какой метод биологических исследований самый древний

Самый древний метод биологических исследований

Вы будете перенаправлены на Автор24

Метод исследований – это специфический путь изучения окружающей действительности, при реализации которого можно решить научную задачу, обосновать проблему.

Научный метод исследования – это совокупность специализированных приемов и операций, которые позволяют выстроить систему научных знаний.

Изначальные методы исследования в биологии

Самым старым методом исследования в биологии является описательный метод и лежащее в его основе наблюдение. Этот метод широко применялся еще древними учеными, которые пытались собрать как можно больше фактического материала и описать его во всех ипостасях. Такой метод применяется и в настоящее время.

Существует также ряд других старых методов, которые имеют универсальный смысл для всех ветвей биологической науки. К ним относят:

Готовые работы на аналогичную тему

Современные методы биологических исследований

Все вышеописанные методы, легли в основу развития современных методов биологических исследований. Поскольку методы описания и наблюдения являются наиболее древними, они предполагают анализ конкретных биологических фактов и явлений. Сегодня этот метод используется в ботанике, экологии, зоологии, генетике. Метод реализуется с применением оптической аппаратуры: световых микроскопов, увеличительных приборов.

Эксперимент в современном мире открыл возможности изолированного использования свойств живых организмов, многократно воспроизводя изучаемую ситуацию, если возникает такая необходимость.

Сравнительный метод в биологии применяют в эмбриологии и анатомии, а также им широко пользуется палеонтология. Сравнительный метод, как один из наиболее древних методов лег в основу такой науки как систематика. Она позволяет установить закономерности эволюционного развития видов, а также основные закономерности возникновения и развития всего многообразия форм жизни на Земле.

Актуальным современным методом исследования можно называть моделирование, которое позволяет в лабораторных условиях воспроизвести в лабораторных условиях процессы, которые невозможно наблюдать в природе.

Сегодня все чаще применяют метод компьютерного моделирования. Это дает возможность прогнозировать последствия природных и техногенных катастроф, направление смены экосистем, воздействие новых лекарственных препаратов на организм человека и т. д.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что наиболее древним методом биологических исследований называют наблюдение и описание, поскольку они изначально не требовали использования специальных приспособлений и сложной организации, но при этом давали возможность получить весьма исчерпывающий перечень сведений о природе возникновения и развития органического мира.

Источник

Биология. Методы и этапы развития биологии. Обмен веществ

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Биология. Введение в биологию

1. Биология. Современная классификация биологических наук

2. Науки общебиологического направления

3. Связь биологии с другими науками

1. Биология — наука о жизни. Она изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и разви­тия. Предметом изучения биологии являются:

Термин “биология”, предложенный в 1802 г. Ж.Б. Ламарком,

происходит от двух греческих слов: bios — жизнь и logos — нау­ка. Вместе с астрономией, физикой, химией, геологией и дру­гими науками, изучающими природу, биология относится к числу естественных наук. В общей системе знаний об окру­жающем мире другую группу наук составляют социальные, или гуманитарные (лат. humanitas — человеческая природа), науки, изучающие закономерности развития человеческого общества.

Современная биология представляет собой систему наук о жи­вой природе. Общие закономерности развития живой приро­ды, раскрывающие сущность жизни, ее формы и развитие, рассматривает общая биология. Соответственно объектам изуче­ния — животным, растениям, вирусам – существуют спеииальные науки, изучающие каждую из названных групп организмов:

В свою очередь, эти науки имеют разделы в зависимости от охватываемых ими объектов. Так, ботаническими науками

К зоологическим наукам относятся:

К морфологическим наукам относятся:

2. Многие общебиологические закономерности являются предме­том изучения:

Цитология — наука о клетке. Благодаря применению элек­тронного микроскопа, новейших химических и физических методов исследования современная цитология изучает строе­ние и жизнедеятельность клетки не только на микроскопиче­ском, но и на субмикроскопическом, молекулярном, уровне.

Эмбриология изучает закономерности индивидуальности разви­тия организмов, развитие зародыша.

Геронтология — учение о старении организмов и борьбе за долго­летие.

Генетика — наука о закономерностях изменчивости и наследст­венности. Она является теоретической базой селекции микро­организмов, культурных растений и домашних животных. Исследование взаимодействия между организмами и окружающей их средой, обусловливающего выживание, развитие и размно­жение организмов, входит в задачу экологии. К экологическим наукам относятся:

• биоценология и биогеоценология, изучающие биоценозы, т. е. ус­тойчивые взаимообусловленные сообщества организмов и взаимоотношения биоценозов с окружающей их неживой при­родой;

• биогеография, выясняющая пути распространения организмов по земной поверхности;

• паразитология, которая изучает паразитические организмы, пути их циркуляции в природе и разрабатывает способы борь­бы и ликвидации возбудителей паразитарных болезней челове­ка, домашних животных и культурных растений. Палеонтология изучает вымершие организмы, ископаемые ос­танки прежней жизни.

Дарвинизм, или эволюционное учение, рассматривает общие закономерности исторического развития органического мира. Антропология — наука о происхождении человека и его рас. Пра­вильное понимание биологической эволюции человека невоз­можно без учета закономерностей развития человеческого об­щества, поэтому антропология является не только биологиче­ской, но и социальной наукой.

3. Биологические науки представляют собой теоретическую основу медицины, агрономии, животноводства, а также всех тех отрас­лей производства, которые связаны с живыми организмами. Все биологические науки в той или иной мере являются базой для теоретической или практической медииины. например:

Во всех теоретических и практических медицинских науках используются общебиологические закономерности.

Методы биологических наук

1. Основные методы биологии

2. История развития биологии до XVIII в.

1. Основными частными методами в биологии являются:

Для того чтобы выяснить сущность явлений, необходимо пре­жде всего собрать фактический материал и описать его. Соби­рание и описание фактов были главным приемом исследования в ранний период развития биологии, который, однако, не утра­тил своего значения.

Еще в XVIII в. получил распространение сравнительный метод, позволяющий путем сопоставления изучать сходство и разли­чие организмов и их частей. На принципах этого метода была основана систематика и сделано одно из крупнейших обобще­ний — создана клеточная теория. Сравнительный метод пере­рос в исторический, но также не утратил своего значения. Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. Утверждением в биологии исторического метода наука обязана Ч. Дарвину.

Экспериментальный метод исследования явлений природы свя­зан с активным воздействием на них путем постановки опытов (экспериментов) в точно учитываемых условиях и путем изме­нения течения процессов в нужном исследователю направлении. Этот метод позволяет изучать явления изолированно и доби­ваться повторяемости их при воспроизведении тех же условий. Эксперимент обеспечивает не только более глубокое по срав­нению с другими методами проникновение в сущность явле­ний, но и непосредственное овладение ими. Высшей формой эксперимента является моделирование изучае­мых процессов. Блестящий экспериментатор И.П. Павлов го­ворил: “Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что он хочет”.

Комплексное использование различных методов позволяет наиболее полно познать явления и объекты природы. Проис­ходящее в настоящее время сближение биологии с химией, физикой, математикой и кибернетикой, использование их ме­тодов для решения биологических задач оказались весьма пло­дотворными.

2. Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек. Живые организмы доставляли ему пи­щу, материал для одежды и жилища. Уже в то время появилась необходимость знать свойства растений и животных, места их обитания и произрастания, сроки созревания плодов и семян, особенности поведения животных.

Так постепенно не из праздной любознательности, а вследст­вие насущных повседневных потребностей накапливались све­дения о живых организмах. Приручение животных и начало возделывания растений потребовали более глубоких сведений о живых организмах.

Первоначально накапливавшийся опыт передавался устно от одного поколения другому. Появление письменности способ­ствовало лучшему сохранению и передаче знаний. Информация становилась полней и богаче. Однако длительное время вследствие низкого уровня развития общественного производства биологической науки еще не существовало. Значительный фактический материал о живых организмах был собран великим врачом Греции Гиппократом (460-377 гг. до н. э.). Ему принадлежат первые сведения о строении животных и человека, описание костей, мышц, сухожилий, головного и спин­ного мозга. Гиппократ учил: “Необходимо, чтобы каждый врач понимал природу”.

Естествознание и философия античного мира в наиболее кон­центрированном виде представлены в трудах Аристотеля (384— 322 гг. до н. э.), который:

• описал более 500 видов животных и сделал первую попытку их классификации;

• интересовался строением и образом жизни растений и животных;

• заложил основы зоологии;

• оказал огромное влияние на дальнейшее развитие естествозна­ния и философии. Работы Аристотеля в области изучения и систематизации знаний о растениях продолжил Теофраст (372—287 гг. до н. э.). Его называют “отцом ботаники”. Расширением знаний о строении человеческого тела античная наука обязана римскому врачу Галену (139—200), производив­шему вскрытие обезьян и свиней. Труды его оказывали влияние на естествознание и медицину в течение ряда веков. Римский поэт и философ Тит Лукреций Кар, живший в I в. до н. э., в по­эме “О природе вещей” выступил против религии и высказал мысль о естественном возникновении и развитии жизни. Во времена средневековья утвердилось господство Церкви с ее мистикой и реакционной идеологией. Наука переживала упа­док, стала, по выражению К. Маркса, “служанкой богословия”. Церковь канонизировала и объявила незыблемой истиной сочи­нения Аристотеля, Галена, во многом исказив их. Утверждалось, что в естествознании все проблемы уже решены учеными древно­сти, поэтому в изучении живой природы нет необходимости. “Мудрость мира — есть безумие перед богом”, — поучала Цер­ковь. Библия была объявлена книгой “божественного открове­ния”. Все объяснения явлений природы не должны были проти­воречить ни Библии, ни сочинениям древних. Церковь жестоко карала всех прогрессивных мыслителей и исследователей, по­этому накопление знаний в эпоху средневековья шло очень медленно. Важным рубежом в развитии науки являлась эпоха Возрожде­ния (XIV—XVI вв.). С этим периодом связано зарождение ново­го общественного класса — буржуазии. Развивающиеся произ­водственные силы требовали конкретных знаний. Это привело к обособлению ряда наук о природе. В XV—XVIII вв. выделились и интенсивно развивались следующие науки:

Однако развивающемуся естествознанию нужно было еще от­стаивать свои права на существование, вести жестокую борьбу с Церковью. Еще продолжали пылать костры инквизиции. Ми­гель Сереет (1511—1553), открывший малый круг кровообра­щения, был объявлен еретиком и сожжен на костре. Характерной чертой естествознания того времени было изоли­рованное изучение объектов природы. “Надо было исследовать

предметы, прежде чем можно было приступить к исследова­нию процессов”, — писал Ф. Энгельс. Изолированное изучение объектов природы порождало представления о ее неизменно­сти, в том числе неизменности видов. “Видов столько, сколько их создал творец”, — считал К. Линней. “Но что особенно ха­рактеризует рассматриваемый период, так это выработка свое­образного общего мировоззрения, центром которого является представление об абсолютной неизменяемости природы”, — писал Ф. Энгельс. Этот период в развитии естествознания он называл метафизическим.

Однако, как указывает Ф. Энгельс, уже тогда в метафизиче­ских представлениях начинают возникать первые бреши. В 1755 г. появилась “Всеобщая естественная история и теория неба” И. Канта (1724—1804), в которой он развил гипотезу о естественном происхождении Земли. Через 50 лет эта гипотеза получила математическое обоснование в работе П. С. Лапласа (1749-1827).

В борьбе с идеалистическими представлениями большую поло­жительную роль сыграли французские материалисты XVIII в. — Ж. Ламетри (1709-1751), Д. Дидро (1713-1784) и др.

Вопрос 3. Этапы развития биологии

1. Развитие биологии после XVIII в.

2. Современный этап развития биологии

1. В период быстрого развития промышленности и роста городов, потребовавшего резкого увеличения продуктов сельскохозяйст­венного производства, возникла необходимость в научном веде­нии земледелия, раскрытии закономерностей жизнедеятельности организмов, изучении истории их развития. Для решения этих задач нужен был новый подход к изучению природы. В науку на­чинают проникать идеи о всеобщей связи явлений, изменяе­мости природы, эволюции органического мира. Академик Российской академии наук КФ. Вольф (1733-1794), исследуя зародышевое развитие животных, выяснил, что инди­видуальное развитие связано с новообразованием и преобразо­ванием частей эмбриона. По словам Ф. Энгельса, Вольф произ­вел в 1759 г. первое нападение на теорию постоянства видов. В 1809 г. Ж.Б. Ламарк (1744—1829) выступил с первой теорией эволюции. Однако фактического материала для обоснования теории эволюции еще было недостаточно. Ламарку не удалось открыть основные закономерности развития органического мира, и его теория не была признана современниками. В первой половине XIX в. возникли новые науки:

• сравнительная анатомия животных и растений;

Знания, накопленные естествознанием в первой половине XIX в., явились прочной основой для эволюционной теории Ч.Дарвина. Его труд “Происхождение видов” (1859) знаменовал собой переломный момент в развитии биологии: с него нача­лась новая эпоха в истории естествознания.

Вокруг учения Дарвина возникает ожесточенная идеологиче­ская борьба, но идея эволюционного развития быстро завое­вывает всеобщее признание. Вторая половина XIX в. характе­ризуется плодотворным проникновением идей дарвинизма во все области биологии.

2. Для биологии XX в. характерны два процесса:

• во-первых, вследствие накопления огромного фактического материала прежние единые науки начинают распадаться на от­дельные отрасли. Так, из зоологии выделились энтомология, гельминтология, протозоология и многие другие отрасли, из физиологии — эндокринология, физиология высшей нервной деятельности и т. д.;

• во-вторых, намечается тенденция к сближению биологии с дру­гими науками, возникают:

Во второй половине XX века в связи с бурным развитием тех­ники и новейшими достижениями в ряде областей естество­знания возникли такие науки, как:

Область современного естествознания — молекулярная биология. Используя теоретические основы и экспериментальные методы химии и молекулярной физики, она дает возможность иссле­довать биологические системы на молекулярном уровне.

Бионика изучает функции и строение организмов с целью ис­пользования тех же принципов при создании новой техники. Появление радиобиологии — учения о действии ионизирующих из­лучений на живые организмы — связано с открытием биологиче­ского действия рентгеновских и гамма-лучей, особенно после обнаружения природных источников радиоактивности и соз­дания искусственных источников ионизирующих излучений.

Космическая биология изучает влияние факторов космического полёта (ускорение, вибрация, невесомость, измененная газовая среда, ограниченная подвижность и полная изоляция в замкну­тых герметичных объёмах и др.) и космического пространства (вакуум, радиация, уменьшенная напряжённость магнитного поля и др.). Исследования ведутся как в лабораторных экспери­ментах, в той или иной мере воспроизводящих влияние отдель­ных факторов космического полёта и космического пространст­ва, так и в лётных, в ходе которых можно изучить влияние на живой организм комплекса необычных факторов внешней среды. В решении вопросов сегодняшнего дня вместе с биологами принимают участие математики, кибернетики, физики, химики и специалисты в других областях естествознания.

Роль биологии в системе медицинского образования

1. Связь биологии с медициной. Учение Л. Пастера

2. Филогенетический принцип

3. Роль генетики в медицине

Исследования Л. Пастера (1822-1895), доказавшие невозмож­ность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях, открытие того, что гниение и брожение вызываются микроорганизмами, произвели переворот в медицине и обес­печили развитие хирургии.

В практику были введены сначала антисептика (предупрежде­ние заражения раны посредством химических веществ), а затем асептика (предупреждение загрязнения путем стерилизации предметов, соприкасающихся с раной). Это же открытие по­служило стимулом к поискам возбудителей заразных болезней, а с обнаружением их связаны разработка профилактики и ра­ционального лечения инфекционных болезней. Открытие клетки и изучение микроскопического строения ор­ганизмов позволили глубже понять причины возникновения болезненного процесса, способствовали разработке методов диагностики и лечения.

Что касается физиологических и биохимических закономерно­стей, то изучение И.И. Мечниковым процессов пищеварения у низших многоклеточных организмов способствовало объясне­нию явлений иммунитета. Его исследования по межвидовой борьбе среди микроорганизмов привели к открытию антибио­тиков, используемых для лечения многих болезней.

2. Человек выделился из животного мира. Структура и функции человеческого организма, в том числе защитные механизмы, — результат длительных эволюционных преобразований предше­ствующих форм. В основе патологических процессов также лежат общебиологические закономерности. Необходимой пред­посылкой для понимания сущности патологического процесса является знание биологии.

Филогенетический принцип, учитывающий эволюцию органи­ческого мира, помогает определить:

• правильный подход к созданию живых моделей для изучения заразных и незаразных болезней и для испытания новых ле­карственных препаратов;

• правильное решение при выборе тканей для заместительной трансплантации;

• происхождение аномалий и уродств;

• наиболее рациональные пути реконструкции органа и т. д.

3. Большое число болезней имеет наследственную природу. Про­филактика и лечение их требуют знания генетики. Ненаследст­венные болезни протекают неодинаково, а их лечение прово­дится в зависимости от генетической конституции человека, чего не может не учитывать врач.

Многие врожденные аномалии возникают вследствие воздей­ствия неблагоприятных условий среды. Предупредить их — за­дача врача, вооруженного знаниями биологии развития орга­низмов. Здоровье людей в большой мере зависит от среды, в частности от той, которую создает человечество. Знание биологических закономерностей необходимо:

• для научно обоснованного отношения к природе;

• охраны и использования ее ресурсов, в том числе с целью ле­чения и профилактики заболеваний.

Как уже говорилось, причиной многих болезней человека яв­ляются живые организмы, поэтому для понимания патогенеза (механизма возникновения и развития болезни) и закономер­ностей эпидемического процесса (т. е. распространения заразных болезней) необходимо изучение болезнетворных организмов.

Обмен веществ и энергии

1. К числу закономерностей, совокупность которых характеризует жизнь, относятся:

Перечисленные закономерности обусловливают основные атри­буты жизни:

2. Характеризуя явление жизни, Ф. Энгельс писал: “Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка”.

Обмен веществ может иметь место и между телами неживой природы. Однако обмен веществ как свойство живого качест­венно отличается от обменных процессов в неживых телах. Го­рящий кусок угля находится в состоянии обмена с окружающей природой: кислород включается в химическую реакцию и вы­деляется углекислый газ. Образование ржавчины на поверхно­сти железного предмета — следствие обмена со средой. Но в результате этих процессов неживые тела перестают быть тем, чем они были.

Для тел живой природы, наоборот, обмен с окружающей сре­дой — условие их существования. В живых организмах обмен веществ приводит к восстановлению разрушенных компонен­тов, замене их новыми, подобными им, т. е. к самообновлению и самовоспроизведению, построению тела живого организма за счет усвоения веществ из окружающей среды. Организмы существуют как открытые системы. Через каждый организм идут непрерывные потоки вещества и энергии. Осу­ществление этих процессов обусловлено свойствами белков, особенно их каталитической активностью.

3. Благодаря тому, что организмы — открытые системы, они на­ходятся в единстве со средой, а физические, химические и био­логические свойства окружающей среды обусловливают осуще­ствление всех процессов жизнедеятельности.

Каждый вид организмов приспособлен к обитанию лишь в опре­деленных условиях, в которых происходило его развитие и к которым он приспособился:

• одни виды обитают только в воде;

• одни — лишь в полярных широтах;

• другие — в экваториальном поясе;

• различные организмы приспособлены к обитанию в степях, пустынях, лесах, глубинах океанов или на вершинах гор;

• для некоторых средой обитания служат другие организмы (их кишечник, мышцы, кровь и т. д.).

Не только организмы зависят от среды, но и окружающая сре­да изменяется в результате жизнедеятельности организмов.

4. Первобытный облик нашей планеты значительно изменился под воздействием организмов: она приобрела атмосферу со свободным кислородом и почвенный покров. Из свободного кислорода образовался озон, препятствующий проникновению ультрафиолетового излучения к поверхности Земли. Так воз­ник “озоновый экран”, обеспечивающий существование жизни на поверхности суши.

Из зеленых растений, накопивших в себе солнечную энергию в прошлые геологические эпохи, сформировались огромные запасы богатых энергией пород, таких, как уголь и торф. Ор­ганическое происхождение имеют известняки, мел и многие другие минералы. Растительный покров влияет на климат, дре­весная растительность делает его более мягким, уменьшает ко­лебания температуры и других метеорологических факторов. Влияние неживой природы на организмы и, наоборот, орга­низмов на неживые тела указывает на единство всей природы.

Источник