Біологія – це наука про живу природу. Історія біології. Відомі вчені-біологи

Біологія — це наука про живу природу, яка є галуззю однієї з природничих наук. Вона фокусується на вивченні живих організмів всіх типів, незважаючи на їх величину. Наука займається будь-якими формами життя і досліджує структуру, поведінку, ріст, походження і відтворення.

Визначення терміна

Біологія – це наука, яка зачіпає всі фізико-хімічні аспекти життя. Назва науки походить від грецьких слів βίος (біос) – життя і λόγος (логос) – вчення. Предмети вивчення біології варіюються від дослідження молекулярних механізмів у клітинах до класифікації та моделей поведінки організмів, розвитку видів та взаємодії між екосистемами.

Дисципліни біології з вузькою спеціалізацією

Існує дев’ять основних дисциплін, створених для зручності вивчення біології. Це науки, що тісно взаємопов’язані один з одним.

Наука	Предмет вивчення
Біохімія	Знання про матеріальні речовин, що становлять життєві форми
Ботаніка	Рослини, у тому числі агрокультури
Клітинна біологія	Клітини живих істот
Екологія	Вплив і взаємодію організмів з навколишнім середовищем
Еволюційна біологія	Походження і різноманітність форм життя
Генетика	Спадковість
Молекулярна біологія	Молекули
Фізіологія	Функції організмів і їх частин
Зоологія	Тварини, в тому числі їх поведінку.

Кожну з наук можна розділити на спеціалізації і області дослідження. Вивчення одного конкретного виду живої істоти також отримали окремі назви, наприклад, риби – іхтіологія, птиці – орнітологія, мікроорганізми – мікробіологія.

Основні концепції біології

Всі дисципліни біології можна об’єднати за допомогою п’яти основних понять про живих істот.

Клітинна теорія. Поділяється ще на три тези: клітина – це основна одиниця життя, все живе складається з клітин і всі вони виникають з раніше існуючих.

Енергія. Живі істоти вимагають енергію, вона необхідна їм для підтримки життєдіяльності.

Спадковість. Існуючі форми життя мають ДНК, в якій закодована вся генетична інформація.

Гомеостаз. Це фізичні процеси, що дозволяють зберегти збалансовану рівновагу між організмом і зовнішнім середовищем.

Еволюція. Це одна з головних концепцій біології, що припускає зміну організмів з часом. Вона є причиною біологічного різноманіття.

Взаємодія з іншими науками

Поглиблене вивчення біології неможливо без її взаємодії з іншими сферами знань. Математика, проектування і соціальні науки допомагають охопити всі аспекти у вивченні життя. Нижче кілька прикладів таких наук.

Біофізика відіграє важливу роль у розумінні механіки біології. Це наукова сфера діяльності, де задіяні вчені з багатьох галузей наук (математики, хімії, фізики, матеріалознавства). Вона допомагає зрозуміти дію складних систем організму: мозку, кровообігу, імунної системи та інших.

Астробиология. Згідно НАСА – це наука, що досліджує розвиток життя у всесвіті, включаючи пошук позаземного життя.

Біогеографія вивчає розселення життєвих форм, його причини та еволюцію видів.

Биоматематика передбачає створення математичних моделей для кращого розуміння закономірностей у світі біології.

Біоінженерія — це застосування технічних принципів аналізу і проектування в біології і навпаки. Результатами роботи є, наприклад, нові медичні технології візуалізації, портативні діагностичні пристрої, різні імплантати і протези.

Биосоциология вивчає вплив взаємодіючих соціальних і біологічних факторів на поведінку людини.

Історичні відомості

Історія біології має дуже глибокі коріння. Ще древні люди вивчали тварин, на яких полювали; знали, де знайти рослини, які використовували в їжу. Винаходи в медицині і сільському господарстві були великими досягненнями ранніх цивілізацій Месопотамії, Китаю і Єгипту.

Пізніше з’являються перші вчені-біологи. Аристотель вважається першим, хто займався зоологією з наукової точки зору. У 300 році до н.е. його учень Теофраст написав ботанічний текст про життєвому циклі, структурі і використанні рослин. Римський лікар Гален використовував свій медичний досвід для надання невідкладної допомоги гладиаторам на арені, а після писав деталізовані тексти про хірургічних процедурах.

У часи Відродження при розкриттях тіла був Леонардо да Вінчі. На основі побаченого, він малював докладні анатомічні малюнки, які і сьогодні вважаються чудовими.

Після винаходу друкарського верстата з’являється перша ілюстрована книга з біології. Це ботанічний текст, написаний німецьким ботаніком Леонардом Фучем в 1542 році.

Новий світ для вчених відкриває винахід мікроскопа. У 1665 році Роберт Гук використовує дуже просто сконструйований мікроскоп, щоб досліджувати тонкий зріз пробки. Він відкриває окремі прямокутні одиниці, названі ним клітинами. У XVII столітті англійський лікар Вільям Харві першим описує повне рух крові по людському тілу – кровообіг.

Наука в XX і XXI століттях

Ці сторіччя стануть відомі як початок «біологічної революції». Відкриття і дослідження в 1953 році структури ДНК дозволить розширити області вивчення біології. Зміниться медицина, завдяки розробці принципово нових методів лікування, адаптованих до генетичного коду пацієнта. Виникне синтез біології і технологій, що відіб’ється на хірургічних операціях і можливості протезування.

Економіка стає все більш залежною від раціонального управління екологічними ресурсами, балансуючи між потребами людини і необхідністю відновлення запасів. Ми намагаємося знайти способи для виробництва достатньої кількості продовольства для порятунку зникаючих або відновлення вже зниклих видів. У сучасній біології ще безліч цілей і нових можливостей.

Відомі вчені-біологи і їх відкриття

Дослідники з університетів, наукових центрів і лабораторій по всьому світу протягом багатьох років вивчають мільйони зразків. Вони оцінюють отримані результати, а на підставі зроблених висновків продовжують дослідження, сподіваючись знайти ключ до таємниць людського тіла. Це може бути як ліки від раку, так і засіб для продовження життя.

В історії біології серед видатних вчених:

Аристотель. Був першим, хто відкрив спорідненість видів і впорядкував їх, спираючись на цю інформацію.

Гален. Відомий застосуванням медичних експериментів. Справив великий вплив на розвиток багатьох галузей медицини: анатомії, патології, неврології і фізіології.

Антоні ван Левенгук – «батько» мікробіології. Зробив революцію в техніці винаходу потужних лінз. Серед його відкриттів: бактерії, вакуолі клітин і поперечно-смугастий малюнок м’язових волокон.

Роберт Гук. Відомий відкриттям клітини. Завдяки йому ми знаємо, що клітини – це будівельні блоки усього життя.

Карл Лінней. Засновник сучасної таксономії. Він придумав систему присвоєння імен, ранжирування і класифікації організмів, яку використовують сьогодні. Завдяки вивченню великої колекції зразків, Лінней винайшов спосіб групування і позначення видів. Він розділив всі живі істоти на три царства: тварин, рослин і мінералів, подразделяя їх на класи, потім підкласи і види.

Чарльз Дарвін. Відомий теорією еволюції. Він встановив, що всі види житті з’явилися з часом від одного спільного предка, а нові види існують завдяки процесу природного відбору.

Грегор Мендель. Основоположник сучасної генетики. Вчений використовував горох, щоб виявити і продемонструвати закони генетичного успадкування, ввів термін домінантних і рецесивних генів.

Альфред Рассел Уоллес. Відомий лінією Уоллеса – географічна риса, що позначає перехідну зону між фаунами Азії та Австралії. Також вивчав теорію еволюції.

Френсіс Крік і Джеймс Вотсон. Відомі виявленням структури ДНК, отримали медичну Нобелівську премію з цим відкриттям. Їх модель подвійної спіралі пояснює, як повторюється ДНК і як передається і кодується спадкова інформація.

Кейт Кемпбелл і Ян Уилмут. Перші вчені, які клонували ссавець. Пара створила клон овечки Доллі, використовуючи клітку дорослої вівці і процес перенесення ядра.