Исследовательский проект на тему :"Музыка и здоровье. Влияние музыки на здоровье человека"

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЕЧЕРНЯЯ (СМЕННАЯ) ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Проект на тему:

«История развития биологии, методы исследования в биологии»

Учащегося 10 б класса

Михеева Сергея Анатольевича

Руководитель проекта:

Даминова Лиана Радисовна,

учитель биологии

г. Стерлитамак-2021г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. 3

Глава 1 .4

1. Биология в эпоху Античности 4

2. Средневековая биология 7

1.3.Биология в эпоху Возрождения 10

1.4.Биология Нового времени 14

Глава 2. Методы исследования в биологии 21

2.1.Методы исследования в биологии 28

Заключение 31

Литература 32

Введение

Актуальность темы моего проекта состоит в полезности знания истории биологии для общего развития, также мой проект может быть полезен для людей, интересующихся биологией и ее историей в том числе.

Цель: составить альбом с известными учеными-биологами.

Задачи:
1. Найти материал и информацию для создания проекта.
2. Рассмотреть историю биологии.
3. Изучить вклад ученых-биологов в науку.
4. Оформить материал в виде проекта.

Практическое значение моего проекта – возможность использования его на уроках биологии или тематических классных часах для более подробного ознакомления других учащихся с данной темой.
Методы исследования:

• изучение литературы;

• наблюдение;

• сбор фотоматериалов;

Срок работы над проектом 1 учебный год.

Глава 1.

1. Биология в эпоху Античности

Биология как наука родилась в Древней Греции. Ее основателем считают крупнейшего греческого философа Аристотеля, в трудах которого с исчерпывающей полнотой изложены биологические представления Античности. Становление биологии шло рука об руку с развитием медицины. Гиппократ и Гален внесли весомый вклад в развитие анатомии и физиологии человека.

Жители государств Древнего Востока накопили немало сведений о мире живого. Тем не менее, традиционно рождение биологии как науки относят к эпохе Античности. Тому есть несколько причин. Египтян, обитателей Ассирии и Вавилона, в основном, интересовало практическое применение знаний, для древних греков знания уже стали самоценны.

Именно во времена Древней Греции происходит систематизация накопленных сведений, представления о живом отделяются от религиозного мировоззрения, приобретают рациональный характер. Возникновение ранней греческой науки было связано с общим духовным скачком, который переживала Греция в VI в. до н.э. и который подчас именуется "греческим чудом". В течение очень короткого срока греки стали культурным лидером среди народов средиземноморского бассейна, опередив более древние и более могущественные цивилизации Египта и Вавилона.

Древние греки многое переняли от своих восточных соседей. Для Эллина представления о живом являлись органичной частью общей научно-философской картины мира. Основной проблемой ранней греческой философии была проблема происхождения и устройства мира, рассматриваемого как единое целое. Различные решения этого вопроса, как и раньше, носили в значительной мере умозрительный характер, активно использовался метод аналогий.

Основоположников греческой философии, представителей ионийской школы, — Фалеса, Анаксимандра, Анаксимена и Гераклита, — объединяли поиски материального первоначала, из которого в силу естественного саморазвития возник мир. Для Фалеса таким первоначалом была вода, для Анаксимена — воздух, для Гераклита (544-483 до н.э.) — огонь.

Во второй половине VI в. до н.э. в Южной Италии возникло течение пифагорейцев; они стремились установить господствующие в мире числовые закономерности. Согласно их воззрениям, число — основа всего сущего, числовые соотношения — источник гармонии космоса. Анаксагор, Эмпедокл и Демокрит пытались разрешить проблему строения и развития материи с позиций атомизма — представлений о том, что мир состоит из мельчайших неделимых частиц — атомов.

Всеобъемлющая научно-философская система Аристотеля (384-322 гг. до н.э.) явилась синтезом всех достижений греческой науки предшествующего периода. Естественнонаучные воззрения Аристотеля неотделимы от его общефилософских принципов. Краеугольным камнем его философии является учение о материи и форме. Материя — субстрат, из которого состоит вещь, однако, чтобы стать вещью, материя должна принять форму. Зародыш, как считал Аристотель, образуется при смешении менструальной крови самки с семенем самца. Менструальная кровь — материя, а форму ей придает семя.

Аристотель сформулировал основные положения дедуктивной логики и тем самым создал метод научного познания. Аристотеля по праву считают основателем биологии. До нас дошли 4 больших и 11 малых его трактатов, относящихся к описанию мира живого.

Круг биологических интересов Аристотеля был энциклопедически широк; в своих работах он касался проблем систематики, зоологии, сравнительной анатомии, эмбриологии, зоопсихологии, хотя, конечно, в то время отдельные отрасли биологии еще не существовали.

В своих сочинениях он описал 495 видов животных, причем создал одну из первых классификаций животного мира. Сопоставление животных по их внутреннему строению привело Аристотеля к созданию "лестницы природы", на ступенях которой он расположил все природные тела, от неорганических до человека, подчеркивая, что переходы между отдельными ступенями нечувствительны. Работы Аристотеля во многом определили ход развития биологической науки вплоть до XVII столетия.

Ботанических трудов Аристотеля не сохранилось. Его исследования в этой области продолжил самый талантливый из его учеников — Теофраст (372-287 гг. до н.э.), считающийся в настоящее время основателем ботаники. Он описал 400 видов растений; в его трактатах приведены сведения по анатомии, физиологии растений, их практическому значению.

Становление производящего хозяйства (земледелия и скотоводства) стимулировало и развитие биологических знаний. Прежде всего, это связано с доместикацией, имевшей колоссальное значение для судеб цивилизации. Одомашнивание животных и растений по самой своей сути предполагает использование такого фундаментального биологического явления, как искусственный отбор (селекция). Люди были еще очень далеки от понимания сущности искусственного отбора, но уже умели использовать этот метод для совершенствования своей хозяйственной деятельности. Опыт селекции передается из поколения в поколение. Так, в XIV в. до н.э. в Хеттском государстве некто Киккули из Митанни написал трактат о коневодстве, который является самой древней из дошедших до нас рукописей, целиком посвященных биологической теме.

Уже античные натурфилософы обращали свои взоры на органический мир и строили первые умозрительные схемы, объяснявшие его происхождение и развитие. На основе таких умозрительных представлений в конце концов сложились два противоположных подхода к решению вопроса о происхождении жизни.

Первый, религиозно-идеалистический, исходил из того, что возникновение жизни не могло осуществиться естественным, объективным, закономерным образом на Земле; жизнь является следствием божественного творческого акта (креационизм), и потому всем существам свойственна особая, независимая от материального мира "жизненная сила" (vis vitalis), которая и направляет все процессы жизни (витализм).

Благодаря селекции было выведено много новых пород животных и растений, заложена база современной аграрной культуры. Развитие скотоводства позволило освоить новые массивы зоологических, ветеринарных знаний и навыков, а развитие земледелия способствовало накоплению ботанических, агрохимических и гидротехнических (в связи с мелиорацией и ирригацией) знаний. Еще в Древней Месопотамии было открыто искусственное опыление финиковой пальмы, которое привело к получению большого сортового разнообразия этого дерева.

В эпоху классообразования от системы биологических знаний постепенно отпочковывается медицина как относительно самостоятельная отрасль знаний и практических навыков. Глубинной основой этого процесса является изменение отношения к человеку. Человек начинает осознавать свое кардинальное отличие не только от природы, ее предметов и процессов, но и от других людей. Отрываясь от родовых связей, человек осознает себя как самоценное существо, которое хотя и связано с коллективом (соседско-территориальной общиной, патриархальной семьей и др.), его традициями и ценностями, но уже имеет и свои индивидуальные ценности. В сознании появляются новые элементы, представляющие собой зачаточные формы смысложизненных ориентиров. Человек впервые сталкивается с проблемой смысла своего существования. А это значит, что и поддержание жизни человека, его работоспособности приобретает особую ценность, значимость.

Первоначальное накопление химических знаний осуществлялось в области ремесленной прикладной химии. Основные виды такой деятельности: высокотемпературные процессы (металлургия, стеклоделие, керамика), получение красителей, косметических средств, лекарств, ядов, освоение бальзамирования, использование брожения для переработки органических веществ. Широкое распространение получила обработка и подделка драгоценных камней. Кроме меди, бронзы и железа древние знали такие металлы, как свинец, олово, ртуть и их сплавы.

Гераклит утверждал, что «этот мир, один и тот же для всех, не создан никем из богов и никем из людей»; при этом развитие мира обусловлено взаимными превращениями первоэлементов – огня и воды. Фалес считал, что все живое возникло из воды; Анаксимандр предполагал, что жизнь возникла из воды и земли под воздействием тепла; Анаксимен утверждал, что человек и животные произошли из земной слизи; Демокрит учил, что живые организмы возникли за счет перекомбинаций атомов; Эмпедокл высказывал мысли о существовании удачных и неудачных комбинаций признаков. Аристотель создал стройную классификацию организмов в виде лестницы существ; положение организмов в этой системе зависело от уровня организации. Он же разработал сравнительно-морфологический и сравнительно-эмбриологический методы изучения живой природы.

1.2. Средневековая биология

В средневековых текстах, имевших естественнонаучный характер, естественнонаучное и образное видение мира как бы сливаются. Это не позволяет выделить в них собственно биологические знания.

 Поэтому о биологии в средние века можно говорить очень условно.

В это время наука вообще, и биология в частности, еще не выделились в самостоятельные области не отделились от целостного религиозно-философского, искаженного восприятия мира. Средневековая биология — скорее отражение средневековой культуры, нежели отрасль естествознания с собственным предметом изучения. 
Источниками сведений о биологических предприятиях в период раннего средневековья служат сочинения типа «Физиолога», «Бестиария» и пр. В этих книгах содержались описания упоминаемых в Библии животных и фантастических чудовищ, а также рассказы по мотивам (весьма вольно истолковываемым) из жизни животных, целью которых были религиозно-нравственные поучения. «Физиолог» в рукописном виде имел хождение на многих европейских и восточных языках. 
Наиболее фундаментальными источниками сведений о биологических знаниях средневековья являются многотомные сочинения энциклопедического характера Альберта Великого и Венсана де Бове, относящиеся к XIII в. В энциклопедии Альберта есть специальные разделы «О растениях» и «О животных». Детальные описания известных в то время видов растительного и животного царств во многом заимствованы у древних, главным образом у Аристотеля. Следуя за Аристотелем, Альберт связывал жизнедеятельность растений с «вегетативной душой». 
Развивая учение о функциях отдельных частей растений (ствол, ветви, корни, листва, плоды), Альберт Великий отмечал их функциональное подобие с отдельными органами у животных. В частности, корень он считал тождественным рту животного. В средние века было обнаружено наличие растительных масел и ядовитых веществ в плодах некоторых растений. Были описаны разнообразные факты по селекции культурных растений. Идея изменяемости растений под воздействием среды выражалась в довольно фантастических утверждениях, будто бук превращается в березу, пшеница — в ячмень, а дубовые ветви — в виноградные лозы. Растения в сочинениях Альберта располагались в алфавитном порядке. Зоологические сведения у него представлены также весьма подробно. Они даются, как и ботанические, в чисто описательном плане со ссылками на Аристотеля, Плиния, Галена как на высшие авторитеты. Деление животных на бескровных и обладающих кровью заимствовано у Аристотеля. Физиология сводится исключительно к описанию, нередко весьма выразительному, поведения и нравов животных. В духе средневековых антропоморфных воззрений говорилось об уме, глупости, осторожности, хитрости животных. Механизм размножения у животных излагался по Гиппократу: семя возникает во всех частях тела, но собирается в органах размножения. У Аристотеля было заимствовано представление о том, что женское семя содержит материю будущего плода, а мужское, кроме того, побуждает эту материю к развитию. На энциклопедию Альберта во многом похож свод средневековых знаний — «Зеркало природы», принадлежавший Венсану де Бове. 
В естественнонаучной части энциклопедии де Бове речь идет о растениях и животных. Сведения о растениях заимствованы из средневековой поэмы «О силах трав». Описания животных у Бове подробны и образны. Кювье отмечал, что рыбы и птицы у него описаны точнее, чем у Альберта Великого, хотя источники и у того, и у другого были, по-видимому, общими — сочинения Плиния и энциклопедические «Начала» епископа Исидора Севильского. Во многих случаях описания Бове содержат сведения о практической пользе тех или иных растений или животных. Млекопитающие подразделены на домашних и диких. Отдельная книга посвящена пресмыкающимся и насекомым, особое внимание уделено описанию поведения пчел. Специально выделены рассуждения о принципах зоологии. Психологии, анатомии и физиологии отведено несколько книг. В них говорится о пяти чувствах, о так называемом «общем чувстве», о бодрствовании, сне и сновидениях, содержатся характерные для средневековья рассуждения о видениях ангелов и бесов и пророческом даре. Анатомическая часть содержит подробное описание человеческого тела, составленное по данным античных и частично арабских авторов. 
В сочинениях средневековых авторов многое носит символический характер. Растение или животное часто интересуют автора не столько сами по себе, сколько как символы, обозначающие и выражающие идею творца. 
Уши, по словам Венсана де Бове, предназначены воспринимать слова людей, глаза же, зрящие творения — воспринимать слово Божие. Соответственно этим задачам, глаза расположены спереди, а уши по бокам, как бы обозначая то, что наше внимание должно быть прежде всего обращено на Бога, и лишь потом на ближнего. 
За животными, равно как и за растениями, закреплялись символические знаки, толкуемые в строго определенном, не терпящем разночтений, смысле. Это во многом определяло их собственно биологическое описание. В мире животных: агнец и единорог - символы Христа, голубь - символ Святого Духа, дракон, змей и медведь - символы дьявола и т. п. В мире растений: виноградная лоза – знак Христа; лилия - невинность; кедр - стойкость. 
В этой связи интересен особенный принцип классификации растений и животных в трактате «О поучениях и сходствах вещей» доминиканского монаха Иоанна де Санто Джеминиано из Сиены. Расположение и здесь алфавитное, но не по объекту природы, а по символам, которыми служили те или иные растения или животные. Так, сведения о Льве — символе мужества, надо было искать на слово «мужество». 
Источниками сведений не только о химических, но и о биологических знаниях могут служить алхимические трактаты. Алхимики оперировали не только с объектами минерального царства, но и с растительными и животными объектами. «Книга растений» знаменитого алхимика столетия Иоанна Исаака Голланда представляет значительный интерес как своеобразный алхимический свод биологических знаний. Изучая процессы гниения, брожения, алхимики знакомились с химическим составом растительного вещества.

В связи с врачеванием к изучению животных и растений допускалось иное, порой чисто практическое отношение. Лечебные действия трав и минеральных веществ становились предметом специального интереса врачующих монахов позднего средневековья. 
Вопрос об инстинктах и поведении животных и человека рассматривал Роджер Бэкон. Сравнивая поведение животных с сознательной деятельностью человека, он считал, что животным свойственны только восприятия, возникающие независимо от опыта, тогда как человек обладает разумом. 
В «Учении о перспективе» он пытался подойти к объяснению душевных явлений, исходя из оптико-геометрических представлений. «Перспектива», в понимании Бэкона, имела Широкое толкование, оно включало объяснение зрительных ощущений. Венсан де Бове также довольно широко пользовался античной и арабской литературой. Арабоязычная литература X—XII вв. стояла на более высоком уровне, чем западноевропейская литература того же времени. Сочинения Ибн Рушда (Аверроэса), «Канон медицины» Ибн Сины (Авиценны) — ярчайшие тому подтверждения. 
Субстратом любых жизненных и психических явлений Ибн Сина считал пневму — летучую субстанцию, зарождающуюся из четырех парообразных соков организма. Пневма, согласно Ибн Сине, может быть носителем различных, в том числе и душевных сил, но они не присущи ей изначально. Развивая эту точку зрения, Ибн Рушд, в противоположность учению Фомы Аквинского, допускал смертность души. 
«Канон медицины», «Книга исцелений» Ибн Сины наряду с изложением и комментированием античных авторов, содержали оригинальные данные и мысли в области медицины и биологии. Изучение истории биологических знаний в средние века убеждает в том, что и в этой области продвижение вперед достигалось в напряженной борьбе между рациональным и теолого-мистическим взглядами на природу. Господство феодальных отношений, раздробленность и изоляция, низкий уровень техники и всесилие церкви, характерные для феодализма, задержали прогресс человеческих знаний, но не смогли его остановить. Рост городов, ремесленного производства и товарных отношений подточили устои феодализма. После тысячелетнего существования наступил период его быстрого разложения, ускорилось развитие производительных сил, а вместе с ними и развитие науки и техники; начал изменяться и сам тип мышления. Религиозно-догматическое мышление и сопровождавшее его символико-мистическое восприятие мира начало вытесняться рационалистическим мировоззрением, верой в опыт как главный инструмент познания.

1.3. Биология в эпоху Возрождения

Новый величайший переворот в системе культуры происходит в эпоху Возрождения (охватывает XIV - начало XVII веков). Эпоха Возрождения-эпоха становления капиталистических отношении, первоначального накоплений капитала, восхождения социально-политической роли города, буржуазных классов, складывания абсолютистских монархий и национальных государств. Это эпоха глубоких социальных конфликтов, религиозных войн, ранних буржуазных революций, возрождения античной культуры, возникновения книгопечатания, эпоха титанов мысли и духа.

Социально-исторической предпосылкой культуры Возрождения явилось становление буржуазного индивидуализма, который приходил на смену сословно-иерархической структуре феодальных отношений. Средневековье завершает тот длительный период истории человечества, в ходе которого человек был еще привязан прямыми либо опосредованными узами к коллективу определенного типа. Этот отрыв окончательно осуществился именно в эпоху Возрождения. "Не терпеть нужды и не иметь излишка, не командовать другими и не быть в подчинении — вот моя цель", - писал Ф. Петрарка, выражая этим не только свои личные цели, но и жизнеощущение эпохи.

Стихийно-эмпирическое накопление знаний о мире органических явлений длилось тысячелетиями. Но долгое время знания о биологических явлениях не выделялись из общей совокупности знаний о природе в самостоятельную отрасль. Биологические знания излагались вперемешку со знаниями о химических, физических, географических, климатических, метеорологических, социально-исторических явлениях. Специфика биологического объекта просто не фиксировалась, стихийно-эмпирически накапливаясь в основном как побочный продукт деятельности ремесленников, крестьян, путешественников, алхимиков, паломников, купцов, фармацевтов, лекарей и др. Природа выступала как нерасчлененное целое.

В эпоху Возрождения ситуация в сфере познания живого изменилась. Здесь особое место принадлежит XVI в. В истории биологии этот период выделяется как начало глубокого перелома в способах познания живого. Ренессансный гуманизм, пересмотрев представление о месте человека в природе, возвысил роль человека в мире, вплоть до того, что божественность стали рассматривать как один из атрибутов человечности. В человеке видели венец, светоч природы, полагая, что уже в силу одного этого он достоин самого тщательного изучения, внимания и заботы. Отражением главной ориентации той эпохи - ориентации на человека, на совокупность его ближайших потребностей и прежде всего на решение наиболее близких ему медицинских проблем - было быстрое развитие биологического познания. Известный историк естествознания Поль Таннери, характеризуя данный период развития биологии, писал: "...история науки в первой половине столетия была в сущности только историей медицины"'. В сторону человека развернулась даже алхимия; результатом слияния алхимии с медициной стала ятрохимия. Основоположник ятрохимии Парацельс утверждал, что "настоящие цели алхимии заключаются не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств".

Особенности развития биологии в XVI-XVII вв. во многом определялись практическими потребностями развивавшегося капиталистического хозяйства, прежде всего его аграрного сектора, социально-классовыми потрясениями, ростом влияния материалистической философии на естествознание в целом и биологию в частности, институционализацией научной деятельности. На смену средневековой феодальной упрощенной культурно-бытовой сфере жизнедеятельности приходит буржуазный образ жизни, сформировавшийся в среде городской бюргерской культуры. Его важнейшими атрибутами были, в частности, цветоводство и садоводство. В XV-XVI вв. потребности медицины обусловили появление разного рода травников, а затем и создание "аптекарских садов", которые впоследствии превратились в ботанические сады; широко развивалась практика сбора гербариев. Мир животных тоже становится объектом интереса. В эпоху Возрождения значительно совершенствуется организация коневодства и конных заводов. А при дворах многих европейских правителей создаются даже настоящие зоопарки. На таком фоне повышается интерес к растению и животному как таковому.

Значительные изменения происходят в способе биологического познания - вырабатываются стандарты, критерии и нормы исследования органического мира. На смену стихийности, спекулятивным домыслам, фантазиям и суевериям постепенно приходит установка на объективное, доказательное, эмпирически обоснованное знание. Благодаря коллективным усилиям ученых многих европейских стран такая установка обеспечила постепенное накопление колоссального фактического материала. Значительную роль в этом процессе сыграли Великие географические открытия, эпоха которых раздвинула мировоззренческий горизонт европейцев - они узнали множество новых биологических, геологических, географических и других явлений.

Огромная описательная накопительная работа, проведенная в XVI-XVII вв. в биологии, имела важные последствия. Во-первых, она вскрыла реальное многообразие растительных и животных форм и наметила общие пути их систематизации. Если в ранних ботанических еще отмечается множество непоследовательностей и отсутствуют четкие принципы систематизации и классификации, то уже Маттиас Лобеллий, Каспар Баугин и особенно Андреа Цезальпино закладывают программу создания искусственной систематики (получившую свое развитие в работах Жозефа Турнефора, искусственная система которого была общепринятой в конце XVII - первой половине XVIII в.)

В это же время осуществляется и систематизация зоологического материала, прежде всего такими учеными-энциклопедистами, как Конрад Геснер и Улиссе Альдрованди. Закладываются основы частных отраслей зоологии - энтомологии (Томас Моуфет), орнитологии (Пьер Белон), ихтиологии (Гийом Рондель). Сильнейший импульс развитию зоологии был дан изобретением микроскопа. Обнаружение мира микроорганизмов Антони ван Левенгуком оказало поистине революционизирующее влияние на развитие биологии.

Во-вторых, накопительная биологическая работа в XVI- XVII вв. значительно расширила сведения о морфологических и анатомических характеристиках организмов. В трудах Роберта Гука, Неемии Грю, Яна ван Гельмонта, Марчелло Мальпиги и др. получила развитие анатомия растений, были открыты клеточный и тканевый уровни организации растений, сформулированы первые догадки о роли листьев и солнечного света в питании растений. Установление пола у растений и внедрение экспериментального метода в ботанику - заслуга Рудольфа Якоба Камерариуса; садовод Томас Фэрчаильд создал первый искусственный растительный гибрид (двух видов гвоздики). На основе искусственной гибридизации совершенствовались методы искусственного опыления, закладывались отдаленные предпосылки генетики.

Важной вехой в развитии анатомии стало творчество Андреаса Везалия, исправившего ряд крупных ошибок, укоренившихся в биологии и медицине со времен античности. Мигель Сервет, павший жертвой протестантского религиозного фанатизма, и Уильям Гарвей исследовали проблему кровообращения. В-третьих, важным следствием развития биологии явилось формирование научной методологии и методики исследования живого. Поиски рациональной, эффективной методологии привели к стремлению использовать в биологии методы точных наук - математики, механики, физики и химии. Сформировались даже целые направления в биологии - иатромеханика, иатрофизика и иатрохимия. В русле этих направлений были получены отдельные конструктивные результаты. Так, например, Джованни Борелли подчеркивал важную роль нервов в осуществлении движения, а Джон Майов одним из первых провел аналогию между дыханием и горением. Значительный вклад в совершенствование тонкой методики анатомического исследования внес Ян Сваммердам.

В четвертых, следствием накопительной работы является развитие теоретического компонента биологического познания - выработка понятий, категорий, методологических установок, создание первых теоретических концепций, призванных объяснить фундаментальные характеристики живого. Прежде всего это касалось природы индивидуального развития организма, в объяснении которой сложилось два противоположных направления - преформизм и эпигенез.

Преформисты исходили из того, что в зародышевой клетке уже содержатся все структуры взрослого многоклеточного организма, потому процесс онтогенеза сводится лишь к количественному росту всех предобразованных зачатков органов и тканей. Преформизм существовал в двух разновидностях: овистической, в соответствии с которой будущий взрослый организм предобразован в яйце, и анималькулистской, сторонники которой полагали, что будущий взрослый организм предобразован в сперматозоидах.

Уходящая своими корнями в аристотелизм, теория эпигенеза полностью отрицала какую бы то ни было предопределенность развития организма и отстаивала точку зрения, в соответствии с которой развитие структур и функций организма определяется воздействием внешних факторов на непреформированную зародышевую клетку. Борьба между этими направлениями была острой, длительной, велась с переменным успехом. Каждое направление обосновывало свою позицию не только эмпирическими, но и философскими соображениями (так, преформизм хорошо согласовывался с креационизмом: Бог создал мир со всеми населяющими его существами, как теми, которые были и есть, так и теми, которые еще только появятся в будущем),

В целом же биология в XVI-XVII вв. была в зачаточном состоянии; растительный и животный миры были исследованы лишь в самых грубых чертах, биологические объяснения носили чисто механический и поверхностный характер, биологическое познание еще не выработало в это время своей собственной системы методологических установок.

1.4. Биология Нового времени.

К XVII веку относится завершение традиции «травников». Швейцарский врач и ботаник Каспар Баугин в своем труде «Pinax Theatri Botanici» собрал все известные на тот момент виды растений (около 6000), уточнив синонимы. Это была последняя сводка такого размаха, в которой все ещё использовались приемы «народной таксономии». Группы растений в работе Боэна не имели характеристик, указывавших на их отличительные признаки. Названия растений формировались, по-прежнему, без строгих правил, иногда путём добавления слов-модификаторов к названию, данному древнегреческими или древнеримскими авторами, иногда путём латинизации туземных названий растений. Боэн был знаком с книгой Цезальпино, но не видел смысла в применении метода, считая установление синонимики более важной задачей. Вместе с тем, с середины XVII века появляется все больше работ, написанных в традиции методической естественной истории, отталкивавшейся от труда Цезальпино.

Значительные перемены наблюдаются в области анатомии и физиологии животных и растений. Английский врач Уильям Гарвей, производя опыты с кровообращением и вскрытия животных, сделал ряд важных открытий. Он обнаружил венозные клапаны, создающие препятствие для тока крови в обратном направлении, показал изоляцию правого и левого желудочков сердца и открыл малый круг кровообращения (аналогичное открытие сделал незадолго до него Мигель Сервет, сожженный кальвинистами за свои богословские взгляды). Сваммердам и Марчелло Мальпиги описали внутреннее строение многих беспозвоночных животных. Мальпиги описал сосуды растений и путём экспериментов показал наличие восходящего и нисходящего тока в разных сосудах.

Итальянский естествоиспытатель Франческо Реди экспериментально доказал невозможность самозарождения мух из гнилого мяса: затянув часть горшков с гнилым мясом кисеей, он смог воспрепятствовать откладке яиц мухами. Уже упоминавшийся Гарвей сделал детальное описание развития цыпленка и ряда других животных и высказал предположение, что все они так или иначе развиваются из яиц, хотя наблюдать яйца непосредственно он и не мог.

Наконец, в XVII веке сформировалась совершенно новая область исследований, связанная с изобретением микроскопа. Опубликованный Робертом Гуком трактат «Микрография», посвященный описанию наблюдений при помощи микроскопа ряда объектов живой и неживой природы (срез пробки, блоха, муравей, кристаллы соли), а также материальной культуры (острие иглы, лезвие бритвы, точка в книге), вызвал широкий общественный резонанс. Помимо того, что он служил источником вдохновения Джонатана Свифта в некоторых фрагментах «Путешествий Гулливера», он создал моду на микроскопические исследования, в том числе и биологических объектов. Одним из ревностных любителей-микроскопистов стал голландский ремесленник Антони ван Левенгук, который вел наблюдения при помощи изготовленных им простых микроскопов и отсылал результаты наблюдений для публикации в Лондонское королевское общество. Левенгуку удалось описать и зарисовать целый ряд микроскопических существ (коловраток, инфузорий, бактерий), красные кровяные тельца.

Огромное влияние на формирование эволюционных идей ученых нескольких поколений оказали принципы систематики органического мира, которые заложил шведский врач и натуралист Карл Линней. В его знаменитом труде «Система природы» («Systema naturae», 1735), 12 раз издававшемся при жизни автора, были впервые предложены основы классификации «трех царств природы» (растений, животных и минералов). Каждое из царств он разделил на классы, отряды, роды и виды; для всех органических видов ввел обязательную бинарную (двойную) номенклатуру. Линней впервые отнес человека к классу млекопитающих (отряду приматов), что в то время требовало от ученого большой гражданской смелости. Линней был избран членом академий наук Германии, Швеции, Великобритании, России, Франции. Это свидетельствует о его огромном влиянии на развитие мирового естествознания.

Первая теория эволюционного развития живых существ была сформулирована французским естествоиспытателем Жаном Ламарком - учеником и последователем французских материалистов и просветителей XVIII в.   

Основные положения своей теории, изложенные в труде «Философия зоологии», Ламарк вывел, занимаясь сравнительной анатомией беспозвоночных (он первым разделил животных на позвоночных и беспозвоночных и ввел эти понятия). Ламарк утверждал, что между видами животных нет резких граней; виды не являются постоянными — они изменяются, приобретая новые свойства под влиянием окружающей среды, и наследуют эти признаки. Он выступал против концепции преформизма, утверждая, что «все живые тела происходят одни от других», но при этом развиваются не из «предсуществующих зародышей». Ламарк считал, что признаки, возникающие адекватно воздействующим факторам окружающей среды, передаются по наследству. Кроме того, прогресс организмов он объяснял их внутренним «стремлением» к самосовершенствованию. Эти положения впоследствии легли в основу ламаркизма — односторонней концепции второй половины XIX в., ставшей после смерти Ламарка антитезой дарвинизма. Но все это не умаляет исторических заслуг самого Ламарка, предложившего первую целостную теорию эволюции. Это понимал и высоко ценил один из величайших биологов мира, основоположник эволюционного учения — Чарльз Дарвин. Дарвин оставил огромное научное наследие, которое насчитывает более 8 тысяч печатных страниц. Его основополагающий труд «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение избранных рас в борьбе за жизнь» вышел в свет в 1859 г. В последующих работах ученого «Изменение домашних животных и культурных растений», «Происхождение человека и половой отбор» и других эволюционное учение получило свое дальнейшее развитие.

Основываясь на огромном фактическом материале, который в значительной степени был получен во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль», предпринятом им после окончания Кембриджского университета, Дарвин утверждал, что существующие на Земле животные и растения произошли от ранее распространенных видов в результате эволюции. Главными факторами эволюции он определил, изменчивость, наследственность и естественный отбор в условиях «борьбы за существование» (понятие, введенное Дарвином). Таким образом, ученый дал материалистическое обоснование возникновению приспособительных признаков в противовес идеалистической точке зрения об изначальной целесообразности существующего мира.

Фридрих Энгельс назвал теорию Дарвина в числе трех основных естественно-научных открытий. XIX в. В письме к Карлу Марксу он писал: «...до сих пор никогда еще не было столь грандиозной попытки доказать историческое развитие в природе, да к тому же еще с таким успехом». Чарльз Дарвин был избран почетным доктором Кембриджского, Боннского, Бреславского и Лейденского университетов, членом-корреспондентом Петербургской и Берлинской академий наук. Его учение открыло новый исторический подход к изучению закономерностей живой природы и способствовало дальнейшему развитию всех биологических наук.

Серьезным научным обоснованием эволюционной теории явилось открытие законов наследственности чешским естествоиспытателем Грегором Менделем, ставшим основоположником одного из важнейших направлений современной биологии — генетики (от греч. genetikos— относящийся к происхождению; термин предложил Уильям Бэтсон в 1907 г.). В опытах по гибридизации двух сортов гороха, которые Мендель проводил в течение 10 лет, он установил, что организмы содержат наследственные факторы, которые при скрещивании передаются потомству, имеют дискретную природу и переходят от поколения к поколению согласно вариационно-статическим закономерностям. Основные принципы учения о наследственности были изложены в его труде «Опыты над растительными гибридами», ставшем впоследствии классическим.

Мендель опередил науку своего времени. Его открытие не получило адекватной оценки и долгое время оставалось в тени. Оно не было известно Дарвину, в то время как именно менделизм устраняет самое опасное возражение, которое, по словам самого Чарльза, когда-либо было сделано его теории. Это — утрата вновь приобретенных    признаков в поколениях. Признание революционной роли открытия Менделя состоялось в 1900 - 1901 гг., когда Хуго де Фриз, Карл Корренс и Эрих Чермак почти одновременно повторно открыли законы наследственности Менделя и опытным путем доказали правильность его выводов. С этого времени ведет свое начало экспериментальная генетика — наука о наследственности и изменчивости организмов.

Важным этапом в развитии генетики явилось создание в 1911 г. хромосомной теории наследственности. С этого момента ведущей теорией генетики стала материалистическая концепция гена.

В связи с появлением классической генетики многие биологи, в том числе, работающие в области физико-химической биологии, пытались установить природу гена. Для этой цели Фонд Рокфеллера учредил несколько грантов, а чтобы обозначить задачу, глава научного отдела Фонда Уоррен Уивер ещё в 1938 году использовал термин молекулярная биология. Он и считается автором наименования этой области биологии.

Как и биохимия, смежные дисциплины бактериология и вирусология (позже объединенные в виде микробиологии) в то время бурно развивались на стыке медицины и других естественных наук. После выделения бактериофага начались исследования вирусов бактерий и их хозяев. Это создало базу для применения стандартизированных методов работы с генетически однородными микроорганизмами, которые давали хорошо воспроизводимые результаты, и позволило заложить основы молекулярной генетики.

Кроме микроорганизмов объектами генетических экспериментов стали мушка дрозофила, кукуруза и хлебная плесень, нейроспора густая, что позволило применять также методы биохимии, а появление электронного микроскопа и высокоскоростных центрифуг позволило пересмотреть даже само понятие «жизнь». Понятие о наследственности у вирусов, воспроизведение внеядерных нуклеопротеиновых структур усложнили ранее принятую теорию менделевских хромосом.

В 1941 году Бидл и Татум сформулировали свою гипотезу «один ген — один фермент». В 1943 году Освальд Эвери, продолжая работу, начатую Фредериком Гриффитом, показал, что генетическим материалом в хромосомах является не белок, как думали ранее, а ДНК. В 1952 году этот результат был подтвержден в эксперименте Херши — Чейз, и это был лишь один из многих важных результатов, достигнутых так называемой фаговой группой Дельбрюка. Наконец, в 1953 году Уотсон и Крик, основываясь на работе Мориса Уилкинса и Розалинды Франклин, предложили свою знаменитую структуру ДНК в виде двойной спирали. В своей статье «Molecular structure of Nucleic Acids» («Молекулярная структура нуклеиновых кислот») они заявили: «От нашего внимания не укрылось то, что специфическое спаривание, которое мы постулировали, одновременно позволяет сделать предположение о механизме копирования генетического материала». Когда через несколько лет механизм полуконсервативной репликации был подтвержден экспериментально, большинству биологов стало ясно, что последовательность оснований в нуклеиновой кислоте каким-то образом определяет и последовательность аминокислотных остатков в структуре белка. Но идею о наличии генетического кода сформулировал не биолог, а физик Георгий Гамов.

Расшифровка генетического кода заняла несколько лет. Эта работа была выполнена главным образом Маршаллом Ниренбергом и Хар Гобиндом Кораной и закончена к концу 1960-х годов. Тогда же Макс Перуц и Джон Кендрю впервые применили рентгеноструктурный анализ в сочетании с новыми возможностями вычислительной техники для исследования пространственной структуры белков. Франсуа Жакоб и Жак Моно из Института Пастера /исследовали строение lac оперона и/ открыли первый механизм регуляции генов. К середине 1960-х годов основы молекулярной организации метаболизма и наследственности были установлены, хотя детальное описание всех механизмов только начиналось. Методы молекулярной биологии быстро распространялись в другие дисциплины, расширяя возможности исследований на молекулярном уровне. Особенно это было важно для генетики, иммунологии, эмбриологии и нейробиологии, а идеи о наличии «генетической программы» (этот термин был предложен Жакобом и Моно по аналогии с компьютерной программой) проникли и во все остальные биологические дисциплины.

В иммунологии в связи с достижениями молекулярной биологии появилась теория клональной селекции, которую развивали Нильс Ерне и Фрэнк Бёрнет. В биотехнологии появление генной инженерии, начиная с 1970-х годов, привело к появлению широкого спектра продуцентов новых продуктов, в частности, лекарственных препаратов, таких как треонин и инсулин.

Генетическая инженерия основана, прежде всего, на применении техники рекомбинантных ДНК, то есть таких молекул ДНК, которые искусственно перестроены в лаборатории путём рекомбинации их отдельных частей (генов и их фрагментов). Для разрезания ДНК применяют специальные ферменты рестриктазы, которые были открыты в конце 1960-х годов. Сшивание кусков ДНК катализирует другой фермент, лигаза. Так можно получить и ввести в бактерии ДНК, содержащую, например, ген резистентности к определённому антибиотику. Если бактерия, получив рекомбинантную ДНК, переживет трансформацию, она начнет размножаться на среде, содержащей данный антибиотик, и это будет обнаружено по появлению колоний трансгенного организма.

Принимая во внимание не только новые возможности, но и потенциальную угрозу от применения таких технологий (в частности, от манипуляций с микроорганизмами, способными переносить гены вирусного рака), научное сообщество ввело временный мораторий на научно-исследовательские работы с рекомбинантными ДНК до тех пор, пока в 1975 году на специальной конференции не были выработаны рекомендации по технике безопасности при такого рода работах. После этого наступил период бурного развития новых технологий.

К концу 1970-х годов появились методы определения первичной структуры ДНК, химического синтеза коротких фрагментов ДНК (олигонуклеотидов), введения ДНК в клетки человека и животных (трансфекция). Чтобы работать с генами человека и животных, необходимо было разобраться с различиями в устройстве генов прокариот и эукариот. Эта задача была в целом решена благодаря открытию сплайсинга.

К 1980-м годам определение первичных последовательностей белков и нуклеиновых кислот позволило использовать их как признаки для систематики и особенно кладистики; так появилась молекулярная филогенетика. К 1990 г на основании сравнительного анализа нуклеотидных последовательностей 16S рРНК Карл Вёзе предложил новую систему живых существ: царство монер было разделено на два домена эубактерий и архей, а остальные четыре царства (протист, грибов, растений и животных) — объединены в один домен эукариот.

Появление в 1980-х годах техники ПЦР значительно упростило лабораторную работу с ДНК и открыло возможность не только для открытия новых ранее неизвестных генов, но и для определения всей нуклеотидной последовательности целых геномов, то есть для исчерпывающего описания структуры всех генов организма. В 1990-х годах эта задача была в целом решена в ходе выполнения международного проекта «Геном человека».

Глава 2. Методы исследования в биологии

В практической части я использовал научно-описательный метод. Он заключается в сборе фактического материала и его описание. С этой целью я составил альбом, где вложен материал и информация по данному проекту.

2.1. Методы исследования в биологии

Заключение

В своём проекте я рассмотрел историю биологии, вклад ученых в её развитие. Также я составил альбом, содержащий портреты величайших биологов и их достижения.

Как наука биология родилась в Древней Греции. Ее основателем считается Аристотель, в трудах которого с исчерпывающей полнотой изложены биологические представления времен Античности.

В средневековых текстах, имевших естественнонаучный характер, естественнонаучное и образное видение мира как бы сливаются. Это не позволяет выделить в них собственно биологические знания.

 Поэтому о биологии в Средневековье можно говорить очень условно.

В это время наука вообще, и биология в частности, еще не выделились в самостоятельные области, не отделились от целостного религиозно-философского, искаженного восприятия мира.

В Эпоху биология в XVI-XVII вв. была в зачаточном состоянии; растительный и животный миры были исследованы лишь в самых грубых чертах, биологические объяснения носили чисто механический и поверхностный характер, биологическое познание еще не выработало в это время своей собственной системы методологических установок.

В XVIII – XX вв. было совершенно невероятное количество открытий, впоследствии указавших дальнейший путь развития науки в целом.

Работа над проектом позволила мне узнать много нового и интересного об истории биологии и о величайших личностях в изучении биологии. Считаю, что цели и задачи, поставленные в проекте, выполнены.

Используемая литература

1. Бабий Т. П., Коханова Л. Л., Костюк Г. Г. и др. Биологи: Биографический справочник. — Киев, 1984.

2. История биологии с древнейших времен до наших дней. т. 1-2. М., 1972—1975.

Мирзоян Э. Н. Этюды по истории теоретической биологии. 2-е изд., расш. — М., 2006. — 371 с. ISBN 5-02-033737-4

1. International Society for History, Philosophy, and Social Studies of Biology — сайт общества истории, философии и социальных исследований в биологии

2. История биологии на Historyworld.net

3. История биологии на Bioexplorer.Net — коллекция ссылок по истории биологии