Чи замислювалися ви про життя та смерть? Напевно, кожен мисляча людинарано чи пізно це робить. Найчастіше думають про життя вчені-біологи, адже біологія - це і є наука про життя, а отже, і про смерть. На цьому уроці йтиметься про розвиток біології. Ви познайомитеся з досягненнями цієї комплексної науки та вченими, які зробили великий внесок у її розвиток за останні дві з половиною тисячі років. Короткий оглядІсторія біології включає роботи Гіппократа, Арістотеля, Теофраста, Леонардо да Вінчі, Антоні ван Левенгука, Карла Максимовича Бера, Жана Батіста Ламарка і великого Чарльза Дарвіна, автора основної теорії сучасної біології - теорії еволюції.
Мал. 1. 1. Представники царства Архебактерії, відкриті у ХХ столітті ()
Еволюційна біологіявивчає походження живих організмів. У дев'ятнадцятому столітті автор теорії еволюції, Чарльз Дарвін (рис. 2), розпочинав свою роботу як учений натураліст: він подорожував та збирав колекції тварин та рослин. Результатом його стало створення теорії еволюції.
У двадцятому столітті поєднання ідей генетики та теорії еволюції (дарвінізму) призвело до виникнення синтетичної теорії еволюції. В основі її лежать праці та ідеї Чарльза Дарвіна.
Мал. 2. Ч. Дарвін
Фізико-хімічна біологіядосліджує будову живих об'єктів за допомогою фізичних та хімічних методів. Це напрямок, що швидко розвивається, який з'явився в кінці двадцятого століття. До неї відносяться два основні напрямки: біохімія та біофізика, які вивчають відповідно хімію та фізику життя.
Отже, ми розглянули основні напрями біології.
Поговоримо тепер про вчених, які відіграли важливу роль у розвитку біології.
(Рис. 3) дав перше докладний описбудови організму людини та тварин, вказав на роль середовища та спадковості у розвитку хвороб, його називають основоположником, або «батьком» медицини.
Мал. 3. Гіпократ
(рис. 4) першим систематизував природні об'єкти та розділив їх на 4 царства:
1. Неживий світ води, землі та повітря.
2. Рослини
3. Тварини
Мал. 4. Арістотель
(рис. 5) - вивчав рослини, ним описано понад 500 нових видів рослин, дано відомості про будову та розмноження багатьох з них. Написав трактат із психології. Його називають основоположником, чи «батьком» ботаніки.
Мал. 5. Теофраст
Леонардо да Вінчібув найяскравішим представником доби відродження. Він вивчав політ птахів, зростання рослин, способи з'єднання кісток у суглобах, роботу серця та зорову функцію ока, а також звернув увагу на подібність кісток людини та тварин (рис. 6).
Мал. 6. Малюнки Леонардо да Вінчі (XV століття)
Антоні ван Левенгук(рис. 7) у сімнадцятому столітті відкрив за допомогою мікроскопа мікроорганізми.
Мал. 7. А. ван Левенгук
Карл Лінней(Рис. 8) запропонував у XVIII столітті найбільш вдалу класифікацію живих організмів. У шістнадцятому столітті, завдяки Великим географічним відкриттям, до Європи ринула безліч чужоземних тварин і рослин. Виникла потреба у класифікації живих організмів. Система Ліннея була визнана найбільш вдалою, і багатьма її елементами (бінарними назвами) ми користуємося досі.
Мал. 8. К. Лінней
З середини дев'ятнадцятого століття біологія стала стрімко розвиватися завдяки новим ідеям (еволюціонізм) та методам дослідження (мікроскопія, біохімія), і цей розвиток продовжується досі.
Карл Максимович Бер(Рис. 9) сформулював основні положення теорії гомологічних органів та закони зародкової подібності, що заклали наукові основи ембріології.
Мал. 9. К. Бер
У 1808 році, в роботі «Філософія зоології» Жан Батист Ламарк (рис. 10) поставив питання про причини та механізми еволюційних перетворень та виклав першу за часом теорію еволюції. органічного світу.
Мал. 10. Ж.-Б. Ламарк
Зоологом Теодором Шванномта ботаніком Маттіасом Шлейденом(Рис. 11) була запропонована клітинна теорія, яка науково підтвердила єдність живого світу та послужила однією з передумов до створення теорії еволюції Чарльзом Дарвіном.
Мал. 11. Т. Шван і М. Шлейден
Чарльз Дарвінна основі численних спостережень створив та опублікував працю про походження видів шляхом природного відбору, у якому сформулював основні ідеї теорії еволюції, запропонував можливі механізми еволюції та описав шляхи еволюційних перетворень організмів.
Наприкінці дев'ятнадцятого століття мікробіологія сформувалася як самостійна наука завдяки роботам Луї Пастера, Роберта Коха, Іллі Ілліча Мечникова.
Мал. 11. Л. Пастер, І. Мечніков, П. Ерліх
Крім цього, роботи Іллі Мечникова, Луї Пастера та Пауля Еріха(рис. 11) послужили початком освіти нової дисципліни - імунології.
Двадцяте століття почалося з повторного відкриття законів успадкування ознак (законів Менделя), що ознаменувало появу науки генетики. У 40-50-ті роки ХХ століття в біологію стали проникати ідеї хімії та фізики, що значно її збагатило. У середині ХХ століття завдяки відкриттю структури молекули ДНК (рис. 12), біологія вийшла новий молекулярний рівень.
Мал. 12. Структура ДНК
У ХХ столітті оформилося нове прикладне напрям біології - біотехнологія. Якщо говорити про перспективи розвитку цього напряму, то воно, за прогнозами вчених, стрімко розвиватиметься у XXI столітті.
Антоні ван Левенгук
У сімнадцятому столітті в Голландії жив торговець сукном, якого звали Антоні ван Левенгук, у нього було захоплення - він шліфував лінзи, його двоопуклі лінзи давали збільшення в 200-270 разів.
Мал. 13. Мікроскоп А. ван Левенгука
За допомогою збільшувального скла та сконструйованого ним мікроскопа (рис. 13), він розглядав різні предмети: біологічні рідини, волосся, шкіру, комах.
Мал. 14. Малюнки А. ван Левенгука – об'єкти, побачені під мікроскопом
Як свідчить легенда, одного разу він вирішив за допомогою свого збільшувального скла поглянути на краплю дощової води. Там він побачив безліч найдрібніших організмів. Він став розглядати інші рідини, де спостерігав схожу картину - безліч дрібних організмів, він назвав їх "звірятка" або "анімалюси" (рис. 14).
Першими мікроорганізмами, виявленими ван Левенгуком, були інфузорії, згодом побачив бактерій, яких виявив у зубному нальоті.
Бактерії мали різну морфологію: це були звивисті форми, коки, стрептококи. Крім того, Левенгук описав еритроцити людини і риб, рух крові в капілярах.
Карл Лінней
Мал. 15. К. Лінней
Карл Лінней (рис. 15) - шведський вчений-природодослідник, якого у Швеції цінують як краєзнавця і мандрівника, який відкрив для шведів їхню власну країну, вивчив своєрідність її провінцій і побачив, як одна провінція може допомогти іншій.
Цінність для шведів представляє не лише його робота з флори та фауни Швеції, а й опис ним власних подорожей. Ці щоденникові записи, повні конкретики, багаті на протиставлення, викладені ясним мовою, досі перевидаються і читаються.
Лінней – це один із тих діячів науки та культури, з іменами яких пов'язане становлення сучасної літературної шведської мови. А для біологів Карл Лінней цікавий як класифікатор живих організмів – вчений-систематик. Все життя він присвятив систематизації живої та неживої природи. Основна праця К. Ліннея - «Система природи», в ньому він описав величезну кількість видів рослин і тварин (рис. 16, 17).
Мал. 16. Сторінки «Системи природи» Карла Ліннея
Історичне значення роботи Карла Лінней у тому, що він висунув принцип ієрархічності систематичних категорій (таксонів).
Мал. 17. Перелік таксонів Ліннея
Види поєднуються в Роди, Роди в сімейства, Сімейства в Загони, Загони в Класи. Він уперше виділив класи ссавців та птахів, об'єднав людину та мавп у Загін приматів, відзначивши їх безперечну подібність.
Луї Пастер
Людина, яка своїми роботами започаткувала сучасну мікробіологію, був видатний французький дослідник Луї Пастер. Він відкрив безкисневу форму життєдіяльності – процес бродіння. До Пастера бродіння вважалося чисто хімічним процесом, який виникає внаслідок того, що хімічна речовина- Білок або фермент - передає своє « активний початок» молекул субстрату. Так, в результаті спиртового бродіння, із цукру утворюється спирт.
Пастер показав, що з бродінні важливу роль грають мікроорганізми, тобто продукти бродіння є продуктами життєдіяльності мікроорганізмів.
Луї Пастер обґрунтував роль мікробів як інфекційних агентів у розвитку хвороб, розробив метод вакцинації, створив вакцини проти сибірки та сказу, методи стерилізації та дезінфекції.
Список литературы
- А.А. Кам'янський, Є.А. Криксунов, В.В. Пасічник. Загальна біологія, 10-11 клас. - М: Дрофа, 2005. ().
- Д.К. Бєляєв. Біологія 10-11 клас. Загальна біологія. Базовий рівень. - 11-те видання, стереотипне. – К.: Просвітництво, 2012. – 304 с. ().
- В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.І. Сонін, Е.Т. Захарова. Біологія 11 клас. Загальна біологія. Профільний рівень. - 5-те видання, стереотипне. – К.: Дрофа, 2010. – 388 с. ().
- В.І. Сивоглазов, І.Б. Агафонова, Є.Т. Захарова. Біологія 10-11 клас. Загальна біологія. Базовий рівень. - 6-те видання, доповнене. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с. ().
- Вікіпедія ().
- Bio-cat.ru().
- Ishpssb.org().
- Який із напрямків біології найдавніший?
- Які науки виникають на перетині біології з іншими науками?
- Які напрями біології активно розвиваються зараз?
- Як змінило повсякденне життялюдей відкриття А. ван Левенгуком мікроорганізмів та подальший розвитокмікробіології?
- У чому значення робіт Ч. Дарвіна?
- Які поняття ввів у науку К. Лінней?
- Хто з учених, описаних в уроці, на вашу думку, зробив найбільший внесок у науку і більше за інших вплинув на наше життя?
- Розкажіть друзям та рідним про історію становлення та розвитку біології. Як наука біологія вплинула життя сучасної людини?
Чи замислювалися ви про життя та смерть? Напевно, кожна людина, яка мислить, рано чи пізно це робить. Найчастіше думають про життя вчені-біологи, адже біологія - це і є наука про життя, а отже, і про смерть. На цьому уроці йтиметься про розвиток біології. Ви познайомитеся з досягненнями цієї комплексної науки та вченими, які зробили великий внесок у її розвиток за останні дві з половиною тисячі років. Короткий огляд історії біології включає роботи Гіппократа, Арістотеля, Теофраста, Леонардо да Вінчі, Антоні ван Левенгука, Карла Максимовича Бера, Жана Батіста Ламарка та великого Чарльза Дарвіна, автора основної теорії сучасної біології – теорії еволюції.
Мал. 1. 1. Представники царства Архебактерії, відкриті у ХХ столітті ()
Еволюційна біологіявивчає походження живих організмів. У дев'ятнадцятому столітті автор теорії еволюції, Чарльз Дарвін (рис. 2), розпочинав свою роботу як учений натураліст: він подорожував та збирав колекції тварин та рослин. Результатом його стало створення теорії еволюції.
У двадцятому столітті поєднання ідей генетики та теорії еволюції (дарвінізму) призвело до виникнення синтетичної теорії еволюції. В основі її лежать праці та ідеї Чарльза Дарвіна.
Мал. 2. Ч. Дарвін
Фізико-хімічна біологіядосліджує будову живих об'єктів за допомогою фізичних та хімічних методів. Це напрямок, що швидко розвивається, який з'явився в кінці двадцятого століття. До неї відносяться два основні напрямки: біохімія та біофізика, які вивчають відповідно хімію та фізику життя.
Отже, ми розглянули основні напрями біології.
Поговоримо тепер про вчених, які відіграли важливу роль у розвитку біології.
(Рис. 3) дав перший докладний опис будови організму людини і тварин, вказав на роль середовища та спадковості у розвитку хвороб, його називають основоположником, або «батьком» медицини.
Мал. 3. Гіпократ
(рис. 4) першим систематизував природні об'єкти та розділив їх на 4 царства:
1. Неживий світ води, землі та повітря.
2. Рослини
3. Тварини
Мал. 4. Арістотель
(рис. 5) - вивчав рослини, ним описано понад 500 нових видів рослин, дано відомості про будову та розмноження багатьох з них. Написав трактат із психології. Його називають основоположником, чи «батьком» ботаніки.
Мал. 5. Теофраст
Леонардо да Вінчібув найяскравішим представником доби відродження. Він вивчав політ птахів, зростання рослин, способи з'єднання кісток у суглобах, роботу серця та зорову функцію ока, а також звернув увагу на подібність кісток людини та тварин (рис. 6).
Мал. 6. Малюнки Леонардо да Вінчі (XV століття)
Антоні ван Левенгук(рис. 7) у сімнадцятому столітті відкрив за допомогою мікроскопа мікроорганізми.
Мал. 7. А. ван Левенгук
Карл Лінней(Рис. 8) запропонував у XVIII столітті найбільш вдалу класифікацію живих організмів. У шістнадцятому столітті, завдяки Великим географічним відкриттям, до Європи ринула безліч чужоземних тварин і рослин. Виникла потреба у класифікації живих організмів. Система Ліннея була визнана найбільш вдалою, і багатьма її елементами (бінарними назвами) ми користуємося досі.
Мал. 8. К. Лінней
З середини дев'ятнадцятого століття біологія стала стрімко розвиватися завдяки новим ідеям (еволюціонізм) та методам дослідження (мікроскопія, біохімія), і цей розвиток продовжується досі.
Карл Максимович Бер(Рис. 9) сформулював основні положення теорії гомологічних органів та закони зародкової подібності, що заклали наукові основи ембріології.
Мал. 9. К. Бер
У 1808 році, в роботі «Філософія зоології» Жан Батист Ламарк (рис. 10) поставив питання про причини та механізми еволюційних перетворень та виклав першу за часом теорію еволюції органічного світу.
Мал. 10. Ж.-Б. Ламарк
Зоологом Теодором Шванномта ботаніком Маттіасом Шлейденом(Рис. 11) була запропонована клітинна теорія, яка науково підтвердила єдність живого світу і послужила однією з передумов до створення теорії еволюції Чарльзом Дарвіном.
Мал. 11. Т. Шван і М. Шлейден
Чарльз Дарвінна основі численних спостережень створив та опублікував працю про походження видів шляхом природного відбору, в якому сформулював основні ідеї теорії еволюції, запропонував можливі механізми еволюції та описав шляхи еволюційних перетворень організмів.
Наприкінці дев'ятнадцятого століття мікробіологія сформувалася як самостійна наука завдяки роботам Луї Пастера, Роберта Коха, Іллі Ілліча Мечникова.
Мал. 11. Л. Пастер, І. Мечніков, П. Ерліх
Крім цього, роботи Іллі Мечникова, Луї Пастера та Пауля Еріха(рис. 11) послужили початком освіти нової дисципліни - імунології.
Двадцяте століття почалося з повторного відкриття законів успадкування ознак (законів Менделя), що ознаменувало появу науки генетики. У 40-50-ті роки ХХ століття в біологію стали проникати ідеї хімії та фізики, що значно її збагатило. У середині ХХ століття завдяки відкриттю структури молекули ДНК (рис. 12), біологія вийшла новий молекулярний рівень.
Мал. 12. Структура ДНК
У ХХ столітті оформилося нове прикладне напрям біології - біотехнологія. Якщо говорити про перспективи розвитку цього напряму, то воно, за прогнозами вчених, стрімко розвиватиметься у XXI столітті.
Антоні ван Левенгук
У сімнадцятому столітті в Голландії жив торговець сукном, якого звали Антоні ван Левенгук, у нього було захоплення - він шліфував лінзи, його двоопуклі лінзи давали збільшення в 200-270 разів.
Мал. 13. Мікроскоп А. ван Левенгука
За допомогою збільшувального скла та сконструйованого ним мікроскопа (рис. 13), він розглядав різні предмети: біологічні рідини, волосся, шкіру, комах.
Мал. 14. Малюнки А. ван Левенгука – об'єкти, побачені під мікроскопом
Як свідчить легенда, одного разу він вирішив за допомогою свого збільшувального скла поглянути на краплю дощової води. Там він побачив безліч найдрібніших організмів. Він став розглядати інші рідини, де спостерігав схожу картину - безліч дрібних організмів, він назвав їх "звірятка" або "анімалюси" (рис. 14).
Першими мікроорганізмами, виявленими ван Левенгуком, були інфузорії, згодом побачив бактерій, яких виявив у зубному нальоті.
Бактерії мали різну морфологію: це були звивисті форми, коки, стрептококи. Крім того, Левенгук описав еритроцити людини і риб, рух крові в капілярах.
Карл Лінней
Мал. 15. К. Лінней
Карл Лінней (рис. 15) - шведський вчений-природодослідник, якого у Швеції цінують як краєзнавця і мандрівника, який відкрив для шведів їхню власну країну, вивчив своєрідність її провінцій і побачив, як одна провінція може допомогти іншій.
Цінність для шведів представляє не лише його робота з флори та фауни Швеції, а й опис ним власних подорожей. Ці щоденникові записи, повні конкретики, багаті на протиставлення, викладені ясним мовою, досі перевидаються і читаються.
Лінней – це один із тих діячів науки та культури, з іменами яких пов'язане становлення сучасної літературної шведської мови. А для біологів Карл Лінней цікавий як класифікатор живих організмів – вчений-систематик. Все життя він присвятив систематизації живої та неживої природи. Основна праця К. Ліннея - «Система природи», в ньому він описав величезну кількість видів рослин і тварин (рис. 16, 17).
Мал. 16. Сторінки «Системи природи» Карла Ліннея
Історичне значення роботи Карла Лінней у тому, що він висунув принцип ієрархічності систематичних категорій (таксонів).
Мал. 17. Перелік таксонів Ліннея
Види поєднуються в Роди, Роди в сімейства, Сімейства в Загони, Загони в Класи. Він уперше виділив класи ссавців та птахів, об'єднав людину та мавп у Загін приматів, відзначивши їх безперечну подібність.
Луї Пастер
Людина, яка своїми роботами започаткувала сучасну мікробіологію, був видатний французький дослідник Луї Пастер. Він відкрив безкисневу форму життєдіяльності – процес бродіння. До Пастера бродіння вважалося суто хімічним процесом, що виникає внаслідок того, що хімічна речовина – білок чи фермент – передає свій «активний початок» молекулам субстрату. Так, в результаті спиртового бродіння, із цукру утворюється спирт.
Пастер показав, що з бродінні важливу роль грають мікроорганізми, тобто продукти бродіння є продуктами життєдіяльності мікроорганізмів.
Луї Пастер обґрунтував роль мікробів як інфекційних агентів у розвитку хвороб, розробив метод вакцинації, створив вакцини проти сибірки та сказу, методи стерилізації та дезінфекції.
Список литературы
- А.А. Кам'янський, Є.А. Криксунов, В.В. Пасічник. Загальна біологія, 10-11 клас. - М: Дрофа, 2005. ().
- Д.К. Бєляєв. Біологія 10-11 клас. Загальна біологія. Базовий рівень. - 11-те видання, стереотипне. – К.: Просвітництво, 2012. – 304 с. ().
- В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.І. Сонін, Е.Т. Захарова. Біологія 11 клас. Загальна біологія. Профільний рівень. - 5-те видання, стереотипне. – К.: Дрофа, 2010. – 388 с. ().
- В.І. Сивоглазов, І.Б. Агафонова, Є.Т. Захарова. Біологія 10-11 клас. Загальна біологія. Базовий рівень. - 6-те видання, доповнене. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с. ().
- Вікіпедія ().
- Bio-cat.ru().
- Ishpssb.org().
Домашнє завдання
- Який із напрямків біології найдавніший?
- Які науки виникають на перетині біології з іншими науками?
- Які напрями біології активно розвиваються зараз?
- Як змінило повсякденне життя людей відкриття А. ван Левенгуком мікроорганізмів та подальший розвиток мікробіології?
- У чому значення робіт Ч. Дарвіна?
- Які поняття ввів у науку К. Лінней?
- Хто з учених, описаних в уроці, на вашу думку, зробив найбільший внесок у науку і більше за інших вплинув на наше життя?
- Розкажіть друзям та рідним про історію становлення та розвитку біології. Як наука біологія вплинула життя сучасної людини?
1. Дайте визначення поняття.
Сучасна біологія
- Це сукупність природничих наук, що вивчають життя як особливу форму існування матерії.
2. Заповніть таблицю.
Внесок вчених у розвиток біології
3. Назвіть вчених, які зробили значний внесок у розвиток генетики.
Г. Мендель, Г. де Фріз, Т. Морган, Дж. Вотсон і Ф. Крик.
4. Заповніть таблицю.
Зв'язок біології з іншими науками
5. Поясніть, чому з розвитком біології пов'язують вирішення багатьох сучасних проблем людства. Які проблеми, на вашу думку, насамперед можна вирішити за допомогою біології?
Збереження природи, запобігання екологічної катастрофи, створення біологічно активних речовинта лікарських препаратів для лікування смертельних хвороб та спадкових хвороб, здійснення селекції на клітинному рівніта ін.
6. Напишіть, що вивчають такі науки.
Ботаніка- Рослини.
Зоологія- Тварин.
Іхтіологія- Риб.
Ентомологія
- Комах.
Систематика
- Різноманіття живих організмів.
7. Які природничі науки, що становлять біологію, виникли наприкінці XX ст.?
Біотехнологія, генна інженерія
8. Розгадайте кросворд "Історія біології".
9. Використовуючи додаткові джерела інформації, визначте, що вивчають:
Бріологія- Наука про мохів.
Мікологія- Наука про гриби.
Палеоботаніка
- Наука про викопні рослини.
Альгологія- Наука про водорості.
10. Складіть самостійно назви наук:
Теріологія- Розділ зоології, що вивчає ссавців;
Анатомія- наука про людину;
Ліхенологія
- Наука, що вивчає лишайники;
Гістологія- Розділ морфології, що вивчає тканини багатоклітинних тварин.
11. Пізнавальне завдання.
Дендрологія
- Розділ ботаніки, що вивчає деревні рослини. Розділ дендрології, що реконструює кліматичні умовиминулого по річних кільцях, називається дендрокліматологією. Спробуйте дати назву науковій дисципліні, завдання якої - датування історичних подій та природних явищшляхом аналізу річних кілець деревини.
Відповідь:дендрохронологія.
12. Перед вами чотири блоки даних: «Ім'я», «Прізвище», «Час життя», «Країна». Вибираючи по одному елементу з кожного блоку, заповніть рядки в таблиці, розташовуючи в хронологічному порядку інформацію про вчених, які зробили внесок у розвиток біології.
Ім'я: Андреас, Жорж, Роберт, Олександр, Клавдій, Карл, Вільям, Іван, Грегор, Теодор.
Прізвище: Кюв'є, Гален, Мендель, Везалій, Гарвей, Сєченов, Флемінг, Кох, Шван, Лінней.
Час життя: ІІ ст. до зв. е., XIX ст., XVI-XVII ст., XVIII-XIX ст., XVI ст., XIX-XX ст., ХІХ ст., XVIII ст., XIX-XX ст., XIX-XX ст. Країна: Англія, Італія, Німеччина, Давньоримська імперія, Росія, Швеція, Англія, Німеччина, Франція, Австрія.
13. Сформулюйте та запишіть основні ідеї § 1.1.
Сучасна біологія – це сукупність природничих наук, які вивчають життя як особливу форму існування матерії. Наука сягає корінням у давнину. Велику роль зі становлення біології як науки відіграли такі визначні вчені
Аристотель, Клавдій Гален, Вільям Гарвей, Карл Лінней, Карл Бер, Жан Батист Ламарк, Жорж Кюв'є, Т. Шванн та М. Шлейден, Чарлз Дарвін, Г. Мендель, І. Мечников та Л. Пастер, І. Павлов, Ст. І. Вернадський, Дж. Вотсон і Ф. Крик та багато інших. Ці великі люди жили в різний час(від 2 століття до н. е.. до наших днів) і зробили відкриття, важливі для існування людства.
Сьогодні біологія є сукупністю наук. Вона поділяється на комплексні науки: ботаніку, зоологію, анатомію та фізіологію. Потім сформувалися більш вузькі дисципліни, такі як арахнологія, іхтіологія, ембріологія, еволюція, генетика та ін. У 20 столітті на межі суміжних дисциплін виникли біохімія, біофізика, біогеографія. Наприкінці сторіччя з'явилися молекулярна біологія, біотехнологія та клітинна, генна інженерія. Досягнення цих наук відкривають широкі перспективи майбутнього людства.
Сьогодні біологія – це продуктивна сила, з розвитку якої можна будувати висновки про загальний рівень розвитку людства.
Тема: Коротка історіярозвитку біології Система біологічних наук
Ціль:познайомитися з основними етапами розвитку біології; охарактеризувати об'єкт та методи біології; виявити її зв'язки з іншими науками та вплив біологічних теорій, ідей, гіпотез на формування сучасної природничо системи світу.
Основні поняття:біологія, життя.
1. Об'єкт вивчення біології. Система біологічних наук
Об'єкт вивчення біології- Жива природа.
Сучасна біологія- Це сукупність природничих наук, що вивчають життя як особливу форму існування матерії.
Одними з перших у біології склалися комплексні науки: зоологія, ботаніка, анатомія та фізіологія.
Пізніше усередині них сформувалися вужчі дисципліни, наприклад, усередині зоології з'явилися:
Іхтіологія (наука про риби),
Ентомологія (про комах),
Арахнологія (про павуків) і т.д.
Розмаїття організмів вивчає систематика, історію живого світу – палеонтологія.
Різні властивості живого є предметом дослідження таких наук, як:
Генетика (закономірності мінливості та спадковості);
Етологія (поведінка);
Ембріологія ( індивідуальний розвиток);
Еволюційне вчення ( історичний розвиток).
У середині XX століття в біологію почали активно проникати методи та ідеї інших наук. На кордонах суміжних дисциплін виникали нові біологічні напрями: біохімія, біофізика, біогеографія, молекулярна біологія, космічна біологія та багато інших. Широке використання математики в біологію викликало народження біометрії. Успіхи екології, а також дедалі актуальніші проблеми охорони природи сприяли розвитку екологічного підходу у більшості галузей біології.
На рубежі XX і XXI століть із величезною швидкістю почала розвиватися біотехнологія – напрямок, якому, безперечно, належить майбутнє. Останні досягнення в цій галузі відкривають широкі перспективи для створення біологічно активних речовин та нових лікарських препаратів, лікування спадкових захворювань та здійснення селекції на клітинному рівні.
В даний час біологія стала реальною продуктивною силою, щодо розвитку якої можна судити про загальний рівень розвитку людського суспільства (Параграф 1.1., на сторінках 10-11 підручника).
2. Методи пізнання живої природи
Досліджуючи системи різного ступеня складності, біологія використовує різноманітні методи та прийоми. Одним з найдавніших є метод спостереження, на якому ґрунтується описовий метод. Збір фактичного матеріалу та його опис були основними прийомами дослідження на ранньому етапі розвитку біології. Але й нині вони втратили значення. Ці методи широко використовують зоологи, ботаніки, мікологи, екологи та представники багатьох інших біологічних спеціальностей.
У XVIII столітті в біології став широко застосовуватися порівняльний метод , що дозволяв у процесі зіставлення об'єктів виявляти подібність і відмінності організмів та його елементів. Завдяки цьому методу було закладено основи систематики рослин та тварин, створено клітинну теорію. Застосування цього методу в анатомії, ембріології, палеонтології сприяло утвердженню в біології еволюційної теоріїрозвитку.
Історичний методдозволяє порівняти існуючі факти з даними, відомими раніше, виявити закономірності появи та розвитку організмів, ускладнення їхньої структури та функцій.
Величезне значення у розвиток біології мав експериментальний метод, його перше застосування пов'язують з ім'ям римського лікаря Галена (ІІ століття нашої ери). Гален вперше продемонстрував участь нервової системив організації поведінки та в роботі органів чуття. Однак широко використовувати цей метод почав лише з XIX століття. Класичним зразком застосування експериментального методує роботи І. М. Сєченова з фізіології нервової діяльностіта Г. Менделя з вивчення успадкування ознак.
В даний час біологи все частіше використовують метод моделювання, що дозволяє відтворити такі експериментальні умови, які насправді відтворити часом неможливо. За допомогою комп'ютерного моделювання, наприклад, можна розрахувати наслідки будівництва греблі для певної екосистеми або відтворити еволюцію певного виду живих організмів. Змінюючи параметри, можна вибрати оптимальний шлях розвитку агроценозу або підібрати найбільш безпечне поєднання лікарських препаратів під час лікування конкретного захворювання.
Будь-яке наукове дослідження , що використовує різні методи, з кількох етапів. Спочатку в результаті спостережень збирають дані – факти, на основі яких висувають гіпотезу. Щоб оцінити ймовірність цієї гіпотези, здійснюють серії експериментів з метою отримання нових результатів. Якщо гіпотеза підтверджується, вона може стати теорією, що включає певні правилаі закони.
При вирішенні біологічних завдань використовується найрізноманітніша техніка: світлові та електронні мікроскопи, центрифуги, хімічні аналізатори, термостати, комп'ютери та багато інших сучасних приладів та інструментів.
Справжню революцію в біологічних дослідженняхзробила поява електронного мікроскопа, у якому замість світлового пучка використовується пучок електронів. Роздільна здатність такого мікроскопа в 100 разів вища, ніж світлового.
Одним із видів електронного мікроскопа є скануючий. У ньому електронний промінь не проходить через зразок, а відбивається від нього і перетворюється на зображення на телеекрані. Це дозволяє отримувати тривимірне зображення об'єкта, що досліджується. (Параграф 1.3. на сторінках 19-20 підручника).
3. Коротка історія розвитку біології
Використання тексту параграфа 1.1. на сторінках 8-10 підручника заповнити таблицю «Вчені та їх досягнення у вивченні біології
Таблиця «Вчені та їх досягнення у вивченні біології»
| Вчений | Досягнення у вивченні біології |
|
| Гіпократ | ||
| Арістотель | ||
| Клавдій Гален | ||
| Авіценна | ||
| Леонардо да Вінчі | ||
| Андреас Везалій | ||
| Вільям Гарві | ||
| Карл Лінней | ||
| Жан Батіст Ламарк | ||
| Жорж Кюв'є | ||
| Теодор Шванн, Матіас Якоб Шлейден | ||
| Чарлз Дарвін | ||
| Грегор Йоган Мендель | ||
| Роберт Кох | ||
| Луї Пастер, Ілля Ілліч Мечніков | ||
| Іван Михайлович Сєченов | ||
| Іван Петрович Павлов | ||
| Гуго де Фріз | ||
| Томас Хант Морган | ||
| Іван Іванович Шмальгаузен | ||
| Володимир Іванович Вернадський | ||
| Олександр Флемінг | ||
| Джеймс Вотсон, Френк Крик |
Сучасна біологія сягає корінням у давнину, ми знаходимо її витоки в цивілізаціях минулих тисячоліть: в Стародавньому Єгипті, Стародавню Грецію.
Першим ученим, який створив наукову медичну школу, був давньогрецький лікар Гіпократ(близько 460 – близько 370 до нашої ери). Він вважав, що кожна хвороба має природні причини, і їх можна дізнатися, вивчаючи будову і життєдіяльність людського організму. З давніх-давен і до цього дня лікарі урочисто вимовляють «клятву Гіппократа», обіцяючи зберігати лікарську таємницю і за жодних обставин не залишати хворого без медичної допомоги.
Великий енциклопедист давнини Арістотель(384-322 до н.е.) став одним із засновників біології як науки, вперше узагальнивши біологічні знання, накопичені до нього людством. Він розробив систематику тварин, визначивши в ній місце і людині, яку він назвав «громадською твариною, наділеною розумом». Багато творів Аристотеля були присвячені походження життя.
Давньоримський вчений і лікар Клавдій Гален(близько 130 – близько 200), вивчаючи будову ссавців, заклав основи анатомії людини. Протягом наступних п'ятнадцяти століть його праці були основним джерелом знань з анатомії.
У Середні віки в Європі запанував період застою у всіх галузях знань. У цей час традиції античних авторів знайшли своє продовження у країнах Передньої та Середньої Азії, де жили та творили такі видатні вчені, як Абу Алі Ібн Сіна ( Авіценна) (XI століття) та Абу Рейхан Мухаммед Ібн Ахмет аль-Біруні(973-1048). З того часу в сучасній анатомічній номенклатурі збереглося безліч арабських термінів.
Настання епохи Відродження ознаменувало початок нового періоду у розвитку біології.
Різко зріс інтерес до біології за доби Великих географічних відкриттів (XV століття). Відкриття нових земель, налагодження торгових відносинміж державами розширювали відомості про тварин та рослини. Ботаніки та зоологи описували безліч нових, невідомих раніше видів організмів, що належать до різних царств живої природи.
Один із найпрекрасніших людей цієї епохи Леонардо да Вінчі(1452-1519) описав багато рослин, вивчив будову людського тіла, діяльність серця та зорову функцію.
Після того, як була знята церковна заборона на розтин людського тіла, блискучих успіхів досягла анатомія людини, що отримала відображення у класичній праці Андреаса Везалія(1514-1564) «Про будову людського тіла». Найбільше наукове досягнення– відкриття кровообігу – зробив у XVII столітті англійський лікарта біолог Вільям Гарві (1578-1657).
Нову еруу розвитку біології ознаменував винахід наприкінці XVI століття мікроскопа. Вже в середині XVII століття була відкрита клітина, а пізніше виявлено світ мікроскопічних істот – найпростіших та бактерій, вивчено розвиток комах та принципову будову сперматозоїдів.
У XVIII столітті шведський натураліст Карл Лінней(1707-1778) запропонував систему класифікації живої природи та запровадив бінарну (подвійну) номенклатуру для найменування видів.
Карл Ернст Бер(Карл Максимович Бер) (1792-1876), професор Петербурзької медико-хірургічної академії, вивчаючи внутрішньоутробний розвиток, встановив, що зародки всіх тварин на ранніх етапах розвитку схожі, сформулював закон зародкової подібності та увійшов до історії науки як засновник ембріології.
Першим біологом, який спробував створити струнку та цілісну теорію еволюції тваринного світу, став французький вчений Жан Батіст Ламарк(1774-1829). Палеонтологію, науку про викопні тварини та рослини, створив французький зоолог Жорж Кюв'є (1769-1832).
Величезну роль розумінні єдності органічного світу зіграла клітинна теорія зоолога Теодора Шванна(1818-1882) та ботаніка Матіаса Якоба Шлейдена (1804-1881).
Найбільшим досягненням ХІХ століття стало еволюційне вчення Чарлза Дарвіна(1809-1882), яке мало визначальне значення у формуванні сучасної природничо картини світу.
Основоположником генетики, науки про спадковість та мінливість, став Грегор Йоган Мендель(1822-1884), роботи якого настільки випередили свій час, що були не зрозумілі сучасниками і відкриті заново через 35 років.
Одним із засновників сучасної мікробіології став німецький вчений Роберт Кох(1843-1910), а праці Луї Пастера(1822-1895) та Іллі Ілліча Мечникова(1845–1916) визначили появу імунології.
Розвиток фізіології пов'язані з іменами великих російських учених Івана Михайловича Сєченова(1829-1905), що заклав основи вивчення вищої нервової діяльності, та Івана Петровича Павлова(1849-1936), який створив вчення про умовні рефлекси.
XX століття ознаменувалося бурхливим розвитком біології. Мутаційна теорія Гуго де Фріза (1848-1935), хромосомна теоріяспадковості Томаса Ханта Моргана(1866-1943), вчення про фактори еволюції Івана Івановича Шмальгаузена(1884-1963), вчення про біосферу Володимира Івановича Вернадського(1863-1945), відкриття антибіотиків Олександром Флемінгом(1881-1955), встановлення структури ДНК Джеймсом Вотсоном(народився в 1928) і Френсісом Криком(1916-2004) - неможливо перерахувати всіх тих, хто своєю самовідданою працею створював сучасну біологію, яка в даний час є однією з областей людського знання, що найбільш бурхливо розвиваються.
Закріплення
Запитання:
1. Розкажіть про внесок у розвиток біології давньогрецьких та давньоримських філософів та лікарів.
2. Охарактеризуйте особливості поглядів на живу природу в Середньовіччі, епоху Відродження.
3. Який винахід XVII століття дав можливість відкрити та описати клітину?
4. Яке значення для біологічної науки робіт Л. Пастера та І. І. Мечникова?
5. Перерахуйте основні відкриття, зроблені у біології у XX столітті.
6. Назвіть відомі вам природничі науки, що становлять біологію. Які їх виникли наприкінці ХХ століття?
7. Які методи дослідження живої матерії ви знаєте?
Узагальнення
Сформулюйте висновок з уроку.
Домашнє завдання:
1. Параграф 1.1 на сторінках 8-11 підручника, параграф 1.3. на сторінках 19-20 підручника (закінчити та вивчити конспект).
2. Питання 1-6 на сторінці підручника, питання 5 на сторінці 20 підручника усно.
Сучасна біологія сягає корінням в глибоку давнину, ми знаходимо її витоки в цивілізаціях минулих тисячоліть: у Стародавньому Єгипті, Стародавній Греції.
Першим ученим, який створив наукову медичну школу, був давньогрецький лікар Гіппократ (бл. 460 - бл. 370 до н.е.). Він вважав, що кожна хвороба має природні причини, і їх можна дізнатися, вивчаючи будову і життєдіяльність людського організму. З давніх-давен і до цього дня лікарі урочисто вимовляють «клятву Гіппократа», обіцяючи зберігати лікарську таємницю і за жодних обставин не залишати хворого без медичної допомоги.
Великий енциклопедист давнини Арістотель (384 - 322 до н. е.) став одним із засновників біології як науки, вперше узагальнивши біологічні знання, накопичені до нього людством. Він розробив систематику тварин, визначивши в ній місце і людині, яку він називав «суспільною твариною, наділеною розумом». Багато творів Аристотеля були присвячені походження життя.
Давньоримський вчений і лікар Клавдій Гален (бл. 130 - бл. 200), вивчаючи будову ссавців, заклав основи анатомії людини. Протягом наступних п'ятнадцяти століть його праці були основним джерелом знань з анатомії.
У Середні віки в Європі запанував період застою у всіх галузях знань. У цей час традиції античних авторів знайшли своє продовження в країнах Передньої та Середньої Азії, де жили та творили такі видатні вчені, як Абу Алі Ібн Сіна (Авіценна) (бл. 980-1037) та Абу Рейхан Мухаммед ібн Ахмет аль-Біруні (973) -бл. 1050). З того часу в сучасній анатомічній номенклатурі збереглося безліч арабських термінів.
Настання епохи Відродження ознаменувало початок нового періоду у розвитку біології.
Різко зріс інтерес до біології за доби Великих географічних відкриттів (XV в.). Відкриття нових земель, налагодження торговельних відносин між державами розширювали відомості про тварин та рослини. Ботаніки та зоологи описували безліч нових, невідомих раніше видів організмів, що належать до різних царств живої природи.
Один із найпрекрасніших людей цієї епохи Леонардо да Вінчі (1452-1519) описав багато рослин, вивчав будову людського тіла, діяльність серця та зорову функції.
Після того, як була знята церковна заборона на розтин людського тіла, блискучих успіхів досягла анатомія людини, що відбилося в класичній праці Андреаса Везалія (1514-1564) «Про будову людського тіла». Найбільше наукове досягнення - відкриття кровообігу - зробив XVII в. англійський лікар і біолог Вільям Гарві (1578-1657).
Нову епоху у розвитку біології ознаменувало винахід кінці XVI в. мікроскоп. Вже середині XVII в. була відкрита клітина, а пізніше виявлено світ мікроскопічних істот - найпростіших і бактерій, вивчено розвиток комах та важливу будову сперматозоїдів.
У XVIII ст. шведський натураліст Карл Лінней (1707-1778) запропонував систему класифікації живої природи та запровадив бінарну (подвійну) номенклатуру для найменування видів.
Карл Ернст Бер (Карл Максимович Бер) (1792-1876), професор Петербурзької медико-хірургічної академії, вивчаючи внутрішньоутробний розвиток, встановив, що зародки всіх тварин на ранніх етапах розвитку схожі, сформулював закон зародкової подібності і увійшов до історії науки як основ.
Першим біологом, який спробував створити струнку та цілісну теорію еволюції живого світу, став французький вчений Жан Батіст Ламарк (1774–1829). Палеонтологію, науку про викопні тварини і рослини, створив французький зоолог Жорж Кюв'є (1769-1832).
Величезну роль розумінні єдності органічного світу зіграла клітинна теорія зоолога Теодора Шванна (1810-1882) і ботаніка Маттіаса Якоба Шлейдена (1804-1881).
Найбільшим досягненням ХІХ ст. стало еволюційне вчення Чарлза Роберта Дарвіна (1809-1882), яке мало визначальне значення у формуванні сучасної природничо картини світу.
Основоположником генетики, науки про спадковість і мінливість, став Грегор Йоган Мендель (1822-1884), роботи якого настільки випередили свій час, що були не зрозумілі сучасниками і відкриті заново через 35 років.
Одним із засновників сучасної мікробіології став німецький вчений Роберт Кох(1843-1910), а праці Луї Пастера (1822-1895) та Іллі Ілліча Мечникова (1845-1916) визначили появу імунології.
Розвиток фізіології пов'язане з іменами великих російських учених Івана Михайловича Сєченова (1829-1905), який заклав основи вивчення вищої нервової діяльності, та Івана Петровича Павлова (1849-1936), який створив вчення про умовні рефлекси.
XX ст. ознаменувався бурхливим розвитком біології. Мутаційна теорія Гуго де Фріза (1848-1935), хромосомна теорія спадковості Томаса Ханта Моргана (1866-1945), вчення про фактори еволюції Івана Івановича Шмальгаузена (1884-1963), вчення про біосферу6 Володимира Іванович Александер Флемінг (1881 - 1955), встановлення структури ДНК Джеймсом Вотсоном (р. 1928) і Френсісом Криком (1916-2004) - неможливо перерахувати всіх тих, хто своєю самовідданою працею створював сучасну біологію, яка в даний час є однією з найбільш бурхливо розвивається областей людського знання.
■ Система біологічних наук.Сучасна біологія - це сукупність природничих наук, які вивчають життя як особливу форму існування матерії. Одними з перших у біології склалися комплексні науки: зоологія, ботаніка, анатомія та фізіологія. Пізніше всередині них сформувалися вужчі дисципліни, наприклад всередині зоології з'явилася іхтіологія (наука про риби), ентомологія (про комах), арахнологія (про павуки) і т. д. Різноманітність організмів вивчає систематика, історію живого світу - палеонтологія. Різні властивості живого є предметом дослідження таких наук, як генетика (закономірності мінливості та спадковості), етологія (поведінка), ембріологія (індивідуальний розвиток), еволюційне вчення (історичний розвиток).
У середині XX ст. в біологію почали активно проникати методи та ідеї інших наук. На кордонах суміжних дисциплін виникали нові біологічні напрями: біохімія, біофізика, біогеографія, молекулярна біологія, космічна біологія та багато інших. Широке використання математики в біологію викликало народження біометрії. Успіхи екології, а також дедалі актуальніші проблеми охорони природи сприяли розвитку екологічного підходу у більшості галузей біології.
На рубежі XX та XXI ст. з величезною швидкістю почала розвиватися біотехнологія – напрямок, якому, безперечно, належить майбутнє. Останні досягнення в цій галузі відкривають широкі перспективи для створення біологічно активних речовин та нових лікарських препаратів, лікування спадкових захворювань та здійснення селекції на клітинному рівні.
В даний час біологія стала реальною продуктивною силою, з розвитку якої можна судити про загальний рівень розвитку людського суспільства.
Запитання для самоконтролю.
1. Розкажіть про внесок у розвиток біології давньогрецьких та давньоримських філософів та лікарів.
2. Охарактеризуйте особливості поглядів на живу природу в Середньовіччі, епоху Відродження.
3. Який винахід XVII ст. дало можливість відкрити та описати клітину?
4. Яке значення для біологічної науки робіт Л. Пастера та І. І. Мечникова?
5. Перерахуйте основні відкриття, зроблені у біології у XX ст.
6. Назвіть відомі вам природничі науки, що становлять біологію. Які їх виникли наприкінці XX в.?