Избранные лекции по курсу биологии - Галина Адельшина

8. Дискретность, т.е. любая живая система состоит из отдельных, но, тем не менее, взаимодействующих частей, которые образуют структурно-функциональное единство. Дискретность проявляется на всех уровнях живой материи.

4. Краткая история биологии

Решающим фактором, определяющим развитие науки, являются потребности общественного производства, т.е. развитие любой науки находится в известной зависимости от общественного строя, уровня развития производительных сил, потребностей практики, общего уровня развития науки и техники.

Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек, т.е. корни биологии уходят глубоко в древность, в страны Средиземноморья, а источником биологических знаний была непосредственная практическая деятельность людей. В литературных памятниках различных народов древности (египтян, вавилонян, индийцев, китайцев и др.), наскальных рисунках излагалось много интересных, хотя и отрывочных сведений о растениях, о строении, развитии и образе жизни животных, об устройстве и жизнедеятельности человеческого тела и т.п.

В период цивилизации Древнего Востока человечество сделало значительный шаг вперед в познании природы. Накопленные здесь знания оказали впоследствии воздействие на науку античной Греции и Рима. Биологические воззрения были высказаны многими греческими философами-натуралистами, например, Гераклитом Эфесским (544-483гг. до н.э.), Анаксогором (500-428 гг.до н.э.), Демокритом (460-370 гг.до н.э.) и другими.

Значительный фактический материал о живых существах был собран великим врачом Греции Гиппократом (460– 337гг. до н.э.). Гиппократу принадлежат первые сведения о строении животных и человека, описание костей, мышц, головного и спинного мозга и т.п.

Первая попытка систематизировать, критически осмыслить и обобщить накопленные знания о растениях и животных и их жизнедеятельности была осуществлена Аристотелем (384–322 гг. до н.э.). Естествознание и философия античного мира в наиболее концентрированном виде представлены именно в его трудах. Он описал более 500 видов животных и сделал первую попытку их классификации. Аристотель впервые попытался упорядочить знания о природе, разграничив ее на “ступени”: 1) неорганический мир; 2) растение; 3) животное; 4) человек.

Во всех телах природы Аристотель различал две стороны – материю, обладающую различными возможностями и форму, под влиянием которой реализуется именно данная возможность материи. По Аристотелю существуют души трех родов: душа растительная или питающая, душа чувствующая и разум. Растениям присуща душа питающая, животным, кроме нее, – еще душа чувствующая, а человеку – кроме первых двух свойственен еще и разум. Таким образом, Аристотель последовательно располагал живые существа по определенной шкале, что и описал в своем труде «Лестница природы».

Расширением знаний о строении человеческого тела древняя наука была обязана римскому врачу Клавдию Галлену (130 – 200 гг.до н.э.). Он написал множество трудов по всем областям медицины, производил вскрытие обезьян и свиней, подметил сходство в строении тела человека и обезьяны. Галлен был первым физиологом – экспериментатором и сделал ряд важных открытий, касающихся функций головного мозга и нервов, доказал, что артерии содержат кровь, а не воздух. В классическом труде “О частях человеческого тела” он дал первое анатомо-физиологическое описание человека.

В период средневековья , когда на смену рабовладельческому строю пришел феодализм, накопление знаний шло медленно. В эту мрачную эпоху утвердилось господство церкви с ее мистикой и реакционной идеологией, а во всех явлениях природы видели проявление божественного промысла.

Наиболее фундаментальными источниками сведений о биологических знаниях средневековья являются многотомные сочинения энциклопедического Альберта Великого (1206–1280 гг.). Он изучал функции отдельных частей растений, размножение животных и написал труды “О растениях” и “О животных”.

Среди ученых средневековья оригинальные данные и мысли в области медицины и биологии были высказаны таджикским врачом, натурфилософом Авиценой [Ибн-Сина] (980-1037 гг.) в его трудах « Канон медицины» и «Книга исцелений». Особенно обширны и интересны в них сведения по физиологии. «Канон медицины» являлся основным врачебным руководством в Европе вплоть до XVII века.

Важным рубежом в развитии науки, которая восстала против церкви, явилась эпоха Возрождения (XIV-XVI века). Во многих областях науки начинаются смелые исследования, которые ведут к все более глубокому познанию закономерностей природы. Естествознание этой эпохи явилось одним из факторов, революционизировавших жизнь. Достаточно в этой связи напомнить великие имена Леонардо да Винчи, Н. Коперника, Джордано Бруно, Галилео Галилея и других. В распространении научных знаний величайшее значение имело изобретение книгопечатания И. Гуттенбергом в 40-х годах XV века.

Развитию биологических наук в эту эпоху способствовали многочисленные путешествия, а также изобретение таких приборов как микроскоп, термостат, барометр и др. В этот период выделились и интенсивно развивались ботаника, зоология и анатомия. Однако продолжалась жестокая борьба развивающегося естествознания с церковью. Так, Джордано Бруно, выступавший как поборник учения Н. Коперника и защищая представления о материальном единстве вселенной, и Мишель Сервет (1511 – 1553), открывший малый круг кровообращения, были объявлены еретиками и сожжены на костре. Большой вклад в развитие биологии в этот период внес выдающийся анатом Андрей Везалий (1514 – 1564).

Он явился автором классического труда «О строении человеческого тела», который представлял собой описательную и топографическую анатомию человека. А. Везалий вскрывал трупы, разрабатывал методы препарирования, описал опорно-двигательный аппарат, сосуды, нервы, ряд систем внутренних органов и многое другое.

После того, как в начале XVII века Г.Галилеем был сконструирован микроскоп, целая плеяда микроскопистов открывает тонкое строение растений и клеток животных. В этот период следует отметить некоторые труды следующих ученых:

1. Р. Гук (английский естествоиспытатель) описал некоторые растительные ткани и отметил их клеточное строение (1665).

2. М. Мальпиги (итальянский биолог и врач) изучал микроструктуру листьев, стеблей и корней и обнаружил сосудисто-волокнистые пучки, указал на их непрерывность в теле растения. У животных он описал выделительную систему насекомых (Мальпигиевы сосуды).

3. Н. Грю (английский ботаник), работавший почти одновременно с Мальпиги, установил понятие ткань.

4. У. Гарвей (английский врач, один из основоположников научной физиологии) в 1628 году выпустил труд «Анатомические исследования о движении сердца и крови у животных». В нем он доказал наличие кровообращения, описал большой и малый круги кровообращения.

5. А. Левенгук (голландский микроскопист) сконструировал свой микроскоп и обнаружил простейших, форменные элементы крови (эритроциты), сперматозоиды (в 1677 г.), изучал анатомию глаза, нервов, зубов. Он оставил после себя труд жизни «Микроскопические животные»

6. Дж. Рей (английский естествоиспытатель) в своем труде «История растений» (1686) описал множество растений, изучал их физиологию, классифицировал растительный мир, разделив его на две обширные группы: 1) несовершенные растения (грибы, мхи, лишайники, хвощи, папаротники и водоросли); 2) совершенные растения (их он тоже разделил на 2 группы: травы и деревья). Кроме того, Дж. Рей много работал в области классификации животных.

В XVIII веке в науку начинают проникать идеи о всеобщей связи явлений, изменяемости природы, эволюции органического мира. К этому времени был накоплен обширный фактический материал, явившийся основой важных теоретических обобщений. Однако в естествознании еще господствовали метафизические воззрения.

Главным достижением этого времени является создание системы классификации животных и растений. Здесь можно отметить работы шведского ученого К. Линнея (1707-1778), предложившего бинарную номенклатуру. Однако, оставаясь убежденным метафизиком и креационистом, Линней считал, что виды являются совершенно постоянными и новые виды не возникают. В боле поздних своих работах он уже допускал, что новые виды могут возникать путем гибридизации, а в его трудах прослеживается мысль об изменяемости мира растений и животных.

Французский натуралист Бюффон Жорж Луи Леклерк (1707-1788) в своих работах указывал на изменяющее влияние климата, пищи и продолжительности времени на комбинации и изменение признаков организмов. Он полагал, что по мере изменения климата на Земле высокоорганизованные животные перерождались в менее совершенные формы. Особую роль в изменении видов он приписывал гибридизации.