10 класс. Биология. Краткая история развития биологии

Комментарии преподавателя

 Биология как комплексная дисциплина

Био­ло­гия – это наука о жизни.

Со­вре­мен­ная био­ло­гия – это ком­плекс­ная дис­ци­пли­на, ко­то­рая может вклю­чать в себя ряд дру­гих дис­ци­плин, пре­жде всего, химию, фи­зи­ку и ма­те­ма­ти­ку, на гра­ни­це наук рож­да­ют­ся новые на­уч­ные на­прав­ле­ния и науки, такие как мо­ле­ку­ляр­ная био­ло­гия, мо­ле­ку­ляр­ная био­тех­но­ло­гия, био­ло­ги­че­ская химия.

Одной из но­вей­ших дис­ци­плин яв­ля­ет­ся нано­био­тех­но­ло­гия.

Несмот­ря на такое раз­но­об­ра­зие дис­ци­плин, в био­ло­гии можно вы­де­лить три ос­нов­ных на­прав­ле­ния: клас­си­че­скую био­ло­гию, эво­лю­ци­он­ную био­ло­гию и фи­зи­ко-хи­ми­че­скую био­ло­гию.

 Классическая биология

Клас­си­че­ская био­ло­гия изу­ча­ет мно­го­об­ра­зие живой при­ро­ды, ана­ли­зи­ру­ет те из­ме­не­ния, ко­то­рые про­ис­хо­дят в живой при­ро­де, изу­ча­ет живые объ­ек­ты и их клас­си­фи­ци­ру­ет.

Да­ле­ко не все су­ще­ству­ю­щие на Земле живые ор­га­низ­мы уже от­кры­ты. На­при­мер, во вто­рой по­ло­вине два­дца­то­го века было от­кры­то много новых видов, вплоть до круп­ных так­со­нов, таких как Тип По­го­но­фо­ры и Цар­ство Ар­хе­бак­те­рии (рис. 1). Более де­ся­ти тысяч видов живых ор­га­низ­мов опи­са­но в ны­неш­нем XXI веке, то есть с 2000 г.

 

Рис. 1. Пред­ста­ви­те­ли типа По­го­но­фо­ры (Ис­точ­ник)

 

Рис. 1. 1. Пред­ста­ви­те­ли цар­ства Ар­хе­бак­те­рии, от­кры­тые в ХХ веке (Ис­точ­ник) 

 Эволюционная биология

Эво­лю­ци­он­ная био­ло­гия изу­ча­ет про­ис­хож­де­ние живых ор­га­низ­мов. В де­вят­на­дца­том веке автор тео­рии эво­лю­ции, Чарльз Дар­вин (рис. 2), на­чи­нал свою ра­бо­ту как учё­ный на­ту­ра­лист: он пу­те­ше­ство­вал и со­би­рал кол­лек­ции жи­вот­ных и рас­те­ний. Ре­зуль­та­том его ра­бо­ты стало со­зда­ние тео­рии эво­лю­ции.

В два­дца­том веке со­еди­не­ние идей ге­не­ти­ки и тео­рии эво­лю­ции (дар­ви­низ­ма) при­ве­ло к воз­ник­но­ве­нию син­те­ти­че­ской тео­рии эво­лю­ции. В ос­но­ве её лежат труды и идеи Чарль­за Дар­ви­на.

Рис. 2. Ч. Дар­вин

 Физико-химическая биология

Фи­зи­ко-хи­ми­че­ская био­ло­гия ис­сле­ду­ет стро­е­ние живых объ­ек­тов при по­мо­щи фи­зи­че­ских и хи­ми­че­ских ме­то­дов. Это быст­ро­раз­ви­ва­ю­ще­е­ся на­прав­ле­ние, ко­то­рое по­яви­лось в конце два­дца­то­го века. К ней от­но­сят­ся два ос­нов­ных на­прав­ле­ния: био­хи­мия и био­фи­зи­ка, ко­то­рые изу­ча­ют со­от­вет­ствен­но химию и фи­зи­ку жизни.

Таким об­ра­зом, мы рас­смот­ре­ли ос­нов­ные на­прав­ле­ния био­ло­гии.

 Гиппократ

По­го­во­рим те­перь об уче­ных, ко­то­рые сыг­ра­ли су­ще­ствен­ную роль в раз­ви­тии био­ло­гии.

Гип­по­крат (рис. 3) дал пер­вое по­дроб­ное опи­са­ние стро­е­ния ор­га­низ­ма че­ло­ве­ка и жи­вот­ных, ука­зал на роль среды и на­след­ствен­но­сти в раз­ви­тии бо­лез­ней, его на­зы­ва­ют ос­но­во­по­лож­ни­ком, или «отцом» ме­ди­ци­ны.

Рис. 3. Гип­по­крат

 Аристотель

Ари­сто­тель (рис. 4) пер­вым си­сте­ма­ти­зи­ро­вал при­род­ные объ­ек­ты и раз­де­лил их на 4 цар­ства:

1. Неоду­шев­лён­ный мир воды, земли и воз­ду­ха.

2. Рас­те­ния

3. Жи­вот­ные

4. Люди

Рис. 4. Ари­сто­тель

 Теофраст

Тео­фраст (рис. 5) – изу­чал рас­те­ния, им опи­са­ны более 500 новых видов рас­те­ний, даны све­де­ния о стро­е­нии и раз­мно­же­нии мно­гих из них. На­пи­сал трак­тат по пси­хо­ло­гии. Его на­зы­ва­ют ос­но­во­по­лож­ни­ком, или «отцом» бо­та­ни­ки.

Рис. 5. Тео­фраст

 Леонардо да Винчи

Лео­нар­до да Винчи был яр­чай­шим пред­ста­ви­те­лем эпохи воз­рож­де­ния. Он изу­чал полёт птиц, рост рас­те­ний, спо­со­бы со­еди­не­ния ко­стей в су­ста­вах, ра­бо­ту серд­ца и зри­тель­ную функ­цию глаза, а также об­ра­тил вни­ма­ние на сход­ство ко­стей че­ло­ве­ка и жи­вот­ных (рис. 6).

  

Рис. 6. Ри­сун­ки Лео­нар­до да Винчи (XV век)

 Антони ван Левенгук

Ан­то­ни ван Ле­вен­гук (рис. 7) в сем­на­дца­том веке от­крыл при по­мо­щи мик­ро­ско­па мик­ро­ор­га­низ­мы.

Рис. 7. А. ван Ле­вен­гук

Карл Лин­ней (рис. 8) пред­ло­жил в XVIII веке наи­бо­лее удач­ную клас­си­фи­ка­цию живых ор­га­низ­мов. В шест­на­дца­том веке, бла­го­да­ря Ве­ли­ким гео­гра­фи­че­ским от­кры­ти­ям, в Ев­ро­пу хлы­ну­ло мно­же­ство чу­же­зем­ных жи­вот­ных и рас­те­ний. Воз­ник­ла по­треб­ность в клас­си­фи­ка­ции живых ор­га­низ­мов. Си­сте­ма Лин­нея была при­зна­на наи­бо­лее удач­ной, и мно­ги­ми её эле­мен­та­ми (би­нар­ны­ми на­зва­ни­я­ми), мы поль­зу­ем­ся до сих пор.

Рис. 8. К. Лин­ней

С се­ре­ди­ны де­вят­на­дца­то­го века био­ло­гия стала стре­ми­тель­но раз­ви­вать­ся бла­го­да­ря новым идеям (эво­лю­ци­о­низм) и ме­то­дам ис­сле­до­ва­ния (мик­ро­ско­пия, био­хи­мия), и это раз­ви­тие про­дол­жа­ет­ся до сих пор.

 Карл Максимович Бэр

Карл Мак­си­мо­вич Бэр (рис. 9) сфор­му­ли­ро­вал ос­нов­ные по­ло­же­ния тео­рии го­мо­ло­гич­ных ор­га­нов и за­ко­ны за­ро­ды­ше­во­го сход­ства, за­ло­жив­шие на­уч­ные ос­но­вы эм­брио­ло­гии.

Рис. 9. К. Бэр

 Жан Батист Ламарк

В 1808 году, в ра­бо­те «Фи­ло­со­фия зоо­ло­гии» Жан Ба­тист Ла­марк (рис. 10) по­ста­вил во­прос о при­чи­нах и ме­ха­низ­мах эво­лю­ци­он­ных пре­об­ра­зо­ва­ний и из­ло­жил первую по вре­ме­ни тео­рию эво­лю­ции ор­га­ни­че­ско­го мира.

Рис. 10. Ж.-Б. Ла­марк

 Клеточная теория

Зоо­ло­гом Тео­до­ром Шван­ном и бо­та­ни­ком Мат­ти­а­сом Шлей­де­ном (рис. 11) была пред­ло­жен­ная кле­точ­ная тео­рия, ко­то­рая на­уч­но под­твер­ди­ла един­ство жи­во­го мира и по­слу­жи­ла одной из пред­по­сы­лок к со­зда­нию тео­рии эво­лю­ции Чарль­зом Дар­ви­ном.

Рис. 11. Т. Шванн и М. Шлей­ден

 Работа Чарльза Дарвина

Чарльз Дар­вин на ос­но­ве мно­го­чис­лен­ных на­блю­де­ний со­здал и опуб­ли­ко­вал труд о про­ис­хож­де­нии видов путём есте­ствен­но­го от­бо­ра, в ко­то­ром сфор­му­ли­ро­вал ос­нов­ные идеи тео­рии эво­лю­ции, пред­ло­жил воз­мож­ные ме­ха­низ­мы эво­лю­ции и опи­сал пути эво­лю­ци­он­ных пре­об­ра­зо­ва­ний ор­га­низ­мов.

В конце де­вят­на­дца­то­го века мик­ро­био­ло­гия сфор­ми­ро­ва­лась в ка­че­стве са­мо­сто­я­тель­ной науки бла­го­да­ря ра­бо­там Луи Па­сте­ра, Ро­бер­та Коха, Ильи Ильи­ча Меч­ни­ко­ва.

Рис. 11. Л. Па­стер, И. Меч­ни­ков, П. Эрлих 

 Появление микробиологии и иммунологии

Кроме этого, ра­бо­ты Ильи Меч­ни­ко­ва, Луи Па­сте­ра и Пауля Эриха (рис. 11) по­слу­жи­ли на­ча­лом для об­ра­зо­ва­ния новой дис­ци­пли­ны – им­му­но­ло­гии.

 Законы Менделя; структура ДНК

Два­дца­тый век на­чал­ся с по­втор­но­го от­кры­тия за­ко­нов на­сле­до­ва­ния при­зна­ков (за­ко­нов Мен­де­ля), что озна­ме­но­ва­ло по­яв­ле­ние науки ге­не­ти­ки. В 40-50-е годы два­дца­то­го века в био­ло­гию стали про­ни­кать идеи химии и фи­зи­ки, что зна­чи­тель­но её обо­га­ти­ло. В се­ре­дине два­дца­то­го века бла­го­да­ря от­кры­тию струк­ту­ры мо­ле­ку­лы ДНК (рис. 12), био­ло­гия вышла на новый мо­ле­ку­ляр­ный уро­вень.

Рис. 12. Струк­ту­ра ДНК

В два­дца­том веке офор­ми­лось новое при­клад­ное на­прав­ле­ние био­ло­гии – био­тех­но­ло­гия. Если го­во­рить о пер­спек­ти­вах раз­ви­тия этого на­прав­ле­ния, то оно, по про­гно­зам уче­ных, будет стре­ми­тель­но раз­ви­вать­ся в XXI веке.

 Исследования Антони ван Левенгука, Карла Линнея и Луи Пастера

Ан­то­ни ван Ле­вен­гук

В сем­на­дца­том веке в Гол­лан­дии жил тор­го­вец сук­ном, ко­то­ро­го звали Ан­то­ни ван Ле­вен­гук, у него было увле­че­ние – он шли­фо­вал линзы, его дво­я­ко­вы­пук­лые линзы да­ва­ли уве­ли­че­ние в 200–270 раз.

Рис. 13. Мик­ро­скоп А. ван Ле­вен­гу­ка

С по­мо­щью уве­ли­чи­тель­ных стё­кол и скон­стру­и­ро­ван­но­го им мик­ро­ско­па (рис. 13), он рас­смат­ри­вал раз­лич­ные пред­ме­ты: био­ло­ги­че­ские жид­ко­сти, во­ло­сы, кожу, на­се­ко­мых.

Рис. 14. Ри­сун­ки А. ван Ле­вен­гу­ка – объ­ек­ты, уви­ден­ные под мик­ро­ско­пом

Как гла­сит ле­ген­да, од­на­ж­ды он решил при по­мо­щи своих уве­ли­чи­тель­ных стё­кол взгля­нуть на каплю дож­де­вой воды. Там он уви­дел огром­ное ко­ли­че­ство мель­чай­ших ор­га­низ­мов. Он стал рас­смат­ри­вать дру­гие жид­ко­сти, где на­блю­дал по­хо­жую кар­ти­ну – мно­же­ство мель­чай­ших ор­га­низ­мов, он на­звал их «зве­рюш­ки» или «ани­ма­лю­сы» (рис. 14).

Пер­вы­ми мик­ро­ор­га­низ­ма­ми, об­на­ру­жен­ны­ми ван Ле­вен­гу­ком, были ин­фу­зо­рии, впо­след­ствии он уви­дел бак­те­рий, ко­то­рых об­на­ру­жил в зуб­ном на­лё­те.

Бак­те­рии имели раз­лич­ную мор­фо­ло­гию: это были из­ви­тые формы, кокки, стреп­то­кок­ки. Кроме того, что Ле­вен­гук опи­сал эрит­ро­ци­ты че­ло­ве­ка и рыб, дви­же­ние крови в ка­пил­ля­рах.

Карл Лин­ней

Рис. 15. К. Лин­ней

Карл Лин­ней (рис. 15) – швед­ский учё­ный-есте­ство­ис­пы­та­тель, ко­то­ро­го в Шве­ции ценят как кра­е­ве­да и пу­те­ше­ствен­ни­ка, ко­то­рый от­крыл для шве­дов их соб­ствен­ную стра­ну, изу­чил свое­об­ра­зие её про­вин­ций и уви­дел, как одна про­вин­ция может по­мочь дру­гой.

Цен­ность для шве­дов пред­став­ля­ет не толь­ко его ра­бо­та по флоре и фауне Шве­ции, но и опи­са­ние им соб­ствен­ных пу­те­ше­ствий. Эти днев­ни­ко­вые за­пи­си, пол­ные кон­кре­ти­ки, бо­га­тые про­ти­во­по­став­ле­ни­я­ми, из­ло­жен­ные ясным язы­ком, до сих пор пе­ре­из­да­ют­ся и чи­та­ют­ся.

Лин­ней – это один из тех де­я­те­лей науки и куль­ту­ры, с име­на­ми ко­то­рых свя­за­но ста­нов­ле­ние со­вре­мен­но­го ли­те­ра­тур­но­го швед­ско­го языка. А для био­ло­гов Карл Лин­ней ин­те­ре­сен как клас­си­фи­ка­тор живых ор­га­низ­мов – уче­ный-си­сте­ма­тик. Всю жизнь он по­свя­тил си­сте­ма­ти­за­ции живой и нежи­вой при­ро­ды. Ос­нов­ной труд К. Лин­нея – «Си­сте­ма при­ро­ды», в нем он опи­сал огром­ное, ко­ли­че­ство видов рас­те­ний и жи­вот­ных (рис. 16, 17).

Рис. 16. Стра­ни­цы «Си­сте­мы при­ро­ды» Карла Лин­нея

Ис­то­ри­че­ское зна­че­ние ра­бо­ты Карла Лин­ней со­сто­ит в том, что он вы­дви­нул прин­цип иерар­хич­но­сти си­сте­ма­ти­че­ских ка­те­го­рий (так­со­нов).

Рис. 17. Пе­ре­чень так­со­нов Лин­нея

Виды объ­еди­ня­ют­ся в Роды, Роды в се­мей­ства, Се­мей­ства в От­ря­ды, От­ря­ды в Клас­сы. Он впер­вые вы­де­лил клас­сы мле­ко­пи­та­ю­щих и птиц, объ­еди­нил че­ло­ве­ка и обе­зьян в Отряд при­ма­тов, от­ме­тив их несо­мнен­ное сход­ство.

Луи Па­стер

Че­ло­век, ко­то­рый сво­и­ми ра­бо­та­ми по­ло­жил на­ча­ло со­вре­мен­ной мик­ро­био­ло­гии, был вы­да­ю­щий­ся фран­цуз­ский ис­сле­до­ва­тель Луи Па­стер. Он от­крыл бес­кис­ло­род­ную форму жиз­не­де­я­тель­но­сти – про­цесс бро­же­ния. До Па­сте­ра бро­же­ние счи­та­лось чисто хи­ми­че­ским про­цес­сом, ко­то­рый воз­ни­ка­ет вслед­ствие того, что хи­ми­че­ское ве­ще­ство – белок или фер­мент – пе­ре­да­ёт своё «ак­тив­ное на­ча­ло» мо­ле­ку­лам суб­стра­та. Так, в ре­зуль­та­те спир­то­во­го бро­же­ния, из са­ха­ра об­ра­зу­ет­ся спирт.

Па­стер по­ка­зал, что при бро­же­нии важ­ную роль иг­ра­ют мик­ро­ор­га­низ­мы, то есть про­дук­ты бро­же­ния яв­ля­ют­ся про­дук­та­ми жиз­не­де­я­тель­но­сти мик­ро­ор­га­низ­мов.

Луи Па­стер обос­но­вал роль мик­ро­бов как ин­фек­ци­он­ных аген­тов в раз­ви­тии бо­лез­ней, раз­ра­бо­тал метод вак­ци­на­ции, со­здал вак­ци­ны про­тив си­бир­ской язвы и бе­шен­ства, ме­то­ды сте­ри­ли­за­ции и дез­ин­фек­ции.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/10-klass/bvvedenieb/kratkaya-istoriya-razvitiya-biologii?seconds=0&chapter_id=97

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=DY9GNhgwYUc

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=M_D0qSVMBMk

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=iSSrJHjx-Gg

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=-h4YEepivws

источник презентации - http://www.myshared.ru/slide/download/

Файлы