Биологические науки и их определения. Биологические науки список все


список, что изучает биология, классификация дисциплин

Человек на протяжении всего своего существования на Земле изучает разнообразие растительного и животного мира. Биологические науки, список которых постоянно пополняется, имеют большое значение для формирования современной естественнонаучной картины мира. Методы и подходы со временем совершенствуются, позволяя раскрывать многочисленные природные секреты.

...

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

Появление термина

В основе термина биология лежат два греческих слова: bios – жизнь, logos – наука, учение. Кто ввел этот термин. Понятие биология означает совокупность наук о живой природе, раскрывает сущность жизни. Его предложили два видных ученых Г. Тревинарус и Ж.-Б. Лемарк еще в начале 19 века. Спустя два столетия наука продолжает активно развиваться, ученые уже достаточно далеко продвинулась в своих исследованиях.

Главные научные направления

Сегодня существуют многочисленные биологические дисциплины и отрасли, направленные на изучение живых существ, начиная от амебы с инфузорией и заканчивая человеческим организмом. Жизнь – основной предмет исследования. Разнообразие ее проявлений, влияние на окружающие процессы и явления, организация на всех уровнях и сегментах, входят в число объектов.

Назовем основные биологические дисциплины и подробно расскажем о некоторых из них:

  • общая биология,
  • системная,
  • вирусология,
  • микрология,
  • микробиология,
  • генетика,
  • анатомия,
  • этология,
  • цитология,
  • биология развития,
  • палеонтология и прочие.

Важно знать, какая наука изучает строение и функции клеток, является одной из основных дисциплин. Ее название — цитология. Предметом изучения являются все процессы, происходящие с клеткой: рождение, жизнедеятельность, размножение, питание, старение и гибель.

Биологические дисциплины

Любые проявления жизни становятся предметом изучения для биологов. К ним относят:

  • распределение по территории,
  • строение,
  • происхождение,
  • функции,
  • развитие видов,
  • связи с другими живыми существами и предметами неживой природы.

Важно! Задача биологии – раскрыть и изучить суть всех биологических закономерностей, с целью их освоения и управления.

Методы изучения:

  • наблюдение с целью описания явлений;
  • сравнение – обнаружение общих закономерностей;
  • эксперимент – искусственное создание ситуаций, выявляющие свойства организмов;
  • исторический метод – познание окружающего мира с помощью имеющихся данных;
  • моделирование — создания моделей разнообразных биологических систем;
  • современные усовершенствованные методы, основанные на новейших технологиях и достижениях.

Основные отрасли, которые нужно знать, и предметы их изучения:

  • зоология – животные;
  • энтомология – насекомых;
  • ботаника – растения;
  • анатомия –строение тканей и органов;
  • генетика – законы изменчивости и наследственности;
  • физиология –сущность всего живого, жизнь при патологиях и норме;
  • экология – взаимоотношение организмов с окружающей средой;
  • бионика – организацию, структуру, свойства живой природы;
  • биохимия – химический состав организмов и клеток, основные процессы, составляющие основу жизнедеятельности;
  • биофизика – физические аспектах существования живой природы;
  • микробиология – бактерии и прочие микроорганизмы;
  • молекулярная биология – способы хранения и передачи генетической информации;
  • клеточная инженерия – получение гибридных клеток;
  • битехнология – использование продуктов жизнедеятельности организмов для технологических решений;
  • селекция – выведение новых сортов, устойчивых к вредителям и суровому климату, улучшение качеств культурных растений.

Здесь перечислены далеко не все биологические науки, этот список может быть гораздо длиннее.

Экология – раздел биологии, изучающий отношения организмов друг с другом и окружающей средой. Раздел затрагивает не только факторы среды, ее физическую сущность, химический состав, но и ее загрязнение, нарушение ЭКО-цикла.

Эрнест Геккель в 1866 году придумал специальное название для этого научного направления. Раздел биологии, изучающий отношения организмов, их взаимодействие не только друг с другом, но и со средой, именуется прикладной экологией.

Она относится к отрасли биологии и является прикладной наукой, изучает механизмы разрушения человеком биосферы и способы предотвращения экологических катастроф. Отличается от прочих биологических областей тем, что ученым не приходится узнавать или изучать что-то новое, а использовать уже имеющиеся методики и разработки на практике.

Именно применением практических методов отличаются прикладные науки. Таким образом, мы ответили на вопрос, какая из биологических наук является практической или прикладной.

Чтобы добиться на практике реальных целей, нужны заказчик и инвестор. Часто крупные проекты и их реализацию финансирует государство: сохранение исчезающих видов животных, рациональное уничтожение отходов и сведение к минимуму загрязнения окружающей среды. Прикладной экологию принято считать потому, что она неразрывно связана со всеми процессами, происходящими с живыми существами.

Классификация

Любая обширная научная область предполагает деление на отдельные отрасли. Классификация биологических наук осуществляется на основании нескольких признаков. В зависимости от предмета или объекта изучения выделяются:

  • зоология,
  • ботаника,
  • микробиология и другие.

По уровню, на котором рассматривается живая материя:

  • цитология,
  • гистология,
  • молекулярная биология и другие.

По обобщенным свойствам организмов:

  • биохимия,
  • генетика,
  • экология и прочие.

Классификация биологических наук не означает их всецелой принадлежности к определенной области, каждая тесно взаимосвязана с другими. Например, изучать клетки невозможно без знания о происходящих в них биохимических процессах.

Интересно! Таксономия грибов современности (гриб) — это ни растение, ни живое существо. Гриб относят к отдельному типу живых организмов, так что для его изучения применяют совсем иные способы. Это находится в ведении микологии — отрасли биологии.

Уникальный метод

Культура тканей – это метод, позволяющий выращивать ткани, а также их клетки вне организма. В теории его предложил еще в 1874 году Голубев А.Е., а на практике применил лишь в 1885 году Скворцов И.П. Затем этот метод совершенствовался и развивался.

Выращивание тканей вне организма — пример метода культуры клеток.

Суть методики такова: берется небольшой кусочек нужной ткани конкретного организма и помещается в специально подготовленную питательную среду. Процесс происходит в стерильных условиях и при оптимальной температуре. Через некоторое время из спокойного состояния ткань начинает переходить в нормальное, с делением, питанием и выделением продуктов жизнедеятельности. Находясь в такой среде, ткань может генерироваться с огромной скоростью, но нужно вовремя менять раствор, потому что загрязненная среда угрожает измельчением клеток и их гибелью.

Что изучает биология с помощью метода культуры тканей. В основном технология используется при доказательствах теорий не только в биологии, но и в медицине. Так был исследован один из сложных процессов – митоз. Изучалось деление клеток на стадии развития эмбриона у птиц и млекопитающих. Есть несколько заболеваний, подтвердить которые можно лишь с помощью этого метода, например, неправильное количество хромосом у человека. Всем известные вакцины от полиомиелита, оспы или кори разработаны с помощью культуры тканей. Это удивительный подход. Также его широко применяют в парфюмерии.

Создание органов или их частей пока не находит большого распространения в связи с этическими нормами. Кроме того, технология эта дорогостоящая. Подобные передовые методики востребованы во многих областях науки.

Интересно! Размножаются способом культуры тканей такие растения, как гербера, орхидея, женьшень и картофель.

Разделы

Морфология в биологии – одна из областей, изучающая строение организмов. В ней выделяют два основных раздела: эндономию и анатомию. Первая занимается исследованием внешних признаков живого существа, а вторая – внутренних. Что изучает морфология в разделе эндономии: критерии, по которым разделяют организмы на виды. Проводится классификация по внешнему виду, форме, размеру, окрасу и прочим признакам.

Долгое время именно они оставались единственными определяющими факторами, а внутреннее строение не учитывалось. Позже оказалось, что особи одного биологического вида могут делится на самцов и самок, появилось новое понятие — половой диморфизм.

Анатомия изучает внутреннее строение, находящееся выше клеточного уровня. На основе полученных данных производится систематизация видов в группы, что позволило выделить две основные группы органов: аналогичные, то есть одинаковые у всех видов, и гомологичные. К первым относят части тела, которые схожи по функциям, но имеют различное происхождение, а вторые – различное происхождение, но одинаковые функции. Пример гомологичных – передние конечности млекопитающих и крылья у птиц.

Биология – наука о живой природе

 

ЕГЭ Биология 1.1. Биология как наука, методы познания живой природы

Вывод

Набор дисциплин имеет огромное значение для дальнейшего развития практически всех сфер деятельности человека. Знание законов природы и устройства организмов помогает улучшить качество нашей жизни: совершенствовать способы лечения, производить новые медицинские препараты, косметические средства, улучшать качество продуктов питания, сохранить чистоту окружающей среды и многое другое.

uchim.guru

Какие биологические науки вам известны?

Биология – это совокупность наук о живой природе. Ввиду многообразия направлений изучения жизни, в области биологии выделился ряд самостоятельных наук: ботаника, зоология, цитология, гистология, физиология, экология, эволюционное учение, генетика, эмбриология, молекулярная биология и др.

Биологию подразделяют на отдельные науки по предмету изучения. Так, существуют микробиология, изучающая мир микроорганизмов (бактериология – наука о бактериях; вирусология – наука о вирусах), ботаника, исследующая строение и жизнедеятельность растений; зоология, предметом которой являются животные и т. д. Большинство из них являются комплексными и, в свою очередь, разделяются на более узкие дисциплины. Например, зоология включает протозоологию – науку о простейших, гельминтологию – о паразитических червях, энтомологию – о насекомых, малакологию – о моллюсках; батрахологию – о земноводных, герпетологию – о пресмыкающихся, орнитологию – о птицах, териологию (маммологию) – о млекопитающих и др.

Науки, изучающие различные группы организмов, разделяются на морфологические (греч. morphe – форма) дисциплины, исследующие форму и строение организмов, к которым относятся цитология, гистология, анатомия и науки, изучающие функции живых существ – комплекс физиологических дисциплин. Анатомия изучает внутреннее строение организмов.

Вместе с тем выделились и развиваются области биологии, изучающие особые свойства живых организмов: например, пути превращения органических молекул изучает биохимия.

Многообразие организмов, распределение их по группам изучает систематика, закономерности индивидуального развития – биология развития, историческое развитие жизни - эволюционное учение, законы наследственности и изменчивости – генетика. Филогенетика – раздел биологии, изучающий происхождение и историческую преемственность организмов. Взаимоотношения организмов и популяций с условиями среды являются объектом изучения экологии.

ingvarr.net.ru

Биологические науки

17.08.2016

Биология – комплексная наука, которая включает в себя много направлений. Предмет изучения некоторых биологических наук необходимо помнить. Ниже приведен минимальный перечень биологических наук, который нужен для того, чтобы ответить на вопросы на эту тему на ВНО по биологии.

  • Ботаника – наука о растениях;
  • Зоология – наука о животных;
  • Бактериологии – наука о бактериях;
  • Микология – наука о грибах;
  • Лихенология – наука о лишайники;
  • Вирусология – наука о вирусах;
  • Антропология – дисциплины, посвященные изучению человека;
  • Морфология – изучает внешнее строение и форму организмов;
  • Анатомия изучает внутреннее строение и форму организмов;
  • Физиология – наука о функциях живых организмов и их частей;
  • Молекулярная биология, биохимия и биофизика – дисциплины, которые изучают молекулярный уровень организации жизни;
  • Цитология – наука о клетках;
  • Гистология – наука о тканях;
  • Биология развития – наука, которая изучает закономерности индивидуального развития;
  • Генетика – наука о наследственности и изменчивости;
  • Экология – наука, которая изучает образ жизни организмов и их взаимодействие с окружающей средой;
  • Эволюционное учение – раздел биологии, посвященный исследованию закономерностей исторического развития живого;
  • Систематика – наука, основной задачей которой является классификация живых существ;
  • Палеонтология – наука, которая исследует останки ископаемых организмов.

При изучении биологии Вы будете встречаться со всеми перечисленными науками и таким образом их будет легче запомнить.

« Царства живого Клетки и ткани растений »

moyaosvita.com.ua

Биологические науки и их определения

Определение 1

Биология - это естественная наука, которая включает изучение жизни и живых организмов, включая их физическую и химическую структуру, функцию, развитие и эволюцию.

Современная биология - это обширная область, состоящая из многих отраслей. Несмотря на широкий охват и сложность науки, существуют определенные объединяющие концепции, которые объединяют ее в единую, согласованную область. В целом, биология распознает клетку как основную единицу жизни, гены как основную единицу наследственности и эволюцию как двигатель, который продвигает создание новых видов. Также понятно, что все организмы выживают, потребляя и трансформируя энергию и регулируя их внутреннюю среду.

Субдисциплины биологии

Субдисциплины биологии определяются масштабом изучения жизни, изучаемыми организмами и методами их изучения. Выделяют такие основные субдисциплины биологии:

  1. Молекулярная биология - изучение к молекулярной основы биологической активности между биомолекулами в различных системах клетки, включая взаимодействие между ДНК, РНК и белками и их биосинтезом, а также регулирование этих взаимодействий.
  2. Цитология (клеточная биология) — наука, изучающая живые клетки, их составные части - органеллы, а также вопросы их строения, функционирования, размножения, старения и смерти.
  3. Генетика — наука, о закономерностях наследственности и изменчивости.
  4. Анатомия - это учение об макроскопических формах, таких как структурные органы и систем органов.

Замечание 1

Кроме вышеперечисленных разделов биологии, существует и множество других: биоакустика, биоинформатика, биологическая систематика, биология океана, биология развития, общая биология человека, биофизика, биохимия, ботаника, вирусология, возникновение жизни, геномика, гидробиология, гистология, зоология, зоопсихология, космическая биология, криобиология, математическая биология, микология, микробиология, палеонтология, паразитология, патология, протистология, таксономия, физиология, эволюционная биология, экология, этология.

Некоторые биологические науки возникли в результате процесса дифференциации, постепенного отделения, что способствовало углублению исследований в соответствующих направлениях.

Молекулярная биология

Замечание 2

Молекулярная биология - это изучение биологии на молекулярном уровне. Это поле перекрывается с другими областями биологии, особенно с генетикой и биохимией. Молекулярная биология - это исследование взаимодействий различных систем внутри клетки, включая взаимосвязь синтеза ДНК, РНК и белка и то, как эти взаимодействия регулируются.

Большая часть молекулярной биологии является количественной, и в последнее время большая часть этой науки была с математикой и информатикой - в области биоинформатики и вычислительной биологии. В начале 2000-х годов изучение структуры и функции генов, молекулярной генетики, было одним из наиболее заметных областей молекулярной биологии.

Все большее количество других областей биологии сосредоточено на молекулах, либо непосредственно изучая взаимодействия в своей собственной области, такие как в клеточной биологии и биологии развития, или косвенно, где молекулярные методы используются для определения исторических характеристик популяций или видов, как в областях эволюционной биологии таких как популяционная генетика и филогенетика. Существует также давняя традиция изучения биомолекул «с нуля» в биофизике.

Цитология

Цитология (клеточная биология), изучает структурные и физиологические свойства клеток, включая их внутреннее поведение, взаимодействие с другими клетками и с их окружением. Клеточная биология объясняет структуру, организацию содержащихся в ней органелл, их физиологические свойства, метаболические процессы, пути сигнализации, жизненный цикл и взаимодействие с окружающей средой. Это делается как на микроскопическом, так и на молекулярном уровне, поскольку он охватывает прокариотические клетки и эукариотические клетки.

Знание компонентов клеток и способов работы клеток имеет фундаментальное значение для всех биологических наук; это также важно для исследований в биомедицинских областях, таких как рак и другие заболевания. Понимание структуры и функции клеток является фундаментальным для всех биологических наук. Сходства и различия между типами клеток особенно актуальны для молекулярной биологии.

Генетика

Определение 2

Генетика - это наука о генах, наследственности и вариации организмов.

Гены кодируют информацию, необходимую клеткам для синтеза белков, которые, в свою очередь, играют центральную роль в влиянии на окончательный фенотип организма. Генетика предоставляет инструменты исследования, используемые при исследовании функции конкретного гена, или анализ генетических взаимодействий. Внутри организмов генетическая информация физически представлена как хромосомы, внутри которой она представленаопределенной последовательностью аминокислот, в частности молекул ДНК.

Генетика обычно считается областью биологии, что часто пересекается со многими другими науками о жизни и тесно связана с изучением информационных систем.

Отцом генетики является Грегор Мендель, ученый конца XIX века и августинский монарх. Мендель изучал «наследство признаков», образцы в способе передачи черт от родителей к потомству. Он заметил, что организмы (растения гороха) наследуют черты посредством дискретных «единиц наследования». Этот термин, который все еще используется сегодня, представляет собой несколько двусмысленное определение того, что называется геном. Таким образом Мендель открыл некоторые основные принципы гинетики:

  1. принцип единообразия гибридов первого поколения
  2. принцип расщепления признаков
  3. принцип независимого наследования признаков

Наследование генов и механизмы молекулярного наследования по-прежнему являются первичными принципами генетики, но современная генетика расширилась за пределы изучения наследования до изучения функций и поведения генов. Изучаются структура и функция гена, вариации и распределение в контексте клетки, организма (например, доминирования) и в контексте популяции. Генетика породила ряд подобластей, включая эпигенетику и популяционную генетику. Организмы, изученные в широком поле, охватывают область жизни, включая бактерии, растения, животных и людей.

Генетические процессы работают в сочетании с окружающей средой и опытом организма, чтобы влиять на развитие и поведение, часто называемое природой против воспитания. Внутриклеточная или внеклеточная среда клетки или организма может включать или выключать транскрипцию гена. Классический пример - два семена генетически идентичной кукурузы, один из которых расположен в умеренном климате и один в засушливом климате. В то время как средняя высота двух кукурузных стеблей может быть генетически определена как равная, таковая в засушливом климате только возрастает до половины высоты в умеренном климате из-за нехватки воды и питательных веществ в окружающей среде.

spravochnick.ru

Биологические науки

Система биологических наук, предполагая изучение различных форм живых существ, их строение, развитие, функционирование, являет собой структуру достаточно обширную. Каждая ее ветвь преследует определенные цели, исследует конкретные вопросы. Вместе с этим, биологические науки тесно связаны друг с другом.

Многоплановость структуры обусловлена не только разнообразием видов и форм жизни, но и многообразием методов их изучения.

Еще в древности сложились основные биологические науки: зоология, ботаника, анатомия и физиология человека. Впоследствии сформировались такие крупные разделы, как гидробиология (изучающая обитателей воды) и микробиология (исследующая микроорганизмы), выделенные в соответствии с объектами исследований.

От крупных ветвей отходят узкоспециализированные биологические науки. Так, например, зоология (изучающая животных) включает в себя териологию, изучающую млекопитающих, протозоологию – простейших, малакологию – моллюсков, акарологию – клещей, энтомологию – насекомых, ихтиологию – рыбообразных. Структура ботаники содержит такие биологические науки, как дендрология (о деревьях, кустарниках), бриология (о мхах), лихенология (о лишайниках), микология (о грибах) и прочие.

Существует и более глубокое подразделение дисциплин. Так, распределение организмов по категориям и их разнообразие изучают систематические биологические науки. Дисциплина, исследующая органический мир современности, носит название неонтологии. Наука о существовавших ранее формах жизни именуется палеонтологией.

Другое направление классификации дисциплин предполагает разделение по проявлениям и свойствам живого. Так, различные функции организмов изучает физиология, вопросы о наследственности – генетика, закономерности в поведении животных – этология. Особенности индивидуального развития исследует эмбриология, в более широком смысле – биология развития. Вместе с этим каждая дисциплина подразделяется на более частные. Например, морфология, изучающая формы, классифицируется на сравнительную, функциональную и прочие отрасли. Одновременно имеет место и взаимное проникновение, и слияние узких различных дисциплин биологии, с формированием сложных сочетаний. Так, например, существуют такие отрасли, как гистофизиология, цитогенетика и прочие.

Строение систем и органов макроскопически изучает анатомия, микроскопическую структуру тканей – гистология, строение ядра клетки – кариология, клетки в целом – цитология. Вместе с тем, кариология, цитология и гистология кроме исследования строения определенных структур занимаются исследованием их биохимических свойств и функций.

В биологии выделяют дисциплины, связанные с применением тех или иных методов изучения. Так, например, существует биохимия, исследующая процессы жизнедеятельности химическими способами, Биофизика, устанавливающая физические закономерности. Следует отметить, что эти две дисциплины часто переплетаются друг с другом, применяются в комплексе для изучения того или иного явления.

Отдельное место занимает такая дисциплина, как биометрия. В ее основе применяется математический метод обработки биологических данных. С использованием этой отрасли становится возможным описание единичных процессов и явлений, планирование экспериментов, установление более общих биологических закономерностей.

Необходимо отметить, что в биологии одинаково важны как теоретические, так и практические исследования. Первые позволяют революционизировать многие сферы практической деятельности, например, техническую биологию или промышленную микробиологию. Вместе с этим, отрасли практической биологии обогащают теорию новыми знаниями.

fb.ru

Биологические науки Википедия

Биоло́гия (греч. βιολογία; от др.-греч. βίος — «жизнь» + λόγος — «учение, наука»[1]) — наука о живых существах и их взаимодействии со средой. Изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

Как особая наука биология выделилась из естественных наук в XIX веке, когда учёные обнаружили, что все живые организмы обладают некоторыми общими свойствами и признаками, в совокупности не характерными для неживой природы. Термин «биология» был введён независимо несколькими авторами: Фридрихом Бурдахом в 1800 году, Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом в 1802 году[2] и Жаном Батистом Ламарком в 1802 году.

Биологическая картина мира

В настоящее время биология — стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии, медицине, биомедицине[3] и биоинженерии.

Называют пять принципов, объединяющих все биологические дисциплины в единую науку о живой материи[уточнить][4][5]:

  • Клеточная теория — учение обо всём, что касается клеток. Все живые организмы состоят как минимум из одной клетки — основной структурно-функциональной единицы организмов. Базовые механизмы и химия всех клеток во всех земных организмах сходны; клетки происходят только от ранее существовавших клеток, которые размножаются путём клеточного деления. Клеточная теория описывает строение клеток, их деление, взаимодействие с внешней средой, состав внутренней среды и клеточной оболочки, механизм действия отдельных частей клетки и их взаимодействия между собой.
  • Эволюция. Через естественный отбор и генетический дрейф наследственные признаки популяции изменяются из поколения в поколение.
  • Теория гена. Признаки живых организмов передаются из поколения в поколение вместе с генами, которые закодированы в ДНК. Информация о строении живых существ или генотип используется клетками для создания фенотипа, наблюдаемых физических или биохимических характеристик организма. Хотя фенотип, проявляющийся за счёт экспрессии генов, может подготовить организм к жизни в окружающей его среде, информация о среде не передаётся назад в гены. Гены могут изменяться в ответ на воздействия среды только посредством эволюционного процесса.
  • Гомеостаз. Физиологические процессы, позволяющие организму поддерживать постоянство своей внутренней среды независимо от изменений во внешней среде.
  • Энергия. Атрибут любого живого организма, существенный для его состояния.

Клеточная теория

Клетка — элементарная структурно-функциональная единица живых организмов. Согласно клеточной теории, всё живое состоит из одной или множества клеток, либо из продуктов секреции клеток, например: раковины, волосы, ногти. Все клетки сходны по своему химическому составу и общему строению. Клетка происходит только из другой материнской клетки путём её деления, и все клетки многоклеточного организма происходят из одной оплодотворённой яйцеклетки. Даже протекание патологических процессов, таких как бактериальная или вирусная инфекция, зависит от клеток, являющихся их фундаментальной частью[6].

Эволюция

Центральная организующая концепция в биологии состоит в том, что жизнь со временем изменяется и развивается посредством эволюции, и что все известные формы жизни на Земле имеют общее происхождение. Это обусловило сходство основных единиц и процессов жизнедеятельности, упоминавшихся выше. Понятие эволюции было введено в научный лексикон Жаном-Батистом Ламарком в 1809 году. Чарльз Дарвин через пятьдесят лет установил, что её движущей силой является естественный отбор, так же как искусственный отбор сознательно применяется человеком для создания новых пород животных и сортов растений[7]. Позже в синтетической теории эволюции дополнительным механизмом эволюционных изменений был постулирован генетический дрейф.

Эволюционная история видов, описывающая их изменения и генеалогические отношения между собой, называется филогенез. Информация о филогенезе накапливается из разных источников, в частности, путём сравнения последовательностей ДНК или ископаемых останков и следов древних организмов. До XIX века считалось, что в определённых условиях жизнь может самозарождаться. Этой концепции противостояли последователи принципа, сформулированного Уильямом Гарвеем: «всё из яйца» (лат. Omne vivum ex ovo), основополагающего в современной биологии. В частности, это означает, что существует непрерывная линия жизни, соединяющая момент первоначального её возникновения с настоящим временем. Любая группа организмов имеет общее происхождение, если у неё имеется общий предок. Все живые существа на Земле, как ныне живущие, так и вымершие, происходят от общего предка или общей совокупности генов. Общий предок всех живых существ появился на Земле около 3,5 млрд лет назад. Главным доказательством теории общего предка считается универсальность генетического кода (см. происхождение жизни).

Теория гена

Основная статья: Ген

Форма и функции биологических объектов воспроизводятся из поколения в поколение генами, которые являются элементарными единицами наследственности. Физиологическая адаптация к окружающей среде не может быть закодирована в генах и быть унаследованной в потомстве (см. Ламаркизм). Примечательно, что все существующие формы земной жизни, в том числе, бактерии, растения, животные и грибы, имеют одни и те же основные механизмы, предназначенные для копирования ДНК и синтеза белка. Например, бактерии, в которые вводят ДНК человека, способны синтезировать человеческие белки.

Совокупность генов организма или клетки называется генотипом. Гены хранятся в одной или нескольких хромосомах. Хромосома — длинная цепочка ДНК, на которой может быть множество генов. Если ген активен, то последовательность его ДНК копируется в последовательности РНК посредством транскрипции. Затем рибосома может использовать РНК, чтобы синтезировать последовательность белка, соответствующую коду РНК, в процессе, именуемом трансляция. Белки могут выполнять каталитическую (ферментативную) функцию, транспортную, рецепторную, защитную, структурную, двигательную функции.

Гомеостаз

Гомеостаз — способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз. На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (pH). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями и водорослями постоянной концентрации атмосферного кислорода и диоксида углерода на Земле.

Энергия

Выживание любого организма зависит от постоянного притока энергии. Энергия черпается из веществ, которые служат пищей, и посредством специальных химических реакций используется для построения и поддержания структуры и функционирования клеток. В этом процессе молекулы пищи используются как для извлечения энергии, так и для синтеза биологических молекул собственного организма.

Первичным источником энергии для подавляющего большинства земных существ является световая энергия, главным образом солнечная, однако некоторые бактерии и археи получают энергию посредством хемосинтеза. Световая энергия посредством фотосинтеза превращается растениями в химическую (органические молекулы) в присутствии воды и некоторых минералов. Часть полученной энергии затрачивается на наращивание биомассы и поддержание жизни, другая часть теряется в виде тепла и отходов жизнедеятельности. Общие механизмы превращения химической энергии в полезную для поддержания жизни называются дыхание и метаболизм.

Уровни организации жизни

Живые организмы представляют собой высокоорганизованные структуры, поэтому в биологии выделяют ряд уровней организации. В различных источниках некоторые уровни опускаются или совмещаются друг с другом. Ниже представлены основные уровни организации живой природы обособленно друг от друга.

  • Молекулярный — уровень взаимодействия молекул, составляющих клетки и обуславливающих все её процессы.
  • Клеточный — уровень, на котором рассматриваются клетки как элементарные единицы строения живого.
  • Тканевой — уровень совокупностей сходных по строению и функциям клеток, образующих ткани.
  • Органный — уровень отдельных органов, обладающих собственным строением (объединением типов тканей) и местоположением в организме.
  • Организменный — уровень отдельного организма.
  • Популяционно-видовой уровень — уровень популяции, составляемой совокупностью особей одного вида.
  • Биогеоценотический — уровень взаимодействия видов между собой и с различными факторами окружающей среды.
  • Биосферный уровень — совокупность всех биогеоценозов, включающих и обуславливающих все явления жизни на Земле.

Биологические науки

Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов:

Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам:

  • биохимия изучает химические основы жизни,
  • биофизика изучает физические основы жизни,
  • молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами,
  • клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки,
  • гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей,
  • физиология — физические и химические функции органов и тканей,
  • этология — поведение живых существ,
  • экология — взаимозависимость различных организмов и их среды,
  • генетика — закономерности наследственности и изменчивости,
  • биология развития — развитие организма в онтогенезе,
  • палеобиология и эволюционная биология — зарождение и историческое развитие живой природы.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

Биологические науки используют методы наблюдения, описания, сравнения, исторического сравнения, экспериментов (опыта) и моделирования (в том числе компьютерного).

Биологические дисциплины

Акарология — Анатомия — Альгология — Антропология — Арахнология — Бактериология — Биогеография — Биогеоценология — Биотехнология — Биоинформатика — Биология океана — Биология развития — Биометрия — Бионика — Биосемиотика — Биоспелеология — Биофизика — Биохимия — Ботаника — Биомеханика — Биоценология — Биоэнергетика — Бриология — Вирусология — Генетика — Геоботаника — Герпетология — Гидробиология — Гистология — Дендрология — Зоология — Зоопсихология — Иммунология — Ихтиология — Колеоптерология — Космическая биология — Ксенобиология — Лепидоптерология — Лихенология — Малакология — Микология — Микробиология — Мирмекология — Молекулярная биология — Морфология — Нейробиология — Орнитология — Палеонтология — Палинология — Паразитология — Радиобиология — Систематика — Системная биология — Синтетическая биология — Спонгиология — Таксономия — Теоретическая биология — Териология — Токсикология — Фенология — Физиология — Физиология ВНД — Физиология животных и человека — Физиология растений — Фитопатология — Цитология — Эволюционная биология — Экология — Эмбриология — Эндокринология — Энтомология — Этология.

История биологии

Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке, биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории. Обычно их традицию ведут от таких античных учёных, как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза[8], ибн-Сину[9], ибн-Зухра[10] и ибн-аль-Нафиза[11]. В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий. В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей, которые заложили основы современной анатомии и физиологии. Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории. Развитие естествознания, отчасти благодаря появлению механистической философии, способствовало развитию естественной истории[12][13].

К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология, достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт, исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии, экологии и этологии. В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов, а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции, в основе которой лежит естественный отбор. К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. Но механизм наследования родительских признаков всё ещё оставался тайной[12][14][15].

В начале XX века Томас Морган и его ученики заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика. К 1930-м годам сочетание популяционной генетики и теории естественного отбора породило современную эволюционную теорию или неодарвинизм. Благодаря развитию биохимии были открыты ферменты и началась грандиозная работа по описанию всех процессов метаболизма. Раскрытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало мощный толчок для развития молекулярной биологии. За ним последовало постулирование центральной догмы, расшифровка генетического кода, а к концу XX века — и полная расшифровка генетического кода человека и ещё нескольких организмов, наиболее важных для медицины и сельского хозяйства. Благодаря этому появились новые дисциплины геномика и протеомика. Хотя увеличение количества дисциплин и чрезвычайная сложность предмета биологии породили и продолжают порождать среди биологов всё более узкую специализацию, биология продолжает оставаться единой наукой, и данные каждой из биологических дисциплин, в особенности геномики, применимы во всех остальных[16][17][18][19].

Популяризация биологии

См. также

Примечания

  1. ↑ Биология // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  2. ↑ Treviranus, Gottfried Reinhold, Biologie : oder Philosophie der lebenden Natur für Naturforscher und Aerzte, 1802
  3. ↑ King, TJ & Roberts, MBV. Biology: A Functional Approach. — Thomas Nelson and Sons, 1986. — ISBN 978-0174480358.
  4. ↑ Avila, Vernon L. Biology: investigating life on earth. — Boston : Jones and Bartlett, 1995. — P. 11—18. — ISBN 0-86720-942-9.
  5. ↑ Campbell, Neil A. Biology: Exploring Life. — Boston, Massachusetts : Pearson Prentice Hall, 2006.
  6. ↑ Mazzarello, P (1999). «A unifying concept: the history of cell theory». Nature Cell Biology 1: E13–E15. DOI:10.1038/8964.
  7. ↑ Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species, 1st, John Murray
  8. ↑ Conway Zirkle (1941), Natural Selection before the «Origin of Species», Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1): 71-123.
  9. ↑ D. Craig Brater and Walter J. Daly (2000), «Clinical pharmacology in the Middle Ages: Principles that presage the 21st century», Clinical Pharmacology & Therapeutics 67 (5), p. 447—450 [449].
  10. ↑ Islamic medicine, Hutchinson Encyclopedia[en].
  11. ↑ S. A. Al-Dabbagh (1978). «Ibn Al-Nafis and the pulmonary circulation», The Lancet 1, p. 1148.
  12. ↑ 1 2 Mayr, E. The Growth of Biological Thought. — Belknap Press, 1985. — ISBN 978-0674364462.
  13. ↑ Magner, LN. A History of the Life Sciences. — TF-CRC, 2002. — ISBN 978-0824708245.
  14. ↑ Futuyma, DJ. Evolution. — Sinauer Associates, 2005. — ISBN 978-0878931873.
  15. ↑ Coleman, W. Biology in the Nineteenth Century: Problems of Form, Function and Transformation. — Cambridge University Press, 1978. — ISBN 978-0521292931.
  16. ↑ Allen, GE. Life Science in the Twentieth Century. — Cambridge University Press, 1978. — ISBN 978-0521292962.
  17. ↑ Fruton, JS. Proteins, Enzymes, Genes: The Interplay of Chemistry and Biology. — Yale University Press, 1999. — ISBN 978-0300076080.
  18. ↑ Morange, M & Cobb, M. A History of Molecular Biology. — Harvard University Press, 2000. — ISBN 978-0674001695.
  19. ↑ Smocovitis, VB. Unifying Biology. — Princeton University Press, 1996. — ISBN 978-0691033433.

Литература

Ссылки

wikiredia.ru

Биология — предмет, что изучает, разделы, история, дисциплина, понятия, термины, методы, вики — WikiWhat

История биологии

см. История биологии

Основные положения биологии

Разделы биологии (науки)

В зависимости от объекта исследования биологическая наука подразделяется на ряд отраслей:

  • ботаника является наукой о растениях;
  • зоология — о животных;
  • микробиология — о микроорганизмах;
  • гидробиология — об орга­низмах водной среды;
  • палеонтология — об ископаемых организмах;
  • экология — о связи между организмом и средой.

В зависимости от отдельных аспектов живых организмов биология также подраз­деляется на различные отрасли:

  • анатомия изучает строение органов организмов;
  • физиология — их функции органов организмов;
  • эмбриология — развитие эмбриона;
  • систематика — систематические группы организмов, их родственные взаимосвязи.

Некоторые отрасли биологии появились благодаря сотрудничеству её с другими есте­ственными науками:

  • биофизика изучает физико-химические процессы, протекающие в биологических системах;
  • биохимия — наука, изучающая химический состав организмов и протекающие в них химические процессы.
  • бионика — одно из направлений биологии, цель которой состоит в создании технических систем на основе использования специ­фических особенностей строения и функций организмов, их органов;
  • биотехнология обеспечивает применение биологических процессов, протекающих в живых организмах, на производственных предприятиях. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Методы исследования в биологии

см. Методы исследования в биологии

Проблемы биологии

В биологической науке существует ряд нерешённых проблем. Первая из них — возник­новение жизни, вторая — появление человека, третья — изучение механизмов головного мозга с целью познания закономерностей мышления и памяти, четвертая — изучение развития по генетической информации тканей, органов и организма животных и человека в период эмбрионального развития, пятая — определение регулятор­ных функций одноклеточных и многоклеточных организмов, шестая — продление жизни человека.

Значение (роль) и задачи биологии

см. Значение биологии

На этой странице материал по темам:
  • Разделы в биологии

  • Отрасли биодогии и их применение с

  • Процессы протекающие в биологии

  • Dct yferb ,bjkjubb

  • Науки список в биологии

wikiwhat.ru