Гісторыя развіцця біялогіі. Развіццё сучаснай біялогіі

З першых дзён жыцця дзіця імкнецца спазнаць свет вакол сябе. Чым старэй ён становіцца, тым цікавей і цікавей становіцца яго рэчаіснасць. Свет змяняецца разам з ім. Так і ўсё чалавецтва ў сваім развіцці не стаіць на месцы. Усе новыя адкрыцці захопліваюць нас. Тое, што яшчэ ўчора было немагчымым, сёння становіцца справай штодзённым. Вялікі ўклад у сучасны навукова-тэхнічны прагрэс ўносіць навука біялогія. Яна вывучае ўсе аспекты жыцця, даследуе этапы паходжання і развіцця жывых арганізмаў. Характэрна, што ў асобную галіну гэтая навука вылучылася толькі ў XIX стагоддзі, хоць веды пра навакольны свет чалавецтва назапашвалі на працягу ўсяго свайго развіцця. Гісторыя развіцця біялогіі вельмі цікавая і займальная. У многіх людзей можа ўзьнікнуць пытаньне: навошта нам вывучаць гэтую навуку? Здавалася б, хай ёю займаюцца навукоўцы. Якім чынам дапаможа гэтая дысцыпліна простаму чалавеку? Але ж без элементарных ведаў па фізіялогіі і анатоміі чалавека немагчыма, напрыклад, вылечыцца нават ад звычайнай прастуды. Гэта навука здольная даць адказы на самыя складаныя пытанні. Галоўнае, на што можа праліць святло біялогія - развіццё жыцця на Зямлі.

Навука ў часы антычнасці

Сучасная біялогія сыходзіць сваімі каранямі ў старажытнасць. Яна непарыўна звязана з развіццём цывілізацый у эпоху антычнасці на міжземнаморскім прасторы. Першыя адкрыцця ў гэтай галіне здзейснілі такія выбітныя дзеячы, як Гіпакрат, Арыстоцель, Тэафраст і іншыя. Ўклад вучоных у развіццё біялогіі неацэнны. Спынімся больш падрабязна на кожным з іх. Старажытнагрэцкі лекар Гіпакрат (460 - ок. 370 да н. Э.) Даў першае падрабязнае апісанне будовы цела чалавека і жывёл. Ён звярнуў увагу на тое, як фактары навакольнага асяроддзя і спадчыннасць могуць уплываць на развіццё тых ці іншых захворванняў. Сучасныя навукоўцы называюць Гіпакрата заснавальнікам медыцыны. Выбітны старажытнагрэцкі мысляр і філосаф Арыстоцель (384-322 да н. Э.) Падзяліў навакольны свет на чатыры царства: свет чалавека і жывёл, свет раслін, неадушаўлёны свет (зямной), свет вады і паветра. Ён зрабіў мноства апісанняў жывёл, тым самым паклаўшы пачатак сістэматыцы. Яго руцэ належаць чатыры біялагічных трактата, у якіх утрымліваюцца ўсе вядомыя на той момант звесткі пра жывёл. Пры гэтым вучоны даваў не толькі знешняе апісанне прадстаўнікоў дадзенага царства, але і разважаў пра іх паходжанне і размнажэнні. Ён першым апісаў жыванароджаных у акул і наяўнасць адмысловага жавальнага апарата ў марскіх вожыкаў, званых сёння «Арыстоцелевы ліхтаром». Сучасныя навукоўцы высока ацэньваюць заслугі антычнага мысляра і лічаць, што Арыстоцель з'яўляецца заснавальнікам заалогіі. Старажытнагрэцкі філосаф Тэафраст (370-ок. 280 да н. Э.) Вывучаў свет раслін. Ён апісаў больш за 500 прадстаўнікоў дадзенага царства. Менавіта ён увёў ва ўжытак многія батанічныя тэрміны, такія як «плён», «каляплодніку», «асяродак» і гэтак далей. Теофраста навукоўцы лічаць заснавальнікам сучаснай батанікі.

Таксама варта адзначыць працы ў развіцці біялогіі старажытнарымскіх вучоных, такіх як Гай Пліній Старэйшы (22-79 гг.) І Клаўдзій Гален (131 год - каля 200). Прыродазнавец Пліній Старэйшы напісаў энцыклапедыю пад назвай «Натуральная гісторыя», у якой утрымліваліся ўсе вядомыя на той момант звесткі пра жывых арганізмах. Аж да часоў Сярэднявечча яго праца, якая налічвае 37 тамоў, была адзіным поўным крыніцай ведаў аб прыродзе. Выбітны медык, хірург і філосаф свайго часу, Клаўдзій Гален, унёс вялікі ўклад у паняцце і развіццё такіх навук, як анатомія, фармакалогія, фізіялогія, неўралогія і інш. У сваіх даследаваннях ён шырока выкарыстоўваў выкрыцця млекакормячых. Ён першым апісаў і параўнаў анатомію чалавека і малпы. Асноўнай яго мэтай з'яўлялася вывучэнне цэнтральнай і перыферычнай нервовай сістэмы. Аб прызнанні яго заслуг калегамі кажа той факт, што яго працай па анатоміі, заснаванай на выкрыцці трупаў свіней і малпаў, карысталіся аж да 1543 года, пакуль не з'явіўся праца Андрэаса Везалій «Аб будынак чалавечага цела». Студэнты медыцынскіх устаноў вывучалі працы Галена да XIX стагоддзя. А яго тэорыя аб тым, што пры дапамозе нервовай сістэмы мозг кантралюе руху, актуальная і сёння. Лепш зразумець, як адбывалася ўзнікненне і вывучэнне дадзенай навукі на працягу ўсёй гісторыі, нам дапаможа табліца «Развіццё біялогіі». Тут прадстаўлены яе галоўныя заснавальнікі.

сярэднявечная медыцына

Ўклад вучоных у развіццё біялогіі ў гэтыя часы велізарны. Веды старажытнагрэцкіх і старажытнарымскіх дзеячаў ўключалі ў сваю практыку многія лекары Сярэднявечча. Менавіта медыцына ў той час атрымала найбольшае развіццё. Значную частку тэрыторыі Рымскай імперыі ў гэты перыяд заваявалі арабы. Таму працы Арыстоцеля і многіх іншых антычных навукоўцаў дайшлі да нас у перакладзе на арабскую мову. Чым адзначылася дадзеная эпоха ў плане развіцця біялогіі? Гэта быў час так званага залатога веку ісламу. Тут варта адзначыць працы такога вучонага, як Аль-Джахиз, які тады ўпершыню выказаў меркаванне аб харчовых ланцугах і эвалюцыі. Ён жа з'яўляецца заснавальнікам геаграфічнага дэтэрмінізму - навукі пра ўплыў прыродных умоў на фарміраванне нацыянальнага характару і духу. А курдская аўтар Ахмад ібн Дауд ад-Динавари многае зрабіў для развіцця арабскай батанікі. Ён зрабіў апісанне больш 637 відаў розных раслін. Вялікую цікавасць да міру флоры выклікала тэндэнцыя ў медыцыне лячэння лекавай травой. Вялікіх вышынь у медыцыне дасягнуў лекар з Персіі - Мухамад ібн Закарыя ар-Рази. Ён эксперыментальна абверг валадарыць тады тэорыю Галена аб «чатырох жыццёвых соках». Выбітны фарсі лекар Авіцэна стварыў адну з найбольш каштоўных кніг па медыцыне пад назвай «Канон медычнай навукі», якая з'яўлялася падручнікам для еўрапейскіх навукоўцаў аж да XVII стагоддзя. Варта прызнаць, што ў часы Сярэднявечча нешматлікія навукоўцы дамагліся вядомасці. Гэта была эпоха росквіту багаслоўя і філасофіі. Навуковая медыцына тады знаходзілася ў заняпадзе. Такое становішча спраў назіралася аж да пачатку эпохі Адраджэння. Далей будуць апісаны этапы развіцця біялогіі ў гэты часовай прамежак.

Біялогія ў эпоху Адраджэння

У XVI стагоддзі цікавасць да фізіялогіі і натуральнай гісторыі ў Еўропе ўзмацніўся. Анатомія практыкавалася выкрыццё чалавечых тэл пасля смерці. У 1543 году выйшла кніга Везалій пад назвай «Аб будынак чалавечага цела». Гісторыя развіцця біялогіі тут робіць новы віток. У медыцыне было распаўсюджана лячэнне лекавай травой. Гэта не магло не паўплываць на ўзмацненне цікавасці да свету флоры. Фукс і Брунфельс ў сваіх працах паклалі пачатак буйнамаштабнаму апісанню раслін. Нават мастакі таго часу праяўлялі цікавасць да будынку тэл жывёл і чалавека. Яны пісалі свае карціны, працуючы бок аб бок з натураліст. Леанарда да Вінчы і Альбрэхт Дзюрэр ў працэсе стварэння сваіх шэдэўраў стараліся атрымаць дэталёвыя апісання анатоміі жывых тэл. Першы з іх, дарэчы, часта назіраў за палётам птушак, распавядаў пра многіх раслінах, дзяліўся інфармацыяй па будынку чалавечага арганізма. Не менш адчувальны ўклад у навуку той эпохі ўносілі і такія навукоўцы, як алхімікі, энцыклапедысты, лекары. Прыкладам таму могуць служыць працы Парацэльса. Такім чынам, відаць, што развіццё біялогіі ў додарвиновский перыяд ішло вельмі нераўнамерна.

XVII стагоддзе

Самая важная знаходка дадзенага часу - гэта адкрыццё другога круга кровазвароту, што дало новы штуршок да развіцця анатоміі і з'яўленню вучэння пра мікраарганізмы. Тады ж былі зроблены першыя мікрабіялагічныя даследаванні. Упершыню было дадзена апісанне клетак раслін, якія можна было разгледзець толькі пад мікраскопам. Гэты прыбор, дарэчы, быў вынайдзены Янам Липперсгеем і Захарам Янсен ў 1590 годзе ў Галандыі. Апарат ўвесь час ўдасканальвалі. І неўзабаве рамеснікаў Антоні ван Левенгук, цікавіўся мікраскопамі, удалося ўбачыць і замаляваць чырвоныя крывяныя цельцы, народкі чалавека, а таксама шэраг вельмі маленькіх жывых арганізмаў (бактэрый, інфузорый і гэтак далей). Развіццё біялогіі як навукі ў гэты час выходзіць на зусім новы ўзровень. Шмат чаго было зроблена ў галіне фізіялогіі і анатоміі. Лекар з Англіі, Уільям Гарвей, выкрываем жывёл і які праводзіў даследаванні з кровазваротам, зрабіў шэраг важных адкрыццяў: выявіў вянозныя клапаны, даказаў ізаляцыю правага і левага жалудачкаў сэрца. Яго ўклад у развіццё біялогіі складана пераацаніць. Ён адкрыў малы круг кровазвароту. А прыродазнавец з Італіі, Франчэска Реди, даказаў немагчымасць самазараджэння мух з рэшткаў гнілога мяса.

Гісторыя развіцця біялогіі ў XVIII стагоддзі

Далей веды чалавека ў галіне натуральных навук пашыраліся. Самымі важнымі падзеямі XVIII стагоддзя сталі публікацыі прац Карла Лінея ( «Сістэма прыроды») і Жоржа Бюфону ( «Усеагульная і прыватная натуральная гісторыя»). Праводзіліся шматлікія досведы ў сферы развіцця раслін і эмбрыялогіі жывёл. Адкрыцця тут здзейснілі такія навукоўцы, як Каспар Фрыдрых Вольф, які на аснове праведзеных назіранняў даказаў паступовае развіццё зародка з трывалага зачатку, і Альбрэхт фон Галер. З гэтымі імёнамі звязаны найбольш важныя этапы развіцця біялогіі і эмбрыялогіі ў XVIII стагоддзі. Варта, праўда, прызнаць, што дадзеныя навукоўцы адстойвалі розныя падыходы да вывучэння навукі: Вольф - ідэі эпигенеза (развіццё арганізма ў зародку), а Галер - канцэпцыі преформизма (наяўнасць у палавых клетках асаблівых матэрыяльных структур, што прадвызначаюць развіццё зародка).

Навука ў XIX стагоддзі

Варта згадаць пра тое, што развіццё біялогіі як навукі пачалося толькі ў XIX стагоддзі. Само слова ўжо ўжывалася навукоўцамі раней. Аднак сэнс у яго быў зусім іншы. Так, напрыклад, Карл Ліней называў біёлагамі людзей, якія складалі жыццяпісу батанікаў. Але пазней гэтым словам сталі называць навуку, якая вывучае ўсе жывыя арганізмы. Такой тэмы, як развіццё біялогіі ў додарвиновский перыяд, мы ўжо закранулі. У пачатку XIX стагоддзя адбылося станаўленне такой навукі, як палеанталогія. Адкрыцця ў гэтай галіне звязаны з імем найвялікшага навукоўца - Чарльза Дарвіна, які ў другой палове стагоддзя выдаў кнігу пад назвай «Паходжанне відаў». Больш падрабязна яго працы мы кранём ў наступным раздзеле. Узнікненне клеткавай тэорыі, станаўленне филогенетики, развіццё мікраскапічнай анатоміі і цыталогіі, фарміраванне вучэння аб узнікненні інфекцыйных захворванняў шляхам заражэння спецыфічным ўзбуджальнікам і многае іншае - усё гэта звязваюць з развіццём навукі ў XIX стагоддзі.

Працы Чарльза Дарвіна

Першая кніга найвялікшага навукоўца - гэта «Падарожжа натураліста вакол святла на караблі». Далей аб'ектам вывучэння Дарвіна сталі вусаногія ракі. Вынікам гэтага стала напісанне і публікацыя четырехтомную працы па фізіялогіі дадзеных жывёл. Гэтай яго працай заолагі карыстаюцца да гэтага часу. Але ўсё ж галоўную працу Чарльза Дарвіна - гэта кніга «Паходжанне відаў», якую ён пачаў пісаць ў 1837 годзе. Кніга некалькі разоў дапаўнялася і перавыдавалася. У ёй былі падрабязна апісаны пароды хатніх жывёл і гатункі раслін, выкладзены яго меркаванні аб натуральным адборы. Эвалюцыйная біялогія развіцця ў паняцці Дарвіна - гэта зменлівасць відаў і гатункаў пад уплывам спадчыннасці і знешніх фактараў асяроддзя, а таксама іх натуральнае паходжанне ад больш ранніх відаў. Вучоны прыйшоў да высновы, што любое расліна ці жывёла ў прыродзе імкнецца да размнажэння ў геаметрычнай прагрэсіі. Аднак колькасць асобін гэтага віду застаецца пастаянным. Гэта значыць, што ў прыродзе дзейнічае закон выжывання. Моцныя арганізмы выжываюць, набываючы прыкметы, карысныя для ўсяго віду, і потым размножваюцца, а слабыя - гінуць у неспрыяльных умовах асяроддзя. Гэта і называецца натуральным (прыродным) адборам. Так, напрыклад, самка траскі вырабляе да сямі мільёнаў ікрынак. Выжывае толькі 2% ад агульнага іх ліку. Але ўмовы навакольнага асяроддзя могуць змяніцца. Тады карыснымі апынуцца зусім іншыя прыкметы ў выглядаў. У выніку гэтага кірунак натуральнага адбору мяняецца. Знешнія прыкметы асобін могуць змяніцца. З'яўляецца новы выгляд, які пры захаванні спрыяльных фактараў рассяляецца. Пазней, у 1868 году, Чарльз Дарвін апублікаваў свой другі праца эвалюцыйнай накіраванасці пад назвай «Змена жывёл і раслін у хатнім стане». Аднак дадзеная яго праца не атрымала шырокага прызнання. Варта згадаць яшчэ аб адным найважнейшым працы вялікага навукоўца - кнізе «Паходжанне чалавека і палавы адбор». У ёй ён прывёў шмат аргументаў на карысць таго, што чалавек адбыўся ад малпападобнага продкаў.

Што рыхтуе нам век XX?

Мноства глабальных адкрыццяў у навуцы было зроблена менавіта ў мінулым стагоддзі. У гэты час біялогія развіцця чалавека дае новы віток. Гэта эпоха развіцця генетыкі. Да 1920 году сфармавалася хромосомных тэорыя спадчыннасці. А пасля Другой сусветнай вайны хуткімі тэмпамі пачала развівацца малекулярная біялогія. Мяняліся напрамкі ў развіцці біялогіі.

генетыка

У 1900 годзе былі, так бы мовіць, переоткрыты законы Мендэля такімі навукоўцамі, як Дэ Фрыз і інш. Неўзабаве за гэтым рушыла ўслед адкрыццё цыталогіі аб тым, што генетычны матэрыял клеткавых структур змяшчаецца ў храмасомах. У 1910-1915 гадах рабочая група навукоўца Томаса Хант Моргана на аснове досведаў з пладовай мушкай (дразафілы) распрацавала так званую «менделевской хромосомную тэорыю спадчыннасці». Біёлагі высветлілі, што гены ў храмасомах размешчаны лінейна, па тыпу «каралі на нітцы». Дэ Фрыз - гэта першы навуковец, які зрабіў здагадку пра мутацыі генаў. Далей было дадзена паняцце дрэйфу генаў. А ў 1980 годзе амерыканскі фізік-эксперыментатар Луіс Альварэс высунуў метэарытнага гіпотэзу вымірання дыназаўраў.

З'яўленне і развіццё біяхіміі

Яшчэ больш выдатныя адкрыцці чакалі вучоных у недалёкай будучыні. У пачатку XX стагоддзя пачалося актыўнае даследаванне вітамінаў. Трохі раней былі адкрыты шляху метабалізму ядаў і лекавых рэчываў, бялкоў і тоўстых кіслот. У 1920-1930 гадах навукоўцы Карл і Герта Коры, а таксама Ханс Крэбс далі апісанне ператварэнняў вугляводаў. Гэта паклала пачатак вывучэнню сінтэзу парфірынаў і стэроідаў. У канцы стагоддзя Фрыцам Ліпмане было зроблена наступнае адкрыццё: аденозинтрифосфат быў прызнаны універсальным пераносчыкам біяхімічнай энергіі ў клетцы, а галоўнай энергетычнай «станцыяй» яе была названая мітахондрыя. Прыборы для правядзення лабараторных доследаў ускладняліся, з'яўляліся новыя метады атрымання ведаў, такія як электрафарэз і храматаграфія. Біяхімія, якая з'яўлялася адным з раздзелаў медыцыны, вылучылася ў асобную навуку.

малекулярная біялогія

Усе новыя сумежныя дысцыпліны з'яўляліся пры вывучэнні біялогіі. Многія навукоўцы імкнуліся ўсталяваць прыроду гена. Пры правядзенні даследаванняў з гэтай мэтай з'явіўся новы тэрмін «малекулярная біялогія». Аб'ектам вывучэння сталі вірусы і бактэрыі. Быў выдзелены бактэрыяфагаў - вірус, які выбарча пабіваў клеткі пэўнай бактэрыі. Досведы таксама праводзіліся на мушках дразафілы, з хлебнай цвіллю, кукурузай і гэтак далей. Гісторыя развіцця біялогіі такая, што новыя адкрыцці здзяйсняліся з з'яўленнем зусім новага абсталявання для даследаванняў. Так, неўзабаве быў вынайдзены электронны мікраскоп і высакахуткасная цэнтрыфуг. Гэтыя прыборы дазволілі навукоўцам адкрыць наступнае: генетычны матэрыял у храмасомах прадстаўлены ДНК, а не бялком, як лічылася раней; была адноўлена структура ДНК ў выглядзе вядомай нам сёння двайное спіралі.

генная інжынерыя

Развіццё сучаснай біялогіі не стаіць на месцы. Генная інжынерыя - гэта яшчэ адзін «пабочны прадукт» вывучэння дадзенай дысцыпліны. Менавіта гэтай навуцы мы абавязаны з'яўленнем некаторых лекавых сродкаў, такіх як інсулін і трэаніну. Нягледзячы на тое што яна ў дадзены час знаходзіцца на стадыі развіцця і вывучэння, ў недалёкай будучыні мы, магчыма, ужо зможам «спазнаць» яе плён. Гэта і новыя вакцыны супраць найнебяспечных захворванняў, і гатункі культурных раслін, не якія падвяргаюцца засухі, холаду, хвароб, дзеянням шкоднікаў. Многія навукоўцы мяркуюць, што пры дапамозе дасягненняў дадзенай навукі мы зможам забыцца пра ўжыванне шкодных пестыцыдаў і гербіцыдаў. Аднак развіццё гэтай дысцыпліны выклікае ў сучаснага грамадства неадназначную ацэнку. Многія людзі не без падставы асцерагаюцца, што вынікам даследаванняў можа стаць з'яўленне ўстойлівых да антыбіётыкаў і іншым лекавых сродках узбуджальнікаў найнебяспечных захворванняў чалавека і жывёл.

Найноўшыя адкрыцця ў біялогіі і медыцыне

Навука працягвае развівацца. Яшчэ шмат загадак чакае нашых вучоных у будучыні. У школе сёння вывучаецца кароткая гісторыя развіцця біялогіі. Урок першы па дадзенай тэме мы атрымліваем у 6 класе. Паглядзім, што трэба будзе вывучаць нашым дзецям у недалёкай будучыні. Вось спіс адкрыццяў, якія ўдалося здзейсніць у новым стагоддзі.

1. Праект «Геном чалавека». Праца над ім вялася з 1990 года. У гэты час Кангрэсам ЗША была выдзелена значная сума грошай на даследаванні. У 1999 годзе было расшыфравана больш за 2 дзесяткі генаў. У 2001 годзе быў зроблены першы «накід» геному чалавека. У 2006 годзе праца была скончаная.
2. Наномедіціна - лячэнне з дапамогай спецыяльных микроустройств.
3. Распрацоўваюцца метады «вырошчвання» органаў чалавека (тканін печані, валасоў, клапанаў сэрца, клетак цягліц і гэтак далей).
4. Стварэнне штучных органаў чалавека, якія па сваіх характарыстыках не будуць саступаць прыродным (сінтэтычныя мышцы і гэтак далей).

Перыяд, калі больш падрабязна вывучаецца гісторыя развіцця біялогіі, - 10 клас. На гэтым этапе вучні атрымліваюць веды па біяхіміі, цыталогіі, размнажэнню арганізмаў. Гэтая інфармацыя можа быць карыснай студэнтам у будучыні.

Мы разгледзелі перыяды развіцця біялогіі як асобнай навукі, а таксама выявілі асноўныя яе кірункі.