Глава 1
ВВЕДЕНИЕ В БИОЛОГИЮ
1.1. биология - область естествознания, комплекс научных дисциплин о жизни во всех ее проявлениях
Термин «биология» (греч. bios - жизнь, logos - слово, учение, наука) предложен в начале XIX в. Ж.-Б. Ламарком и Г. Тревиранусом для обозначения науки о жизни как особом природном явлении. За минувшие два столетия биология проделала плодотворный путь развития. В настоящее время она представляет комплекс дисциплин. Предметом изучения одних остается жизнь как явление окружающего мира, других - проявления жизни на том или ином уровне организации или в том или ином ее сегменте, то есть все живое на планете в его конкретном пространственно-временном воплощении.
Каждая биологическая дисциплина характеризуется предметом исследования (познания), преимущественно используемыми методами научного анализа, идеями общего порядка, оформленными в виде теорий или гипотез, и методологическими подходами, отражающими отношение исследователя к предмету познания (табл. 1.1).
Таблица 1.1. Процесс научного познания: предмет, методы, идеи общего порядка и методологические принципы
|
Жизнь как явление материального мира | Закономерности структурно-функциональной организации живых систем разного уровня | Mopфoфyнкциoнaльныe характеристики представителей групп организмов (таксонов): вида, рода и ДP? | Сообщества организмов: популяции, биогеоценозы, экосистемы, включающие людей | | Биотехнологические конструкции |
Примеры сегментов фундаментальной и медицинской биологии, связанных с соответствующим предметом познания: |
Общая биология Системная биология Биология систем Систематика | Биология гена Биология клетки | Биология песца Биология малярийного плазмодия Биология отряда приматов | Факторы риска разной природы | Aнтpoпoбиoлoгия Медицинская биология Биомедицина | Генные конструкции Клеточный продукт |
|
| | |
Невооруженный глаз Лупа, световой микроскоп, электронный микроскоп Методы молекулярной биологии Методы прижизненной визуализации Полевые наблюдения (в природных условиях) | На животных (in vivo) На живых объектах вне организма (in vitro) Опыты, «поставленные жизнью» (генные болезни, пороки развития) Методы молекулярной биологии | Математическое моделирование Экспериментальное моделирование (хирургическое, токсикологическое, алиментарное) Генетическое моделирование («knockout», «knock in») |
Oкoнчaнue табл. 1.1
|
| Принцип индивидуального развития | Принцип исторического развития (эволюционное учение) | |
Клетка - элементарная структурная, функциональная и генетическая единица жизни | Живые системы (клетка, организм, популяция, вид) организованы во времени и характеризуются определенным «жизненным циклом» | Жизнь как явление не может существовать вне процесса исторического развития, что при наличии приемлемых условий гарантирует ее сохранение во времени и распространение в пространстве | Жизнь представлена сообществами организмов, выполняющих в планетарных вещественно-энергетических круговоротах специфические функции |
Г. Методологические принципы, отражающие отношение исследователя к предмету научного познания: |
| | |
Последовательный анализ структур и функций от высших к низшим уровням структурной организации объекта (организм → орган → ткань → клетка → субклеточные структуры → макромолекулы) | Объект есть целостность; данные о структурах и функциональных отправлениях на низших уровнях вносят ограниченный вклад в понимание того, как функционирует целое | Объект есть система, представленная совокупностью однотипных или различающихся элементов, закономерно связанных друг с другом пространственно и функционально; характеристики системы не сводимы к характеристикам элементов, из которых она построена; результат деятельности системы качественно отличен от результата деятельности отдельных элементов; специфичность результата действия системы определяется характером взаимодействия элементов |
В англоязычной учебной литературе называют еще 2 методологических подхода, характерные для современной биологии, - индуктивный и дедуктивный. Индуктивный подход - это обобщения, вытекающие из результатов изучения «частностей». В европейской науке он стал доминирующим с XVII в., что связано с именами Ф. Бэкона и И. Ньютона, заложившими в основание сформулированных ими законов результаты конкретных опытов (см. закон всемирного тяготения - «яблоко, упавшее с яблони на голову ученого»). Дедуктивный подход исходит из возможности предсказать «частности», имея представления об общих характеристиках объекта познания.