Біологія і її місце серед інших наук
Біологія і її місце серед інших наук
Спостерігаючи природу, людина здавна ділив її на світ неживої (неорганічний) і світ живої (органічний). Цей останній представлений колосальним різноманітністю організмів - тварин, рослин, мікроорганізмів. Одні з них відносно прості, інші мають складне будова, але всі вони якісно відрізняються від тіл неживої природи. Живі істоти живляться, дихають, ростуть, розвиваються, їм властива подразливість, здатність відтворювати потомство, спадковість, мінливість. У всьому цьому і проявляється життя.
Що ж таке життя? Щоб дати про неї дійсне і вичерпне уявлення, потрібно простежити всі форми її прояву від найнижчої до найвищої. Прояви життя у мікробів, рослин, тварин надзвичайно різноманітні. Що ж об'єднує між собою всі організми і що відрізняє навіть найпростіші з них від тел неживої природи? Живі істоти завжди містять в своєму тілі складні хімічні сполуки - білкові тіла, що є основою життя, а також нуклеїнові кислоти, вуглеводи, жири і жироподібні речовини. Організми весь час поглинають із зовнішнього середовища певні речовини і виділяють зі свого тіла інші; при цьому хімічні складові частини їх тіла безперервно самообновляющиеся. У цьому обміні речовин між організмом і середовищем полягає основне властивість життя.
Щоб пізнати життя. потрібно вивчити всі її конкретні форми і прояви. Різноманіття живих істот і форм прояву життя викликало необхідність поділити біологію на ряд спеціальних областей. Органічна природа ділиться на дві природні групи, що володіють якісним своєрідністю, - світ тварин і світ рослин. Відповідно до цього біологію ділять на два основні розділи - зоологію і ботаніку.
Екологія
досліджує світ тварин
ботаніка
вивчає рослинний світ
Зараз відомо понад мільйон різних видів ссавців, птахів, риб, комах, черв'яків і інших тварин. Екологія класифікує їх, об'єднуючи в родинні групи, і всебічно вивчає як окремі види, так і весь тваринний світ в цілому.
До завдань ботаніки входить класифікація і всебічне вивчення окремих видів і всього світу рослин в цілому. Останній налічує більше 300 000 видів рослин.
Нижчі мікроскопічно малі живі істоти рослинної і тваринної природи умовно виділяються в світ мікробів. До мікробам зараховують вірусів, бактерій, мікроскопічно малі види грибів і найпростіших одноклітинних тварин. Мікроби грають величезну роль в житті природи і мають велике значення в медицині. Вони є об'єктом вивчення особливого розділу біології - мікробіології.
Перераховані розділи біології охоплюють весь різноманітний світ живих істот - від найбільш примітивних доклітинних форм до високоорганізованих вищих рослин і тварин.
Для вичерпного пізнання живих істот необхідно досліджувати всі сторони і прояви життя. Потрібно вивчити будову тіла і органів, що відбуваються в них процеси, з'ясувати хімічний склад і перетворення речовин в організмах, встановити походження і закономірності розвитку живих істот. Накопичення фактичних знань з цих питань призвело до розчленування біології на ряд приватних наук або дисциплін (лат. Disciplina - вчення, порядок), що вивчають різні прояви єдиного життєвого процесу.- Морфологічні дисципліни вивчають форму і будову живих істот. Анатомія розглядає будову тіла і органів. Мікроскопічна структура органів і тканин тварин вивчається спеціальної дисципліною - гістологією.
- Фізіологічні дисципліни досліджують функції, т. Е. Процеси життєдіяльності. Наприклад, фізіологія тварин з'ясовує сутність процесів, що відбуваються в органах травлення, дихання, виділення, вивчає кровообіг і нервову діяльність тварин.
- Біохімія описує хімічні процеси в організмах - синтез і розпад білків, обмін вуглеводів, жирів і інших з'єднань.
- Біофізика вивчає фізичні процеси в живих системах і вплив фізичних факторів на організми.
- Вчення про онтогенезі з'ясовує закономірності індивідуального розвитку. Важливою частиною цього вчення є ембріологія - наука про розвиток зародків.
- Еволюційне вчення встановлює закономірності виникнення та історичного розвитку життя. Життя на землі розвивалася від простого до складного, від нижчого до вищого. Еволюційне вчення дозволяє зрозуміти, як виникли складні і досконалі форми життя.
- З еволюційним вченням тісно пов'язана палеонтологія - дисципліна, що вивчає тваринний і рослинний світ минулих геологічних епох.
- Екологія - дисципліна, спеціально вивчає проблему взаємозв'язків організмів із зовнішнім середовищем.
- Біогеографія - дисципліна, що вивчає поширення видів тварин і рослин на землі.
Наведений перелік біологічних дисциплін не вичерпує їх. У міру накопичення знань з'являються все нові дисципліни. Кожна з них має свої завдання і використовує свої методи дослідження. Однак всі вони тісно пов'язані між собою, так як вивчають різні сторони одного явища - життя. Наприклад, вивчаючи мозок, морфолог описує його будова, фізіолог встановлює відбуваються в ньому процеси, ембріолог з'ясовує, як розвивається цей орган у зародка, дарвініст прагне пояснити, як формувався мозок в процесі еволюції тваринного світу.
Взаємозв'язку біології з медициною підтверджуються всім ходом розвитку науки. Кожне принципово важливе досягнення біології справляло значний вплив на розвиток медицини. Коли біолог-мікроскопісту Антоніо Левенгук (1661-1730), розглядаючи під мікроскопом краплю болотної води, знайшов в ньому найдрібніші живі істоти, могло здаватися, що це чисто біологічне відкриття не має значення для медицини. Однак подальші дослідження привели до відкриття хвороботворних мікробів, що докорінно змінило уявлення про причини інфекційних хвороб.
Біологічна проблема можливості самозародження життя з давніх часів була предметом запеклих суперечок серед біологів. Досліди Франческо Реді (1626-1698) на комах і Луї Пастера (1822-1895) на бактеріях вирішили цю суперечку. Була доведена неможливість самовільного зародження життя, навіть в таких здавалося б найпростіших її формах, як бактерії. Це послужило стимулом для вирішення важливих проблем хірургії. До середини минулого століття хірургічні операції зазвичай приводили до нагноєння ран. Спираючись на досліди Пастера, хірург Дж. Лістер (1827-1912) прийшов до висновку, що гноєродниє бактерії не можуть спонтанно виникати в ранах і, отже, заносяться в них хірургічними інструментами і матеріалами. Це дозволило йому розробити методи антисептики, що попереджають зараження рани і забезпечують швидке загоєння без післяопераційних ускладнень.
У 1839 р зоолог Т. Шванн (1810-1882) сформулював одну з основних біологічних закономірностей - теорію клітинної будови організмів. Клітинна теорія справила величезний вплив на медицину. Спираючись на це біологічне узагальнення, Р. Вірхов (1821 - 1902) поставив на наукову основу вчення про хвороби. Спростувавши пануюче в той час уявлення, згідно з яким в основі хвороб лежить тільки зміна складу рідин організму (крові, лімфи, жовчі), він довів велике значення змін, що відбуваються в клітинах і тканинах. Цим було закладено основи найважливішого розділу сучасної медицини - патологічної анатомії.
Великий український вчений зоолог-еволюціоніст І. І. Мечников (1845- 1916), вивчаючи внутрішньоклітинне травлення у безхребетних тварин, виявив в їх тілі амебовідние клітини - фагоцити (грец. Phagos - пожирає, cytos - клітина), здатні захоплювати і пожирати бактерій. Це відкриття дозволило І. І. Мечникову пояснити найважливіші механізми, що лежать в основі несприйнятливості до хвороб - імунітету, і стало однією з основ нової науки - імунології.
В кінці позаминулого століття український ботанік Д. І. Іванівський (1864-1920) довів, що одна з хвороб рослин - мозаїчна хвороба тютюну - викликається збудником в багато разів дрібнішим, ніж бактерії. Збудник, який проникав через найдрібніші пори фільтрів, що затримують всіх бактерій, був названий вірусом, що фільтрується. В подальшому було доведено, що віруси викликають багато заразні хвороби людини (грип, віспа, поліомієліт та ін.), І вірусологія придбала важливе значення для медицини. Ці приклади наочно доводять величезний вплив теоретичної біології на медицину.
Дисципліни, які вивчають організм людини, прийнято називати медико-біологічними. До них відносяться: нормальна анатомія людини, гістологія, ембріологія, фізіологія, біохімія і біофізика людського організму. До медико-біологічних дисциплін відносяться також науки, що вивчають збудників хвороб людини: медична мікробіологія і медична паразитологія.
Отже, різні біологічні дисципліни вивчають будову, життєві функції і розвиток різноманітних живих істот. На матеріалі цих приватних наук будується узагальнююча наука - загальна біологія. На відміну від приватних біологічних дисциплін вона вивчає те спільне, що властиво всім живим істотам: вірусам, бактеріям, рослинам, тваринам і людині. Загальна біологія розглядає основні властивості і прояви життя, загальні закономірності індивідуального розвитку і історичного розвитку життя на Землі.
Для майбутнього медика важливі такі розділи біології:- Загальна біологія
- вчення про загальні властивості життя
- вчення про індивідуальний розвиток організмів
- вчення про еволюцію органічного світу
- загальна генетика - вчення про загальні закономірності спадковості і мінливості організмів
- Основи зоології, що включають типи тваринного світу і тварин, які є збудниками і переносниками збудників захворювань людини
- Основи ботаніки - типи вірусів, бактерій, грибів, які є збудниками захворювань людини.