علم الأحياء (من اليونانية. السير -حياة، الشعارات -العلوم) - علم الحياة، حول القوانين العامة لوجود وتطور الكائنات الحية. موضوع دراسته هو الكائنات الحية وبنيتها ونموها ووظائفها وتطورها وعلاقاتها بالبيئة وأصلها. مثل الفيزياء والكيمياء، فهو ينتمي إلى العلوم الطبيعية، وموضوع دراسته هو الطبيعة.

يعد علم الأحياء أحد أقدم العلوم الطبيعية، على الرغم من أن مصطلح "علم الأحياء" للدلالة عليه تم اقتراحه لأول مرة فقط في عام 1797 من قبل أستاذ التشريح الألماني تيودور روز (1771-1803)، وبعد ذلك تم استخدام هذا المصطلح في عام 1800 من قبل أستاذ في جامعة دوربات (تارتو حاليًا) ك. بورداخ (1776-1847)، وفي عام 1802

ج.ب. لامارك (1744-1829) ول. تريفيرانوس (1779-1864).

لقد نشأ علم الأحياء، مثل العلوم الأخرى، وتطور دائمًا فيما يتعلق بالظروف المادية للمجتمع، وتطور الإنتاج الاجتماعي، والطب، والاحتياجات العملية للناس.

في عصرنا، يتميز بمجموعة واسعة بشكل استثنائي من المشاكل الأساسية التي يتم تطويرها، بدءًا من دراسات الهياكل الخلوية الأولية والتفاعلات التي تحدث في الخلايا، وتنتهي بمعرفة العمليات التي تتكشف وتتطور على المستوى العالمي (المحيط الحيوي). في فترة تاريخية قصيرة نسبيا، تم تطوير أساليب بحث جديدة بشكل أساسي، الأساس الجزيئيبنية ونشاط الخلايا، تم تحديد الدور الجيني للأحماض النووية وفك شفرتها الكود الجينيوصياغة نظرية المعلومات الجينية، وظهرت مبررات جديدة لنظرية التطور، وظهرت علوم بيولوجية جديدة. أحدث مرحلة ثورية في تطور علم الأحياء هي إنشاء منهجية الهندسة الوراثية، التي فتحت فرصًا جديدة بشكل أساسي لاختراق أعماق العمليات البيولوجية من أجل توصيف المادة الحية بشكل أكبر.

مراحل تطور علم الأحياء

بدأ الإنسان في جمع المعلومات الأولى عن الكائنات الحية، ربما منذ أن أدرك اختلافه عن العالم من حوله. توجد بالفعل في الآثار الأدبية للمصريين والبابليين والهنود وغيرهم من الشعوب معلومات حول بنية العديد من النباتات والحيوانات، وعن تطبيق هذه المعرفة في الطب و زراعة. في القرن الرابع عشر. قبل الميلاد ه. تحتوي العديد من الألواح المسمارية الموجودة في بلاد ما بين النهرين على معلومات عن الحيوانات والنباتات، وعن تنظيم الحيوانات عن طريق تقسيمها إلى حيوانات آكلة اللحوم والحيوانات العاشبة، والنباتات إلى أشجار وخضروات وأعشاب طبية، وما إلى ذلك. في الكتابات الطبية التي تم إنشاؤها في القرون الرابع إلى الأول قبل الميلاد ه. في الهند، يحتوي على أفكار حول الوراثة كسبب لتشابه الآباء والأبناء، ويصف الآثار "ماهابهاراتا" و"رامايانا" عددًا من ملامح حياة العديد من الحيوانات والنباتات.

وفي فترة النظام العبودي ظهرت المدارس الأيونية والأثينية والإسكندرية والرومانية في دراسة الحيوانات والنباتات.

نشأت المدرسة الأيونية في إيونيا (القرنين السابع والرابع قبل الميلاد). نظرًا لعدم إيمانهم بالأصل الخارق للحياة، فقد أدرك فلاسفة هذه المدرسة سببية الظواهر، وحركة الحياة على طول مسار معين، وإمكانية الوصول إلى دراسة "القانون الطبيعي" الذي يحكم العالم، حسب رأيهم. وعلى وجه الخصوص، وصف ألكمايون (أواخر القرن السادس - أوائل القرن الخامس قبل الميلاد) العصب البصري وتطور جنين الدجاج، واعترف بالدماغ كمركز للأحاسيس والتفكير، وأعطى أبقراط (460-370 قبل الميلاد) الأول نسبيًا وصف تفصيليوأشار إلى بنية الإنسان والحيوان، ودور البيئة والوراثة في حدوث الأمراض.

تطورت المدرسة الأثينية في أثينا. قام أبرز ممثل لهذه المدرسة، أرسطو (384-322 قبل الميلاد)، بإنشاء أربع أطروحات بيولوجية تحتوي على معلومات شاملة عن الحيوانات. قام أرسطو بتقسيم العالم المحيط إلى أربع ممالك (عالم الجماد من الأرض والماء والهواء، عالم النبات، عالم الحيوان وعالم الإنسان)، تم إنشاء تسلسل بينها. في وقت لاحق تحول هذا التسلسل إلى "سلم المخلوقات" (القرن الثامن عشر). ربما كان أرسطو ينتمي إلى التصنيف الأول للحيوانات، والذي قسمه إلى ذوات الأربع، والطائرات، والريش، والأسماك. قام بدمج الحيتانيات مع الحيوانات البرية،

ولكن ليس مع الأسماك التي صنفها إلى عظمية وغضروفية. عرف أرسطو الخصائص الأساسية للثدييات. وقدم وصفاً للأعضاء الخارجية والداخلية للإنسان، والاختلافات الجنسية في الحيوانات، وطرق تكاثرها وأسلوب حياتها، وأصل الجنس، وراثة الخصائص الفردية، والتشوهات، وتعدد الولادات، وغيرها. ويعتبر أرسطو مؤسس علم الحيوان . ممثل آخر لهذه المدرسة، ثيوفراستوس (372-287 قبل الميلاد)، ترك معلومات حول بنية وتكاثر العديد من النباتات، والاختلافات بين أحاديات الفلقة وثنائيات الفلقة، وقدم مصطلحات "الفاكهة"، "القشرة"، "الأساسية". ويعتبر مؤسس علم النبات.

دخلت المدرسة السكندرية تاريخ علم الأحياء بفضل العلماء الذين كانوا يعملون بشكل رئيسي في دراسة علم التشريح. ترك هيروفيلوس (ذروة الإبداع في القرن الثالث قبل الميلاد) معلومات عن التشريح المقارن للإنسان والحيوان، وكان أول من أشار إلى الاختلافات بين الشرايين والأوردة، ووصف إيراسيستراتوس (حوالي 250 قبل الميلاد) نصفي الكرة المخية، والمخيخ. والتلافيف.

لم تقدم المدرسة الرومانية تطورات مستقلة في دراسة الكائنات الحية، واقتصرت على جمع المعلومات التي حصل عليها اليونانيون. بليني الأكبر (23-79) - مؤلف التاريخ الطبيعي في 37 كتابًا، والذي يحتوي أيضًا على معلومات عن الحيوانات والنباتات. ترك ديوسقوريدس (القرن الأول الميلادي) وصفًا لحوالي 600 نوع من النباتات، لافتاً الانتباه إلى خصائصها العلاجية. أجرى كلوديوس جالينوس (130-200) عمليات تشريح على نطاق واسع على الثدييات (الماشية والماشية الصغيرة والخنازير والكلاب والدببة وما إلى ذلك)، وكان أول من أعطى وصفًا تشريحيًا مقارنًا للإنسان والقردة. لقد كان آخر عالم أحياء عظيم في العصور القديمة، وكان له تأثير كبير بشكل استثنائي على علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء.

في العصور الوسطى، كانت الأيديولوجية السائدة هي الدين. ووفقا للتعبير المجازي للكلاسيكية، تحول العلم في تلك الأيام إلى "خادمة اللاهوت". انعكست المعرفة البيولوجية المبنية على أوصاف أرسطو وبليني وجالينوس بشكل رئيسي في موسوعة ألبرتوس ماغنوس (1206-1280). في روسيا، تم تلخيص المعلومات حول الحيوانات والنباتات في "تعاليم فلاديمير مونوماخ" (القرن الحادي عشر). العالم والمفكر المتميز في العصور الوسطى، أبو علي بن سينا ​​(980-1037)، المعروف في أوروبا باسم ابن سينا، طور وجهات نظر حول أبدية العالم وطبيعته غير المخلوقة، وتعرف على الأنماط السببية في الطبيعة.

خلال هذه الفترة، لم يكن علم الأحياء قد ظهر بعد كعلم مستقل، بل انفصل عن تصور العالم على أساس آراء دينية وفلسفية مشوهة.

ترتبط بدايات علم الأحياء، مثل جميع العلوم الطبيعية، بعصر النهضة. خلال هذه الفترة، حدث انهيار المجتمع الإقطاعي وتدمير دكتاتورية الكنيسة. وكما أشار إنجلز، فإن «العلم الطبيعي الحقيقي يبدأ في النصف الثاني من القرن الخامس عشر، ومنذ ذلك الوقت حقق تقدمًا سريعًا ومتزايدًا». على سبيل المثال، اكتشف ليوناردو دافنشي (1452-1519) تماثل الأعضاء، ووصف العديد من النباتات، والطيور أثناء الطيران، والغدة الدرقية، وطريقة ارتباط العظام عن طريق المفاصل، ونشاط القلب والوظيفة البصرية للعين، ولاحظ التشابه بين عظام الإنسان والحيوان. أنشأ أندرياس فيزاليوس (1514-1564) العمل التشريحي "سبعة كتب عن بنية الجسم البشري"، والذي وضع أسس علم التشريح العلمي. اكتشف V. Harvey (1578-1657) الدورة الدموية، ووصف D. Borely (1608-1679) آلية حركة الحيوان، والتي وضعت الأسس العلمية لعلم وظائف الأعضاء. منذ ذلك الوقت، تطور علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء معًا لعدة عقود.

أدى التراكم السريع للغاية للبيانات العلمية حول الكائنات الحية إلى تمايز المعرفة البيولوجية، إلى تقسيم علم الأحياء إلى علوم منفصلة. في القرون السادس عشر إلى السابع عشر. بدأ علم النبات في التطور بسرعة مع اختراع المجهر ( بداية السابع عشرج) نشأ التشريح المجهري للنباتات، وتم وضع أسس فسيولوجيا النبات. من القرن السادس عشر بدأ علم الحيوان في التطور بشكل أسرع. تأثير كبيروقد تأثر لاحقًا بنظام تصنيف الحيوانات الذي أنشأه C. Linnaeus (1707-1778). بعد تقديم الانقسامات التصنيفية المكونة من أربعة أعضاء (الطبقة - الترتيب - الجنس - الأنواع)، قام C. Linnaeus بتقسيم الحيوانات إلى ستة فئات (الثدييات والطيور والبرمائيات والأسماك والحشرات والديدان). لقد صنف البشر والقردة على أنهم رئيسيات. كان للعالم الألماني جي لايبنتز (1646-1716)، الذي طور عقيدة "سلم الكائنات"، تأثير كبير على علم الأحياء في ذلك الوقت.

في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. يتم وضع الأسس العلمية لعلم الأجنة - ك.ف. وولف (1734-1794)، ك.م. باير (1792-1876). في عام 1839، قام ت. شوان و م. شلايدن بصياغة نظرية الخلية.

في عام 1859، نشر تشارلز داروين (1809-1882) كتابه "أصل الأنواع". صاغ هذا العمل نظرية التطور.

في النصف الأول من القرن التاسع عشر. ينشأ علم الجراثيم، والذي، بفضل أعمال L. Pastra، R. Koch، D. Lister و I.I. متشنيكوف

في عام 1865، تم نشر عمل ج. مندل (1822-1884) "تجربة على الهجينة النباتية"، حيث تم إثبات وجود الجينات وصياغة الأنماط، المعروفة حاليًا بقوانين الوراثة. بعد إعادة اكتشاف القوانين في القرن العشرين. تم تأسيس علم الوراثة كعلم مستقل.

مرة أخرى في النصف الأول من القرن التاسع عشر. نشأت أفكار حول استخدام الفيزياء والكيمياء لدراسة ظواهر الحياة (G. Devi، Yu. Liebig). أدى تنفيذ هذه الأفكار إلى حقيقة أنه في منتصف القرن التاسع عشر. أصبح علم وظائف الأعضاء معزولا عن علم التشريح، واحتل الاتجاه الفيزيائي الكيميائي مكانة رائدة فيه. في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين. تم تشكيل الكيمياء البيولوجية الحديثة. في النصف الأول من القرن العشرين. تم تأسيس الفيزياء البيولوجية كعلم مستقل.

أهم معلم في تطور علم الأحياء في القرن العشرين. بدأت في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي، عندما تدفقت أفكار وأساليب الفيزياء والكيمياء إلى علم الأحياء، وبدأ استخدام الكائنات الحية الدقيقة كأشياء. وفي عام 1944، تم اكتشاف الدور الجيني للحمض النووي، وفي عام 1953 تم توضيح بنيته، وفي عام 1961 تم فك رموز الشفرة الوراثية. ومع اكتشاف الدور الجيني للحمض النووي وآليات تخليق البروتين من علم الوراثة والكيمياء الحيوية، ظهرت البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة الجزيئية، والتي تسمى غالبًا بالبيولوجيا الفيزيائية والكيميائية، وكان موضوع دراستها الرئيسي هو بنية ووظيفة الأحماض النووية ( الجينات) والبروتينات. وكان ظهور هذه العلوم يعني خطوة عملاقة في دراسة ظواهر الحياة على المستوى الجزيئي لتنظيم المادة الحية.

في 12 أبريل 1961، ولأول مرة في التاريخ، صعد رجل إلى الفضاء. كان رائد الفضاء الأول مواطنًا في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية يوري ألكسيفيتش غاغارين. في الاتحاد السوفيتي، أصبح هذا اليوم يوم رواد الفضاء، وفي العالم - يوم الطيران العالمي ورواد الفضاء. ولكن يمكننا أن نقول أن هذا اليوم هو يوم علم الأحياء الفضائية، مسقط رأسها هو بحق الاتحاد السوفياتي.

في 1970s ظهرت الأعمال الأولى في مجال الهندسة الوراثية، والتي رفعت التكنولوجيا الحيوية إلى مستوى جديد وفتحت آفاقا جديدة للطب.

علم الأحياء هو علم معقد، وقد أصبح كذلك نتيجة للتمايز والتكامل بين العلوم البيولوجية المختلفة.

بدأت عملية التمايز بتقسيم علم الحيوان وعلم النبات وعلم الأحياء الدقيقة إلى عدد من العلوم المستقلة. في علم الحيوان، ظهر علم الحيوان للفقاريات واللافقاريات، وعلم الحيوانات الأولية، وعلم الديدان الطفيلية، وعلم العناكب، وعلم الأسماك، وعلم الطيور، وما إلى ذلك، وفي علم النبات، ظهر علم الفطريات، وعلم الطحالب، وعلم البريات وغيرها من التخصصات. تم تقسيم علم الأحياء الدقيقة إلى علم الجراثيم وعلم الفيروسات وعلم المناعة. بالتزامن مع التمايز، كانت هناك عملية ظهور وتشكيل علوم جديدة، والتي تم تقسيمها إلى علوم أضيق. على سبيل المثال، تم تقسيم علم الوراثة، الذي ظهر كعلم مستقل، إلى عام وجزيئي، إلى وراثة النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. في الوقت نفسه، ظهر علم وراثة الجنس، وعلم وراثة السلوك، وعلم الوراثة السكانية، وعلم الوراثة التطورية، وما إلى ذلك، وفي أعماق علم وظائف الأعضاء ظهر علم وظائف الأعضاء المقارن والتطوري، وعلم الغدد الصماء والعلوم الفسيولوجية الأخرى. في السنوات الأخيرة، كان هناك ميل لصياغة علوم ضيقة تسمى على اسم مشكلة (موضوع) البحث. مثل هذه العلوم هي علم الإنزيمات، وعلم الأغشية، وعلم النواة، وعلم البلازميدات، وما إلى ذلك.

ونتيجة لتكامل العلوم ظهرت الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية وعلم الأحياء الإشعاعي وعلم الوراثة الخلوية وبيولوجيا الفضاء وغيرها من العلوم.

تحتل البيولوجيا الفيزيائية والكيميائية المكانة الرائدة في المجمع الحديث للعلوم البيولوجية، حيث تساهم أحدث بياناتها بشكل كبير في فهم الصورة العلمية للعالم، لمزيد من تبرير الوحدة المادية للعالم. من خلال الاستمرار في عكس العالم الحي والإنسان كجزء من هذا العالم، وتطوير الأفكار المعرفية بعمق وتحسين الأساس النظري للطب، اكتسب علم الأحياء حصريًا أهمية عظيمةفي التقدم العلمي والتكنولوجي، أصبحت قوة منتجة.

طرق البحث

جديد الأفكار النظريةوكان تقدم المعرفة البيولوجية إلى الأمام دائمًا ويتحدد من خلال إنشاء واستخدام أساليب بحث جديدة.

الطرق الرئيسية المستخدمة في العلوم البيولوجية هي الوصفية والمقارنة والتاريخية والتجريبية.

الطريقة الوصفية هي الأقدم وتتكون من جمع المواد الواقعية ووصفها. بعد أن ظهرت هذه الطريقة في بداية المعرفة البيولوجية، ظلت لفترة طويلة هي الوحيدة في دراسة بنية وخصائص الكائنات الحية. لذلك، ارتبط علم الأحياء القديم بانعكاس بسيط للعالم الحي في شكل وصف للنباتات والحيوانات، أي أنه كان في الأساس علمًا وصفيًا. جعل استخدام هذه الطريقة من الممكن وضع أسس المعرفة البيولوجية. يكفي أن نتذكر مدى نجاح هذه الطريقة في تصنيف الكائنات الحية.

ولا يزال المنهج الوصفي مستخدمًا على نطاق واسع حتى يومنا هذا. إن دراسة الخلايا باستخدام المجهر الضوئي أو الإلكتروني ووصف الخصائص المجهرية أو دون المجهرية التي تظهر في بنيتها هي أحد الأمثلة على استخدام الطريقة الوصفية في الوقت الحاضر.

يتكون الأسلوب المقارن من مقارنة الكائنات المدروسة وبنيتها ووظائفها مع بعضها البعض من أجل تحديد أوجه التشابه والاختلاف. تم إنشاء هذه الطريقة في علم الأحياء في القرن الثامن عشر. وأثبتت فعاليتها في حل العديد من المشاكل الكبرى. باستخدام هذه الطريقة وبالاشتراك مع الطريقة الوصفية، تم الحصول على المعلومات التي جعلت ذلك ممكنا في القرن الثامن عشر. وضع أسس تصنيف النباتات والحيوانات (جيم لينيوس)، وفي القرن التاسع عشر. صياغة نظرية الخلية (M. Schleiden و T. Schwann) ومبدأ الأنواع الرئيسية للتطور (K. Baer). تم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في القرن التاسع عشر. في إثبات نظرية التطور، وكذلك في إعادة هيكلة عدد من العلوم البيولوجية على أساس هذه النظرية. إلا أن استخدام هذا الأسلوب لم يصاحبه تجاوز علم الأحياء لحدود العلم الوصفي.

تستخدم الطريقة المقارنة على نطاق واسع في العلوم البيولوجية المختلفة في عصرنا. تكتسب المقارنة قيمة خاصة عندما يكون من المستحيل تحديد مفهوم ما. على سبيل المثال، غالبًا ما ينتج المجهر الإلكتروني صورًا يكون محتواها الحقيقي غير معروف مسبقًا. فقط مقارنتها بالصور المجهرية الضوئية تسمح بالحصول على البيانات المطلوبة.

في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. بفضل تشارلز داروين، يتضمن علم الأحياء المنهج التاريخي، الذي جعل من الممكن وضع دراسة أنماط ظهور وتطور الكائنات الحية على أساس علمي، وتشكيل بنية ووظائف الكائنات الحية في الزمان والمكان. مع إدخال هذه الطريقة في علم الأحياء على الفور

حدثت تغييرات نوعية كبيرة. لقد حول المنهج التاريخي علم الأحياء من علم وصفي بحت إلى علم يشرح كيفية نشوء أنظمة حية متنوعة وكيفية عملها. وبفضل هذه الطريقة، ارتفع علم الأحياء عدة خطوات إلى الأعلى دفعة واحدة. في الوقت الحاضر، تجاوز المنهج التاريخي بشكل أساسي نطاق منهج البحث. لقد أصبح منهجًا عالميًا لدراسة ظواهر الحياة في جميع العلوم البيولوجية.

تتكون الطريقة التجريبية من الدراسة النشطة لظاهرة معينة من خلال التجربة. تجدر الإشارة إلى أن مسألة الدراسة التجريبية للطبيعة كمبدأ جديد للمعرفة العلمية الطبيعية، أي مسألة التجربة كأحد أسس معرفة الطبيعة، أثيرت في القرن السابع عشر. الفيلسوف الإنجليزي ف. بيكون (1561-1626). يرتبط مقدمته لعلم الأحياء بأعمال ف. هارفي في القرن السابع عشر. في دراسة الدورة الدموية. ومع ذلك، فإن الطريقة التجريبية لم تنتشر على نطاق واسع في علم الأحياء إلا في أوائل التاسع عشرج.، ومن خلال علم وظائف الأعضاء، الذي بدأوا في استخدامه عدد كبير منالتقنيات الآلية التي مكنت من التسجيل والتوصيف الكمي لارتباط الوظائف بالبنية. بفضل أعمال F. Magendie (1783-1855)، G. Helmholtz (1821-1894)، I.M. Sechenov (1829-1905)، وكذلك تجربة الكلاسيكية C. Bernard (1813-1878) و I.P. ربما كان علم وظائف الأعضاء بافلوفا (1849-1936) هو أول العلوم البيولوجية التي أصبحت علمًا تجريبيًا.

الاتجاه الآخر الذي دخلت فيه الطريقة التجريبية إلى علم الأحياء هو دراسة الوراثة وتقلب الكائنات الحية. هنا تعود الميزة الرئيسية إلى G. Mendel، الذي، على عكس أسلافه، استخدم التجربة ليس فقط للحصول على بيانات حول الظواهر التي تتم دراستها، ولكن أيضا للتحقق من الفرضية التي تم صياغتها على أساس البيانات التي تم الحصول عليها. كان عمل ج. مندل مثالا كلاسيكيا لمنهجية العلوم التجريبية.

في التبرير الطريقة التجريبية مهمباستور (1822-1895)، الذي قدم لأول مرة تجربة لدراسة التخمير ودحض نظرية التولد التلقائي للكائنات الحية الدقيقة، ومن ثم تطوير التطعيم ضد الأمراض المعدية. في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. بعد L. باستور، مساهمة كبيرة في تطوير وإثبات الطريقة التجريبية في الميكروبات

ساهم في علم المنطق كل من ر. كوخ (1843-1910)، د. ليستر (1827-1912)، آي.آي. متشنيكوف (1845-1916)، د. إيفانوفسكي (1864-1920)، س.ن. فينوغرادسكي (1856-1890)، م. بيرنيك (1851-1931)، إلخ. في القرن التاسع عشر. كما تم إثراء علم الأحياء من خلال الخلق أسس منهجيةالنمذجة، والتي هي أيضا أعلى شكلتجربة. يعد اختراع L. Pasteur و R. Koch وغيرهم من علماء الأحياء المجهرية لطرق إصابة حيوانات المختبر بالكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ودراسة التسبب في الأمراض المعدية عليها مثالًا كلاسيكيًا للنمذجة التي استمرت حتى القرن العشرين. ويتم استكماله في عصرنا من خلال نمذجة ليس فقط الأمراض المختلفة، ولكن أيضًا عمليات الحياة المختلفة، بما في ذلك أصل الحياة.

بدءًا من الأربعينيات على سبيل المثال. القرن العشرين لقد شهدت الطريقة التجريبية في علم الأحياء تحسينات كبيرة بسبب زيادة دقة العديد من التقنيات البيولوجية وتطوير تقنيات تجريبية جديدة. وهكذا، تم زيادة دقة التحليل الجيني وعدد من التقنيات المناعية. تم إدخال زراعة الخلايا الجسدية وعزل الطفرات البيوكيميائية للكائنات الحية الدقيقة والخلايا الجسدية وما إلى ذلك في الممارسة البحثية، وبدأت الطريقة التجريبية في إثراءها على نطاق واسع بطرق الفيزياء والكيمياء، والتي تبين أنها ذات قيمة كبيرة ليس فقط كطرق مستقلة ، ولكن أيضًا بالاشتراك مع الطرق البيولوجية. على سبيل المثال، تم توضيح البنية والدور الجيني للحمض النووي من خلال الاستخدام المشترك للحمض النووي الطرق الكيميائيةاستخراج الحمض النووي والكيميائية الطرق الفيزيائيةوتحديد بنيتها الأولية والثانوية والطرق البيولوجية (التحول والتحليل الجيني للبكتيريا)، دليل على دورها كمادة وراثية.

وحالياً يتميز المنهج التجريبي بقدرات استثنائية في دراسة الظواهر الحياتية. ويتم تحديد هذه القدرات عن طريق استخدام الفحص المجهري أنواع مختلفة، بما في ذلك الإلكترونية بتقنية المقاطع الرقيقة جدًا، والطرق البيوكيميائية، والتحليل الجيني عالي الدقة، والطرق المناعية، وطرق الزراعة المختلفة والمراقبة أثناء الحياة في مزارع الخلايا والأنسجة والأعضاء، ووضع العلامات على الأجنة، والتخصيب في المختبر، وطريقة الذرة الموسومة ، تحليل حيود الأشعة السينية، الطرد المركزي الفائق، قياس الطيف الضوئي، التحليل اللوني، الرحلان الكهربائي، التسلسل، تصميم الجزيئات المؤتلفة النشطة بيولوجيًا

الحمض النووي البارد، وما إلى ذلك. تسببت الجودة الجديدة المتأصلة في الطريقة التجريبية في حدوث تغييرات نوعية في النمذجة. إلى جانب النمذجة على مستوى الأعضاء، يجري حاليًا تطوير النمذجة على المستويين الجزيئي والخلوي.

في تقييم منهجية دراسة الطبيعة في القرنين الخامس عشر والتاسع عشر، أشار ف. إنجلز إلى أن "تحلل الطبيعة إلى أجزائها المحددة، وتقسيم العمليات المختلفة وأشياء الطبيعة إلى فئات معينة، ودراسة البنية الداخلية للأجسام العضوية بحسب أشكالها التشريحية المتنوعة، كل هذا كان شرطا أساسيا للنجاحات الهائلة التي تحققت في مجال معرفة الطبيعة على مدى الأربعمائة عام الماضية. تم نقل منهجية "الفصل" إلى القرن العشرين. ومع ذلك، فقد حدثت تغييرات لا شك فيها في أساليب دراسة الحياة. كما أن الجديد المتأصل في الطريقة التجريبية ومعداتها التقنية حدد أيضًا مناهج جديدة لدراسة ظواهر الحياة. تقدم العلوم البيولوجية في القرن العشرين. تم تحديده إلى حد كبير ليس فقط بالطريقة التجريبية، ولكن أيضًا النظامية الهيكليةنهج لدراسة تنظيم ووظائف الكائنات الحية وتحليل وتوليف البيانات حول هيكل ووظائف الكائنات قيد الدراسة. لقد أحدثت الطريقة التجريبية في المعدات الحديثة، جنبًا إلى جنب مع النهج البنيوي النظامي، تحولًا جذريًا في علم الأحياء، ووسعت قدراته المعرفية، وربطته بالطب والإنتاج.

علم الأحياء - الأساس النظري للطب

تعود الروابط بين المعرفة البيولوجية والطب إلى زمن طويل، وتعود إلى نفس الوقت الذي ظهر فيه علم الأحياء نفسه. كان العديد من الأطباء البارزين في الماضي أيضًا علماء أحياء بارزين (أبقراط، هيروفيلوس، إيراسيستراتوس، جالينوس، ابن سينا، مالبيغي، إلخ). وبعد ذلك، بدأ علم الأحياء في خدمة الطب من خلال "إيصال" المعلومات حول بنية الجسم. ومع ذلك، فإن دور علم الأحياء كأساس نظري للطب في الفهم الحديث بدأ يتشكل فقط في القرن التاسع عشر.

الخلق في القرن التاسع عشر لقد أرست نظرية الخلية الأسس العلمية الحقيقية للعلاقة بين علم الأحياء والطب. في عام 1858، نشر ر. فيرشو (1821-1902) كتابه "علم الأمراض الخلوية"، والذي صاغ فيه

تم تحديد الموقف من اتصال العملية المرضية بالخلايا، مع التغييرات في بنية الأخيرة. من خلال الجمع بين نظرية الخلية وعلم الأمراض، قام ر. فيرتشو مباشرة "بإدخال" علم الأحياء تحت الطب كأساس نظري. إنجازات كبيرة في تعزيز العلاقات بين علم الأحياء والطب في القرن التاسع عشر. وبداية القرن العشرين. تنتمي إلى K. Bernard و I.P. بافلوفا، الذي كشف وبشكل عام الأساس البيولوجيعلم وظائف الأعضاء وعلم الأمراض، L. Pasteur، R. Koch، D.I. إيفانوفسكي وأتباعهم، الذين خلقوا عقيدة علم الأمراض المعدية، على أساسها نشأت أفكار حول العقيم والمطهرات، مما أدى إلى تسريع تطوير الجراحة. التحقيق في عمليات الهضم في الحيوانات متعددة الخلايا السفلية، I.I. وضع متشنيكوف الأسس البيولوجية لعقيدة المناعة التي لها أهمية كبيرة في الطب. يساهم علم الوراثة بشكل كبير في تعزيز الروابط بين علم الأحياء والطب. عند التحقيق في المظاهر البيوكيميائية لعمل الجينات لدى البشر، أبلغ الطبيب الإنجليزي أ. جارود في عام 1902 عن "العيوب الخلقية في عملية التمثيل الغذائي"، والتي كانت بمثابة بداية دراسة علم الأمراض الوراثية البشرية.

البيولوجيا والإنتاج

ولأول مرة بدأت الممارسة في صياغة أوامرها لعلم الأحياء مع إدخال المنهج التجريبي في هذا العلم. في ذلك الوقت، أثر علم الأحياء على الممارسة بشكل غير مباشر، من خلال الطب. بدأ التأثير المباشر على إنتاج المواد مع إنشاء التكنولوجيا الحيوية في مجالات الصناعة التي تعتمد على النشاط الاصطناعي الحيوي للكائنات الحية الدقيقة. منذ فترة طويلة، تم إجراء التوليف الميكروبيولوجي للعديد من الأحماض العضوية في ظل الظروف الصناعية المستخدمة

وتستخدم في الصناعات الغذائية والطبية والأدوية. في الأربعينيات والخمسينيات. القرن العشرين تم إنشاء صناعة لإنتاج المضادات الحيوية، وفي أوائل الستينيات. القرن العشرين - لغرض إنتاج الأحماض الأمينية. يلعب إنتاج الإنزيمات دورًا مهمًا في الصناعة الميكروبيولوجية. تنتج الصناعة الميكروبيولوجية الآن الفيتامينات والمواد الأخرى اللازمة للاقتصاد الوطني والطب بكميات كبيرة. يعتمد الإنتاج الصناعي للمواد ذات الخصائص الدوائية من المواد الخام الستيرويدية ذات الأصل النباتي على القدرة التحويلية للكائنات الحية الدقيقة.

أعظم الإنجازات في الإنتاج مواد مختلفة، بما في ذلك الأدوية (الأنسولين، السوماتوستاتين، الإنترفيرون، وما إلى ذلك)، ترتبط بالهندسة الوراثية، والتي تشكل الآن أساس التكنولوجيا الحيوية. للهندسة الوراثية تأثير كبير على إنتاج الغذاء والبحث عن مصادر جديدة للطاقة والحفاظ عليه بيئة. تطوير التكنولوجيا الحيوية، اساس نظرىوهي علم الأحياء، والهندسة الوراثية المنهجية، وهي مرحلة جديدة في تطور إنتاج المواد. يعد ظهور هذه التكنولوجيا إحدى لحظات الثورة الأخيرة في القوى المنتجة (A. A. Baev).

هل فكرت يومًا في الحياة والموت؟ ربما الجميع شخص مفكرعاجلا أم آجلا يفعل ذلك. يفكر علماء الأحياء في الحياة أكثر من غيرهم، لأن علم الأحياء هو علم الحياة، وبالتالي علم الموت. سيركز هذا الدرس على تطور علم الأحياء. سوف تتعرف على إنجازات هذا العلم المعقد والعلماء الذين ساهموا فيه مساهمة ضخمةفي تطورها على مدى ألفين ونصف سنة الماضية. مراجعة قصيرةيشمل تاريخ علم الأحياء أعمال أبقراط، وأرسطو، وثيوفراستوس، وليوناردو دا فينشي، وأنطوني فان ليفينهوك، وكارل ماكسيموفيتش باير، وجان بابتيست لامارك، والعظيم تشارلز داروين، مؤلف النظرية الأساسية. علم الأحياء الحديث- نظريات التطور.

أرز. 1. 1. ممثلو مملكة البكتيريا الأثرية المكتشفة في القرن العشرين ()

علم الأحياء التطورييدرس أصل الكائنات الحية. في القرن التاسع عشر، بدأ مؤلف نظرية التطور، تشارلز داروين (الشكل 2)، عمله كعالم طبيعة علمي: فقد سافر وجمع مجموعات من الحيوانات والنباتات. وكانت نتيجة عمله خلق نظرية التطور.

وفي القرن العشرين أدى الدمج بين أفكار علم الوراثة ونظرية التطور (الداروينية) إلى ظهور النظرية الاصطناعيةتطور. لأنه يقوم على أعمال وأفكار تشارلز داروين.

أرز. 2. تشارلز داروين

البيولوجيا الفيزيائية والكيميائيةيدرس بنية الكائنات الحية باستخدام الطرق الفيزيائية والكيميائية. وهذا اتجاه سريع النمو ظهر في نهاية القرن العشرين. ويشمل اتجاهين رئيسيين: الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية، اللذان يدرسان كيمياء وفيزياء الحياة، على التوالي.

وهكذا قمنا بدراسة الاتجاهات الرئيسية لعلم الأحياء.

دعونا نتحدث الآن عن العلماء الذين لعبوا دورًا مهمًا في تطور علم الأحياء.

(الشكل 3) أعطى أول وصف تفصيلي لبنية جسم الإنسان والحيوان، وأشار إلى دور البيئة والوراثة في تطور الأمراض، ويلقب بمؤسس أو "أبو" الطب.

أرز. 3. أبقراط

(الشكل 4) كان أول من نظم الأشياء الطبيعية وقسمها إلى 4 ممالك:

1. عالم الجماد من الماء والأرض والهواء.

2. النباتات

3. الحيوانات

أرز. 4. أرسطو

(الشكل 5) - درس النباتات، ووصف أكثر من 500 نوع نباتي جديد، وقدم معلومات عن تركيب وتكاثر الكثير منها. كتب رسالة في علم النفس. يُطلق عليه مؤسس أو "أبو" علم النبات.

أرز. 5. ثيوفراستوس

ليوناردو دافنشيكان ألمع ممثل لعصر النهضة. قام بدراسة طيران الطيور ونمو النباتات وطريقة ارتباط العظام بالمفاصل وعمل القلب والوظيفة البصرية للعين، كما لفت الانتباه إلى التشابه بين عظام الإنسان والحيوان (الشكل 6). .

أرز. 6. رسومات ليوناردو دافنشي (القرن الخامس عشر)

أنتوني فان ليفينهوك(الشكل 7) في القرن السابع عشر تم اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة باستخدام المجهر.

أرز. 7. أ. فان ليوينهوك

كارل لينيوس(الشكل 8) اقترح في القرن الثامن عشر أنجح تصنيف للكائنات الحية. في القرن السادس عشر بفضل العظيم الاكتشافات الجغرافيةتدفقت العديد من الحيوانات والنباتات الأجنبية إلى أوروبا. كانت هناك حاجة لتصنيف الكائنات الحية. يعتبر نظام لينيوس هو الأكثر نجاحا، وما زلنا نستخدم العديد من عناصره (الأسماء الثنائية).

أرز. 8. جيم لينيوس

منذ منتصف القرن التاسع عشر، بدأ علم الأحياء يتطور بسرعة بفضل الأفكار الجديدة (مذهب التطور) وطرق البحث (المجهر، الكيمياء الحيوية)، ويستمر هذا التطور حتى يومنا هذا.

كارل ماكسيموفيتش باير(الشكل 9) صاغ المبادئ الأساسية لنظرية الأعضاء المتماثلة وقوانين التشابه الجرثومي، والتي أرست الأسس العلمية لعلم الأجنة.

أرز. 9. ك. باير

في عام 1808، أثار جان بابتيست لامارك (الشكل 10) في عمله "فلسفة علم الحيوان" مسألة أسباب وآليات التحولات التطورية وأوجز النظرية الأولى لتطور العالم العضوي.

أرز. 10. ج.-ب. لامارك

عالم الحيوان ثيودور شوانوعالم نبات ماتياس شليدن(الشكل 11) كانت النظرية الخلوية المقترحة، والتي أكدت علميا وحدة العالم الحي وكانت بمثابة أحد المتطلبات الأساسية لإنشاء نظرية التطور من قبل تشارلز داروين.

أرز. 11. تي شوان وم. شليدن

تشارلز داروينبناءً على العديد من الملاحظات، قام بإنشاء ونشر عملاً عن أصل الأنواع بواسطة الانتقاء الطبيعي، حيث صاغ الأفكار الرئيسية لنظرية التطور، واقترح آليات التطور المحتملة ووصف مسارات التحولات التطورية للكائنات الحية.

في نهاية القرن التاسع عشر، ظهر علم الأحياء الدقيقة كعلم مستقل بفضل أعمال لويس باستور، روبرت كوخ، إيليا إيليتش ميتشنيكوف.

أرز. 11. L. باستور، I. Mechnikov، P. Ehrlich

بالإضافة إلى العمل إيليا ميتشنيكوف ولويس باستور وبول إريك(الشكل 11) كان بمثابة البداية لتشكيل نظام جديد - علم المناعة.

بدأ القرن العشرين بإعادة اكتشاف قوانين وراثة الصفات (قوانين مندل) والذي شهد ظهور علم الوراثة. في الأربعينيات والخمسينيات من القرن العشرين، بدأت أفكار الكيمياء والفيزياء في اختراق علم الأحياء، مما أثراه بشكل كبير. وفي منتصف القرن العشرين، وبفضل اكتشاف بنية جزيء الحمض النووي (الشكل 12)، وصل علم الأحياء إلى مستوى جزيئي جديد.

أرز. 12. بنية الحمض النووي

في القرن العشرين، تم تشكيل اتجاه تطبيقي جديد في علم الأحياء - التكنولوجيا الحيوية. إذا تحدثنا عن آفاق تطوير هذا المجال، فإنه، وفقا لتوقعات العلماء، فإنه سوف يتطور بسرعة في القرن الحادي والعشرين.

أنتوني فان ليفينهوك

في القرن السابع عشر، كان يعيش تاجر أقمشة في هولندا، اسمه أنتوني فان ليفينهوك، وكانت لديه هواية - كان يقوم بتلميع العدسات، وكانت عدساته ثنائية التحدب تعطي تكبيرًا يتراوح بين 200 إلى 270 مرة.

أرز. 13. المجهر بواسطة أ. فان ليوينهوك

وباستخدام النظارات المكبرة والمجهر الذي صممه (الشكل 13)، قام بفحص أشياء مختلفة: السوائل البيولوجية، والشعر، والجلد، والحشرات.

أرز. 14. رسومات أ. فان ليفينهوك - الأشياء التي تظهر تحت المجهر

تقول الأسطورة أنه في أحد الأيام قرر استخدام نظارته المكبرة للنظر إلى قطرة من مياه الأمطار. هناك رأى كمية كبيرةأصغر الكائنات الحية. بدأ ينظر إلى السوائل الأخرى، حيث لاحظ صورة مماثلة - العديد من الكائنات الحية الصغيرة، أطلق عليها "حيوانات صغيرة" أو "حيوانات" (الشكل 14).

كانت الكائنات الحية الدقيقة الأولى التي اكتشفها فان ليفينهوك عبارة عن أهداب، ثم رأى فيما بعد البكتيريا التي وجدها في لوحة الأسنان.

كان للبكتيريا أشكال مختلفة: كانت أشكالًا ملتوية، ومكورات، ومكورات عقدية. بالإضافة إلى أن ليوينهوك وصف خلايا الدم الحمراء للإنسان والأسماك، وحركة الدم في الشعيرات الدموية.

كارل لينيوس

أرز. 15. جيم لينيوس

كارل لينيوس (الشكل 15) هو عالم طبيعة سويدي، يُقدَّر في السويد باعتباره مؤرخًا ورحالة محليًا اكتشف بلده للسويديين، ودرس تفرد مقاطعاتها ورأى كيف يمكن لمقاطعة واحدة أن تساعد مقاطعة أخرى.

القيمة بالنسبة للسويديين لا تكمن في عمله حول النباتات والحيوانات في السويد فحسب، بل أيضًا في وصفه لأسفاره. هذه المذكرات، المليئة بالتفاصيل، والغنية بالتناقضات، والمقدمة بلغة واضحة، لا تزال تُعاد طباعتها وقراءتها.

ويعد لينيوس أحد تلك الشخصيات العلمية والثقافية التي ارتبطت أسماؤها بتكوين اللغة السويدية الأدبية الحديثة. وبالنسبة لعلماء الأحياء، فإن كارل لينيوس مثير للاهتمام كمصنف للكائنات الحية - وهو عالم منهجي. لقد كرس حياته كلها لتنظيم الطبيعة الحية وغير الحية. العمل الرئيسي لـ K. Linna هو "نظام الطبيعة"، حيث وصف عددًا كبيرًا من أنواع النباتات والحيوانات (الشكل 16، 17).

أرز. 16. صفحات "نظم الطبيعة" لكارل لينيوس

تكمن الأهمية التاريخية لعمل كارل لينيوس في حقيقة أنه طرح مبدأ التسلسل الهرمي للفئات المنهجية (الأصناف).

أرز. 17. قائمة أصناف لينيوس

يتم تجميع الأنواع إلى أجناس، والأجناس إلى عائلات، والعائلات إلى رتب، والأوامر إلى فئات. وكان أول من حدد فئات الثدييات والطيور، ووحد البشر والقردة في رتبة الرئيسيات، مشيرًا إلى التشابه الذي لا شك فيه بينهما.

لويس باستور

الرجل الذي وضع الأساس لعلم الأحياء الدقيقة الحديث بعمله هو الباحث الفرنسي المتميز لويس باستور. اكتشف شكلاً خاليًا من الأكسجين لنشاط الحياة - عملية التخمير. قبل باستور، كان التخمير يعتبر عملية كيميائية بحتة تنشأ بسبب ذلك مادة كيميائية- البروتين أو الإنزيم - ينقل "مبدأه النشط" إلى جزيئات الركيزة. لذلك، نتيجة للتخمر الكحولي، يتم تشكيل الكحول من السكر.

أظهر باستور أن الكائنات الحية الدقيقة تلعب دورًا مهمًا في عملية التخمير، أي أن منتجات التخمير هي منتجات النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة.

أثبت لويس باستور دور الميكروبات كعوامل معدية في تطور الأمراض، وطور طريقة التطعيم، وخلق لقاحات ضد الجمرة الخبيثةوداء الكلب وطرق التعقيم والتطهير.

فهرس

1. أ.أ. كامينسكي، أ. كريكسونوف، ف.ف. النحال. علم الأحياء العام، 10-11 الصف. - م: حبارى، 2005. ().
2. د.ك. بيليايف. علم الأحياء الصف 10-11. علم الأحياء العام. مستوى أساسي من. - الطبعة الحادية عشرة، النمطية. - م: التربية، 2012. - 304 ص. ().
3. في.ب. زاخاروف، س.ج. مامونتوف، ن. سونين، إي.تي. زاخاروفا. علم الأحياء الصف الحادي عشر. علم الأحياء العام. مستوى الملف الشخصي. - الطبعة الخامسة، النمطية. - م: حبارى، 2010. - 388 ص. ().
4. في و. سيفوغلازوف، آي.بي. أجافونوفا، إي.تي. زاخاروفا. علم الأحياء الصف 10-11. علم الأحياء العام. مستوى أساسي من. - الطبعة السادسة، موسعة. - م: حبارى، 2010. - 384 ص. ().

1. ويكيبيديا ().
2. Bio-cat.ru ().
3. ishpssb.org ().

العمل في المنزل

1. أي فرع من فروع علم الأحياء هو الأقدم؟
2. ما هي العلوم التي تنشأ عند تقاطع علم الأحياء والعلوم الطبيعية الأخرى؟
3. ما هي مجالات علم الأحياء التي تتطور بنشاط الآن؟
4. كيف تغيرت الحياة اليوميةاكتشاف الناس للكائنات الحية الدقيقة بواسطة A. van Leeuwenhoek و مزيد من التطويرعلم الاحياء المجهري؟
5. ما أهمية أعمال تشارلز داروين؟
6. ما هي المفاهيم التي أدخلها سي لينيوس في العلوم؟
7. أي من العلماء الموصوفين في الدرس، في رأيك، قدم أكبر مساهمة في العلوم وأثر في حياتنا أكثر من غيره؟
8. أخبر أصدقائك وعائلتك عن تاريخ تكوين وتطور علم الأحياء. كيف أثر علم الأحياء على حياة الإنسان الحديث؟

1. تحديد المفهوم.
علم الأحياء الحديث هي مجموعة من العلوم الطبيعية التي تدرس الحياة كشكل خاص لوجود المادة.

2. املأ الجدول.

مساهمة العلماء في تطوير علم الأحياء

3. تسمية العلماء الذين قدموا مساهمة كبيرة في تطوير علم الوراثة.
جي مندل، جي دي فريس، تي مورغان، جيه واتسون، وإف كريك.

4. املأ الجدول.

العلاقة بين علم الأحياء والعلوم الأخرى

5. اشرح سبب ارتباط تطور علم الأحياء بحل الكثير المشاكل الحديثةإنسانية. ما هي المشاكل التي تعتقد أنه يمكن حلها أولاً عن طريق علم الأحياء؟
الحفاظ على الطبيعة والوقاية كارثة بيئيةالخلق بيولوجيا المواد الفعالةوأدوية علاج الأمراض القاتلة والأمراض الوراثية واختيارها المستوى الخلويوإلخ.

6. أكتب ما تدرسه العلوم التالية .
علم النبات- النباتات.
علم الحيوان- الحيوانات.
علم الأسماك- سمكة.
علم الحشرات - الحشرات.
التصنيف – تنوع الكائنات الحية .

7. ماذا علوم طبيعية، مكونات علم الأحياء، نشأت في نهاية القرن العشرين؟
التكنولوجيا الحيوية، الهندسة الوراثية

8. حل لغز الكلمات المتقاطعة “تاريخ علم الأحياء”.

9. باستخدام مصادر إضافية للمعلومات تحديد ما يتم دراسته:
بريولوجي- علم الطحالب .
علم الفطريات– علم الفطر .
علم النبات القديم – علم النباتات الأحفورية.
علم الطحالب– علم الطحالب .

10. اصنع أسماء العلوم بنفسك:
علم اللاهوت- فرع من علم الحيوان يدرس الثدييات؛
تشريح- علم الإنسان؛
علم الأشنة - العلم الذي يدرس الأشنات؛
علم الانسجة- فرع من علم التشكل يدرس أنسجة الحيوانات متعددة الخلايا.

11. المهمة المعرفية.
علم الشجر - فرع من فروع علم النبات يدرس النباتات الخشبية. فرع علم التشجير الذي يعيد البناء الظروف المناخيةالماضي من خلال حلقات الأشجار يسمى علم المناخ الشجري. حاول إعطاء اسم الانضباط العلمي، ومهمته المواعدة الأحداث التاريخيةو ظاهرة طبيعيةمن خلال تحليل حلقات نمو الخشب.
إجابة:علم التشجير.

12. أمامك أربع كتل من البيانات: "الاسم"، "اسم العائلة"، "مدى الحياة"، "البلد". بعد اختيار عنصر واحد من كل كتلة، املأ الصفوف في الجدول، ورتب المعلومات حسب الترتيب الزمني عن العلماء الذين ساهموا في تطوير علم الأحياء.
اسم: أندرياس، جورج، روبرت، ألكسندر، كلوديوس، كارل، ويليام، إيفان، جريجور، ثيودور.
اسم العائلة: كوفييه، جالينوس، مندل، فيزاليوس، هارفي، سيتشينوف، فليمنج، كوخ، شوان، لينيوس.
حياة: القرن الثاني قبل الميلاد على سبيل المثال، القرن التاسع عشر، القرن السادس عشر إلى السابع عشر، القرن الثامن عشر إلى التاسع عشر، القرن السادس عشر، القرن التاسع عشر إلى العشرين، القرن التاسع عشر، القرن الثامن عشر، القرن التاسع عشر إلى العشرين، التاسع عشر إلى العشرين. الدولة: إنجلترا، إيطاليا، ألمانيا، الإمبراطورية الرومانية القديمة، روسيا، السويد، إنجلترا، ألمانيا، فرنسا، النمسا.

13. قم بصياغة وكتابة الأفكار الرئيسية للفقرة 1.1.
علم الأحياء الحديث هو مجموعة من العلوم الطبيعية التي تدرس الحياة كشكل خاص لوجود المادة. يعود العلم إلى العصور القديمة. لعب العلماء البارزون التاليون دورًا رئيسيًا في تطوير علم الأحياء كعلم:
أرسطو، كلوديوس جالين، ويليام هارفي، كارل لينيوس، كارل باير، جان بابتيست لامارك، جورج كوفييه، ت. شوان وم. شلايدن، تشارلز داروين، ج. مندل، آي. ميتشنيكوف ول. V. I. Vernadsky، J. Watson و F. Crick وغيرهم الكثير. هؤلاء الناس العظماء عاشوا فيها وقت مختلف(من القرن الثاني قبل الميلاد حتى يومنا هذا) وجعلت الاكتشافات مهمة لوجود البشرية.
اليوم علم الأحياء هو مجموعة من العلوم. وهي مقسمة إلى علوم معقدة: علم النبات وعلم الحيوان وعلم التشريح وعلم وظائف الأعضاء. بعد ذلك، تم تشكيل تخصصات أضيق، مثل علم العناكب، وعلم الأسماك، وعلم الأجنة، والتطور، وعلم الوراثة، وما إلى ذلك. وفي القرن العشرين، ظهرت الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية والجغرافيا الحيوية على حدود التخصصات ذات الصلة. في نهاية القرن ظهر هناك البيولوجيا الجزيئية، التكنولوجيا الحيوية والخلايا، الهندسة الوراثية. إن إنجازات هذه العلوم تفتح آفاقا واسعة لمستقبل البشرية.
تعد البيولوجيا اليوم قوة إنتاجية يمكن الحكم على تطورها مستوى عامتنمية البشرية.

علم الأحياء علم معقد يدرس جميع مظاهر الحياة: بنية الكائنات الحية ووظائفها وأصلها، وعلاقاتها في المجتمعات الطبيعية مع بيئتها والكائنات الحية الأخرى.

مفهوم العلم يتم تعريفه على أنه "مجال النشاط البشري للحصول على المعرفة الموضوعية وتنظيمها حول الواقع". وفقا لهذا التعريف، فإن موضوع العلم هو علم الأحياء حياة بكافة مظاهره وأشكاله، كما على اختلافه المستويات .

تاريخ تكوين وتطور علم الأحياء

يعود تاريخ علم الأحياء إلى عدة قرون. حتى الأشخاص البدائيون كانوا بحاجة إلى معرفة معينة عن النباتات والحيوانات. وكجزء من التطور العام للعلوم الطبيعية، كان هناك أيضًا تراكم للمعرفة التي تنتمي الآن إلى مجال العلوم البيولوجية. في أعمال الفلاسفة القدماء يمكن العثور على معلومات ذات طبيعة بيولوجية. أرسطوفكر بعمق في نظرية التطور العضوي، كونه خبيرًا في تخصصات العلوم الطبيعية، وفي المقام الأول علم الحيوان وعلم النبات والمشاكل ذات الصلة بالأشكال الأولية للإحساس الحي بعمليات الحياة. أبقراطاقترح النظرية الأولى لشرح الأمراض المعدية. أفسح الازدهار العام للعلوم خلال العصور القديمة الطريق، كما هو معروف من التاريخ، إلى فترة "باردة" نسبيًا من العصور الوسطى، والتي اتسمت بتراجع عام في العلوم الطبيعية، وفي علم الأحياء بشكل خاص. لأسباب واضحة، كان الناس في هذه المرحلة على دراية بممثلي عالم النبات والحيوان فقط. أعطى الاختراع في القرن السابع عشر زخمًا كبيرًا لتطوير علم الأحياء واستخدام ثماره، خاصة في الطب. المجهر للهولندي أ. ليفنجوك.لقد اخترقت الإنسانية العالم الصغير، ووسعت أفكارها حول الكائنات الحية. يجب القول أن حقيقة وجود الكائنات الحية الدقيقة أدت إلى تغيير في وجهات النظر حول نظرية التولد التلقائي للحياة. ك. لينيوستم اقتراح تسميات ثنائية للأنواع - وهذا مهم أيضًا، لأنه جعل من الممكن تنظيم المواد الواقعية المتراكمة الواسعة النطاق، ولكنها متناقضة للغاية. وكانت الدراسات المجهرية بمثابة الأساس للصياغة تي شوانو م. شليدنأحكام نظرية الخلية في القرن التاسع عشر. في مطلع القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. عمال جيه لامارك، إيه وايزمان، جيه كوفييه، سي ليلتم وضع أسس التدريس التطوري، الذي أصبح أساس علم الأحياء الحديث. تشارلز داروينالخامسفي عمله الرئيسي "أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي" (1859)، لخص المادة التجريبية لعلم الأحياء المعاصر وممارسة التكاثر بناءً على نتائج ملاحظاته الخاصة أثناء رحلاته وطوافه على متن السفينة "بيجل". وكشف عن العوامل الرئيسية في تطور العالم العضوي. نظرية التطورلها أهمية كبيرة ليس فقط لعلم الأحياء، ولكن أيضًا لجميع العلوم الطبيعية بشكل عام، من الجدير بالذكر أن النظرية التطورية كانت موجودة جنبًا إلى جنب مع الديناميكا الحرارية، والتي تصف العمليات المعاكسة تمامًا بشكل أساسي. يتنبأ القانون الثاني للديناميكا الحرارية بمستقبل رتيب على نحو متزايد للعالم، وتبديد وتدهور الطاقة، وتبسيط الهياكل. وعلى العكس من ذلك، تعلن نظرية التطور إمكانية تكوين مركب من تطور بسيط متزايد التعقيد. تم حل هذه المفارقة فقط في القرن العشرين. جاء علم الأحياء كمجال قوي ومتشعب للمعرفة العلمية، متمايزًا إلى عدد من التخصصات الفرعية التي اكتسبت مكانة المجالات المستقلة الكاملة. القرن العشرين تميزت بالتطور السريع في علم الوراثة والتربية والبيئة والبيولوجيا الجزيئية وعدد من التخصصات الأخرى. حاليًا، عند تقاطع التخصصات البيولوجية مع مجالات المعرفة الأخرى، تظهر فروع جديدة من العلوم، مثل علم الأحياء الفضائية، وما إلى ذلك.

2 مفهوم الحياة وأنظمة المعيشة. مستويات تنظيم الحياة. خصائص الكائنات الحية.

ما هي الحياة؟أحد التعريفات قدمه ف. إنجلز منذ أكثر من 100 عام: " الحياة هي طريقة وجود الأجسام البروتينية، وطريقة الوجود هذه تتكون أساسًا من التجديد الذاتي المستمر للمكونات الكيميائية لهذه الأجسام"ويتضمن هذا التعريف حكمين مهمين:

ترتبط الحياة ارتباطًا وثيقًا بالبروتينات

حالة لا غنى عنها للحياة - ثابتة الاسْتِقْلاب، وبتوقفها تتوقف الحياة أيضًا.

أظهرت دراسة خصائص الكائنات الحية أن الحياة ترتبط بالحالة الغروية المعقدة للبروتوبلاست (محتويات الخلية)، والتي تتميز بالتمثيل الغذائي والطاقة بسبب تنفيذ المعلومات الوراثية الموجودة في الأحماض النووية. الأنظمة الحية من الخلايا إلى المحيط الحيوي ككل هي أنظمة تستوعب الطاقة من البيئة الخارجية بطريقة تمكنها من مقاومة تدمير التنظيم الحالي بشكل فعال، أي. مقاومة العملية المميزة لجميع الأجسام ذات الطبيعة غير العضوية. وفقا للأفكار الحديثة. حياةهي طريقة لوجود أنظمة غروانية مفتوحة لها خصائص التنظيم الذاتي والتكاثر والتطور بناءً على التفاعل الجيوكيميائي للبروتينات والأحماض النووية للمركبات الأخرى بسبب تحول المواد والطاقة من البيئة الخارجية. الأنظمة الحية لديها عدد من الخصائص العامةوالخصائص التي تميزها عن الطبيعة الجامدة.

المستوى الجزيئي للتنظيم - هذا هو مستوى عمل الجزيئات البيولوجية - البوليمرات الحيوية: الأحماض النووية والبروتينات والسكريات والدهون والمنشطات. ومن هذا المستوى تبدأ أهم العمليات الحياتية: عملية التمثيل الغذائي، تحويل الطاقة، انتقالها معلومات وراثية. يتم دراسة هذا المستوى: الكيمياء الحيوية، علم الوراثة الجزيئية، البيولوجيا الجزيئية، علم الوراثة، الفيزياء الحيوية.

المستوى الخلوي- هذا هو مستوى الخلايا (خلايا البكتيريا، البكتيريا الزرقاء، الحيوانات وحيدة الخلية والطحالب، الفطريات وحيدة الخلية، خلايا الكائنات متعددة الخلايا). الخلية هي الوحدة الهيكليةالمعيشة، الوحدة الوظيفية، وحدة التنمية. تتم دراسة هذا المستوى عن طريق علم الخلايا، والكيمياء الخلوية، وعلم الوراثة الخلوية، وعلم الأحياء الدقيقة.

مستوى الأنسجة من التنظيم- هذا هو المستوى الذي تتم فيه دراسة بنية وعمل الأنسجة. يتم دراسة هذا المستوى عن طريق علم الأنسجة والكيمياء النسيجية.

مستوى تنظيم الأعضاء- هذا هو مستوى أعضاء الكائنات متعددة الخلايا. يدرس علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء وعلم الأجنة هذا المستوى.

المستوى العضوي للتنظيم- هذا هو مستوى الكائنات أحادية الخلية والمستعمرة ومتعددة الخلايا. خصوصية المستوى العضوي هو أنه في هذا المستوى يحدث فك تشفير وتنفيذ المعلومات الجينية، وتشكيل الخصائص المتأصلة في الأفراد من نوع معين. تتم دراسة هذا المستوى عن طريق علم التشكل (علم التشريح وعلم الأجنة)، وعلم وظائف الأعضاء، وعلم الوراثة، وعلم الحفريات.

مستوى السكان والأنواع- هذا هو مستوى مجاميع الأفراد - السكانو صِنف. تتم دراسة هذا المستوى عن طريق علم اللاهوت النظامي، والتصنيف، وعلم البيئة، والجغرافيا الحيوية، علم الوراثة السكانية. على هذا المستوى الوراثي و السمات البيئية للسكان، ابتدائي العوامل التطوريةوتأثيرها على الجينات (التطور الجزئي)، ومشكلة الحفاظ على الأنواع.

مستوى تنظيم النظام البيئي- هذا هو مستوى النظم الإيكولوجية الدقيقة والأنظمة البيئية المتوسطة والأنظمة البيئية الكلية. يتم في هذا المستوى دراسة أنواع التغذية، وأنواع العلاقات بين الكائنات الحية والسكان في النظام البيئي، حجم السكان، الديناميكيات السكانية، الكثافة السكانية، إنتاجية النظام البيئي، الخلافة. يدرس هذا المستوى علم البيئة.

مميزة أيضاً مستوى تنظيم المحيط الحيويالمادة الحية. المحيط الحيوي هو نظام بيئي ضخم يحتل جزءًا من الغلاف الجغرافي للأرض. هذا هو النظام البيئي الضخم. في المحيط الحيوي هناك دورة من المواد و العناصر الكيميائيةوكذلك تحويل الطاقة الشمسية.

علامات الكائنات الحية: 1. تبادل المادة والطاقة 2. التمثيل الغذائي هو طريقة خاصة لتفاعل الكائنات الحية مع البيئة 3. يتطلب التمثيل الغذائي تدفقًا مستمرًا لبعض المواد والطاقة من الخارج وإطلاق بعض منتجات التشتت إلى البيئة الخارجية. الجسم نظام مفتوح 4. التهيج هو نقل المعلومات من البيئة الخارجية إلى الجسم؛ على أساس التهيج يتم التنظيم الذاتي والتوازن 5. التكاثر - تكاثر النوع الخاص 6. الوراثة - تدفق المعلومات بين الأجيال، مما يؤدي إلى الاستمرارية 7. التباين - ظهور خصائص جديدة في عملية التكاثر ; أساس التطور التنمية الفردية، تنفيذ برنامج فردي 9. السلالة – التطور التاريخييتم التطور التطوري نتيجة للتقلب الوراثي والانتقاء الطبيعي والصراع من أجل الوجود 10. يتم تضمين الكائنات الحية في عملية التطور

3 تنوع الكائنات الحية وتصنيفها.

علم اللاهوت النظامي هو العلم الذي يقيم العلاقات بين الكائنات الحية ويطور نظامًا لتصنيفها.

الأصناف (الوحدات النظامية):

الحيوانات النباتات

مملكة المملكة

نوع القسم

فئة الطبقة

فرقة النظام

عائلة العائلة

يتكون اسم النوع من كلمتين: اسم الجنس ولقب النوع.

اقترح كارل لينيوس تسمية الكائنات الحية بهذه الطريقة. هذه تسمية ثنائية.