تعریف زیست شناسی مدرن چیست؟ زیست شناسی عمومی و زیرشاخه های آن چه چیزی را مطالعه می کند؟ زوال علم در قرون وسطی

سوال 1. زیست شناسی چه چیزی را مطالعه می کند؟
زیست شناسی- علم زندگی به عنوان یک پدیده خاص طبیعت - زندگی را در تمام جلوه های آن مطالعه می کند: ساختار، عملکرد موجودات زنده، رفتار آنها، روابط با یکدیگر و محیط، و همچنین رشد فردی و تاریخی موجودات زنده.

سوال 2. چرا زیست شناسی مدرن یک علم پیچیده تلقی می شود؟
زیست شناسی در روند توسعه مترقی و با غنی شدن آن با واقعیت های جدید به مجموعه ای از علوم تبدیل شد که الگوهای ذاتی موجودات زنده را از زوایای مختلف مطالعه می کند. بنابراین، علوم زیستی که به مطالعه حیوانات (جانورشناسی)، گیاهان (گیاه شناسی)، باکتری ها (میکروبیولوژی) و ویروس ها (ویروس شناسی) می پردازند، جدا شدند. ساختار موجودات توسط مورفولوژی، عملکرد سیستم های زنده - فیزیولوژی، وراثت و تنوع - ژنتیک مورد مطالعه قرار می گیرد. ساختار و خواص بدن انسان توسط پزشکی مورد مطالعه قرار می گیرد که در آن رشته های مستقل - آناتومی، فیزیولوژی، بافت شناسی، بیوشیمی، میکروبیولوژی، متمایز می شوند. اما نکته اصلی این است که دانش به دست آمده توسط هر یک از این علوم ترکیب شده، متقابلا تکمیل، غنی شده و در قالب قوانین و نظریه های زیستی که جهانی هستند، تجلی می یابد. ویژگی زیست‌شناسی مدرن در تأیید اصل وحدت مکانیسم‌های اصلی حمایت از زندگی، آگاهی از نقش فرآیند تکاملی در وجود و تغییرات جهان ارگانیک، که شامل انسان‌ها می‌شود، به رسمیت شناختن اهمیت فوق‌العاده است. قوانین زیست محیطی با گسترش آنها به انسان.
زیست شناسی مدرن نمی تواند جدا از سایر علوم توسعه یابد. هر فرآیند یا پدیده ای که مشخصه سیستم های زنده است با استفاده از آخرین دانش سایر زمینه های علمی به طور جامع مورد مطالعه قرار می گیرد. بنابراین، زیست شناسی در حال حاضر با شیمی (بیوشیمی)، فیزیک (بیوفیزیک) و نجوم (زیست شناسی فضایی) ادغام می شود.
بنابراین زیست شناسی مدرن در نتیجه تمایز و ادغام رشته های مختلف علمی پدید آمد و علمی پیچیده است.

سوال 3. نقش زیست شناسی در جامعه مدرن چیست؟
اهمیت زیست شناسی در جامعه مدرن در این واقعیت نهفته است که به عنوان مبنای نظری بسیاری از علوم عمل می کند. دانش بیولوژیکی در حوزه های مختلف زندگی انسان مورد استفاده قرار می گیرد. زیست شناسی توسعه پزشکی مدرن را تعیین می کند. اکتشافات انجام شده در فیزیولوژی، بیوشیمی و ژنتیک، تشخیص صحیح بیمار و انتخاب درمان موثر را ممکن می سازد. دریافت داروها، ویتامین ها و مواد فعال بیولوژیکی جدید مشکل پیشگیری از بسیاری از بیماری ها را حل می کند. اهمیت دانش بیولوژیکی در شکل گیری جهان بینی یک پزشک به همان اندازه آشکار است.
با توسعه زیست شناسی مولکولی و ژنتیک، امکان تغییر هدفمند محتوای اطلاعات ارثی در انسان، گیاهان و حیوانات فراهم شد. همه اینها انگیزه ای برای توسعه پزشکی مدرن و پرورش می دهد. پرورش دهندگان به لطف آگاهی از قوانین وراثت و تنوع، انواع جدیدی از گیاهان زراعی پرمحصول، نژادهای پربازده حیوانات اهلی، اشکال میکروارگانیسم های مورد استفاده در صنایع غذایی، تولید خوراک و داروسازی را ایجاد می کنند. پزشکان این فرصت را دارند که بیماری های ارثی انسان را مطالعه کرده و راه هایی برای درمان آنها بیابند.
در فناوری، دانش بیولوژیکی مبنای نظری تعدادی از صنایع غذایی، سبک، میکروبیولوژیکی و سایر صنایع است. جهت جدیدی از تولید در حال توسعه است - بیوتکنولوژی (تولید مواد غذایی، جستجوی منابع جدید انرژی).
در مرحله کنونی توسعه جامعه، مشکلات زیست محیطی بیشترین اهمیت را پیدا کرده است که روند سبز شدن علم از جمله زیست شناسی به عنوان علم موجودات زنده را اجتناب ناپذیر می کند. حل مشکل استفاده منطقی از منابع زیستی، طبیعت و حفاظت از محیط زیست تنها با استفاده از زیست شناسی امکان پذیر است.

سخنرانی شماره 1 مرحله کنونی توسعه زیست شناسی

1. معرفی. تاریخچه توسعه زیست شناسی

زیست شناسی علم زندگی است. نام آن از ترکیب دو کلمه یونانی bios - life و logos - آموزش برخاسته است. این اصطلاح برای اولین بار توسط ژان باپتیست لامارک (1802) طبیعت‌شناس و تکامل‌شناس برجسته فرانسوی پیشنهاد شد تا علم زندگی را به عنوان یک پدیده طبیعی خاص معرفی کند.

زیست شناسی ساختار، مظاهر فعالیت حیاتی و زیستگاه همه موجودات زنده را مطالعه می کند: باکتری ها، قارچ ها، گیاهان، حیوانات.

زندگی بر روی زمین با انواع فوق العاده ای از اشکال، انواع بسیاری از موجودات زنده نشان داده می شود. در حال حاضر حدود 500 هزار گونه گیاهی، بیش از 1.5 میلیون گونه جانوری و تعداد زیادی از گونه های قارچ و پروکاریوت ساکن سیاره ما شناخته شده است.

وظایف اصلی زیست شناسی شامل موارد زیر است:

1 افشای خصوصیات عمومی موجودات زنده.

2 توضیح دلایل تنوع آنها;

3 شناسایی ارتباط بین سازه و شرایط محیطی.

جایگاه مهمی در این علم مسائل مربوط به منشاء و قوانین توسعه حیات بر روی زمین - دکترین تکامل است. درک این مسائل نه تنها مبنای یک جهان بینی علمی است، بلکه برای حل مسائل عملی نیز ضروری است.

زیست شناسی از یونانیان و رومیان باستان سرچشمه گرفت که گیاهان و حیواناتی را که برای آنها شناخته شده بود توصیف کردند.

ارسطو (384 - 322 قبل از میلاد) - بنیانگذار بسیاری از علوم - اولین کسی بود که سعی کرد دانش در مورد طبیعت را سازماندهی کند و آن را به "مراحل" تقسیم کند: جهان غیر آلی، گیاه، حیوان، انسان. در اثر جالینوس پزشک رومی باستان (131-200 پس از میلاد) "درباره اجزای بدن انسان"، اولین توصیف تشریحی و فیزیولوژیکی یک شخص ارائه شده است.

در قرون وسطی، "کتاب های گیاهی" تدوین شد که شامل توضیحات گیاهان دارویی بود.

در دوره رنسانس، علاقه به طبیعت زنده تشدید شد. گیاه شناسی و جانورشناسی پدیدار شد.

اختراع میکروسکوپ در اوایل قرن هفدهم توسط گالیله (1564-1642) درک ما را از ساختار موجودات زنده عمیق تر کرد و آغاز مطالعه سلول ها و بافت ها بود.

A. Leeuwenhoek (1632-1723) تک یاخته ها، باکتری ها و اسپرم ها را زیر میکروسکوپ دید، یعنی. بنیانگذار میکروبیولوژی بود.

یکی از دستاوردهای اصلی قرن هجدهم ایجاد سیستمی برای طبقه بندی حیوانات و گیاهان توسط کارل لینه (1735) است. و در آغاز قرن نوزدهم J.-B. لامارک در کتاب خود "فلسفه جانورشناسی" (1809) اولین کسی بود که ایده تکامل جهان ارگانیک را به وضوح بیان کرد.

از مهمترین دستاوردهای قرن نوزدهم می توان به ایجاد نظریه سلولی توسط M. Schleiden و T. Schwann (1838-1839)، کشف قوانین وراثت توسط مندل در سال 1859 اشاره کرد.

انقلابی در زیست شناسی با آموزه های چارلز داروین در سال 1859 ایجاد شد که نیروهای محرکه تکامل را کشف کرد.

آغاز قرن بیستم با تولد ژنتیک مشخص شد. این علم در نتیجه کشف مجدد قوانین وراثت توسط K. Correns، E. Cermak و G. de Vries بوجود آمد که قبلا توسط G. Mendel کشف شده بود، اما برای زیست شناسان آن زمان ناشناخته باقی ماند. به لطف کار T. Morgan، که نظریه کروموزومی وراثت را اثبات کرد.

در دهه 1950 پیشرفت قابل توجهی در مطالعه ساختار ظریف ماده حاصل شد. در سال 1953، D. Watson و F. Crick مدلی از ساختار DNA را به شکل یک مارپیچ دوگانه پیشنهاد کردند و ثابت کردند که حامل اطلاعات ارثی است.

زیست شناسی مدرن، همراه با مطالعه دقیق ساختارها و موجودات فردی، با گرایش به دانش کل نگر از طبیعت زنده مشخص می شود، همانطور که توسعه اکولوژی نشان می دهد.

توسعه زیست شناسی مسیر ساده سازی مداوم موضوع تحقیق را دنبال کرد. در نتیجه، رشته های بیولوژیکی متعددی پدید آمده اند که در مطالعه ویژگی های ساختاری و عملکردی موجودات خاص تخصص دارند. این مسیر دانش - از پیچیده به ساده - نامیده می شود تقلیل گر. تقلیل گرایی دانش را به مطالعه ابتدایی ترین اشکال وجود ماده تقلیل می دهد. این هم در مورد طبیعت زنده و هم برای طبیعت بی جان صدق می کند. با این رویکرد، فرد قوانین طبیعت را با مطالعه اجزای منفرد آن به جای یک کل واحد می آموزد.

رویکرد دیگری مبتنی بر حیاتیاصول. در این مورد، زندگی به عنوان یک پدیده کاملا خاص و منحصر به فرد در نظر گرفته می شود که تنها با قوانین فیزیک یا شیمی قابل توضیح نیست.

بنابراین وظیفه اصلی زیست شناسی به عنوان یک علم این است که همه پدیده های طبیعت زنده را بر اساس قوانین علمی تفسیر کند و فراموش نکنیم که کل ارگانیسم دارای ویژگی هایی است که با ویژگی های اجزای سازنده آنها تفاوت اساسی دارد. به عنوان مثال، یک نوروفیزیولوژیست می تواند کار یک نورون فردی را به زبان فیزیک و شیمی توصیف کند، اما خود پدیده آگاهی را نمی توان به این شکل توصیف کرد. آگاهی در نتیجه کار جمعی و تغییرات همزمان در وضعیت الکتروشیمیایی میلیون‌ها سلول عصبی به وجود می‌آید، اما هنوز نمی‌دانیم فکر چگونه به وجود می‌آید و پایه‌های شیمیایی آن چیست.

در حال حاضر، اهمیت زیست شناسی هر سال در حال افزایش است. بسیاری از رشته های زیست شناسی پدید آمده اند و تعداد آنها دائما در حال افزایش است. این به این دلیل است که زیست شناسی با توجه به موضوع مورد مطالعه به علوم جداگانه تقسیم می شود: میکروبیولوژی, گیاه شناسی، جانورشناسی; حوزه‌هایی از زیست‌شناسی که ویژگی‌های کلی موجودات زنده را مطالعه می‌کنند پدید آمدند و توسعه یافتند: ژنتیک- الگوهای وراثت صفات؛ بیوشیمی –مسیرهای تبدیل مولکول های آلی؛ بوم شناسی- روابط بین موجودات و محیط زیست. عملکرد موجودات زنده را مطالعه می کند فیزیولوژی

مطابق با سطح سازماندهی ماده زنده، رشته های زیر متمایز شدند:

زیست شناسی مولکولی، سیتولوژی- دکترین سلول، بافت شناسی- مطالعه بافت ها

با گسترش حوزه دانش در مورد موجودات زنده، شاخه های بیولوژیکی جدیدی از علم ظاهر می شود.

ویروس شناسی سیتولوژیمولکولی

زیست شناسی

باکتری شناسی بافت شناسی میکروبیولوژی

قارچ شناسی فیزیولوژی

آسیب شناسی گیاهی گیاه شناسی بیولوژی آناتومی

پرنده شناسی

بیوشیمیآنزیم شناسی

دامپزشکی جانورشناسی ژنتیکجننایا

حشره شناسی بوم شناسیمهندسی

جنین شناسی

2 استفاده از دستاوردهای علوم زیستی در فعالیت های انسانی

زیست شناسی در حل مسائل عملی اهمیت زیادی دارد. وظایف اصلی سازمان ملل غذا، بهداشت، سوخت و انرژی و حفاظت از محیط زیست است.

مشکل جهانی زمان ما تولید مواد غذایی است. جمعیت سیاره ما به 10 میلیارد نفر نزدیک می شود. بنابراین، مشکل تامین غذا و غذای مغذی مردم به طور فزاینده ای حاد می شود.

اساساً این مشکلات توسط علوم تکنولوژی حل می شود: نباتات و دامپروری که بر اساس دستاوردهای رشته های زیستی اساسی مانند ژنتیک و انتخاب، فیزیولوژی و بیوشیمی، زیست شناسی مولکولی و اکولوژی است.

بر اساس روش‌های انتخاب توسعه‌یافته و غنی‌شده توسط ژنتیک مدرن، فرآیند فشرده‌ای برای ایجاد گونه‌های پربارتر از گیاهان و نژادهای حیوانی در سراسر جهان در حال انجام است. یکی از ویژگی های مهم انواع جدید محصولات کشاورزی، سازگاری آنها با کشت تحت فناوری های فشرده است. دام‌های کشاورزی در کنار بهره‌وری بالا، باید ویژگی‌های مورفولوژیکی، تشریحی و فیزیولوژیکی خاصی داشته باشند که امکان پرورش آن‌ها را در مرغداری‌ها، مزارع با شیردوشی برقی و اصطبلی و در قفس‌های مزرعه خز فراهم کند.

هر سال کسری مواد غذایی پروتئینی به ویژه پروتئین های حیوانی افزایش می یابد که این کسری به 2.5 میلیارد تن در سال می رسد. در حال حاضر، طبق گفته سازمان جهانی بهداشت، 4 درصد از جمعیت جهان در آستانه گرسنگی هستند و 10 درصد از جمعیت کره زمین دچار سوءتغذیه مزمن هستند.

2 منبع غذایی وجود دارد - حیوانی و گیاهی. تولید غذای گیاهی بسیار سریعتر و آسانتر از غذای حیوانی است. بنابراین، فرصت هایی برای به دست آوردن پروتئین غذایی با منشاء غیر حیوانی، عمدتاً از گیاهان - از قسمت های سبز و همچنین از دانه ها در حال جستجو است.

سویا جایگاه پیشرو در استخراج پروتئین را به خود اختصاص داده است. علاوه بر روغن نباتی، سویا حاوی مقدار زیادی پروتئین کامل بیولوژیکی (حدود 44 درصد) است که پس از استخراج روغن از دانه ها در مواد غذایی استفاده می شود.

محصولات پروتئینی حاصل از سویا تنها در 20 تا 30 سال گذشته در کشورهای غربی رواج یافته است، در حالی که در چین و ژاپن بیش از 2 هزار سال است که از آنها به عنوان غذا استفاده می شود. در این کشورها، محصولات سنتی عبارتند از توفو - کشک سویا، کوری توفو - کشک لوبیا منجمد، شیر سویا، یوبا - فیلم هایی که هنگام جوشاندن از شیر سویا برداشته می شوند و سایر محصولات.

در سال 1987، 330 محصول جدید پروتئین سویا به بازار مصرف در ایالات متحده عرضه شد که از پروتئین های گیاهی در طیف گسترده ای از محصولات استفاده می شود: از سوسیس تا بستنی، پنیر، ماست و سس سالاد.

پروتئین های گیاهی به طور گسترده در محصولات فوری استفاده می شود که نیازی به عملیات حرارتی پیچیده یا نسبتاً طولانی ندارند. این امر به ویژه در ایالات متحده صادق است، جایی که مواد غذایی به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند که می توانند در هر مکان و در هر زمان مصرف شوند - اینها همه انواع صبحانه های آماده، غذاهای ناهار، غلات، چوب ها، بالش ها و غیره هستند. نه تنها برای صرفه جویی در زمان، بلکه به دلایل "تغذیه سالم" استفاده می شود.

پروتئین های گیاهی نیز به طور گسترده ای در تهیه آنالوگ های شیر و محصولات لبنی استفاده می شود. در عمل صنایع غذایی، تولید شیر بازسازی شده از پودر بدست آمده از آرد سویای بدون چربی شناخته شده است. همچنین طیف وسیعی از نوشیدنی های مغذی با طراوت و پروتئین موجود است. به عنوان مثال، در فرانسه، سوئد و مجارستان کارخانه‌های کاملاً خودکار برای تولید محصولات سویا مایع، نوشیدنی‌های سویا یا غذاهای دسر با طعم وانیل طبیعی یا شکلات وجود دارد. ترکیب این محصولات مربوط به یک رژیم غذایی متعادل است، اما آنها حاوی لاکتوز و کلسترول نیستند، که هدف مورد نظر را برای افراد مبتلا به بیماری های گوارشی و قلبی عروقی تعیین می کند.

پروتئین های گیاهی همچنین به عنوان تقویت کننده آرد گندم در تولید نان و محصولات نانوایی به طور گسترده ای استفاده می شود. استفاده از آنها باعث بهبود خواص خمیر در هنگام ورز دادن و افزایش ماندگاری خمیر تازه می شود.

از پروتئین ها در صنعت شیرینی سازی نیز استفاده می شود. علاوه بر افزودنی‌های سنتی آرد سویا، پروتئین‌های دانه‌های آفتابگردان نیز در تهیه کلوچه‌ها، غلات صبحانه و مخلوط کیک استفاده می‌شوند. از پروتئین های سایر گیاهان نیز استفاده می شود - پنبه، لوپین، لوبیا، خردل، بادام زمینی، کلزا و کلزا. این پروتئین ها دارای ارزش بیولوژیکی بالایی هستند، علاوه بر این، بازده آنها از ضایعات صنعت نفت و چربی به 62 درصد می رسد.

از پروتئین های گیاهی در ساخت محصولات غذایی به شرح زیر استفاده می شود:

1 تقویت کننده پروتئین؛

2 جایگزین و آنالوگ محصولات گوشتی؛

3 جایگزین شیر گاو بدون آلرژن و لاکتوز برای تغذیه کودک و رژیم غذایی؛

4 شکل دهنده و پرکننده ساختار، و همچنین برای تشکیل، تثبیت و از بین بردن کف، به عنوان مثال، هنگام تهیه تقلیدی گوشت چرخ کرده، گوشت، هنگام تهیه خمیر، سوسیس، محصولات فرم گرفته (تزیینات روی محصولات قنادی)، خامه و غیره.

5 رقیق کننده برای تنظیم محتوای کالری و ارزش بیولوژیکی غذاهای رژیمی برای ایجاد محصولات کم کالری "سبک".

اخیراً علاوه بر پروتئین های گیاهی، سعی شده است از پروتئین هایی با منشاء میکروبی نیز استفاده شود که محققان توجه ویژه ای به مخمر دارند. رشد و نمو میکروارگانیسم ها به زمان سال یا شرایط آب و هوایی بستگی ندارد. به عنوان بستری برای تکثیر میکروارگانیسم ها می توان از ضایعات صنایع کشاورزی، الکل، خمیر و کاغذ و همچنین نفت و گاز استفاده کرد. از نظر سرعت تولید مثل، میکروارگانیسم ها در دنیای موجودات زنده برابری ندارند. به عنوان مثال، بدن یک گاو با وزن 500 کیلوگرم در روز با تغذیه پیشرفته 0.5 کیلوگرم پروتئین تولید می کند و 500 کیلوگرم مخمر در همان زمان بیش از 50 تن پروتئین سنتز می کند. 100 هزار برابر بیشتر

تولید پروتئین های خوراک و مواد غذایی اعم از گیاهی و میکروبی بر اساس اجرای اصول بیوتکنولوژی در مقیاس صنعتی است. بر اساس اصول بیوتکنولوژی، سنتز میکروبیولوژیکی اسیدهای آلی، اسیدهای آمینه، آنزیم‌ها، ویتامین‌ها، محرک‌های رشد و محصولات محافظت از گیاهان به طور گسترده ایجاد شده است.

برای به دست آوردن اشکال مولدتر میکروارگانیسم ها، از روش های مهندسی ژنتیک استفاده می شود. دستکاری مستقیم ژن های فردی به عنوان مثال، کپک سبز Penicillium glaucum آنتی بیوتیک پنی سیلین را به مقدار کم تولید می کند و کپک Penicillium notatum که در صنعت استفاده می شود این آنتی بیوتیک را 1000 برابر بیشتر و غیره تولید می کند.

با استفاده از پیوند ژن، زیست شناسان اصلاح نژاد در حال کار برای ایجاد گیاهانی با دوره های گلدهی کنترل شده، افزایش مقاومت در برابر بیماری ها، شوری خاک، و توانایی تثبیت نیتروژن اتمسفر هستند (به عنوان مثال، گوجه فرنگی با رسیدن میوه به طور همزمان، که برداشت مکانیکی را تضمین می کند).

دستاوردهای نظری زیست شناسی، به ویژه ژنتیک، به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. مطالعه وراثت انسان امکان توسعه روش هایی را برای تشخیص زودهنگام، درمان و پیشگیری از بیماری های ارثی مرتبط با ژن ها و همچنین جهش ها و ناهنجاری های کروموزومی فراهم می کند. به عنوان مثال، هموفیلی، کم خونی داسی شکل - گلبول های قرمز داسی شکل، کم خونی، تغییرات استخوانی و غیره. فنیل کتونوری و غیره

در زمینه تاثیر فزاینده انسان بر طبیعت، یکی از مشکلات اساسی، سبز شدن جامعه و آگاهی انسان است. وظیفه نه تنها شناسایی و از بین بردن اثرات منفی تأثیر انسان بر طبیعت، به عنوان مثال، آلودگی محلی محیط با برخی مواد، بلکه عمدتاً اثبات علمی رژیم های استفاده منطقی از ذخایر زیست کره است. در دهه‌های اخیر، پیامدهای منفی فعالیت‌های اقتصادی ماهیت یک بحران اکولوژیکی را به خود گرفته و نه تنها برای سلامت انسان، بلکه برای محیط طبیعی به طور کلی خطرناک شده است. بنابراین، یکی دیگر از وظایفی که زیست شناسی با آن مواجه است، تضمین حفظ زیست کره و توانایی طبیعت برای تولید مثل است.

تحقیقات علمی بردار توسعه جامعه مدرن را منعکس می کند. علوم طبیعی دیگر در خدمت خدایان زودگذر نیستند، بلکه هدفشان حل مسائل کاربردی است. آنها با فتح و اختراع منابع جدید انرژی همراه هستند. نقش زیست شناسی در جامعه مدرن بسیار زیاد است. امروز ما متوجه خواهیم شد که زیست شناسی چه چیزهایی را مطالعه می کند، مسیر شکل گیری آن را، دانشمندان برجسته دوره های مختلف در نظر می گیرد.

در تماس با

مفهوم اساسی

زیست شناسی علمی است که مطالعه می کند تنوع زندگی در این سیارهما نه تنها در مورد فعالیت عصبی بالاتر انسان صحبت می کنیم، بلکه در مورد ویژگی های گونه ای حیوانات و گیاهان نیز صحبت می کنیم. رشته‌های مرتبط ویروس‌ها/میکروها را مطالعه می‌کنند و به سبز شدن اجرام فضایی می‌پردازند. داستان زیر شما را متقاعد می کند که چرا همه به دانش بیولوژیکی نیاز دارند.

مهم! چند کلمه یونانی: "bios" و "logos" نام یک رشته را ایجاد می کند. ترجمه آنها مانند "علم زندگی" به نظر می رسد. فکر می‌کنم این سؤال که «زیست‌شناسی چه چیزی را مطالعه می‌کند» دیگر با خواننده مواجه نمی‌شود.

ارتباط دانش برای انسان

چرا استفاده از دانش بیولوژیکی اینقدر ضروری است؟ درک قوانین طبیعت، اصول زندگی بدن فرصت های جدیدی را باز می کندبرای:

• مبارزه با اپیدمی ها و بیماری های فصلی؛
• درون منطقه، سیاره؛
• نمایش تنوع موجودات زنده، ساختار، رفتار آنها؛
• استفاده از دانش بیولوژیکی در عمل (این گونه است که مردم گاو و محصولات غلات را به دست می آورند).
• پیروی از یک سبک زندگی سالم

مراحل تاریخی توسعه علم

قرن بیست و یکم شرایط خود را برای علوم طبیعی دیکته می کند، بنابراین نقش زیست شناسی در جامعه مدرن نیز دستخوش تغییراتی شده است. توسعه گام به گام از طریق منشور قرن ها در خدمت شماست.

دوران باستان

اولین دستاوردهادر زیست شناسی متعلق به بقراط، ارسطو و تئوفراستوس است. چهره های برجسته اولین الگوها را کشف کردند، بدن انسان را مطالعه کردند و به دنیای حیوانات توجه کردند. اجازه دهید با جزئیات بیشتری در مورد هر یک از دانشمندان بزرگ صحبت کنیم.

به پزشک بقراطمتعلق به اولین آثار در مورد ساختار انسان، توسعه تاریخی او است. او ثابت کرد که بیماری ها تحت تأثیر وراثت و شرایط محیطی هستند. معاصران او را بنیانگذار طب می نامند.

فیلسوف ارسطوعلاقه مند به مشکلات دنیای اطراف مفهوم "چهار پادشاهی" فرموله شد: گیاهان، زمین، جهان هوا و آب. بنیانگذار طبقه بندی، هر فردی نمی تواند بیش از 500 حیوان را توصیف کند. علاوه بر نظام‌بندی ساده، ارسطو در مورد منشأ و تحقیقات بیولوژیکی گونه‌های توصیف‌شده (قوه زنده بودن کوسه‌ها، دستگاه جویدن خارپشت دریایی) تأمل کرد.

تئوفراستوس تمرکز کرددر مورد مطالعه دنیای گیاهان آثار او اولین آثاری بودند که اصطلاحات "میوه"، "هسته" را به دست آوردند. او بیش از 500 گونه گیاهی را توصیف کرد و به عنوان بنیانگذار گیاه شناسی شناخته می شود. او اهمیت زیست شناسی را مطرح کرد و تغییرات اساسی در زندگی بشر رخ داد.

قرون وسطی

دوره زمانی با شکوفایی اسلام مشخص می شود، به همین دلیل است که آثار متفکران یونانی به زبان عربی حفظ شد. پزشکی کاهش یافته استبه دلیل "ابری" مذهبی غالب، عمدتاً به دلیل تمایل انسان به تجربه زندگی. دوباره دستخوش تغییرات چشمگیر شد.

دانشمند الجاحیز وجود زنجیره های غذایی در حیوانات و فرآیندهای تکاملی را پیشنهاد کرد. بنیانگذار تعیین جغرافیایی جهتی است که تأثیر شرایط طبیعی بر شخصیت یک شخص، مردم و ملت را مطالعه می کند.

ابن سینا کتابی نوشت"کانون علوم پزشکی" که تا قرن هفدهم به ستاره ای راهنما برای شفادهندگان اروپایی تبدیل شد.

توسعه زیست شناسی در قرون وسطی با گسترش توصیفات گیاهی/جانوری و پرورش نظریه های جدید همراه بود.

رنسانس

قرن شانزدهم مشخص شد افزایش علاقهنخبگان به پوسته فیزیکی انسان، توسعه علم. کالبد شکافی اجساد پس از مرگ انجام شد.

هنرمندان به دنبال درک زیبایی بدن انسان بودند (لئوناردو داوینچی، آلبرشت دورر).

پزشکی بر خواص درمانی گیاهان متکی بود که باعث افزایش علاقه به مطالعه فلور شد.

اهمیت زیست شناسی در زندگی انسان به لطف تحقیقات علمی افزایش یافته است.

به طور خاص، مهندسی ژنتیک و زیست شناسی مولکولی.

قرن 17

هر فردی از وجود دایره دوم آگاه شد. این به پیدایش مطالعه میکروارگانیسم ها کمک کرد و در سال 1590 اولین میکروسکوپ اختراع شد. برای اولین بار یک فرد سلول های گیاهی را دیدم.

نقش علم در جامعه مدرن پس از کشف سلول های خونی، اسپرم ها و کوچکترین موجودات زنده دستخوش تغییراتی شده است. ویلیام هاروی با تشریح اجساد حیوانات، وجود دریچه های وریدی و جداسازی بطن های قلب را ثابت کرد.

زمان جدید

مدرن سازی پایه فنی مطالعه اسرار بدن انسان را ساده کرده است. توسعه زیست شناسی در قرن نوزدهم سرانجام دیرینه شناسی را به عنوان یک علم تثبیت کرد. اکتشافات مهم متعلق به چارلز داروین استو اثر او "منشاء گونه ها".

زمان جدید به دوره ای اساسی تبدیل شد که اهمیت علم در زندگی بشر به سطح جدیدی رسید.

قرن XX

اکتشافات جهانیدر پاییز در نیمه اول قرن، نظریه وراثت تدوین شد. ژنتیک یک رشته به سرعت در حال توسعه است.

مطالعه ویتامین‌ها، پروتئین‌ها و چربی‌ها منجر به شکل‌گیری یک رشته مرتبط در علم شد. با افزایش علاقه، تجهیزات فنی آزمایشگاه های تحقیقاتی بهبود یافت (ظهور الکتروفورز).

مهندسی ژنتیک در شخص هر روشنفکر طرفدارانی پیدا کرده است. مطالعه جهانی آن داروهای جدید و انواع مقاوم محصولات علوفه ای را ایجاد کرده است. بشریت مفهومی مانند "گرسنگی" را فراموش کرده است.

کاربرد دانش در عمل

به لطف اکتشافات، می توان زندگی انسان را راحت کرد:

1. ظهور هیبریدهای مقاوم.
2. بسیاری از بیماری ها به لطف دارو ناپدید شدند (طاعون).
3. امید به زندگی افزایش یافته است.
4. کشاورزی از نظر فناوری پیشرفته تر شده است.
5. برداشت زیاد جمعیت رو به رشد جهان را تغذیه کرد و نقش زیست شناسی در جامعه مدرن گسترش یافت.
6. تسخیر فضا به انتخاب گیاهان هیبریدی (بسیار مقاوم) نزدیک شد.

توجه!میکروارگانیسم ها توسط پرورش دهندگان، کارخانه های فرآوری و دانشمندان استفاده می شوند. نقش زیست شناسی در فعالیت های عملی افراد هر سال بیشتر می شود.

علم و پزشکی

مطالعه عملکرد بدن نقش زیست شناسی را تقویت کرددر پزشکی:

• مداخله جراحی سازگارتر و کالیبره شده است.
• جراحی از پیوند بافت و عضو برای نجات جان انسان استفاده می کند.
• رمزگشایی ژنوم، داروی آینده را شخصی می کند (بر اساس پاسپورت ژنومی).
• جهش مداوم میکروارگانیسم ها و باکتری ها مستلزم اختراع روش های جدید کنترل است.
• استفاده از سلول های بنیادی در حال حاضر امکان "رشد" بافت ها و کل اندام ها را فراهم می کند.

فهرست فوق روشن می کند که نقش زیست شناسی در پزشکی غیرقابل انکار است.

زیست شناسی یکپارچه

علم مورد بررسی شامل دو فرآیند است: یکپارچگی (نزدیک شدن تدریجی و "ادغام" جهت های مختلف)، تمایز (تشکیل رشته های جدید از علم اصلی). به همین دلیل است که زیست شناسی مدرن یک علم پیچیده در نظر گرفته می شود.

نقش زیست شناسی در دنیای مدرن

اهمیت علم در جامعه، زیست شناسی

نتیجه

بیشترین دستاوردهای علمی به لطف همزیستی ممکن شدچندین جهت مطالعه بیشتر اسرار بدن انسان فرصت های جدیدی را برای بهبود علم مدرن باز خواهد کرد.

ما برای تسخیر فضا، استعمار سیاره تلاش می کنیم، اما باید در شرایط سخت زنده بمانیم. انتخاب گونه‌های جدید سبز کردن هر ستاره یا سیاره‌ای را در کوتاه‌ترین زمان ممکن ممکن می‌سازد. به همین دلیل است که زیست شناسی را علم آینده می دانند.

زیست شناسی، مطابق با ریشه شناسی کلمه (از یونانی bios - زندگی و logos - کلمه، آموزش) را می توان با تقریب اول به عنوان علم زندگی تعریف کرد. با توجه به اینکه تا کنون در کل جهان فقط یک مورد را می شناسیم، یعنی شکل زمینی حیات، مناسب است که این محدودیت را در تعریف علم در مورد آن وارد کنیم: زیست شناسی علم زندگی با همه تنوع است. تجلی اشکال و ارتباطات و روابط آن بر روی زمین. هر کسی که از دبیرستان فارغ التحصیل شده است، اکنون به خوبی می داند که اشکال زندگی و مظاهر آن چقدر متنوع است و بر این اساس، تعداد علوم خصوصی و ویژه ای که زیست شناسی به عنوان یک عنکبوت درباره زندگی به آنها تقسیم می شود، چقدر زیاد است. همه این حوزه های خاص علم زیست شناسی در وضعیت توسعه فعال هستند و تعداد قابل توجهی از مفاهیم (ایده ها، فرضیه ها، حقایق) را شامل می شوند که بسیاری از آنها بدون شک مورد علاقه عمومی بشردوستانه هستند. طبیعتاً کوچکترین فرصتی برای در نظر گرفتن همه آنها وجود ندارد، بنابراین نمی توان از عنصر ذهنیت در انتخاب مواد اجتناب کرد. در اینجا فقط یک معیار وجود دارد - انتخاب آن مفاهیم بسیار کلی زیست شناسی مدرن، که در نظر گرفتن آنها مستقیماً به درک مشکلات فلسفی (جهان بینی، معنای زندگی، روش شناختی) روزهای ما منجر می شود. با توجه به این، مناسب است که در توضیح سه مفهوم کلیدی - "زیست شناسی مدرن"، "زندگی" و "نظریه عمومی زندگی" (یا زیست شناسی نظری) صحبت کنیم.

اصطلاح "زیست شناسی مدرن" از اواخر دهه 1960 تا اوایل دهه 1970 به طور فعال وارد آگاهی عمومی شد. اغلب، استفاده از آن با آن اکتشافات برجسته در زمینه زیست شناسی فیزیکی و شیمیایی مرتبط است، که در سال 1944 با اثبات اینکه "موارد وراثت" مرموز کلاس خاصی از تشکیلات شیمیایی به نام DNA است، آغاز شد. در سال 1953، ساختار شناخته شده DNA به شکل یک مارپیچ دوگانه و در اوایل دهه 1960 کشف شد. مکانیسم های "فعالیت" آن اساساً درک شد و عملکرد دو عملکرد اصلی را تضمین کرد: خود تولید مثل (تکثیر) و تنظیم کننده فرآیند بیوسنتز پروتئین در سلول. در همین سالها کد اطلاعات ارثی رمزگشایی شد و دو اصل مهم زیست شناسی مولکولی تدوین شد:

• 1) اصل مکمل؛
• 2) "دگم مرکزی" زیست شناسی مولکولی که بر اساس آن اطلاعات در یک سلول زنده فقط در امتداد خط DNA -> RNA - منتقل می شود؟ پروتئین

اینها واقعاً دستاوردهای برجسته زیست شناسی در اواسط قرن بیستم بودند، که می توانند مرحله ای را مشخص کنند که «زیست شناسی مدرن» را از سنتی (کلاسیک، توصیفی) جدا می کند. اما در این مورد لازم است دو رزرو بسیار مهم انجام شود. اول از همه، باید در نظر داشت که رویدادهای کمتر مهم و مهم، چه از نظر عملی و چه از لحاظ نظری، در بسیاری از حوزه های دیگر زیست شناسی، از جمله در تحقیقات انجام شده در سطح گونه ها و جمعیت ها، بیوسنوزها و اکوسیستم ها، در سطح رخ داده است. در نهایت از بیوسفر به عنوان یک کل. کافی است به دستاوردهای فیزیولوژی عصبی مانند ایجاد واقعیت عدم تقارن عملکردی بین نیمکره ای مغز یا آشکار کردن اصول اساسی انتشار تکانه های عصبی اشاره کنیم. در طول همین دهه ها، مجموعه ای قدرتمند از ایده ها و مفاهیمی که زیربنای اخلاق شناسی و بوم شناسی مدرن (از جمله بوم شناسی انسانی و بوم شناسی اجتماعی) هستند، فرموله شد. به ویژه توسعه سریع زیست شناسی جمعیت و مهمتر از همه، بخشی مانند ژنتیک ریاضی جمعیت ها قابل توجه است. همان‌طور که می‌دانیم، همین است که به نوعی «پل» بین ژنتیک مندلی و داروینیسم کلاسیک تبدیل شد، هسته و اساس نسخه‌ای واقعاً مدرن از مفهوم ترکیبی تکامل، به نام STE.

علاوه بر این، اواسط قرن بیستم. - این نیز ظهور و معرفی سریع روش های سایبرنتیک و نظریه اطلاعات در زیست شناسی است. آنها به معنای واقعی کلمه انقلابی در بسیاری از حوزه های زیست شناسی ایجاد کردند. بدون آنها، تصور توسعه زیست شناسی مولکولی غیرممکن است، جایی که "شیمی" خالص تا حد زیادی از نظر سایبرنتیک، نظریه اطلاعات، نظریه ارتباطات و رمزنگاری دوباره تفسیر شد.

شرط دوم مربوط به تداوم دانش علمی و زیستی است. مهم نیست که دستاوردهای فهرست شده چقدر جدید باشند، آنها هیچ یک از دستاوردهای زیست شناسی از دوره کلاسیک توسعه آن را پوشش نمی دهند یا نفی نمی کنند. ظهور بسیاری از اکتشافات نمی‌توانست اتفاق بیفتد، و پس از وقوع، بدون چنین دستاوردهای زیست‌شناسی قرن‌های گذشته، مانند دکترین سلول و ساختار سلولی موجودات زنده، نظریه انتخاب طبیعی چارلز، نمی‌توان به طور کامل درک کرد. داروین، نظریه وراثت جسمی جی مندل و بسیاری دیگر.

با وجود این واقعیت که کل قرن بیستم. که با دستاوردهای برجسته در زمینه های مختلف زیست شناسی مدرن در مورد ظریف ترین و عمیق ترین مکانیسم های عملکرد سیستم های زنده مشخص شده است، این سوال که زندگی چیست (و مسئله منشأ آن) هنوز موضوع بحث داغ باقی مانده است. وضعیت اینجا گاهی آنقدر ناامید کننده به نظر می رسد که حتی بسیاری از محققین جدی را به فکر کردن در مورد عدم امکان اساسی تعیین ماهیت زندگی وا می دارد. بنابراین، در یکی از اولین تک نگاری ها با عنوان «زیست شناسی مدرن»، نویسنده آن، دانشمند مشهور آلمانی و رواج دهنده علم، جی. داده شده؟" و جالب اینجاست. او می نویسد: "به طور کلی پذیرفته شده است که قبل از بحث جدی در مورد یک موضوع خاص، قبل از هر چیز لازم است موضوع بحث به طور دقیق مشخص شود و تعریف روشنی از آن ارائه شود." او با قاطعیت ادامه می دهد: «اما تا آنجا که به موضوع علم زیست شناسی مربوط می شود، یعنی. زندگی، پس نیاز ذکر شده به سادگی غیرممکن است. شاید درست تر باشد که بگوییم زندگی به طور کلی نمی تواند به طور جامع تعریف شود. با این وجود، چنین دیدگاهی همچنان بدبینانه بیش از حد (و بیشتر غیرقابل توجیه) به نظر می رسد.

برای مدت طولانی، مسئله ماهیت (ماهیت) زندگی تقریباً منحصراً موضوع بحث فلسفی بین نمایندگان بود. حیات گرایی -حامیان وجود نیروی حیاتی ویژه و سازوکاراز این منظر که سیستم‌های زنده چیزی بیش از ماشین‌هایی نیستند که در عملکرد خود از قوانین معمول فیزیک و شیمی پیروی می‌کنند، اما فقط در ترکیب پیچیده‌تری از آنها نسبت به طبیعت بی‌جان. و تنها با توصیف روزافزون کامل و درک عمیق تر از مکانیسم های مختلف زندگی، بحث در مورد این سوال که "زندگی چیست؟" شروع به معرفی به یک کانال علمی و سازنده کرد.

اولین ایده تأثیرگذار در مورد این مشکل، که اساساً تا دهه 1930 - 1940 بر علم حاکم بود، درک زندگی به عنوان فرآیندی از حفظ فعال و هدفمند آن ساختار مادی خاص بود که شکل تجلی آن خود این فعالیت است. او در دهه 1930 اینگونه می نوشت. یکی از زیست شناسان برجسته آن زمان، J. Haldane: «نگهداری فعال از یک ساختار عادی و به علاوه، چیزی است که ما زندگی می نامیم. درک ماهیت این فرآیند به معنای درک زندگی چیست." مکانیسم اصلی برای حفظ این ساختار خاص، فرآیند متابولیسم (و بر این اساس، انرژی) موجودات با محیط در نظر گرفته شد و حامل اصلی مواد این توانایی پروتئین بود.

با این حال، به تدریج، با درک اهمیت بنیادی ساختارهای ژنتیکی در تمام فرآیندهای زندگی، دانشمندان به طور فزاینده ای به این نتیجه می رسند که فرآیند اصلی مشخص کننده حیات، نه آنقدر فرآیند متابولیک، بلکه توانایی همه سیستم های زنده برای بازتولید خود، از طریق که زندگی دقیقاً در تغییر یک سری نسل (بالقوه بی پایان) حفظ شد. ژنتیک دان برجسته آمریکایی، برنده جایزه نوبل، جی مولر، در سال 1926 اثر "ژن به عنوان پایه زندگی" را نوشت، که در آن به طور کامل این ایده را اثبات کرد که به دلیل توانایی منحصر به فرد ژن ها در خود نگه داشتن و حفظ ویژگی خود حتی در صورت تغییر (جهش) در ساختار آنها، باید آنها را به عنوان کاندیدای اصلی نقش اساس مادی واقعی زندگی و تکامل آن از طریق انتخاب طبیعی در نظر گرفت. در همان زمان، هیچ کس شک نداشت که از نظر شیمیایی، ژن ها پروتئین هستند. با این حال، بر خلاف این انتظارات، معلوم شد (این در نهایت تنها در سال 1944 ثابت شد) که ژن ها پروتئین نیستند، بلکه نمایندگان یک کلاس کاملاً متفاوت از مولکول های پلیمری زیستی، یعنی اسیدهای نوکلئیک هستند. این وسوسه وجود داشت که زندگی را به عنوان شکلی از وجود DNA تعریف کنیم، اما در این زمان متوجه شده بود که زندگی نمی تواند خاصیت اجسام یا مواد باشد، بلکه فقط ویژگی سیستم ها باشد، یعنی. چیزی که در نتیجه تعامل اجسام مختلف، مواد، ساختارها، نیروها، میدان ها و غیره به وجود می آید. چشم انداز برای فاش کردن راز زندگی با رمزگشایی مکانیسم های تعامل بین دو دسته مهم بیوپلیمرها - اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها - باز شده است.

با انتشار کار ریاضیدان برجسته آمریکایی N. Wiener "Cybernetics" در سال 1948، مطالعه مسئله ماهیت و جوهر زندگی ایده راهنمای دیگری را دریافت کرد - ایده خودگردانی (به طور دقیق تر، حفظ). خودگردانی). این واقعیت که موجودات زنده قادرند به طور خودکار مهمترین پارامترهای عملکرد خود را در مرزهای هنجار کاری حفظ کنند، مدتهاست که شناخته شده است. قبلاً در قرن 19. به پدیده هموستاز(یعنی حفظ ثبات محیط داخلی بدن) به عنوان شاید مهمترین چیزی که زندگی را مشخص می کند، فیزیولوژیست برجسته فرانسوی سی. برنارد توجه را جلب کرد. با سایبرنتیک متوجه نقش تعیین کننده شد اطلاعاتبه عنوان مهمترین عامل در فرآیندهای خودتنظیمی و خود مدیریتی فرآیندهای زندگی. تعاریف زیر از حیات در ادبیات آمده است: "زندگی روشی از وجود سیستم های آلی است که سازماندهی آنها از سطح مولکولی به سیستم با استفاده از اطلاعات درونی آنها تعیین می شود" یا "زندگی شکلی از وجود اطلاعات و ساختارهای کدگذاری شده توسط آن که بازتولید این اطلاعات را در شرایط مناسب محیط خارجی تضمین می کند.

این سه جریان ایده‌ای که از سه حوزه مختلف مطالعه موجودات زنده (بیوشیمی، ژنتیک و سایبرنتیک) سرچشمه می‌گیرند، به غیرمنتظره‌ترین و فوق‌العاده‌ای زیبا در چارچوب زیست‌شناسی مولکولی، که به سرعت پس از دوره‌سازی شکل گرفت، متحد شدند. رویداد - کشف ساختار DNA، که درک آن را به عنوان یک کد حامل اطلاعات ارثی، به عنوان نوعی "متن" ممکن کرد، که محتوای آن حاوی برنامه ای برای تشکیل تمام ساختارهای مهم و عملکردهای حامل آن، از جمله برنامه برای بازتولید خود (خود کپی). مشخص شد که برای اجرای این برنامه، وجود کلاس خاصی از پروتئین ها در سلول به همان اندازه مهم است. به نظر می رسد که بدون اسیدهای نوکلئیک تشکیل پروتئین غیرممکن است، اما، از طرف دیگر، بدون حضور پروتئین ها، فعالیت ویژه اسیدهای نوکلئیک (و به ویژه اسیدهای دی اکسی ریبونوکلئیک) غیرممکن است. بنابراین، اکثر محققان متخصص امروزه بر این باورند که حیات روی زمین زمانی پدیدار شد که حیات باز به وجود آمد، یعنی. سیستمی از پلیمرهای برهم کنش (که اصلی‌ترین آنها اسیدهای نوکلئیک و پروتئین‌ها هستند) که به طور مداوم ماده، انرژی و اطلاعات را با محیط مبادله می‌کنند و قادر به تولید مثل، خودتنظیمی، توسعه و تکامل هستند.

از دیدگاه مدرن، خود بازتولید، خودتکثیر، یا بهتر است بگوییم حتی تکرار متغییر (به عنوان مثال، با تغییرات رخ می دهد) است که اصلی ترین چیزی است که سیستمی از پلیمرهای برهم کنش را به عنوان زنده تشکیل می دهد. این ویژگی است که زیربنای فعالیت انتخاب طبیعی (از انواع مختلف) است که منجر به تغییر تطبیقی ​​در سیستم های اصلی می شود، یعنی. تکامل آنها، رشد پیچیدگی و تنوع آنها، شکل گیری یک سیستم سلسله مراتبی از گونه های طبیعت زنده، درجه روزافزون فردی شدن موجودات زنده، رشد فعالیت آنها، هدفمندی و هدفمندی رفتار، و در راس اینها. روند - رشد ذهنیت و فعالیت های دگرگون کننده فعال، که ظهور انسان و جامعه را به عنوان نقطه شروع یک مرحله جدید، فرهنگی و تاریخی در توسعه زندگی بر روی زمین آماده کرد.

اما باید گفت که در کنار این خط کلی از مسئله‌شناسی جوهر زندگی، موارد دیگری نیز وجود داشتند که برای روشن شدن عمیق‌تر این موضوعات در آینده اهمیت کمتری نداشتند. بنابراین، در سال 1944، یکی از فیزیکدانان برجسته قرن بیستم. ای. شرودینگر کتابی با عنوان "زندگی از دیدگاه فیزیک چیست؟" منتشر کرد که در آن مهمترین خصوصیات حیات را از دیدگاه قوانین اساسی فیزیک عمیقاً تحلیل کرد. این خط از درک ماهیت زندگی سپس در بیوفیزیک مدرن و همچنین به ویژه در نظریه ساختارهای اتلاف دهنده و هم افزایی ادامه یافت. در همان زمان، در سال 1931، دانشمند روسی V.I. Vernadsky در مقاله ای با عنوان "در مورد شرایط پیدایش حیات بر روی زمین" درک کاملاً جدیدی از زندگی را به عنوان یک ویژگی اصلی بیوسفر به عنوان یک کل اثبات کرد. از این منظر، حیات، به معنایی خاص، قدیمی‌تر از موجودات زنده منفرد است، بنابراین، همانطور که بیوفیزیکدان مدرن آمریکایی جی. پتی می‌نویسد، «مسئله اصلی منشأ حیات این نیست که چه چیزی در ابتدا اتفاق افتاده است. DNA یا پروتئین، اما این سوال که ساده ترین اکوسیستم چیست؟ بنابراین، امروز تا پاسخ نهایی به این سؤال که «زندگی چیست؟» هنوز راه درازی در پیش است و این حوزه از تحقیقات علمی و فلسفی در انتظار ایده های تازه از سوی نسل جدیدی از علاقه مندان با استعداد است.

ارتباط نزدیک با مسئله جوهر حیات (و امکان هر گونه تعریف دقیق و جامع از آن) مسئله امکان چیزی است که اغلب «نظریه عمومی حیات» یا «زیست شناسی نظری» نامیده می شود. برای هر علمی، پرسش از راه‌ها و امکانات نظریه‌پردازی آن اهمیت اساسی دارد، زیرا عموماً پذیرفته شده‌است که میزان بلوغ هر حوزه علمی با درجه نظریه‌پردازی آن رابطه مستقیم دارد. با این حال، مسئله امکان و راه‌های ساخت نظریه‌ها در همه علوم، به استثنای فیزیک و شیمی (البته و همچنین ریاضیات)، همواره یک مشکل جدی فلسفی و روش‌شناختی را مطرح کرده است. در زیست شناسی، این موضوع در طول قرن بیستم موضوع بحث شدید بود.

در دهه 1930. تعدادی از متفکران زیست شناس برجسته - لودویگ فون برتالانفی، ای. باوئر، ن. راشفسکی و دیگران - وظیفه ساخت زیست شناسی نظری را تدوین کردند که از نظر درجه عمومیت، دقت قیاسی و پیش بینی کمتر از فیزیک نظری نیست. قدرت. از آن زمان، بحث در مورد این موضوع به طور مداوم با توسعه علم زیست شناسی همراه بوده و به هیچ وجه در روزهای ما به پایان نرسیده است. بنابراین، نگاهی به وضعیت کنونی این منطقه از منظر تاریخی گسترده‌تر ممکن است مفید باشد.

علیرغم این واقعیت که زیست شناسی یکی از قدیمی ترین رشته های علمی است، پیچیدگی و تنوع اشکال موجودات زنده از دیرباز مانعی جدی بر سر راه پیشرفت ایده های یک نظم عمومی بوده است که بر اساس آن می توان دیدگاه علمی را تدوین کرد. طبیعت زنده به عنوان یک کل تنها در سال 1735 سی. لینه اولین گام تعیین کننده را در این جهت برد: با استفاده از نامگذاری دوتایی که پیشنهاد کرد، اولین طبقه بندی مصنوعی از همه گیاهان و حیوانات شناخته شده را ساخت. در قرن 19 این فرآیند ترکیب داده‌های علوم زیستی مختلف در یک تصویر واحد از طبیعت زنده به عنوان یک کل واحد، ابتدا توسط T. Schwann (1839) با کمک نظریه سلولی ساختار موجودات زنده و سپس توسط چارلز داروین ادامه یافت. 1859)، که وحدت تاریخی تمام حیات روی زمین را در چارچوب نظریه تکامل توسط انتخاب طبیعی نشان داد. یک مرحله مهم در توسعه زیست شناسی عمومی سال 1900 بود، زمانی که سه نویسنده به طور مستقل قوانین جی. مندل را دوباره کشف کردند و پایه و اساس توسعه ژنتیک را بر اساس موقعیت وجود حامل های ماده مجزای منفرد از ویژگی های ارثی پایه گذاری کردند. همه موجودات زنده و یک مکانیسم واحد برای انتقال آنها از نسلی به نسل دیگر در امتداد خط اجدادی. همانطور که در بالا ذکر شد، در سال 1944 ماهیت شیمیایی این "ماده وراثتی" (DNA) کشف شد و در سال 1953 ساختار آن آشکار شد. این آغاز عصر "زیست شناسی مولکولی" بود، که از آن زمان تاکنون سهم استثنایی در درک مکانیسم های یکپارچه عملکرد همه حیات روی زمین در سطح مولکولی داشته است. همراه با این، در نیمه اول قرن بیستم. کار تعمیم‌دهنده فشرده نیز در سطح سازمان‌دهی حیات «فوق ارگانیسم» انجام شد: آموزه‌هایی درباره اکوسیستم‌ها (A. Tansley، 1935)، بیوژئوسنوزها (V.N. Sukachev، 1942)، و زیست‌کره به عنوان یک کل (V.I. Vernadsky، 1926).

در نتیجه همه این تلاش ها، تا اواسط قرن بیستم. درک یکپارچه از زندگی به عنوان یک کل چند سطحی اما یکپارچه به دست آمد و زیست شناسی به عنوان علم سیستم های زنده در تمام سطوح پیچیدگی آنها - از مولکول ها گرفته تا بیوسفر به عنوان یک کل - شروع شد.

با این حال، تمام تلاش‌ها برای پیشروی در این مسیر، دقیقاً بر سر موضوع خطوط کلی بیشتر و راه‌های شکل‌گیری زیست‌شناسی نظری، با اختلافات آشتی‌ناپذیری در میان زیست‌شناسان مدرن مواجه می‌شوند. بنابراین، برخی از نویسندگان، آینده زیست‌شناسی نظری را اساساً (یا حتی منحصرا) در توسعه مجموعه‌ای از علوم می‌دانند که پایه‌های مولکولی، فیزیکی و شیمیایی حیات را مطالعه می‌کنند، و این فیزیک است که نقش اساس نظری را به خود اختصاص می‌دهد. تمام زیست شناسی کلاسیک (توصیفی). در قطب دیگر محققانی قرار دارند که امید خود را برای ایجاد زیست شناسی نظری بر توسعه بیشتر ایده سازماندهی سیستمیک طبیعت زنده دارند. با این حال، اکثریت قریب به اتفاق زیست شناسان همچنان رویکرد تکاملی و نظریه تکاملی (یعنی نظریه انتخاب طبیعی در تفسیر مدرن آن) را به عنوان کلی ترین مفهوم نظری زیست شناسی می دانند. بحث درباره این مجموعه مسائل در روزگار ما آغازگر طرح تعداد زیادی از مسائل فلسفی و روش شناختی است. معضل چند صد ساله "مکانیسم یا حیات گرایی" با مخالفت "زیست شناسی مولکولی یا" جایگزین شده است. ارگانیسم"داشتن انواع اشکال بیان: تقلیل گرایی یا کل گرایی، تقلیل گرایی یا ترکیب گرایی، و غیره. مسائل فلسفی و روش شناختی مبتنی بر مواد زیست شناسی مدرن شامل مسئله تقلیل، مسئله غایت شناسی، مشکل ساختار نظریه تکاملی و وجود "قوانین تکامل" خاص، مشکل رابطه بین بیولوژیکی و اجتماعی در پیدایش و تکامل انسان و به طور کلی مشکل وجود ریشه های زیستی اخلاق،دین و دیگر واقعیت های بنیادی جهان ارزشی- معنوی. در برخی از از جانبدر ادامه به این مشکلات خواهیم پرداخت.

سوال 1. مقدمه ای بر زیست شناسی

1. تعریف زیست شناسی

زیست شناسی – علم زندگی. او زندگی را به عنوان شکل خاصی از حرکت ماده، قوانین وجود و توسعه آن مطالعه می کند. موضوع مطالعه زیست شناسی موجودات زنده، ساختار، عملکرد و جوامع طبیعی آنهاست. اصطلاح "زیست شناسی" اولین بار در سال 1802 توسط J.B. لامارک از دو کلمه یونانی گرفته شده است : بایوس -زندگی و آرم ها –علم. زیست شناسی همراه با نجوم، فیزیک، شیمی، زمین شناسی و سایر علومی که به مطالعه طبیعت می پردازند، یکی از علوم طبیعی است. در نظام کلی دانش درباره جهان پیرامون، گروه دیگری از علوم شامل علوم اجتماعی یا بشردوستانه (لات. انسانیت- طبیعت انسانی)، علومی که الگوهای توسعه جامعه انسانی را مطالعه می کنند.

2. زیست شناسی مدرن

سیستماتیک به طبقه بندی موجودات زنده می پردازد.

ردیفعلوم زیستی به مطالعه مورفولوژی، یعنی ساختار موجودات می پردازند، دیگران به مطالعه فیزیولوژی می پردازند، یعنی فرآیندهایی که در موجودات زنده اتفاق می افتد، و متابولیسم بین موجودات و محیط. علوم ریخت شناسی شامل آناتومی است که سازماندهی ماکروسکوپی جانوران و گیاهان را مطالعه می کند و بافت شناسی، مطالعه بافت ها و ساختار میکروسکوپی بدن.

بسیاری از الگوهای بیولوژیکی عمومی موضوع مطالعه سیتولوژی، جنین شناسی، پیری شناسی، ژنتیک، اکولوژی، داروینیسم و ​​سایر علوم هستند.

3. علوم سلولی

سیتولوژی علم سلول است. به لطف استفاده از میکروسکوپ الکترونی، جدیدترین روش‌های تحقیقات شیمیایی و فیزیکی، سیتولوژی مدرن ساختار و فعالیت حیاتی سلول‌ها را نه تنها در سطح میکروسکوپی، بلکه در سطح زیر میکروسکوپی و مولکولی مطالعه می‌کند.

4. جنین شناسی و ژنتیک

جنین شناسی الگوهای رشد فردی ارگانیسم ها، رشد جنین را مطالعه می کند . پیری- دکترین پیری موجودات و مبارزه برای طول عمر.

ژنتیک- علم الگوهای تغییرپذیری و وراثت. این مبنای نظری برای انتخاب میکروارگانیسم ها، گیاهان کشت شده و حیوانات اهلی است.

5. علوم محیطی

6. دیرینه شناسی. مردم شناسی

دیرینه شناسی موجودات منقرض شده، بقایای فسیلی زندگی قبلی را مطالعه می کند.

داروینیسم، یا دکترین تکاملی، الگوهای کلی توسعه تاریخی جهان ارگانیک را بررسی می کند.

مردم شناسی- علم پیدایش انسان و نژادهای او. درک صحیح از تکامل بیولوژیکی انسان بدون در نظر گرفتن الگوهای توسعه جامعه بشری غیرممکن است، بنابراین انسان شناسی نه تنها یک علم زیستی، بلکه یک علم اجتماعی است.

7. رابطه زیست شناسی با سایر علوم

استفاده از کلیه علوم پزشکی نظری و عملی الگوهای بیولوژیکی عمومی

سوال 2. روش های علوم زیستی

1. روشهای اساسی زیست شناسی

اصلی روش های خصوصیدر زیست شناسی عبارتند از:

توصیفی،

مقایسه ای،

تاریخی،

تجربی.

برای پی بردن به ماهیت پدیده ها، قبل از هر چیز لازم است مطالب واقعی جمع آوری و توصیف شود. گردآوری و توصیف حقایق، روش اصلی تحقیق بود دوره اولیه توسعه زیست شناسی، که اما تا به امروز اهمیت خود را از دست نداده است.

در قرن 18. فراگیر شد روش مقایسه ای،از طریق مقایسه، امکان مطالعه شباهت ها و تفاوت های موجودات و اجزای آنها را فراهم می کند. سیستماتیک مبتنی بر اصول این روش بود و یکی از بزرگترین تعمیم ها انجام شد - نظریه سلولی ایجاد شد. روش تطبیقی ​​توسعه یافته است تاریخی، اما حتی اکنون نیز اهمیت خود را از دست نداده است.

2. روش تاریخی

روش تاریخیالگوهای ظاهر و رشد موجودات، شکل گیری ساختار و عملکرد آنها را روشن می کند. علم موظف است روش تاریخی را در زیست شناسی پایه گذاری کند سی. داروین.

3. روش تجربی

روش آزمایشی مطالعه پدیده‌های طبیعی با ایجاد آزمایش‌ها (آزمایش‌ها) در شرایطی که دقیقاً در نظر گرفته شده و با تغییر جریان فرآیندها در جهت مورد نظر محقق، با تأثیر فعال بر آنها همراه است. این روش به شما امکان می دهد پدیده ها را به صورت مجزا مطالعه کنید و در هنگام بازتولید شرایط یکسان به تکرارپذیری آنها دست یابید. این آزمایش نه تنها بینش عمیق‌تری نسبت به ماهیت پدیده‌ها نسبت به روش‌های دیگر، بلکه تسلط مستقیم بر آنها را نیز فراهم می‌کند.

بالاترین شکل آزمایش، مدل سازی فرآیندهای مورد مطالعه است. یک آزمایشگر درخشان آی پی پاولوفگفت: "مشاهده آنچه را که طبیعت به آن ارائه می دهد جمع آوری می کند، اما تجربه آنچه را که طبیعت می خواهد از آن می گیرد."

استفاده یکپارچه از روش های مختلف به ما امکان می دهد تا پدیده ها و اشیاء طبیعت را به طور کامل تر درک کنیم. نزدیک شدن کنونی بین زیست شناسی و شیمی، فیزیک، ریاضیات و سایبرنتیک و استفاده از روش های آنها برای حل مسائل بیولوژیکی بسیار مثمر ثمر بوده است.

سوال 3. مراحل توسعه زیست شناسی

1. تکامل زیست شناسی

توسعه هر علم در یک شناخته شده است بسته به روش تولید، نظام اجتماعی، نیازهای عملی، سطح عمومی علم و فناوری. انسان اولیه شروع به جمع آوری اولین اطلاعات در مورد موجودات زنده کرد. موجودات زنده برای او غذا، مواد پوشاک و مسکن فراهم می کردند. قبلاً در آن زمان نیاز به دانستن خواص گیاهان و جانوران، محل زیست و رشد آنها، زمان رسیدن میوه ها و دانه ها و رفتار حیوانات وجود داشت. بنابراین، به تدریج، نه از روی کنجکاوی بیهوده، بلکه در نتیجه نیازهای فوری روزمره، اطلاعاتی در مورد موجودات زنده جمع می شود. اهلی کردن حیوانات و آغاز کشت گیاهان مستلزم شناخت بیشتر موجودات زنده بود.

در ابتدا، تجربه انباشته به صورت شفاهی از نسلی به نسل دیگر منتقل می شد. ظهور نوشتن به حفظ و انتقال بهتر دانش کمک کرد.

اطلاعات کامل تر و غنی تر شد. با این حال، برای مدت طولانی، به دلیل سطح پایین توسعه تولید اجتماعی، علم زیستی هنوز وجود نداشت.

2. مطالعه زیست شناسی در دوران باستان

مطالب واقعی قابل توجهی در مورد موجودات زنده توسط پزشک بزرگ یونان جمع آوری شد بقراط(460–377 قبل از میلاد). او صاحب اولین اطلاعات در مورد ساختار حیوانات و انسان ها، شرح استخوان ها، ماهیچه ها، تاندون ها، مغز و نخاع بود. بقراط تعلیم داد: "لازم است هر پزشکی طبیعت را درک کند."

علوم طبیعی و فلسفه جهان باستان به متمرکزترین شکل در آثار ارائه شده است ارسطو(384–322 قبل از میلاد). او بیش از 500 گونه از حیوانات را توصیف کرد و اولین تلاش را برای طبقه بندی آنها انجام داد. ارسطوبه ساختار و سبک زندگی حیوانات علاقه مند بود. آنها پایه های جانورشناسی را بنا نهادند. ارسطو تأثیر زیادی در پیشرفت بیشتر علوم طبیعی و فلسفه داشت. آثار ارسطودر زمینه مطالعه و نظام بخشیدن به دانش گیاهان ادامه داد تئوفراستوس ( 372-287 قبل از میلاد مسیح ه.). او را "پدر گیاه شناسی" می نامند. علم باستان گسترش دانش در مورد ساختار بدن انسان را مدیون پزشک رومی است جالینوس(139-200 پس از میلاد) که میمون ها و خوک ها را تشریح کرد. آثار او تا چند قرن بر علوم طبیعی و پزشکی تأثیر گذاشت. شاعر و فیلسوف رومی تیتوس لوکرتیوس کاروس، که در قرن اول زندگی می کرد. قبل از میلاد مسیح ه.، در شعر "درباره ماهیت اشیاء" علیه دین سخن گفت و ایده پیدایش و توسعه طبیعی زندگی را بیان کرد.

3. زوال علم در قرون وسطی

فئودالیسم در نتیجه توسعه نیروهای مولد و روابط تولیدی جایگزین جامعه برده داری شد. قرون وسطی.در این دوران سیاه، سلطه کلیسا با عرفان و ایدئولوژی ارتجاعی اش تثبیت شد. علم رو به زوال بود و به قول خودشان تبدیل شد ک. مارکس، "کنیز الهیات." کلیسا حقیقت تزلزل ناپذیر این ترکیب را قدیس کرد و اعلام کرد ارسطو، جالینوس، تا حد زیادی آنها را تحریف می کند. استدلال می شد که تمام مشکلات در علوم طبیعی قبلاً توسط دانشمندان باستان حل شده بود، بنابراین نیازی به مطالعه طبیعت زنده نبود. کلیسا تعلیم داد: «حکمت جهان در برابر خدا حماقت است». کتاب مقدس به عنوان کتاب «وحی الهی» اعلام شد. تمام توضیحات درباره پدیده های طبیعی نباید با کتاب مقدس یا نوشته های پیشینیان در تضاد باشد. کلیسا همه متفکران و محققین مترقی را ظالمانه مجازات کرد، بنابراین انباشت دانش در قرون وسطی بسیار کند بود.

4. رنسانس و توسعه علم

نقطه عطف مهم در توسعه علم بود رنسانس(قرن XIV–XVI). این دوره با ظهور یک طبقه اجتماعی جدید - بورژوازی - همراه است. توسعه نیروهای مولد نیاز به دانش خاصی داشت. این امر منجر به انزوای تعدادی از علوم طبیعی شد. در قرون XV-XVIII. گیاه شناسی، جانورشناسی، آناتومی و فیزیولوژی به شدت ظهور و توسعه یافتند. با این حال، در حال توسعه علوم طبیعیهنوز لازم بود از حقوق وجودی آنها دفاع کرد، مبارزه ای شدید با کلیسا انجام داد. آتش تفتیش عقاید همچنان ادامه داشت. میگل سروت(1511-1553)، که گردش خون ریوی را کشف کرد، بدعت گذار اعلام شد و در آتش سوزانده شد.

5. آموزه های اف.انگلس

ویژگی بارز علوم طبیعی آن زمان بود مطالعه جدا شده از اشیاء طبیعیمی‌نویسد: «پیش از شروع مطالعه فرآیندها، بررسی اشیاء ضروری بود اف.انگلس. مطالعه مجزا از اشیاء طبیعی باعث ایجاد ایده هایی در مورد تغییر ناپذیری آن، از جمله تغییرناپذیری گونه ها شد. اعتقاد بر این بود که "به تعداد گونه هایی که خالق آنها را آفریده وجود دارد." K. Linnaeus. اما آنچه که دوره مورد بررسی را مشخص می کند، توسعه یک جهان بینی عمومی منحصر به فرد است که مرکز آن ایده تغییر ناپذیری مطلق طبیعت است. اف.انگلس. او این دوره را در توسعه علوم طبیعی نامید متافیزیکی

با این حال، همانطور که اشاره شد اف.انگلس، حتی پس از آن اولین شکاف ها در ایده های متافیزیکی ظاهر می شوند. در سال 1755 ظاهر شد "تاریخ طبیعی عمومی و نظریه بهشت" اثر I. Kant(1724-1804)، که در آن او فرضیه ای در مورد منشاء طبیعی زمین ایجاد کرد. 50 سال بعد، این فرضیه اثبات ریاضی در کار دریافت کرد P.S. لاپلاس(1749-1827).

ماتریالیست‌های فرانسوی قرن هجدهم نقش مثبت عمده‌ای در مبارزه با ایده‌های ایده‌آلیستی داشتند. - جی. لامتری(1709-1751)، دی. دیدرو(1713-1784) و غیره

6. نیاز به رویکردی جدید در مطالعه طبیعت

در دوره توسعه سریع صنعتی و رشد شهری که نیازمند افزایش شدید محصولات کشاورزی بود، نیاز به کشاورزی علمی پدید آمد. کشف الگوهای زندگی موجودات و تاریخچه رشد آنها ضروری بود. برای حل این مشکلات، رویکرد جدیدی برای مطالعه طبیعت مورد نیاز بود. ایده هایی در مورد ارتباط جهانی پدیده ها، تغییرپذیری طبیعت و تکامل جهان ارگانیک شروع به نفوذ به علم کرده است.

آکادمی آکادمی علوم روسیه ک.ف. گرگ(1733-1794)، در حالی که رشد جنینی حیوانات را مطالعه می کرد، متوجه شد که رشد فردی با نئوپلاسم و تبدیل بخش هایی از جنین مرتبط است. مطابق با اف. انگلس، ولفاولین حمله به نظریه ثبات گونه ها را در سال 1759 انجام داد. در سال 1809م J.B. لامارک(1744-1829) اولین نظریه تکامل را ارائه کرد. با این حال، هنوز مطالب واقعی کافی برای اثبات نظریه تکامل وجود نداشت. لامارک نتوانست قوانین اساسی توسعه جهان ارگانیک را کشف کند و نظریه او توسط معاصرانش به رسمیت شناخته نشد.

7. پیدایش علوم جدید

در نیمه اول قرن نوزدهم. علوم جدید پدید آمد - دیرینه شناسی، آناتومی مقایسه ای حیوانات و گیاهان، بافت شناسی و جنین شناسی. دانش انباشته شده توسط علوم طبیعی در نیمه اول قرن نوزدهم، مبنای محکمی برای نظریه تکاملی چارلز داروین فراهم کرد. کارش " منشاء گونه ها"(1859) نقطه عطفی را در توسعه زیست شناسی رقم زد: دوران جدیدی را در تاریخ علوم طبیعی آغاز کرد. یک مبارزه ایدئولوژیک شدید پیرامون آموزه های داروین به وجود می آید، اما ایده توسعه تکاملی به سرعت مقبولیت جهانی پیدا می کند. نیمه دوم قرن 19. با نفوذ مثمر ثمر اندیشه های داروینی در تمام زمینه های زیست شناسی مشخص می شود.

8. تجزیه علم به شاخه های جداگانه

برای زیست شناسی قرن بیستم. مشخصه دوروند. اولاً، به دلیل انباشت مواد واقعی عظیم، علوم متحد سابق شروع به تجزیه به شاخه های جداگانه می کند. بنابراین، از جانورشناسی حشره شناسی، کرم شناسی، تک جانورشناسی و بسیاری از شاخه های دیگر پدید آمدند، از فیزیولوژی - غدد درون ریز، فیزیولوژی فعالیت عصبی بالاتر و غیره. ثانیاً، برنامه ریزی شده است. گرایش به همگرایی زیست شناسی با سایر علوم: بیوشیمی، بیوفیزیک، بیوژئوشیمی، و غیره پدید آمدند. در دهه های اخیر با توجه به پیشرفت سریع فناوری و آخرین دستاوردها در تعدادی از زمینه های علوم طبیعی، زیست شناسی مولکولی، بیونیک، رادیوبیولوژی و زیست شناسی فضایی پدید آمده است.

زیست شناسی مولکولی- رشته علوم طبیعی مدرن. با استفاده از مبانی نظری و روش های تجربی شیمی و فیزیک مولکولی، امکان مطالعه سیستم های بیولوژیکی در سطح مولکولی فراهم می شود.

بیونیککارکردها و ساختار موجودات را مطالعه می کند تا از همان اصول در هنگام ایجاد فناوری جدید استفاده کند. اگر تاکنون زیست‌شناسی یکی از مبانی نظری پزشکی و کشاورزی بود، اکنون نیز در حال تبدیل شدن به یکی از پایه‌های فناوری آینده است.

ظاهر رادیوبیولوژی- مطالعه تأثیر پرتوهای یونیزان بر موجودات زنده - با کشف تأثیر بیولوژیکی پرتوهای ایکس و گاما، به ویژه پس از کشف منابع طبیعی رادیواکتیویته و ایجاد منابع مصنوعی تابش یونیزان، همراه است.

تا گذشته نزدیک، زیست شناسی باقی مانده بود کاملا زمینیعلمی که اشکال حیات را فقط در سیاره ما مطالعه می کند. با این حال، موفقیت های فن آوری مدرن، که امکان ایجاد هواپیماهایی با قابلیت غلبه بر گرانش و ورود به فضا را فراهم کرده است، تعدادی از وظایف جدید را برای زیست شناسی ایجاد کرده است که موضوع آن ها زیست شناسی فضایی. همراه با زیست شناسان، ریاضیدانان، سایبرنتیک، فیزیکدانان، شیمیدانان و متخصصان دیگر رشته های علوم طبیعی در حل مسائل امروزی شرکت می کنند.

سوال 4. نقش زیست شناسی در نظام آموزش پزشکی

1. ارتباط بین زیست شناسی و پزشکی

اهمیت مطالعه زیست شناسی برای یک پزشک با این واقعیت مشخص می شود که زیست شناسی مبنای نظری پزشکی است. یکی از نظریه پردازان برجسته پزشکی I.V می نویسد: "پزشکی که از نظر تئوری گرفته می شود، اول از همه زیست شناسی عمومی است." داویدوفسکی. پیشرفت های پزشکی با تحقیقات بیولوژیکی همراه است، بنابراین پزشک باید دائما از آخرین پیشرفت های زیست شناسی آگاه باشد. کافی است چند مثال از تاریخ علم بیاوریم تا به ارتباط نزدیک بین موفقیت های پزشکی و اکتشافات انجام شده، به نظر می رسد، در حوزه های صرفا نظری زیست شناسی متقاعد شویم.

2. آموزه های ال پاستور

تحقیقات L. Pasteur (1822-1895) که عدم امکان تولید خود به خودی زندگی را در شرایط مدرن ثابت کرد و کشف اینکه پوسیدگی و تخمیر توسط میکروارگانیسم ها ایجاد می شود، پزشکی را متحول کرد و توسعه جراحی را تضمین کرد. آنها ابتدا در عمل معرفی شدند ضد عفونی کننده(جلوگیری از عفونت زخم از طریق مواد شیمیایی) و سپس آسپسیس(جلوگیری از آلودگی با استریل کردن اشیاء در تماس با زخم). همین کشف به عنوان انگیزه ای برای جستجوی عوامل ایجاد کننده بیماری های عفونی عمل کرد و کشف آنها با توسعه پیشگیری و درمان منطقی همراه است. عفونیبیماری ها کشف سلول ها و مطالعه ساختار میکروسکوپی موجودات به ما امکان داد تا علل روند بیماری را بهتر درک کنیم و به توسعه روش های تشخیصی و درمانی کمک کرد. در مورد مطالعه الگوهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی نیز باید گفت. در حال مطالعه I.I. مکانیکففرآیندهای گوارشی در موجودات چند سلولی پایین به توضیح پدیده ایمنی کمک کرد. تحقیقات او در مورد کنترل بین گونه ای در میکروارگانیسم ها منجر به این کشف شد آنتی بیوتیک ها،برای درمان بسیاری از بیماری ها استفاده می شود.

3. اصل فیلوژنتیک

باید به خاطر داشت که انسان از دنیای حیوانات جدا شد. ساختار و عملکرد بدن انسان، از جمله مکانیسم های دفاعی، نتیجه تحولات تکاملی طولانی مدت اشکال قبلی است. فرآیندهای پاتولوژیک نیز بر اساس الگوهای بیولوژیکی عمومی است. یک پیش نیاز ضروری برای درک ماهیت فرآیند آسیب شناسی، دانش زیست شناسی است.

اصل فیلوژنتیکبا در نظر گرفتن تکامل دنیای ارگانیک، می‌تواند رویکرد صحیحی را برای ایجاد مدل‌های زنده برای مطالعه بیماری‌های غیرواگیر و آزمایش داروهای جدید پیشنهاد کند. همین روش به یافتن راه حل مناسب هنگام انتخاب بافت برای پیوند جایگزین، درک منشأ ناهنجاری ها و ناهنجاری ها، یافتن منطقی ترین راه های بازسازی اندام و غیره کمک می کند.

4. نقش ژنتیک در پزشکی

تعداد زیادی بیماری دارند طبیعت ارثیپیشگیری و درمان نیاز به دانش دارد ژنتیکپیشرفت بیماری های غیر ارثی متفاوت است و درمان آنها بسته به ساختار ژنتیکی فرد انجام می شود که پزشک نمی تواند آن را در نظر نگیرد. بسیاری از ناهنجاری های مادرزادی به دلیل قرار گرفتن در معرض شرایط نامساعد محیطی به وجود می آیند. پیشگیری از آنها وظیفه یک پزشک است که با دانش زیست شناسی رشد ارگانیسم ها آشنا است. سلامت مردم تا حد زیادی به محیط زیست بستگی دارد، به ویژه به محیطی که توسط بشریت ایجاد شده است. دانش بیولوژیکیالگوها برای نگرش مبتنی بر علمی نسبت به طبیعت، حفاظت و استفاده از منابع آن، از جمله به منظور درمان و پیشگیری از بیماری ها ضروری است. همانطور که قبلا ذکر شد، عامل بسیاری از بیماری های انسانی موجودات زنده هستند، بنابراین برای درک پاتوژنز (مکانیسم وقوع و توسعه بیماری) و الگوهای فرآیند همه گیر (یعنی گسترش بیماری های عفونی)، لازم است. برای مطالعه موجودات بیماری زا

سوال 5. متابولیسم و ​​انرژی

1. مجموعه ای از الگوها

الگوهایی که کلیت آنها زندگی را مشخص می کند عبارتند از:

خود نوسازی مرتبط با جریان ماده و انرژی؛

خود بازتولید، تضمین تداوم بین نسل های متوالی سیستم های بیولوژیکی، مرتبط با جریان اطلاعات.

خود تنظیمی بر اساس جریان ماده، انرژی و اطلاعات.

ذکر شده الگوهاتعیین ویژگی های اساسی زندگی: متابولیسم و ​​انرژی، تحریک پذیری، هموستاز، تولید مثل، وراثت، تنوع، رشد فردی و فیلوژنتیکی.

2. متابولیسم و ​​انرژی

انگلس در توصیف پدیده حیات می نویسد: «زندگی شیوه ای از وجود اجسام پروتئینی است که نکته اساسی آن تبادل دائمی مواد با طبیعت بیرونی اطراف آنهاست و با قطع این متابولیسم، حیات نیز وجود دارد. متوقف می شود، که منجر به تجزیه پروتئین می شود.

لازم به ذکر است که متابولیسم می تواند بین بدن نیز انجام شود. طبیعت بی جان. با این حال، متابولیسم دارایی موجودات زندهاز نظر کیفی با فرآیندهای متابولیک در بدن غیر زنده متفاوت است. برای نشان دادن این تفاوت ها، اجازه دهید به تعدادی مثال نگاه کنیم.

یک تکه ذغال در حال سوختن است وضعیت مبادلهبا طبیعت اطراف: اکسیژن در یک واکنش شیمیایی قرار می گیرد و دی اکسید کربن آزاد می شود. ایجاد زنگ زدگی روی سطح یک جسم آهنی نتیجه تبادل با محیط است. اما در نتیجه این فرآیندها، اجسام بی جان دیگر همان چیزی که بودند، نمی مانند. برعکس، برای اجسام زنده، مبادله با محیط، شرط وجود آنهاست. در موجودات زنده، متابولیسم منجر به ترمیم اجزای تخریب شده، جایگزینی آنها با موارد جدید مشابه آنها می شود، یعنی. خود نوسازی و خود بازتولیدساختن بدن یک موجود زنده از طریق جذب مواد از محیط.

از مطالب فوق چنین نتیجه می شود که موجودات به صورت موجود هستند باز کنسیستم های. از طریق هر موجود زنده جریان های پیوسته ای از ماده و انرژی وجود دارد. اجرای این فرآیندها توسط خواص پروتئین ها، به ویژه فعالیت کاتالیزوری آنها تعیین می شود.

3. زیستگاه میکروارگانیسم ها

با توجه به اینکه ارگانیسم ها سیستم های باز هستند، در آن قرار دارند وحدت با محیط زیستو خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی محیط، اجرای تمام فرآیندهای حیات را تعیین می کند. هر نوع ارگانیسم فقط در شرایط خاصی برای زندگی سازگار است. این شرایطی است که در آن رشد این گونه اتفاق افتاده است که با آن سازگار شده است. برخی از گونه ها فقط در آب زندگی می کنند، برخی دیگر در خشکی، برخی فقط در عرض های جغرافیایی قطبی، برخی دیگر در منطقه استوایی، موجودات مختلف برای زندگی در استپ ها، بیابان ها، جنگل ها، اعماق اقیانوس ها یا بالای کوه ها سازگار هستند. تعداد زیادی از آنها وجود دارند که زیستگاه آنها موجودات دیگر (روده ها، ماهیچه ها، خون و غیره آنها) است.

4. تغییر محیطی

نه تنها موجودات به محیط خود وابسته هستند، بلکه خود محیط نیز در نتیجه تغییر می کند فعالیت حیاتی موجوداتظاهر اولیه سیاره ما تحت تأثیر موجودات زنده به طور قابل توجهی تغییر کرده است: جوی با اکسیژن آزاد و پوشش خاک به دست آورده است. ازن از اکسیژن آزاد تشکیل شد و از نفوذ اشعه ماوراء بنفش به سطح زمین جلوگیری کرد. اینگونه بود که "پرده ازن" بوجود آمد و از وجود حیات در سطح زمین اطمینان حاصل کرد. از گیاهان سبزی که انرژی خورشیدی را در دوره های زمین شناسی گذشته انباشته می کردند، ذخایر عظیمی از سنگ های غنی از انرژی مانند زغال سنگ و ذغال سنگ نارس تشکیل شد. سنگ‌های آهک، گچ و بسیاری از مواد معدنی دیگر منشأ آلی دارند. پوشش گیاهی بر اقلیم تأثیر می گذارد. تأثیر طبیعت بی جان بر موجودات و موجودات بر اجسام بی جان نشان می دهد وحدت همه طبیعت