или волю человека, либо, наконец, служит нравственным целям. Эти воззрения Плиния, совпадавшие с учением древних христиан, а кроме того, несомненный интерес, который люди проявляли к его домыслам, частично объясняют, почему труды Плиния сохранились до наших дней.

Последним биологом древности (в подлинном смысле этого слова) был Гален (131–200 гг. н. э.) - римский врач, уроженец Малой Азии. Первые годы врачебной практики Гален провел на арене гладиаторов. Лечение перенесших травму людей позволило ему собрать богатый анатомический материал. Однако, хотя его современники и не возражали против жестоких и кровавых игр гладиаторов в угоду извращенным вкусам развлекающейся публики, они продолжали неодобрительно смотреть на вскрытие человеческих трупов с научными целями. Поэтому анатомические исследования Гален проводил в основном на собаках, овцах и других животных. Как только представлялся случай, он вскрывал обезьян, находя в них большое сходство с человеком.

Гален оставил большое научное наследство. Его тщательно разработанные теории о функции различных органов человеческого тела сыграли существенную роль в развитии медицины. Однако невозможность изучать человеческий организм по-настоящему, отсутствие в то время нужного инструментария, несомненно, послужили причиной ошибочности большинства его теорий. Не будучи христианином, Гален все же твердо верил в существование единого бога. Подобно Плинию, он полагал, что все живое сотворено с заранее намеченной целью. Повсюду в организме человека он усматривал проявление божественного труда. Такая точка зрения, вполне приемлемая в период подъема христианства, объясняет популярность Галена и в более позднее время.

Биология - наука о жизни. В настоящее время она представляет собой комплекс наук о живой природе. Объектом изучения биологии являются живые организмы - растения и животные. и изучают многообразие видов, строение тела и функции органов, развитие, распространение, их сообщества, эволюцию.

Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек. Живые организмы доставляли ему пищу, материал для одежды и жилища. Уже в то время человек не мог обойтись без знаний о свойствах растений, местах их произрастания, сроках созревания плодов и семян, о местах обитания и повадках животных, на которых охотился, хищниках и ядовитых животных, которые могли угрожать его жизни.

Так постепенно накапливались сведения о живых организмах. Приручение животных и начало возделывания растений потребовали более глубоких сведений о живых организмах.

Первые основатели

Значительный фактический материал о живых организмах был собран великим врачом Греции - Гиппократом (460-377г. до н.э.). Им собраны сведения о строении животных и человека, дано описание костей, мышц, сухожилий, головного и спинного мозга.

Первый большой труд по зоологии принадлежит греческому естествоиспытателю Аристотелю (384-322г. до н.э.). Он описал более 500 видов животных. Аристотель интересовался строением и образом жизни животных, он заложил основы зоологии.

Первая работа по систематизации знаний о растениях (ботаника ) выполнена Теофрастом (372-287г. до н.э.).

Расширением знаний о строении человеческого тела (анатомия) древняя наука обязана врачу Галену (130-200г. до н.э.), производившему вскрытия обезьян и свиней. Труды его оказывали влияние на естествознание и медицину в течение нескольких веков.

В эпоху средневековья под гнетом церкви наука развивалась очень медленно. Важным рубежом в развитии науки явилась эпоха Возрождения, начавшаяся в XVв. Уже в XVIIIв. развивались как самостоятельные науки ботаника, зоология, анатомия человека, физиология.

Основные вехи в изучении органического мира

Постепенно накапливались сведения о многообразии видов, строении тела животных и человека, индивидуальном развитии, функциях органов растений и животных. На протяжении многовековой истории биологии крупнейшими вехами в изучении органического мира можно назвать:

• Введение принципов систематики, предложенных К.Линнеем;
• изобретение микроскопа;
• создание Т.Шванном клеточной теории;
• утверждение эволюционного учения Ч.Дарвина;
• открытие Г.Менделем основных закономерностей наследственности;
• применение электронного микроскопа для биологических исследований;
• расшифровка генетического кода;
• создание учения о биосфере.

К настоящему времени науке известно около 1 500 000 видов животных и около 500 000 видов растений. Изучение многообразия растений и животных, особенностей их строения и жизнедеятельности имеет большое значение. Биологические науки являются базой для развития растениеводства, животноводства, медицины, бионики, биотехнологии.

Одними из древнейших биологических наук являются анатомия и физиология человека, составляющие теоретический фундамент медицины. Каждому человеку следует иметь представление о строении и функциях своего организма, чтобы в случае необходимости уметь оказать первую помощь, сознательно беречь свое здоровье и выполнять гигиенические правила.

На протяжении веков ботаника, зоология, анатомия, физиология разрабатывались учеными как самостоятельные, изолированные науки. Лишь в XIXв. были обнаружены закономерности, общие для всех живых существ. Так возникли науки, изучающие общие закономерности жизни. К ним относятся:

• Цитология - наука о клетке;
• генетика - наука об изменчивости и наследственности;
• экология - наука о взаимоотношениях организма со средой и в сообществах организмов;
• дарвинизм - наука об эволюции органического мира и другие.

В учебном курсе они составляют предмет общей биологии.

Биология – это комплексная наука, изучающая все проявления жизни: строение, функции и происхождение живых организмов, их взаимоотношения в природных сообществах со средой обитания и другими живыми организмами.

Понятие наука определяется, как «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности». В соответствии с этим определением объектом науки – биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях .

История становления и развития биологии

История биологии насчитывает много веков. Уже первобытным людям необходимо было иметь определенные знания о растениях и животных. В рамках общего развития естественных наук происходило и накопление знаний, ныне принадлежащих к области биологической науки. В трудах философов античности можно найти сведения биологического характера. Аристотель глубочайшим образом продумал теорию органического развития, будучи знатоком естественно-научных дисциплин, прежде всего зоологии, ботаники и связанных с ними проблем элементарных форм живого ощущения процессов жизни. Гиппократ предложил первую теорию, объясняющую инфекционные заболевания. Общий расцвет науки во времена античности сменился, как известно из истории, относительно «прохладным» периодом Средневековья, который характеризуется общим спадом в естественных науках, и в биологии в частности. По понятным причинам на данном этапе люди были знакомы лишь с представителями растительного и животного мира. Огромный толчок развитию биологии и использованию ее плодов, в частности, в медицине дало изобретение в XVII в. микроскопа голландцем А.Левенгуком. Человечество проникло в микромир, расширив свои представления о живом. Надо сказать, что сам факт существования микроорганизмов повлек за собой изменение взглядов на теорию самозарождения жизни. К. Линнеем предложена бинарная номенклатура видов – это также немаловажно, так как позволило систематизировать накопленный обширный, но весьма противоречивый фактический материал. Микроскопические исследования послужили основой для формулировки Т. Шванном и М. Шлейденом положений клеточной теории в XIX в. На рубеже XVIII–XIX вв. трудами Ж. Ламарка, А. Вейсмана, Ж. Кювье, Ч. Лайелла были заложены основы эволюционного учения, ставшего основой современной биологии. Чарльз Дарвин в своем основном труде «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859) обобщил эмпирический материал современной ему биологии и селекционной практики на основе результатов собственных наблюдений во время путешествий, кругосветного плавания на корабле «Бигль» раскрыл основные факторы эволюции органического мира. Эволюционная теория имеет огромное значение не только для биологии, но и для всех естественных наук в целом, примечательно, что эволюционная теория существовала наряду с термодинамикой, описывающей по существу совершенно противоположные процессы. Второе начало термодинамики предсказывает миру все более однообразное будущее, рассеяние и деградацию энергии, упрощение структур. Эволюционная теория, напротив, провозглашает возможность образования сложного из простого, все усложняющееся развитие. Разрешить этот парадокс смогли лишь в XX в. Биология пришла как мощная и разветвленная область научного знания, дифференцирующаяся на ряд дочерних дисциплин, обретших статус полновесных самостоятельных областей. XX в. ознаменовался бурным развитием генетики, селекции, экологии, молекулярной биологии и ряда других дисциплин. В настоящее время на стыке биологических дисциплин с другими областями знаний возникают новые отрасли науки, такие как космическая биология и др.

2 Понятие о жизни и живых системах. Уровни организации жизни. Свойства живого.

Что такое жизнь? Одно из определений более 100 лет назад дал Ф. Энгельс: "Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел " В это определение вошли два важных положения:

жизнь тесно связана с белками

непременное условие жизни - постоянный обмен веществ, с прекращением которого прекращается и жизнь.

Изучение свойств объектов живой природы показало, что жизнь связана со сложным коллоидным состоянием протопласта (содержимого клетки), для которого характерны обмен веществ и энергии, обусловленные реализацией наследственной информации, заключенной в нуклеиновых кислотах. Живые системы от клетки до биосферы в целом представляют собой системы, ассимилирующие энергию из внешней среды таким образом, что могут активно противостоять разрушению сложившейся организованности, т.е. противостоять процессу, характерному для всех тел неорганической природы. По современным представлениям, жизнь - это способ существования открытых коллоидных систем, обладающих свойствами саморегуляции, воспроизведения и развития на основе геохимического взаимодействия белков, нуклеиновых кислот других соединений вследствие преобразования веществ и энергии из внешней среды. Живые системы обладают рядом общих свойств и признаками, которые отличают их от неживой природы.

Молекулярный уровень организации - это уровень функционирования биологических макромолекул - биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов, стероидов. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации . Этот уровень изучают: биохимия, молекулярная генетика, молекулярная биология, генетика, биофизика.

Клеточный уровень - это уровень клеток (клеток бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов, клеток многоклеточных организмов). Клетка - это структурная единица живого, функциональная единица, единица развития. Этот уровень изучают цитология, цитохимия, цитогенетика, микробиология.

Тканевый уровень организации - это уровень, на котором изучается строение и функционирование тканей. Исследуется этот уровень гистологией и гистохимией.

Органный уровень организации - это уровень органов многоклеточных организмов. Изучают этот уровень анатомия, физиология, эмбриология.

Организменный уровень организации - это уровень одноклеточных, колониальных и многоклеточных организмов. Специфика организменного уровня в том, что на этом уровне происходит декодирование и реализация генетической информации, формирование признаков, присущих особям данного вида. Этот уровень изучается морфологией (анатомией и эмбриологией), физиологией, генетикой, палеонтологией.

Популяционно-видовой уровень - это уровень совокупностей особей - популяций и видов . Этот уровень изучается систематикой, таксономией, экологией, биогеографией, генетикой популяций . На этом уровне изучаются генетические иэкологические особенности популяций , элементарные эволюционные факторы и их влияние на генофонд (микроэволюция), проблема сохранения видов.

Экосистемный уровень организации - это уровень микроэкосистем, мезоэкосистем, макроэкосистем. На этом уровне изучаются типы питания, типы взаимоотношений организмов и популяций в экосистеме, численность популяций , динамика численности популяций, плотность популяций, продуктивность экосистем, сукцессии. Этот уровень изучает экология.

Выделяют также биосферный уровень организации живой материи. Биосфера - это гигантская экосистема, занимающая часть географической оболочки Земли. Это мега-экосистема. В биосфере происходит круговорот веществ и химических элементов, а также превращение солнечной энергии.

Признаки живого: 1. Обмен веществом и энергией 2. Обмен веществ – особый способ взаимодействия живых организмов со средой 3. Обмен веществ требует постоянного притока некоторых веществ и энергии из вне и выделения некоторых продуктов диссимиляции во внешнюю среду. Организм является открытой системой 4. Раздражимость – заключается в передаче информации от внешней среды к организму; на основе раздражимости осуществляется Саморегуляция и гомеостаз 5. Репродукция – воспроизведение себе подобных 6. Наследственность – поток информации между поколениями в результате чего обеспечивается преемственность 7. Изменчивость – появление новых признаков в процессе репродукции; основа эволюции 8. Онтогенез – индивидуальное развитие, реализация индивидуальной программы 9. Филогенез – историческое развитие, эволюционное развитие осуществляется в результате наследственной изменчивости, естественного отбора и борьбы за существование 10. Организмы включены в процесс эволюции

3 Разнообразие живых организмов, их классификация.

Систематика – наука, которая устанавливает взаимосвязи между живыми организмами и разрабатывает систему их классификации.

Таксоны (систематические единицы):

Растения Животные

Царство Царство

Отдел Тип

Класс Класс

Порядок Отряд

Семейство Семейство

Название вида состоит из двух слов: Название Рода и Видовой Эпитет.

Называть так живые организмы предложил Карл Линней. Это бинарная номенклатура.

Он защитил диссертацию, в которой пытался найти «законы зарождения» всех органических тел, и в соответствии с этим он последовательно рассматривал в ней «зарождение растений», «зарождение животных» и, наконец, «общие законы зарождения органических тел». Вольф сделал важное открытие, изучая развитие стеблей, листьев и цветов. Он обнаружил, что у вершин каждого растущего побега есть особая «точка или поверхность роста». До Вольфа процесс «развертывания» (evolutio) почки, цветка и листа был классическим примером преформации. Утверждение Вольфа, что внутри всякой листовой почки не находится сколько-нибудь заметных листьев», а лишь «внутренняя субстанция растений», зарождающая из себя зачатки листьев, явилось исходным пунктом нового принципа развития. Другое важное открытие делает К.Ф. Вольф, проследив развитие цветка. Свое завершение учение о метаморфозе растения получил у него в работе петербургского периода (1767г.), в которой он заявляет: «Во всем растении, части которого на первый взгляд столь необыкновенно разнообразны, я усматриваю по зрелом рассмотрении ничего более как листья и стебель... Все части растения, за исключением стебля, являются, следовательно, лишь измененными листьями». Это учение о метаморфозе растения является бесспорной исторической заслугой К.Ф. Вольфа. Также он наблюдал за развитием насиживаемым куриным яйцом. Он обнаружил образование «кровяных островков», которые затем превращаются в кровь и кровеносные сосуды; он описал образование конечностей, первичных почек и ряда других органов. Таковы вкратце наблюдения Вольфа, позволившие ему отвергнуть теорию преформации и выдвинуть идею о подлинном развитии растений и животных. В 1767 г. Вольф приезжает в Россию, и в сентябре того же года представляет к печати свой новый труд «Об образовании кишечника у цыпленка». Это наиболее зрелый труд К.Ф. Вольфа - строго научный трактат, в которых он воздерживается от поспешных натурфилософских обобщений; он формулирует общий принцип развития органов: «Часть, которая в завершенном виде имеет внутреннюю полость или же представляет трубку или резервуар, в своем первоначальном состоянии была открытой и растянутой в виде известного рода простой пластинки, края которой были понуждены к складыванию друг с другом для образования цельного канала». К.Ф. Вольф неустанно повторял, что обнаруженные им закономерности являются «основным доказательством эпигенеза». Благодаря коллекции Кунсткамеры, он написал многочисленные анатомические работы, публиковавшиеся в течение 25 лет ежегодно в трудах Петербургской Академии и написал не менее 1000 страниц, описания особо интересных, с его точки зрения, уродов, до сих пор неопубликованное.