Этапы становления биологии, как науки - ABCD42.RU

Этапы становления биологии, как науки

Введение в биологию. Этапы развития биологии и выдающиеся биологи

Введение в биологию

Биология (от греч. биос — жизнь и логос — учение) — это наука о жизни. Термин был предложен в 1802 году французским ученым Ж.Б. Ламарком.

Предметом биологии является жизнь во всех ее проявлениях: физиология, строение, индивидуальное развитие (онтогенез), поведение, историческое развитие (филогенез, эволюция), взаимоотношения организмов между собой и окружающей средой.

Современная биология является комплексом, системой наук. В зависимости от объекта исследования различают такие биологические науки, как: наука о вирусах — вирусология, наука о бактериях — бактериология, наука о грибах — микология, наука о растениях — ботаника, наука о животных — зоология и т. п. Почти каждая из этих наук делится на более мелкие: наука о водорослях — альгология, наука о мхах — бриология, о насекомых — энтомология, о млекопитающих — маммалиология и т. п. Теоретическим фундаментом медицины являются анатомия и физиология человека. Наиболее универсальные свойства и закономерности развития и существования организмов и их групп изучает общая биология.

Возникли науки, изучающие общие закономерности жизни: генетика — наука об изменчивости и наследственности, экология — наука о взаимоотношениях организмов между собой и средой обитания, эволюционное учение — наука о закономерностях исторического развития живой материи, палеонтология исследует вымершие организмы.

В разных областях биологии все большее значение имеют дисциплины, связывающие биологию с другими науками: физикой, химией и т. п. Возникают такие науки, как биофизика, биохимия, бионика, биокибернетика. Биокибернетика (от греч. биос — жизнь, кибернетике — искусство управления) — это наука об общих закономерностях управления и передачи информации в живых системах.

Биологические науки — это база для развития растениеводства, животноводства, биотехнологий, медицины и т. п. С их помощью можно решить такие важные задачи, как обеспечение человечества продуктами питания, преодоление болезней, стимуляция процессов обновления организма, генетическая коррекция дефектов у людей с наследственными болезнями, для интродукции и акклиматизации организмов, для получения биологически активных и лекарственных веществ, для разработки средств биологической защиты растений и т. п.

Этапы развития биологии

Выдающиеся биологи: Аристотель, Теофраст, Теодор Шванн, Маттиас Шлейден, Карл М. Бэр, Клод Бернар, Луи Пастер, Д. И. Ивановский

Биология как наука возникла с потребностью систематизировать знания о природе, объяснить накопленные знания, опыт о жизни растений и животных. Основателем биологии считают известного древнегреческого ученого Аристотеля (384-322 гг. до н. э.), положившего начало систематике, описавшего многих животных, решавшего некоторые вопросы биологии. Его ученик Теофраст (372-287 гг. до и. э.) основал ботанику.

Систематическое научное исследование природы началось с эпохи Возрождения. С накоплением конкретных знаний о природе, с представлением о многообразии организмов возникла идея единства всего живого. Этапы развития биологии — это цепь великих открытий и обобщений, подтверждающих эту идею и раскрывающих ее содержание.

Развитие микроскопической техники с конца XVI ст. обусловило открытие клеток и тканей живых организмов. Важным научным свидетельством единства живого стала клеточная теория Т. Шванна и М. Шлейдена (1839 г.). Все организмы состоят из клеток, которые хотя и имеют определенные отличия, но в целом построены и функционируют одинаково. К. М. Бэр (1792-1876 гг.) разработал теорию зародышевого сходства, заложившую основу для научного объяснения закономерностей эмбрионального развития. К. Бернар (1813-1878 гг.) изучал механизмы, обеспечивающие постоянство внутренней среды организма животных. Невозможность самозарождения микроорганизмов доказал французский ученый Л. Пастер (1822-1895 гг.). В 1892 году русским ученым Д. И. Ивановским (1864-1920 гг.) были открыты вирусы.

Выдающиеся биологи: Грегор Мендель, Гуго Де Фриз, Карл Корренс, Эрих Чермак, Томас Морган, Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Ж. Б. Ламарк

Открытие законов наследственности принадлежит Г. Менделю (1865 г.), Г. Де Фризу, К. Корренсу, Э. Чермаку (1900 г.), Т. Моргану (1910-1916 гг.). Открытие структуры ДНК — Дж. Уотсону и Ф. Крику (1953 г.).

Выдающиеся биологи: Чарльз Дарвин, А. Н. Северцов, Н. И. Вавилов, Рональд Фишер, С. С. Четвериков, Н. В. Тимофеев-Ресовский, И. И. Шмальгаузен

Творцом первого эволюционного учения был французский ученый Ж.Б. Ламарк (1744-1829 гг.). Основы современной теории эволюции разработал английский ученый Ч. Дарвин (1858 г.). Дальнейшее развитие она получила благодаря достижениям генетики и популяционной биологии в научных работах А. Н. Северцова, Н. И. Вавилова, Р. Фишера, С. С. Четверикова, Н. В. Тимофеева-Ресовского, И. И. Шмальгаузена. Появление и развитие математической биологии и биологической статистики обусловили работы английского биолога Р. Фишера (1890-1962 гг.).

В конце XX века значительных успехов достигла биотехнология, то есть использование живых организмов и биологических процессов в промышленности.

Выдающиеся биологи

Выдающиеся биологи: М. А. Максимович, И. М. Сеченов, К. А. Тимирязев, И. И. Мечников, И. П. Павлов, С. Г. Навашин, В. И. Вернадский, Д. К. Заболотный

Развитию биологии посвятили свою жизнь замечательные ученые.

М. А. Максимович (1804-1873) — основоположник ботаники.

И. М. Сеченов (1829-1905) — основатель физиологической школы, обосновавший рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности, создатель объективной психологии поведения, сравнительной и эволюционной физиологии.

К. А. Тимирязев (1843-1920) — выдающийся естествоиспытатель, раскрывший закономерности фотосинтеза как процесса использования света для образования органических веществ в растении.

И. И. Мечников (1845-1916) — один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, создатель научной школы, разработавший фагоцитарную теорию иммунитета.

И. П. Павлов (1849-1936) — выдающийся физиолог, создатель учения о высшей нервной деятельности, автор классических трудов по теории пищеварения и кровообращения.

С. Г. Навашин (1857-1930) — автор классических исследований в области эмбриологии и цитологии и многие другие.

В. И. Вернадский (1863-1945) — основоположник биогеохимии, учения о живом веществе, биосфере, ноосфере.

Д. К. Заболотный (1866-1929) — выдающийся микробиолог, исследователь особо опасных инфекций и другие.

ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ БИОЛОГИИ

Интерес к познанию мира живой природы сопровождает человечество на протяжении всей его истории. Уже в первобытном обществе, в эпоху верхнего палеолита (неоген) и неолита (антропоген), интерес к живому окружению отражал практические нужды людей. Желание узнать, следует ли избегать встреч с теми или иными животными и растениями или, наоборот, использовать их в своих целях, объясняет, почему первоначально внимание к живым организмам выливалось в попытки их подразделения на полезные и опасные, болезнетворные, представляющие пищевую ценность, пригодные для изготовления одежды, орудий труда, жилищ, предметов обихода, удовлетворения эстетических запросов. Первобытный человек был пытлив и наблюдателен. После себя он оставил наскальные рисунки, прежде всего, животных, которые отличаются точностью изображения, динамизмом. В это время формируется первобытный антропоморфизм(человек не противопоставляет себя остальной природе), на его основе возникают различные религиозные верования в форме «анемизма» — «учение о душе». Возникает представление о «живом» и «мертвом»: все становится мертвым (человек, животные, растения, вода, камень) после того как «душа выходит из тела». В последствии анемизм приобретает различные формы. Например, по одной из версий, душа – самостоятельная сущность, их может быть множество и каждая находится в том или ином органе, управляет им. Однако уже в эпоху неолита, бронзы и железа возникает рациональное, материалестическое понимание природы, что в первую очередь, связано с практикой. Происходит одомашнивание собаки, что подсказывает идею приручения, что в свою очередь, дает начало скотоводству. Рядом с человеком уже жили овцы, Лошади, коровы, верблюды, свиньи и др. животные. Их содержание приводит к тому, что параллельно развивается земледелие. Так, в VI – V т до н.э. были культивированы пшеница, ячмень, рожь, кукуруза, огородные, плодовые и технические культуры. Центры их происхождения были открыты и описаны нашим великим соотечественником Н.И.Вавиловым(1921). Ч.Дарвин пишет: «Все культурные растения и домашние животные произошли от диких форм в результате бессознательного искусственного отбора в эпоху ранних рабовладельческих цивилизаций» (1839). В связи с этим принципиально важный факт констатирует Ф.Энгельс «В рабовладельческом обществе происходит переход от использования готовых продуктов к их производству».

Биология как наука формировалась длительное время. В ее развитии были различные периоды и события. Изучение истории биологии показывает, что длительность периодов плавного развития до очередного скачка, сокращается, чем ближе мы приближаемся к нашему времени. Т.Кун (американский историк науки) в своей работе «Структура научной революции»(1960) предложил выделять :

· Периоды плавного развития науки

· Революционные преобразования, завершающиеся формированием новой парадигмы (узловые моменты).

Именно узловые моменты (ароморфозы) определяют ПЕРИОДЫ (ЭТАПЫ) развития той или иной науки. Так, в естественной истории, в последствии – естествознании и БИОЛОГИИ выделяют следующие ПЕРИОДЫ (ЭТАПЫ) РАЗВИТИЯ:

· Первоначальные представления о живой природе и первые попытки научных обобщений (с начала становления человека как социального существа – около 15 т. лет т.н.)

· Античный период (ок. VI в. до н.э. – III в.н.э.)

· Средние века (III – XIV вв)

· Эпоха Возрождения, развитие принципов естественнонаучного познания природы (XIV – XVII)

· Метафизический период (XVII – XVIII). Возникновение и развитие представлений об изменяемости живой природы

· Формирование эволюционных идей и теорий (эволюционный период) – первая половина XIX в. (1809, 1859)

· Период дифференциации биологических наук на основе эволюционного подхода (вторая половина XIX в.

· Период интеграции биологии с другими науками естественнонаучного цикла (XX в.)

· Новейшие направления биологических исследований – XXI в.

На определенной стадии знакомства с живой природой в умах людей, наряду с представлениями о разнообразии организмов, возникает идея единствавсего живого, включая людей. Одновременно проясняются роль и истоки разнообразия в живой природе. Возникает понимание непротиворечивости биологического единообразия и многообразия.

Решающим научным доказательством единства всего живого стала КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯТ.Шванна и М.Шлейдена (1838-39). Открытие клеточного принципа строения растительных и животных организмов положило начало плодотворному изучению ОБЩИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ, составляющих основу морфологии, физиологии, репродукции и индивидуального развития живых организмов.

Открытием фундаментальных ЗАКОНОВ НАСЛЕДСТВЕННОСТИбиология обязана Г.Менделю, описавшему правила наследования признаков на основе передачи в поколениях дискретных наследственных задатков (1865), Г.де Фризу, К.Корренсу и К.Чермаку, переоткрывшим независимо друг от друга в 1900 г. и сделавшим достоянием науки правила наследования Г.Менделя, Г.де Фризу, открывшему мутационную изменчивость (1901), основателям популяционной генетики Г.Харди и В.Вайнбергу, сформулировавшим закон генетического равновесия в популяциях организмов (1908), Т.Моргану и его ученикам, создавшим хромосомную теорию наследственности (1910-1916), Дж.Уотсону, Ф.Крику, М.Уилкинс и Р.Франклин, открывшим двойную спираль ДНК (1953). Названные законы раскрывают механизм передачи наследственной информации от клетки к клетке, а через клетки – от особи к особи и перераспределения ее в пределах вида в череде поколений, принципы структурно-функциональной организации генетического аппарата. Благодаря этим открытиям становится понятной роль таких биологических явлений, как половое размножение, смена поколений, онтогенез и филогенез.

Читайте также  Экология Саратовской области

Единство всего живого также подтверждают исследования биохимических (обменных, метаболических) и биофизических механизмов жизнедеятельности клеток. Начало этих исследований датируется второй половиной XIX в., однако наиболее весомы достижения молекулярной биологии(вторая половина XX в.). Благодаря молекулярно-биологическим исследованиям, уделяющим главное внимание закономерностям хранения, передачи и использования клетками биологической информации, были раскрыты физико-химические основы таких универсальных свойств живого, как наследственность и изменчивость, специфичность биологических макромолекул, структур и функций, закономерное воспроизведение в ряду поколений клеток и организмов определенного типа структурно-функциональной организации.

В контексте идеи единства живой природы важно то, что живые формы принципиально одинаковым образом хранят наследственную информацию, передают ее в ряду поколений или используют в своей жизнедеятельности, обеспечивают жизненные процессы энергией и переводят энергию в работу.

Клеточная теория, достижения генетики, биохимии, биофизики и молекулярной биологии обосновывают тезис о единстве органического мира в его современном состоянии. То, что живое на планете едино в историческом плане, обосновывается теорией эволюции (эволюционное учение).Естественнонаучные основы теории заложены Ч.Дарвином (1859). Дальнейшее развитие, связанное с достижениями генетики и популяционной биологии, сравнительной эмбриологии и морфологии, палеонтологии, она получила в трудах А.Н.Северцова, Н.И.Вавилова, С.С.Четверикова, Ф.Р.Добжанского, Н.В.Тимофеева-Ресовского, И.И.Шмальгаузена, чья научная деятельность относится к первой половине – середине ХХ в.

Эволюционисты рубежа ХХ – ХХ1 вв. развивают идеи о новых, в том числе «недарвиновских» факторах, механизмах и формах эволюционного процесса.

Эволюционная идея называет НАПРАВЛЕНИЯ, ПУТИ, СПОСОБЫ и МЕХАНИЗМЫ, которые за несколько миллиардов лет привели к наблюдаемому ныне разнообразию живых форм, в одинаковой мере приспособленных к среде обитания и различающихся по уровню структурно-функциональной организации. Другой важный итог эволюционной парадигмы состоит в признании, что живые формы связаны друг с другом общностью происхождения (генетическое родство).Степень родства различается для представителей разных групп, а свое выражение оно находит в преемственности и общности фундаментальных молекулярных, клеточных и системных механизмов развития и жизнедеятельности. Такая преемственность (наследственность) сочетается с изменчивостью, которая позволяет осваивать в пространстве и времени новые жизненные условия (эволюционная и экологическая пластичность), достигать высоких уровней структурно-функциональной организации.

Эволюционные идеи необходимо дополнить с учетом специфической функции живых форм в «экономике» природы как фактора интенсификации и стабилизации земных вещественно-энергетических круговоротов и потоков –планетарная геохимическая роль живого вещества (В.И.Вернадский). В связи с этим эволюцию живого (или жизни) следует представлять не только как видообразование, но так же как преобразование биосферы, в ходе которого эволюционируют сообщества (экосистемы, биоценозы), историческая динамика которых обусловлена ЭВОЛЮЦИЕЙ ВИДОВ.

Сближение двух эволюционных парадигм – эволюции видов (таксонов) и эволюции экосистем и биосферы делает вклад эволюционной идеи в обоснование тезиса о единстве мира живого особенно весомым.

Теория эволюции обращает внимание на условность граней между неживой и живой природой планеты, между живой природой и человеком. В соответствии с геохимической гипотезой происхождения жизни обосновано допущение, чтоважнейшие атрибуты жизни:

· Самовоспроизведение на базе аутокатализа (матричный синтез)

· Использование высокомолекулярных соединений углерода (нуклеиновые кислоты, белки)

· Сохранение во времени существующей и создание новой биологической информации

· Прогрессивное усложнение структур на основе случайной изменчивости и отбора

Могли возникнуть на «добиологическом» этапе истории планеты.

Закономерностям эволюции биологических форм не противоречит ПОЯВЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА – социального существа, жизнь которого неотделима от принципа клеточной организации структур и функций, молекулярно-БИОЛОГИЧЕСКИХ, ГЕНЕТИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАКОНОВ БЫТИЯ. ЭВОЛЮЦИОННАЯ ТЕОРИЯ ПОКАЗЫВАЕТ ИСТОКИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ РАЗВИТИЯ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ПРЕДПОСЫЛКИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ И ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЮДЕЙ, ТО ЕСТЬ ТОГО, ЧТО ОТНОСИТСЯ К ИХ БИОЛОГИЧЕСКОМУ «НАСЛЕДСТВУ».

Презентация по биологии на тему «История развития биологии» (10 класс)

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Описание презентации по отдельным слайдам:

«История развития биологии». 10 класс.

Цель урока: Познакомиться с развитием биологии как науки, с глубокой древности и до наших дней, на основе биологических исследований и открытий великих ученых- биологов. Развитие понимания актуальности биологических исследований для человека и общества.

Первобытный человек был первым, кто стал непроизвольно накапливать первые знания о живых организмах. Живые организмы были пищей, материалом для одежды и жилья первобытного человека. Уже тогда надо было знать все о растениях, животных, особенностях их поведения. Вот так потихоньку стали накапливаться знания о всем живом, что окружало человека.

Основные направления современной биологии Классическая биология Эволюционная биология Физико-химическая биология

Заполните таблицу Этап развития Особенности этапа Ученый Вклад в развитие биологии

Этапы развития биологии 1. Период до появления земледелия и скотоводства Накопление знаний о человеке, растениях, животных 2. Период земледелия и скотоводства Дальнейшее накопление знаний о человеке, растениях, животных

Истоки биологической науки. Великий греческий врач Гиппократ (живший в 460 — 377 гг. до н.э.) внес фактический вклад в создание материалов о живых организмах. Он первым изучил строение животных, человека, состав и форму костей, мышц, сухожилий, головного и спинного мозга у человека.

Гиппократ- первый ученый, создавший научную медицинскую школу. Считал, что у каждой болезни есть естественные причины, и их можно узнать, изучая строение человеческого организма. «Клятва Гиппократа» — обещание хранить человеческую тайну, не оставлять больного без медицинской помощи.

Описал около 500 видов животных. Создал первую систему их классификации. Заложил основы сравнительной анатомии. Считал, что живая материя возникла из неживой

Древнеримский ученный и врач Клавдий Гален. Римский врач Гален (139-200 гг. н.э.) углубил и в значительной степени увеличил знания человека о строении своего тела. Он все это изучал на трупах обезьян и свиней. Его трудами долгое время пользовались в естествознании и медицине. Заложил основы анатомии человека. Доказал, что в артериях течет кровь, а не воздух и только у живых животных. У мертвых артерии всегда были пусты. В течении следующих пятнадцати веков его труды были основным источником знаний по анатомии.

3. Появление древних государств (Греция, Рим) Систематизация знаний о человеке, растениях, животных Аристотель Теофраст Гален Основа для развития европейской биологической науки, не менялась до VIII в. н.э.

4. Период Средневековья (V–XV ст. н. э.) Торможение развития биологии, преобладание религиозных взглядов о создании материи Богом Биология развивалась преимущественно как описательная наука. Накопленные факты часто были искаженными. Например, встречаются описания различных мифических существ, например «морского монаха», который будто появлялся морякам перед штормом, сирен, русалок, спрутов и т.д.

Традиции античных авторов продолжил Авиценна. Крупнейший врач, естествоиспытатель, философ средневековья. Сумел обобщить и свести воедино знания в области анатомии и медицины, накопленные человечеством за многие столетия.

5. Период Возрождения (ХVІ–XVІІІ ст. н. э.) Развитие биологической науки, изучение строения и функций различных биологических объектов

Выдающийся ученый возрождения Андреас Везалий. Изучая внутреннее строение человеческого тела, Везалий установил множество новых фактов, смело противопоставив их ошибочным взглядам, укоренившимся в науке и имевшим многовековую традицию. Свои открытия он изложил в книге «О строении человеческого тела» (1543), в которой содержится тщательное описание проведенных анатомических секций, строения сердца.

Английский врач и биолог Уильям Гарвей. Сокращаясь, сердце приводит в движение кровь. Но до 17 века даже ученые не имели понятия об этой истине, сегодня общеизвестной. Великое открытие- открытие кровообращения- совершил Уильям Гарвей.

17 век. Английский физик и ботаник Роберт Гук. Первый оценил значение увеличительного прибора и применил его для исследования срезов растительных и животных тканей. Изучая срезы пробки, он обнаружил структуры, похожие на пчелиные соты, и назвал их ячейками или клетками.

17 век. Голландский естествоиспытатель Антоний Левенгук. Первым из людей заглянул в таинственный мир микроорганизмов, увидел и описал бактерии, рассматривая их в собственный микроскоп с использованием шлифованных стекол.

18 век. Шведский натуралист Карл Линней. Предложил систему классификации живой природы и ввел бинарную номенклатуру, таким образом заложил основы современной систематики и установил иерархичность систематических групп.

6. Создание клеточной теории и развитие эволюционных идей (ХІХ ст. н. э.) Резкий всплеск развития биологии, борьба материалистических и идеалистических взглядов о возникновении материи

19 век. Французский ученный Жан Батист Ламарк. Впервые попытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира. Не оцененная современниками, пол века спустя она стала предметом горячих споров, которые не прекратились и в наше время.

19 век. Французский зоолог Жорж Кювье. Стал основателем науки об ископаемых животных и растениях – палеонтологии. О нем говорили, что по одной — двум косточкам ископаемого животного он может точно воссоздать весь его облик.

19 век. Английский ученный Чарльз Дарвин. Крупнейшим достижением 19 века стало эволюционное учение, которое имело определяющее значение в формировании современной естественнонаучной картины мира и ставшее основой биологической науки 20 столетия.

Эрнст Геккель Ввел термин «экология». Заложил основы филогении

7. «Генетический» период (с 1900 года) Преобладание материалистических взглядов, открытие закономерностей наследственности и изменчивости

19 век. Австрийский ученый Грегор Мендель. Основоположник генетики, науки о наследственности и изменчивости. Он настолько опередил свое время, что никто на понял значения его открытий. Только спустя 35 лет его законы были заново переоткрыты.

20 век. Немецкий ученный Роберт Кох. Основатель современной микробиологии. Открыл возбудителей заболеваний: сибирской язвы, бубонной чумы, сонной болезни, столбняка, туберкулеза – «палочки Коха».

Труды Л. Пастера и И. Мечникова определили появление иммунологии. Луи Пастер И. И. Мечников

Развитие физиологии связано с именами великих российских ученых И. Сеченова, заложившего основы изучения высшей нервной деятельности, и И.Павлова , создавшего учение об условных рефлексах. И.П.Павлов И.В. Сеченов

20 век. Русский ученый Владимир Вернадский. Стал создателем учения о живом веществе и биосфере – учения, которое находится на стыке геологии, биологии, химии и философии.

20 век. Иван Иванович Шмальгаузен. Три книги Ивана Ивановича: «Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии» (1938), «Пути и закономерности эволюционного процесса» (1939) и «Факторы эволюции, теория стабилизирующего отбора» (1946), посвященные различным вопросам, но представляющие по существу единое целое. Сделал важный вклад в ряд разделов биологии: эмбриологию, эволюционную морфологию и эволюцию.

20 век. Джеймс Уотсон и Френсис Крик. Согласно модели Крика – Уотсона, ДНК представляет двойную спираль, состоящую из двух цепей дезоксирибозофосфата, соединенных парами оснований аналогично ступенькам лестницы. Посредством водородных связей аденин соединяется с тимином, а гуанин – с цитозином. С помощью этой модели можно было проследить репликацию самой молекулы ДНК.

Читайте также  Языческие верования восточных славян 3

20 век ознаменовался бурным развитием биологии. Невозможно перечислить всех тех, кто своим самоотверженным трудом создавал современную биологию, которая в настоящее время является одной из наиболее бурно развивающихся областей человеческого знания.

Домашнее задание: Подготовить сообщение, в виде презентации, о жизни и работе наиболее интересующего вас ученого – биолога.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Биология: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс профессиональной переподготовки

Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

  • Бобкова Елена ВикторовнаНаписать 8738 05.01.2018

Номер материала: ДБ-1006759

  • Биология
  • 10 класс
  • Презентации
    04.01.2018 284
    04.01.2018 166
    03.01.2018 2833
    02.01.2018 183
    31.12.2017 357
    29.12.2017 646
    29.12.2017 1028
    27.12.2017 408

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

ЕГЭ в 2022 году может пройти в допандемийном формате

Время чтения: 1 минута

С ЕГЭ удаляют за списывание около тысячи человек в год

Время чтения: 1 минута

В украинском университете открылся первый в мире факультет TikTok

Время чтения: 1 минута

Amazon оплатит своим сотрудникам обучение в вузах

Время чтения: 1 минута

Учитель математики из Казани вышел в финал Международной премии для учителей

Время чтения: 1 минута

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

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.

Эпоха римского владычества

Читайте также  Религия и молодежь

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.

1 Биология как наука. История становления биологии как науки

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. Гиппократпредложил 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. Шванноми 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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: