Биология

Космическая биология

Свое начало она берет с 1930-х годов. Очень много ученых США, Франции, СССР, а в настоящем и России вложили свой многолетний труд в развитие этой интересной, загадочной, совсем еще молодой, но очень перспективной науки.

Главной задачей космической биологии является установление различий в функционировании живых биологических систем на Земле и в условиях совершенно противоположных — космоса. Таким образом, космическая биология — это наука, изучающая поведение, внутренние изменения, физиологию и морфологию живых существ в измененных условиях внешней среды — в космическом пространстве.

Основные факторы, отличающие условия космоса от земных, следующие:

• иная газовая среда;
• невесомость пространства;
• ускорение;
• ограниченная подвижность;
• вибрация;
• вакуум;
• радиация;
• измененное магнитное поле.

Космическая биология рассматривает, каким же образом все эти факторы сказываются на живых существах, выросших в земных условиях, и возможна ли жизнь землян на других планетах.

Космическая биология — наука комплексная, поэтому состоит из нескольких частей:

1. Космическая физиология.
2. Экобиология.
3. Экзофизиология.
4. Космическая медицина.

Биотехнология

Молодая наука, давшая начало еще более молодым и прогрессивным — генной и клеточной инженерии. Изучает и разрабатывает методики культивирования чистых культур, а также создание технологий in viva и in vitro, позволяющих использовать бактерии в качестве полезных человеку источников энергии, пищи, помощников в сельском хозяйстве и других промышленных отраслях.

Эта наука тесно взаимосвязана с микробиологией, они являются практически родственными. Поэтому результаты работы биотехнологов — это важные аспекты, учитывающиеся при производстве лекарств, различных сельскохозяйственных препаратов. Кроме того, биотехнология дает ответ на вопросы, касающиеся устойчивости растений к паразитам, условиям окружающей среды.

Генная и клеточная инженерия, в свою очередь, тоже дают понять, что изучает биология как наука. Они также базируются на живых системах, однако их задачей является уже конкретно практическая направленность на результат, заведомо полезный человеку.

Методы встраивания в клетку посторонних генов, несущих заранее спланированную инженерами информацию, позволяют получать необходимые продукты более высокого качества и в гораздо большем количестве (например, если речь идет о растениях, то разработки генной инженерии позволяют получать по два-три урожая за сезон).

К основным (универсальным) методам в биологии относятся:

1. Описательный метод связан с наблюдением и описанием объектов или явлений, определением их свойств.
2. Сравнительный метод. Сходства и различия разных систематических групп, сообществ организмов, их строения, функций и составных частей изучаются с помощью сравнительного метода. Этот метод используется в систематике, морфологии, анатомии, палеонтологии, эмбриологии и других отраслях науки. Принципы сравнения легли в основу систематики, клеточной теории. Открыты биогенетический закон, закон гомологи­ческих рядов в наследственной изменчивости.
3. Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций в ходе геологической истории Земли. С его помощью было создано учение об эволюционном развитии орган­ического мира.
4. Экспериментальный метод (опыт, практика) состоит в изменении исследователем условий существования объекта опыта, его строения и наблюдение по результатам изменений. Эксперименты бывают полевые и лабораторные. Этот метод позволяет гораздо глубже исследовать сущность поведения, строение и особенности организмов.

Микробиология

Занимается изучением самых мельчайших живых систем, не видимых невооруженным глазом (бактерии, вирусы, микрогрибы, микроводоросли, археи). Благодаря достижениям и трудам многих великих ученых данная наука сумела шагнуть далеко вперед.

Сегодня посевы бактериальной среды на специальных твердых питательных средах не являются чем-то уникальным. Получить чистую культуру бактерий — значит получить доступ к управлению ими. Естественно, это имеет огромное значение для медицины и фармацевтики. Это шанс найти способ избавления от вредоносных микроорганизмов.

Именно поэтому продукты микробиологических исследований пользуются такой популярностью в:

• медицине;
• сельском хозяйстве;
• пищевой промышленности;
• нефте- и газопереработке;
• металлургической промышленности.

Направления

В биологии в зависимости от объектов исследования можно выделить целый ряд направлений, таких как антропология, зоология, ботаника, микробиология, вирусология и др. Эти науки занимаются изучением особенностей развития, строения, происхождения, жизнедеятельности, а также распространения, разнообразия, свойств каждого вида бактерий, вирусов, растений, животных и человека. В интересующей нас области знания выделяют по свойствам, структуре и проявлениям жизни анатомию и морфологию, физиологию, генетику, биологию развития, эволюционное учение, экологию и др. Генетические задачи по биологии, кстати, — важная составная часть практики, входящей в школьную программу по этой науке.

Биофизика и биохимия изучают физико-химические процессы и химические реакции, протекающие в живых организмах, физическую структуру и химический состав биологических систем на различных уровнях организации. Биометрия позволяет установить закономерности, которые нельзя заметить при изучении единичных явлений и процессов. То есть это совокупность всех приемов планирования, а также обработки полученных результатов с помощью математической статистики. Задачи биологии молекулярной включают в себя изучение жизненных явлений, протекающих на молекулярном уровне. К ним относятся, в частности, функции и структура клеток, органов и тканей. Общая биология разрабатывает универсальные закономерности структуры (строения) и функционирования. То есть ее интересует то, что является общим для всех организмов.

Молекулярная биология

Это наука, изучающая важнейшие процессы синтеза белка, механизмы хранения и передачи наследственной информации, генетический код и его структуру. Объектами изучения молекулярной биологии являются все живые системы, в которых хранятся белок, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). К таким системам можно отнести прокариот, эукариот и вирусы.

Современное состояние молекулярной биологии находится на уровне интенсивного развития. Уже получено множество сведений о строении белковых молекул, их свойствах и функциях, выполняемых в биомассе. Расшифрованы процессы транскрипции и трансляции, репликации молекулы ДНК, расшифрован генетический код. Но на этом современная молекулярная биология даже не думает останавливаться. Ведь, как оказалось, белковое многообразие настолько велико, что его хватит для тщательного анализа и лабораторного изучения еще на много лет вперед.

Популяционно-видовой уровень

Переходим к рассмотрению следующего уровня, популяционно-видового. Он принципиально отличается от предыдущего. Продолжительность жизни отдельных особей генетически предопределена. Через некоторое время они умирают, исчерпав возможности своего развития. Однако при наличии подходящих условий среды их совокупность в целом способна развиваться неограниченно долго. Предметом экологии, фенологии, морфологии, генетики является изучение динамики и состава популяции. Популяция — это совокупность особей определенного вида, которые имеют общий генофонд и обитают на определенном пространстве с примерно одинаковыми условиями существования на организменном, клеточном и молекулярном уровнях.

Зоология, ботаника, анатомия

Школьный курс биологии подразумевает изучение основ таких наук, как зоология, ботаника и анатомия. И это естественно. Ведь вся биология базируется именно на этих основных разделах.

Зоология изучает разнообразие, строение и поведение животных, всех представителей животного мира, начиная от одноклеточных и заканчивая млекопитающими.

Ботаника изучает все многообразие растительных организмов, их сообщества, физиологию и внешние признаки, а также распространение и происхождение.

Анатомия — наука, базирующаяся на изучении внутреннего строения всего живого, независимо от принадлежности к тому или иному царству природы.

Совокупность этих разделов и есть биология. Это наука, которая изучает все стороны биомассы планеты. Интересно, не правда ли?

Таким образом, несложно сделать вывод о чрезвычайном многообразии знаний, которые дает нам биология как наука. Роль биологии в жизни современного человека бесконечно велика и значима, что доказывается обширностью и комплексностью входящих в нее наук.

Другие задачи

Можно выделить следующие основные задачи биологии:

• изучение биоцинозов;
• управление живой природой;
• исследование механизма, с помощью которого происходит саморегуляция;
• изучение функции и структуры клетки;
• исследование важнейших жизненных явлений, происходящих на уровне молекул (раздражимость, наследственная изменчивость, обмен веществ);
• изучение вопросов изменчивости и наследственности.

Весьма впечатляющий список, согласитесь. Итак, основные задачи биологии заключаются в познании различных общих закономерностей, по которым происходит развитие живой природы, в изучении форм жизни и раскрытии ее сущности.

Молекулярный уровень

Предмет и задачи биологии можно рассматривать на различных уровнях. Сейчас мы подробно опишем каждый из них.

Сегодня выделяется несколько уровней изучения и организации жизненных явлений (структурно-функциональных): биосферно-биогеоценотический, популяционно-видовой, организменный, органный, тканевый, клеточный, молекулярный. На последнем изучается роль молекул, являющихся биологически важными, в развитии и росте организмов, в передаче и хранении наследственной информации, в превращении энергии и обмене веществ в живых клетках и др. Речь идет о следующих молекулах: липидах, нуклеиновых кислотах, белках, полисахаридах и др.

Предмет биологии

Интересующая нас наука изучает жизнь, ее формы и различные закономерности развития. Многообразие всех вымерших, а также населяющих в настоящее время нашу планету живых существ является предметом ее изучения. Задачи биологии мы только что описали, теперь остановимся подробнее на ее предмете. Биологию интересуют строение (от анатомо-морфологического до молекулярного), происхождение, функции, эволюция, индивидуальное развитие, распространение, а также взаимоотношения организмов друг с другом и с окружающей средой.

Эта наука изучает как частные, так и общие закономерности, которые свойственны жизни во всех ее проявлениях. В задачи биологии входит изучение обмена энергии и веществ, изменчивости и наследственности, размножения, развития и роста, дискретности, раздражимости, движения, авторегуляции и др. Все вышеперечисленное составляет ее предмет.

Что такое биология и что она изучает?

Вся наша планета состоит из нескольких оболочек. Одной из них является биосфера. В свою очередь, биосфера состоит из биомассы, а биомасса представлена всей совокупностью живых существ на планете, независимо от размеров и среды обитания. Так вот, именно биомасса и является объектом изучения биологии. Но так как она чрезвычайно разнообразно по количеству особей, по способам их взаимодействия между собой и по другим признакам, появилась необходимость в разделении биологии на отделы. А со временем они переросли в целые самостоятельные науки.

Какие науки изучает биология? Попробуем разобраться. Основных несколько, и все они имеют в жизни людей большое значение. Биология охватывает все стороны жизни живых существ, как внешние, так и внутренние. Поэтому наук, отпочковавшихся от нее, так много.

Методы биологии

Опишем теперь методы исследования, которые использует эта наука. Первый из них — наблюдение. С помощью него можно описывать и анализировать различные биологические явления. На нем основывается еще один метод — описательный. Для того чтобы понять сущность того или иного явления, требуется сначала собрать фактический материал. После нужно описать его.

Еще один важный метод — исторический. С помощью него можно выявить закономерности возникновения и развития того или иного организма, изучить становление его функций и структуры.

Экспериментальный метод основан на создании системы целенаправленным путем. С его помощью можно исследовать явления и свойства живой природы.

Последний метод, который мы охарактеризуем, — моделирования. Он представляет собой изучение определенного явления с помощью создания его модели.

Итак, предмет, задачи и методы биологии мы описали

В заключение расскажем о важности этой науки

Разница между объектом от предметом исследования

Для примера рассмотрим несколько вариантов определения объекта и предмета исследования в различных науках.

Объект исследования	Предмет исследования
Личность человека	Психологические особенности личности
ОАО «Семена»	Финансовая отчетность
	Селекция сортов овощных культур
	Отношения в коллективе
	Материально-техническое обеспечение
Финансовая деятельность предприятия	Движение денежных средств на предприятии
	Оборотные средства предприятия
Рынок продовольственных товаров	Отношения субъектов рынка по поводу его функционирования
Молочный подкомплекс АПК	Инвестиционная деятельность предприятий молочного подкомплекса
	Отношения, возникающие в воспроизводственном процессе молочного подкомплекса

Предмет исследования тесно связан с темой научной и работы и, зачастую, повторяет ее в точности. Объект не так связан с темой исследования, поскольку это достаточно широкая сфера, исследовать которую можно с различных сторон.

Следует запомнить, что как более многогранное явление, объект является первичным. Предмет как часть системы, как частный аспект общего явления – вторичен. Формулирование предмета происходит более подробно и расширенно, тогда как при описании объекта можно обойтись двумя-тремя словами.

Значение биологии

Безусловно, она играет важную роль в формировании нашего мировоззрения, а также понимания основополагающих философско-методологических проблем. Кроме того, она имеет большое практическое значение (дает решение пищевой проблемы, рекомендации по борьбе с вредителями и др.). В частности, чтобы обеспечить нужды человека в пище, следует резко увеличить объем производимой сельскохозяйственной продукции. Решением этой задачи занимаются такие науки, как животноводство и растениеводство. Они базируются на достижениях селекции и генетики.

Знание законов изменчивости и наследственности позволяет создавать все более продуктивные породы домашних животных и сорта культурных растений. Это позволяет человечеству вести сельское хозяйство интенсивно, а не экстенсивно. Благодаря всему этому удовлетворяются потребности людей в пищевых ресурсах. Достижения биологии используются в медицине, а также в охране окружающей среды.

Как вы видите, цель и задачи науки биологии весьма важны с практической точки зрения. Благодаря ее достижениям человечество существенно продвинулось вперед.