Этапы становления биологии, как науки

Контрольная работа по предмету:

«История биологии»

Вопрос № 1

Ботаника 19 века: развитие морфологии, физиологии, эмбриологии, систематики растений.

XIX век ознаменовался интенсивным развитием естествознания в целом. Бурное развитие получили и все отрасли ботаники. К началу XIX в. стало очевидно, что искусственные системы К. Линнея и других ученых отжили свой век и не могут удовлетворять растущих требований науки. Решающее влияние на систематику оказала эволюционная теория Ч. Дарвина. Воспринятая большинством ботаников, теория Дарвина поставила перед ними задачу создания филогенетической системы растительного мира, которая отражала бы последовательные этапы развития мира растений.

Первые системы 19 в. швейцарских ботаников О. П. Декандоля и его сына А. Декандоля, английских ботаников Дж. Бентама, У. Гукера и др. (с 1825 по 1845 было предложено около 25 подобных систем классификаций растительного мира) ещё не рассматривали проблему происхождения одних групп растений от других, но стремились к наибольшей «естественности», т. е. к соединению в группы растений, наиболее схожих друг с другом по важнейшим признакам их организации.

Оперируя с огромным числом растений практически всех континентов, эти системы (особенно Бентама и Гукера и, отчасти, Декандоля) были настолько логично построены, что дожили почти до наших дней. Тем не менее, будущее принадлежало филогенетическим системам, первая из которых (опубликована в 1875) принадлежит немецкому ботанику А. В. Эйхлеру. Наибольшее же распространение получила система, разработанная немецким ботаником А. Энглером, который совместно со своими сотрудниками в 20-томном сочинении «Естественные семейства растений» (1887−1911) довёл систему растений до рода, а иногда и до вида. Исследования, проведённые главным образом в 1-й половине 20 в., показали, что большинство принципов, положенных Энглером в основу своей системы, были ложными, но его работу нельзя и недооценивать.

Не меньшее внимание уделялось в XIX и начале XX вв. и низшим растениям. В результате работ миколога Х. Г. Персона, работавшего в Германии и Франции, шведского лихенолога Э. Ахариуса, русских ботаников Л. С. Ценковского, И. Н. Горожанкина, немецких микологов А. де Бари и О. Брефельда, русского миколога М. С. Воронина, советского ботаника А. А. Ячевского и многое др. были собраны обширные сведения о водорослях, грибах, лишайниках, позволившие не только построить их рациональную классификацию, но и оценить их значение в биосфере. Особое развитие получила микология, главным образом в связи со значением грибов в качестве возбудителей болезней с.-х. растений. С этим связано и возникновение фитопатологии как особой дисциплины.

Изучение распространения растений по земному шару относится к XIX — началу XX вв. Основоположник географии растений немецкий натуралист А. Гумбольдт — автор ряда трудов, из которых наибольшее внимание привлекла книга «О закономерностях, наблюдаемых в распространении растений» (т. 1−2, 1816).Он, исследуя зональное и вертикальное распространение растений, выделил 17 типов растительных формаций, показал роль климата в определении физиономического типа растений. Первая попытка описать растительность земного шара в связи с условиями климата была сделана немецким учёным А. Гризебахом в его труде «Растительность земного шара…» (1872). Датский ботаник Э. Варминг связывал распространение растений с определенными условиями существования, его книга «Экологическая география растений» (1896) заложила основы новой науки — экологии растений… Экологические проблемы рассматриваются в работах русского ученого Ф. И. Рупрехта (1814— 1878), который изучал растительность тундры в связи с почвенными условиями, немецкого ботаника К. Кота (1763−1844), исследовавшего лесную растительность. Швейцарский ботаник И. Турман (1848) обратил внимание на различие понятий «флора» и «растительность» и предложил выделить их в самостоятельные направления исследований. Крупный вклад в становление экологии растений внес швейцарский Ученый О. Декандоль (1778−1841). Он дал формулировку понятия «местообитание вида», ввел классификацию растений по местообитаниям и выделил растения лугов, лесов, гор, скал, морей. Одновременно с этими работами в течение всего 19 в. сотни исследователей вели кропотливую работу по составлению региональных «флор». Среди крупнейших изданий такого рода — «Флора Востока» Э. Буасье в 5 тт. (1867−88) и «Флора Британской Индии» Дж. Гукера в 7 тт. (1875−97).

Изучение систематики огромного числа растений из всех областей земного шара стимулировало развитие работ в области морфологии растений. Одним из первых морфологов 19 в. был английский ботаник Р. Броун, показавший, что голосеменные отличаются от покрытосеменных голым семезачатком, объяснивший природу цветка у злаков и выполнивший ещё ряд работ по морфологии. Работы Броуна по эмбриологии были продолжены итальянским учёным Дж. Б. Амичи, французским ботаником А. Броньяром и особенно немецким учёным В. Гофмейстером, описавшим процесс оплодотворения у растений. Классические работы Гофмейстера были продолжены его соотечественником Э. Страсбургером и русскими учёными И. Н. Горожанкиным, В. И. Беляевым и С. Г. Навашиным. Горожанкин впервые доказал, что ядра из пыльцевой трубки проникают в яйцеклетку. Беляев предсказал существование у голосеменных подвижных сперматозоидов, которые вскоре были открыты японскими ботаниками С. Хиразе у гинкго и С. Икено у саговника. После работ русского эмбриолога С. Г. Навашина, открывшего двойное оплодотворение, период становления эмбриологии растений как самостоятельной дисциплины был практически завершен.

Анатомия растений, начало которой было заложено ещё в 17 в., стала развиваться особенно интенсивно с середины 19 в. Ее успехи связаны с именами немецких ботаников Х. Моля, К. Санио, давших впервые сведения о микроскопическом строении тела высших растений. К середине 19 в. в анатомии растений наметились два направления, из которых одно в основном интересовалось проблемами строения растений с их систематическим положением и эволюцией структур, в то время как другое больше внимания уделяло физиологическому и экологическому значению тех или иных тканей растения. В числе деятелей первого направления — французы Ф. Э. ван Тигем, Ж. Веск и немец Г. Золередер — автор сводки «Систематическая анатомия двудольных» (1899). Американец Э. Джефри в книге «Анатомия древесных растений» (1917) попытался дать общую картину эволюции анатомических структур у всех высших растений. Его ученики Э. Синнотт, А. Имс и особенно И. У. Бейли создали концепцию об эволюции структуры у высших растений, хорошо увязанную с представлениями Ч. Э. Бесси, Х. Галлира и Дж. Хатчинсона. Среди анатомов второго направления — немецкие ботаники С. Швенденер, Г. Габерландт, советские анатомы В. Ф. Раздорский и В. Г. Александров.

Определенные успехи были достигнуты в первой половине XIX века в области физиологии растений. Например, Н. Соссюр (1767−1849) накопил большой экспериментальный материал об участии углекислого газа в системе органических веществ и выделении кислорода в разных объемах по отношению к поглощенному кислороду. Было доказано участие в этом процессе солнечной энергии, воды и минеральных веществ. Ю. Либих (1803−1873) в докладе «Органическая химия и ее приложение к земледелию и физиологии растений» (1840) показал значение минеральных элементов почвы, углекислого газа атмосферы и воды для питания растений. Исследования Н. Соссюра, Ю. Либиха, Ж. Бусенго и других имели важное значение для дальнейшего развития физиологии растений. Уже в этот период физиология показала сходство процессов жизнедеятельности растений и животных.

Работы в области экологии и географии растений, а также запросы лесоводства и луговедения привели в конце 19 в. к выделению особой области ботаники, получившей в СССР название геоботаники, или фитоценологии. Русская и советская школа геоботаников была создана трудами С. И. Коржинского, И. К. Пачоского, Г. И. Тан-фильева, Г. Ф. Морозова, В. В. Алехина, Л. Г. Раменского, А. П. Шенникова и особенно В. Н. Сукачева. Острая необходимость в хозяйственном освоении огромных пространств СССР привела к тому, что проблемы геоботаники явились одними из наиболее насущных. Поэтому геоботаники — наиболее многочисленный отряд советских ботаников.

Наука об ископаемых растениях — палеоботаника, зарождение которой можно отнести к 18 в. (И. Шёйхцер, Швейцария), неуклонно развивалась в 19 в. В 19 в. трудами исследователей, работавших на всех континентах, были не только описаны десятки тысяч растительных остатков из всех толщ осадочных отложений, но и создана достаточно стройная система ныне вымерших растений, увязанная с их современными потомками. В изучение ископаемых растений, найденных на территории СССР, большой вклад внесли М. Д. Залесский, И. В. Палибин и А. Н. Криштофович.

Вопрос № 2

Перспективы развития биологии в 21 веке и ее роль в устойчивом развитии общества и охране биосферы.

Современная биология — это:

целая ассоциация различных дисциплин, главным предметом исследования которых являются общие и частные закономерности, присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах;

активно развивающаяся система знания, включающая относительно самостоятельные области: специальные биологические дисциплины (зоология, ботаника, микробиология, микология и т. д.), а также и междисциплинарные науки и научные направления (биохимия, биофизика, социобиология, биоэтика, биоэстетика, биополитика и т. д.).

Охарактеризуем, чем же отличается современное биологическое знание, и постараемся ответить на вопрос: «С чем связано изменение места и роли биологии в системе наук в конце XX — начале XXI веков?» Известно, что различные области естественнонаучного познания описывают соответствующие «срезы» единой реальности (физическую, химическую, космологическую). В отношении биологической науки правомерно говорить об исследовании биологической реальности, которая включает в себя не только объективное существование мира живого, но и активность познающего субъекта на этом пути, иерархизированную в сложную социальную структуру познавательной деятельности. Данное обстоятельство предопределяет исторический характер и изменение предмета биологической науки. С середины XX столетия отмечается активный рост фундаментальных открытий во всем комплексе наук о жизни. По убеждению известного физика, президента английского Королевского общества П. Блэкетта, «молекулярная биология в такой же степени революционизировала науку о живом, как квантовая теория революционизировала физику сорок лет назад».

Отличительные характеристики, определяющие изменение места и роли биологии в системе современного постнеклассического естествознания:

Обращение к исследованию феномена жизни на всех уровнях его организации (микро-, макро-, и даже делаются попытки изучения жизни во Вселенной на мегауровне). В сферу биологического познания включаются надорганизменные образования (популяционно-видовые, биогеоценотические, биосферные, антропобиогеоценотические) и системы взаимоотношений в них.

К традиционным методам биологического исследования — описательным, сравнительным, историко-реконструктивным, экспериментальным — добавляются новые методы и приемы познания живого: идеализация, аксиоматизация, формализация, методы математического моделирования, информационно-вероятностные, кибернетические и синергетические подходы.

В результате усиления медико-биологической и генетической направленности исследований, углубляется понимание действия природных факторов, включая наследственные и популяционно-видовые, в формировании и развитии онтогенетической жизнедеятельности человека.

Активно возрастает количество непосредственных контактов биологической науки и социальной практики. Биология становится не только средством познания окружающего мира, но и мощной силой влияния на него. Возникают тенденции проектирования, конструирования и даже создания искусственным путем новых биообъектов (рекомбинантные молекулы ДНК, генноизмененные вирусы, синтетические продукты питания). В настоящее время речь заходит о конструировании и создании искусственных био-и агроценозов (инженерия ценозов). Актуализация генно-инженерных исследований (генная, хромосомная, клеточная инженерия) позволила говорить о том, что во второй половине XX столетия биология вступила в новый этап своего развития — биоинженерный.

Комплекс биологических дисциплин становится не только мощной производительной силой общества через развитие биотехнологий, но и выступает в качестве важнейшей основы учения об условиях существования производства и разработки системы рационального природопользования и возобновления природных ресурсов в целом. Подобный процесс принято называть экологизацией современной производственной практики. С другой стороны, основные идеи и принципы биологии, экологии в частности, входят в духовную культуру общества, способствуя формированию новых мировоззренческих установок и принципов (биоцентризм, биосфероцентризм, принцип благоговения перед Жизнью и т. д.), а также выработке концептуально нового фундамента взаимодействия общества и природы.

Расширение социокультурного статуса биологии выражается в развитии комплексных и междисциплинарных исследований, укреплении взаимосвязи биологии с точными и социо-гуманитарными науками. Все это влечет за собой необходимость широкого внедрения ценностных подходов и гуманистических начал биологического познания, возрастания ответственности ученых-биологов за судьбы человечества в связи с углублением медико-биологических и биотехнологических исследований. «Этос науки» приобретает в рамках постнеклассицизма особое значение — познание живого должно быть ориентировано не только на благо людей, но и на благо всего живого. Таким образом, одним из основных параметров развития постнеклассической биологии становится изменение ее социально-нравственного статуса.

Целостный анализ изменений, происходящих в биологии, позволил многим ученым, философам говорить о революционных преобразованиях в этой сфере (Р.С. Карпинская, И. Т. Фролов, Б. Г. Юдин и другие). Но, не смотря на чрезвычайную важность полученных практических и теоретических результатов, их новизну, принципиальной ломки, смены существующих представлений о живом пока не произошло. Следовательно, говорить об окончательном формировании новой биологической картины мира и завершении революционных преобразований в этой области познания преждевременно. Несомненно, впереди у биологии множество фундаментальных и интереснейших открытий, связанных с познанием феномена жизни.

1. Гайдук В. Е. «История биологии»

2. Павлова О. С. «Развитие биологических концепций»

3. Карпенко С. Х. «Концепция современного естествознания»

4. http://ru.wikipedia.org