Предмет и отрасли биологии - Учебник БИОЛОГИЯ 10—11 классы

Постановка проблемы урока

Лена:Мой брат собрался поступать на биологический факультет.

Подруга:Хочет стать ботаником?

Лена:Да нет. Говорит, что его интересует транскрипция и трансдукция.

Подруга:Да-а? А я думала, это что-то из лингвистики. Или из физики?..

Лена:Это из генетики. Не то из вирусологии...

• Какая проблема затронута в разговоре? Какие вопросы и знания имеют к ней отношение? Попытайтесь сформулировать эту проблему в общем виде, чтобы рассмотреть её на уроке. Сравните с вариантом авторов (с. 396).

Необходимые базовые знания

• Что изучает биология? (5-9 класс)

• Как она может накормить, защитить от болезней и нарушений окружающей среды? Вспомните с помощью схемы из учебника 9 класса.

1.1. Схема основных потребностей человека как живого существа

Решение проблемы

Биология - наука о жизни

• Чем биология отличается от других наук?

Название биологии происходит от сочетания двух греческих слов:bios— жизнь иlogos— слово, учение. Биология изучает все проявления жизни: разнообразие, строение и функции, распространение, происхождение и развитие (индивидуальное и историческое) организмов, их связи друг с другом и с неживым окружением.

Начальные знания о живой природе восходят к опыту первобытных охотников и собирателей. Им необходимо было знать, какие растения, животные, грибы опасны или ядовиты, а какие - можно использовать в пищу, чем лечиться, из чего изготовить одежду, охотничьи снасти, орудия труда, из чего и где лучше строить жильё. Они учились отличать полезные растения и животных, запоминали их свойства, места обитания, особенности использования, способы возделывания или разведения. Эти знания передавались из поколения в поколение. Принято считать, что Аристотель (384-322 гг. до н.э.) и его ученик Теофраст (372-285 гг. до н. э.) впервые научно обобщили знания и заложили фундамент будущей биологии.

1.2. Наскальная живопись первобытных охотников, изображающая успешную охоту

Жизнь на Земле чрезвычайно разнообразна. Известно около 350 тыс. видов растений и более 1,5 млн видов животных. Разнообразие грибов и прокариот плохо поддаётся оценке, так как наши знания о них далеко не полны. Учёные ежегодно описывают новые виды организмов, как ныне живущих, так и вымерших в минувшие геологические эпохи. Виды слагаются в многовидовые сообщества, составляющие самую активную часть биосферы Земли. Вместе с тем каждый вид представлен множеством отдельных особей. Многоклеточные организмы состоят из органов и тканей. Те, в свою очередь, состоят из множества клеток со сложным строением, обеспечивающим взаимодействие тысяч биологически активных веществ. Живые существа - самые высокоорганизованные (сложно устроенные) объекты из известных во Вселенной.

Отрасли биологической науки

В чём причина подразделения биологии на частные отрасли?

Из-за необычайной сложности и многообразия объектов исследования биология в наше время превратилась в широкую, разветвлённую область науки. Невозможно представить себе специалиста, который одинаково хорошо ориентировался бы во всём массиве биологических знаний - от биосферных закономерностей до молекулярных тонкостей биосинтеза. Поэтому современная биология включает в себя сотни специализированных отраслей. Каждая из них посвящена углублённому изучению определённых биосистем, их строения и функций (табл. 1). Они взаимодействуют, перекрываются и дополняют друг друга.

• Ознакомьтесь с отраслями биологии и способами их выделения. Какие отрасли, на ваш взгляд, не включены в таблицу?

Таблица 1

Структура биологии как комплекса частных наук о живой природе. Классификация по нескольким критериям

Название	Предмет изучения
1. По объектам исследования
Систематика	Многообразие организмов
Вирусология	Вирусы
Микробиология (бактериология)	Прокариоты (бактерии)
Микология	Грибы
Ботаника	Растения
Зоология	Животные
Протистология	Простейшие
Гельминтология	Паразитические черви
Энтомология	Насекомые
Арахнология	Паукообразные
Ихтиология	Рыбы
Герпетология	Земноводные и пресмыкающиеся
Орнитология	Птицы
Териология	Млекопитающие
Антропология	Человек
Палеонтология	Органический мир прошлых геологических эпох, изучаемый по ископаемым остаткам
2. По изучаемым свойствам живого
Морфология	Форма и внешнее строение организмов
Анатомия	Внутреннее строение организмов, строение органов
Физиология	Процессы жизнедеятельности, функции организма, его органов и тканей
Эмбриология	Зародышевое развитие организмов
Экология	Взаимоотношение организмов друг с другом и с окружающей средой
Генетика	Наследственность и изменчивость организмов
Систематика	Классификация живых организмов
Биохимия	Химические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организмов
Биофизика	Физические и физико-химические процессы в живых организмах
3. По уровню организации исследуемых объектов
Молекулярная биология	Молекулярный уровень организации
Цитология	Клеточный уровень организации
Гистология	Тканевый уровень организации
Анатомия и морфология	Организменный и органный уровни организации
Популяционная биология	Популяционный уровень организации
Биоценология	Биоценотический уровень организации
4. По областям практического применения
Растениеводство	Разведение культурных растений
Животноводство	Разведение домашних животных
Селекция	Создание новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов
Ветеринария	Лечение животных
Лесное хозяйство	Разведение лесов
Рыбоводство	Разведение рыб
Медицина	Профилактика и лечение болезней человека
Биотехнология	Получение полезных для человека продуктов биологическим способом

Существуют фундаментальные и прикладные биологические науки. Знание биологии необходимо экологам, агрономам, животноводам, врачам. Они также нужны и художникам-анималистам, и любителям птичьего пения, аквариумистам, голубеводам, кинологам, садоводам, служителям и волонтёрам зоопарков, заповедников, национальных и городских парков.

Роль биологии в создании научной картины мира

• Почему предмет, методы и теории биологии особенно важны для философского понимания мироустройства?

Биологияизучает объекты наиболее сложные как по структуре, так и по числу одновременно влияющих на них факторов среды. Это послужило основой для совершенного развития сравнительного метода в биологии. Он позволил находить замаскированные закономерности и доказывать неочевидные взаимосвязи, открыв дорогу к рациональному объяснению таинственных явлений, составляющих чудо жизни. Тем самым биология, как никакая другая наука, расширила философские представления о познаваемости мира.

Создание Ч. Дарвином и А. Уоллесом теории биологической эволюции стало одним из важнейших открытий науки в целом. Теория эволюции не только стала ядром всех современных биологических наук, но и подтолкнула исследователей, работающих в других областях естественных наук, к поиску закономерностей развития материи. Так, во второй половине XX века была создана теория Большого взрыва и эволюции Вселенной в целом.

Наконец, биология соединила системы естественных и гуманитарных наук, ибо человек принадлежит одновременно и миру живой природы, и миру общественных отношений.

Обобщение новых знаний

Биология - наука, изучающая жизнь во всех её проявлениях. Разнообразие и сложность организации живого привели к разделению биологии на множество специализированных отраслей, различающихся предметом исследования. Развитие биологии внесло определяющий вклад в создание научной картины мира.

Биология

Применение знаний

1. Должен ли биолог стесняться того, что на любой вопрос по биологии он не всегда может дать исчерпывающий ответ?

2. Как влияют на нашу жизнь достижения различных биологических наук?

3. Каков вклад биологии в создание научной картины мира?

4. Биолог, физик и химик поспорили о том, какая из наук самая важная для человечества. Приведите доводы каждого из них.