Лекция № 1. Структура биологической науки

Структура биологической науки. Основные признаки живого.

Литература, учебники: 1. Трошин А.С., А.Д. Браун, Ю.Б. Вахтин и др. Цитология. – М. – Просвещение, 1989.

2. Билай В.И. Основы общей микологии. – Киев: Вища школа, 1998.

3. Кудряшов Л. В., Родионова Г.Б. Ботаника с основами экологии. – М. Просвещение, 1979.

4. Комарницкий Н.А., Кудряшов Л.В., Уранов А.А. Ботаника. Систематика растений. – М. : Просвещение, 1975.

3 Великанов Л.Л., Гарибова Л.В. и др. Курс низших растений. – М. : Высшая школа, 1980.

4. Грин. Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология в 3 томах. – Мир, 1990

6. Левитин М.М., Федорова М.В. Генетика фитопатогенных грибов. – Л. :Наука, 1992.

7. Рейвн Т., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника: в 2 томах. – Мир: 1990.

.Дополнительная

Трошин А.С., Браун А.Д. и др. Цитология. – М. :Просвещение, 1999.

Черепанова Н. П. Морфология и размножение грибов. – Л. :С- П ГУ,2001.

Экология «ойкос» – дом, т. е. местообитание

Биология (bios-жизнь; logos-понятие, учение) – наука, изучающая живые организмы. Возникла как целостное учение, однако в процессе ее становления и развития накапливался опыт о том, что живые организмы не представляют однородную группу и каждая из групп характеризуется особыми признаками. Накопление сведений о признаках каждой группы приводило к выделению отдельных ветвей биологической науки в самостоятельные дисциплины. Каждая из этих дисциплин изучает структурно - функциональные особенности определенных групп организмов. Первоначальное направление исследований оказалось ориентированным от «сложного к простому», т.е. от понимания сложности живых организмов в целом к изучению признаков отдельных их однородных групп. Такой путь был определен в истории как «редукционистский». Редукция – уменьшение. Редукционизм, доведенный до своего логического завершения, т. е. до изучения элементарных форм живой материи, а затем и до разнообразных структурно- функциональных особенностей компонентов неживой природы – это одно из направлений познания не только живых объектов, но и любых других объектов окружающего мира. Т. о. Редукционизм базируется на изучении всех признаков живого через установление связи с неживой природой посредством выявления структурно–функциональных особенностей на всех уровнях развития. При таком подходе общие законы природы познаются как синтез сведений, полученных при изучении отдельных частей.

Другой подход познания законов природы и мира живых организмов основан на «виталистических» принципах. Эти принципы существовали и развивались параллельно с редукционисткими. В соответствии с виталистическим подходом жизнь рассматривается как совершенно особое явление, которое не может быть объяснено только знанием химии и физики, но также имеет свои собственные законы и свойства, обусловленные специфической «виталистической» силой, которой обладают только живые организмы. Поскольку сторонники этой гипотезы так и не смогли найти место локализации этой силы и ее источник, дальнейшее развитие получило редукционистское направление, т.е. познание живых организмов постепенно детализировалось и от изучения объекта в целом переходили к исследованию его микроскопических составляющих вплоть до молекулярного уровня.

С позиций современной науки все явления живой природы должны быть объяснены из объективных законов. При этом следует всегда помнить, что целому организму присущи свойства, которые существенно отличаются от отдельных частей или вовсе у них отсутствуют, т.е. это свойства системы. В экологии они известны под названием «эмерджентные» свойства. Это принципиально новые свойства системы, отсутствующие у отдельных частей, но характерные для организма в целом. Они не могут быть объяснены простым суммированием исходных свойств системы. В настоящее время считается, что именно эти свойства и были в свое время определены как «виталистические».

Развитие пути познания от сложного к простому привело к обособлению целого ряда биологических дисциплин, изучающих живые объекты с разной степенью детализации и с различных позиций. И биология стала по-настоящему комплексной наукой.

БИОЛОГИЯ

Микроскопическое направление

Вирусология (неклеточные организмы)

Бактериология

Анатомия (строение органов)

Макроскопическое направление

Гистология(строение тканей)

Микология (грибы) Физиология(функции организма)

Ботаника (растения) Молекулярная биология,

Зоология (животные) биохимия (клеточные функции)

К настоящему времени, несмотря на то, что в изучении отдельных ветвей биологических дисциплин имеется высокий уровень достижений, но на принципиально общие вопросы и до сего дня не найдены ответы: например, отсутствует полное определение понятия, что такое жизнь? Как возникли живые существа? Как происходит эволюция живых существ? Все мнения на этот счет пока различаются в рамках не теорий, а гипотез.

Итак, современные биологи вынуждены признать, что не могут дать строгого определения, что такое жизнь, где и когда она возникла. Научная и неоспоримая четкость в этом – задача будущего. Однако биологам достаточно точно известны и подробно изучены те признаки, которые существенно отличают живую материю от неживой. Эти признаки следующие; питание, дыхание, раздражимость, подвижность, выделение , размножение.

Питание . В пище нуждаются все живые существа, т.к. она является источником энергии и поставляет вещества, нужные для создания собственных, специфических веществ, из которых строится тело организма. Если организмы способны самостоятельно создавать органические вещества, используемые ими для построения тела из неорганических соединений ( неорганический источник углерода), то их называют автотрофными (ауто - сам). Если они производят органические вещества за счет энергии света – то это фотоавтотрофы. Другое названия фотоавтотрофного способа питания – фотосинтез ( нужны для этого специфические пигменты). Эти организмы в экосистемах выполняют роль продуцентов. Если автотрофы для синтеза веществ используют химическую энергию, то их называют хемотрофными.

Если организмы используют для питания органический источник углерода, то по способу питания они называются гетеротрофами (Heteros-другой, отличный от неорганического источника). При этом, когда органические вещества используются из отмерших остатков - организмы сапрофиты, если питание идет только за счет живых органических веществ, т.е. живых организмов –паразиты. По способу питания некоторые организмы могут применять, то органический, то неорганический углерод в зависимости от условий жизни, это так называемые миксотрофы, т.е. имеющие смешанный способ питания. Сапрофиты и паразиты являются редуцентами.Они составляют важное звено в осуществлении круговорота веществ, т.к. без группы редуцентов в экосистемах невозможен был бы возврат всех используемых автотрофами веществ исходную форму.

Дыхание. Основная масса питательных веществ, полученных организмом в процессе авто- или гетеротрофного питания, используется в качестве источника энергии. Поскольку любые процессы в организме осуществляется обязательно с использованием энергии. Эта энергия высвобождается при расщеплении некоторых высокоэнергетических соединений в процессе дыхания. Высвобождаемая энергия запасается в молекулах АТФ и используется из этих молекул по мере необходимости . АТФ найдена в клетках всех живых существ и она является универсальным источником энергии всех живых организмов. В процессе эволюции живые организмы осваивали различные местообитания и для жизни в разнообразных местообитаниях они приспособились осуществлять дыхание двумя способами: в присутствии кислорода – это аэробные организмы и соответствующий аэробный способ дыхания и анаэробные и такой же способ дыхания.

Раздражимость, т.е. способность реагировать на изменение внешней и внутренней среды, которая помогает живым существам выжить в постоянно меняющихся условиях жизни (Например, у животных - изменение просвета сосудов у млекопитающих при изменении tокружающей среды, а у растений – настические движения, реакция на прикосновение). Например, связанные с односторонним освещением – листья и ветви направляются и поворачиваются к источнику света.

Подвижность – Преимущественно свойственна животным, т. к. у них активная добыча пищи. А у растений практически нет подвижности, т. к. они сами готовят для себе пищу. Но движения есть, они идут во всех клетках, т. е. осуществляются на микроуровне .

Выделение (экскреция), т.е. выведение из организма конечных продуктов обмена веществ. Эти вещества для организма являются «ядами» и их надо обязательно удалить. Эти вещества собираются в процессе дыхания, питания. Так, например, белки, которые в значительном количестве присутствует в пище животных, не запасаются, а продукты их расщепления содержат много азотистых соединений. Эти продукты являются ядами и подлежат выведению из организма. К разновидностям экскреции относится также выведение тяжелых металлов, радионуклидов, алкоголя и др.

Размножение – одно из важнейших свойств живого, в результате размножения (бесполого, полового, вегетативного) происходит появление потомков, у которых сохраняются главные признаки родителей. При изучении природы передачи этих признаков было установлено, что их абсолютно точное наследование осуществляется благодаря нуклеиновым кислотам – РНК и ДНК. Молекулы этих кислот, как известно, в закодированном виде содержат наследственную информацию, которая и передается от поколения к поколению в пределах вида. Далее в этой лекции подробно дать размножение (вегетативное – специализированное и неспециализированное; бесполое (экзо- и эндоспороы, споры и зооспоры) и половое – хологамия, изогамия, гетерогамия, оогамия).

Задание: в альбоме три определения «что такое жизнь?»

Дата добавления: 2014-10-17; просмотров: 428; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!