რა ბიოლოგიური მეცნიერებები სწავლობს მცენარეებს? ბიოლოგიური მეცნიერებები და მათი განმარტებები

ბიოლოგია არის სიცოცხლის მეცნიერება. ამჟამად ის წარმოადგენს მეცნიერებათა კომპლექსს ცოცხალი ბუნების შესახებ. ბიოლოგიის შესწავლის ობიექტია ცოცხალი ორგანიზმები - მცენარეები და ცხოველები. და შეისწავლეთ სახეობების მრავალფეროვნება, სხეულის სტრუქტურა და ორგანოთა ფუნქციები, განვითარება, განაწილება, მათი თემები, ევოლუცია.

პირველყოფილმა ადამიანმა დაიწყო პირველი ინფორმაციის დაგროვება ცოცხალი ორგანიზმების შესახებ. ცოცხალი ორგანიზმები მას აწვდიდნენ საკვებს, ტანსაცმლის მასალას და საცხოვრებელს. უკვე იმ დროს ადამიანს არ შეეძლო ცოდნის გარეშე მცენარეების თვისებების, მათი ზრდის ადგილების, ხილისა და თესლის მომწიფების დროის, ნადირობის ცხოველების ჰაბიტატებისა და ჩვევების, მტაცებლებისა და შხამიანი ცხოველების შესახებ, რომლებიც შეიძლება საფრთხეს შეუქმნას. მისი ცხოვრება.

ამრიგად, ცოცხალი ორგანიზმების შესახებ ინფორმაცია თანდათან გროვდებოდა. ცხოველების მოშინაურება და მცენარეთა გაშენების დაწყება მოითხოვდა ცოცხალი ორგანიზმების უფრო ღრმა ცოდნას.

პირველი დამფუძნებლები

ცოცხალი ორგანიზმების შესახებ მნიშვნელოვანი ფაქტობრივი მასალა შეაგროვა საბერძნეთის დიდმა ექიმმა - ჰიპოკრატემ (ძვ. წ. 460-377 წწ.). მან შეაგროვა ინფორმაცია ცხოველებისა და ადამიანების სტრუქტურის შესახებ და მისცა ძვლების, კუნთების, მყესების, ტვინისა და ზურგის ტვინის აღწერა.

პირველი დიდი ნამუშევარი ზოოლოგიაეკუთვნის ბერძენ ნატურალისტ არისტოტელეს (ძვ. წ. 384-322 წწ.). მან აღწერა 500-ზე მეტი სახეობის ცხოველი. არისტოტელე დაინტერესებული იყო ცხოველების სტრუქტურითა და ცხოვრების წესით, მან ჩაუყარა საფუძველი ზოოლოგიას.

პირველი ნამუშევარი მცენარეების შესახებ ცოდნის სისტემატიზაციის შესახებ ( ბოტანიკა) დაამზადა თეოფრასტემ (ძვ. წ. 372-287 წწ.).

უძველესი მეცნიერება ადამიანის სხეულის აგებულების (ანატომიის) შესახებ ცოდნის გაფართოებას ევალება ექიმი გალენის (ძვ. წ. 130-200 წწ.), რომელმაც მაიმუნებისა და ღორების გაკვეთა ჩაატარა. მისმა ნაშრომებმა გავლენა მოახდინა ბუნებისმეტყველებასა და მედიცინაზე რამდენიმე საუკუნის განმავლობაში.

შუა საუკუნეებში, ეკლესიის უღლის ქვეშ, მეცნიერება ძალიან ნელა განვითარდა. მეცნიერების განვითარების მნიშვნელოვანი ეტაპი იყო რენესანსი, რომელიც დაიწყო მე-15 საუკუნეში. უკვე მე-18 საუკუნეში. დამოუკიდებელ მეცნიერებად განვითარდა ბოტანიკა, ზოოლოგია, ადამიანის ანატომია და ფიზიოლოგია.

ძირითადი ეტაპები ორგანული სამყაროს შესწავლაში

თანდათანობით დაგროვდა ინფორმაცია სახეობების მრავალფეროვნების, ცხოველებისა და ადამიანების სხეულის აგებულების, ინდივიდუალური განვითარებისა და მცენარეებისა და ცხოველების ორგანოების ფუნქციების შესახებ. ბიოლოგიის მრავალსაუკუნოვანი ისტორიის განმავლობაში, ორგანული სამყაროს შესწავლის ყველაზე დიდი ეტაპები შეიძლება ეწოდოს:

• კ. ლინეუსის მიერ შემოთავაზებული სისტემატიკის პრინციპების დანერგვა;
• მიკროსკოპის გამოგონება;
• თ.შვანის მიერ უჯრედული თეორიის შექმნა;
• ჩარლზ დარვინის ევოლუციური დოქტრინის დამტკიცება;
• გ.მენდელის მიერ მემკვიდრეობის ძირითადი კანონების აღმოჩენა;
• ბიოლოგიური კვლევისათვის ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენება;
• გენეტიკური კოდის გაშიფვრა;
• ბიოსფეროს დოქტრინის შექმნა.

დღეისათვის მეცნიერებამ იცის დაახლოებით 1 500 000 სახეობის ცხოველი და დაახლოებით 500 000 სახეობის მცენარე. დიდი მნიშვნელობა აქვს მცენარეთა და ცხოველთა მრავალფეროვნების, მათი სტრუქტურის თავისებურებებისა და სასიცოცხლო აქტივობის შესწავლას. ბიოლოგიური მეცნიერებები საფუძველს წარმოადგენს კულტურული წარმოების, მეცხოველეობის, მედიცინის, ბიონიკისა და ბიოტექნოლოგიის განვითარებისათვის.

ერთ-ერთი უძველესი ბიოლოგიური მეცნიერებაა ადამიანის ანატომია და ფიზიოლოგია, რომელიც ქმნის მედიცინის თეორიულ საფუძველს. თითოეულ ადამიანს უნდა ჰქონდეს გააზრებული საკუთარი სხეულის სტრუქტურა და ფუნქციები, რათა საჭიროების შემთხვევაში შეძლოს პირველადი დახმარების გაწევა, შეგნებულად იზრუნოს საკუთარ ჯანმრთელობაზე და დაიცვას ჰიგიენის წესები.

საუკუნეების მანძილზე ბოტანიკა, ზოოლოგია, ანატომია და ფიზიოლოგია მეცნიერების მიერ იქნა შემუშავებული, როგორც დამოუკიდებელი, იზოლირებული მეცნიერებები. მხოლოდ მე-19 საუკუნეში. აღმოაჩინეს ნიმუშები, რომლებიც საერთოა ყველა ცოცხალი არსებისთვის. ასე გაჩნდა მეცნიერებები, რომლებიც სწავლობენ ცხოვრების ზოგად კანონებს. Ესენი მოიცავს:

• ციტოლოგია არის უჯრედების მეცნიერება;
• გენეტიკა - მეცნიერება ცვალებადობისა და მემკვიდრეობითობის შესახებ;
• ეკოლოგია - მეცნიერება ორგანიზმის გარემოსთან და ორგანიზმთა საზოგადოებებთან ურთიერთობის შესახებ;
• დარვინიზმი - მეცნიერება ორგანული სამყაროს ევოლუციის შესახებ და სხვა.

სასწავლო გეგმაში ისინი ქმნიან ზოგადი ბიოლოგიის საგანს.

ბიოლოგია(ბერძნულიდან bios - სიცოცხლე, logos - სიტყვა, მეცნიერება) არის მეცნიერებათა კომპლექსი ცოცხალი ბუნების შესახებ.

ბიოლოგიის საგანია სიცოცხლის ყველა გამოვლინება: ცოცხალი არსების აგებულება და ფუნქციები, მათი მრავალფეროვნება, წარმოშობა და განვითარება, აგრეთვე გარემოსთან ურთიერთქმედება. ბიოლოგიის, როგორც მეცნიერების, მთავარი ამოცანაა ცოცხალი ბუნების ყველა ფენომენის მეცნიერულ საფუძველზე ინტერპრეტაცია, იმის გათვალისწინებით, რომ მთელ ორგანიზმს აქვს თვისებები, რომლებიც ფუნდამენტურად განსხვავდება მისი კომპონენტებისგან.

ბიოლოგია შეისწავლის ცხოვრების ყველა ასპექტს, კერძოდ, დედამიწაზე ცოცხალი ორგანიზმების სტრუქტურას, ფუნქციონირებას, ზრდას, წარმოშობას, ევოლუციას და განაწილებას, კლასიფიცირებს და აღწერს ცოცხალ არსებებს, მათი სახეობების წარმოშობას და მათ ურთიერთქმედებას ერთმანეთთან და გარემოსთან.

თანამედროვე ბიოლოგია ეფუძნება 5 ფუნდამენტური პრინციპი:

1. უჯრედის თეორია
2. ევოლუცია
3. გენეტიკა
4. ჰომეოსტაზის
5. ენერგია

ბიოლოგიური მეცნიერებები

ამჟამად ბიოლოგია მოიცავს მთელ რიგ მეცნიერებებს, რომელთა სისტემატიზაცია შესაძლებელია შემდეგი კრიტერიუმების მიხედვით: საგანიდა გაბატონებული მეთოდებიკვლევა და შესწავლილი საგანი ცოცხალი ბუნების ორგანიზების დონე.

ავტორი კვლევის საგანიმე ბიოლოგიური მეცნიერებები იყოფა ბაქტერიოლოგიად, ბოტანიკად, ვირუსოლოგიად, ზოოლოგიად, მიკოლოგიად.

ბოტანიკა არის ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც სრულყოფილად სწავლობს მცენარეებსა და დედამიწის მცენარეულ საფარს.

ზოოლოგია - ბიოლოგიის დარგი, მეცნიერება ცხოველთა მრავალფეროვნების, სტრუქტურის, ცხოვრების აქტივობის, გავრცელებისა და ურთიერთობის შესახებ მათ გარემოსთან, მათ წარმოშობასა და განვითარებასთან.

ბაქტერიოლოგია - ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ბაქტერიების სტრუქტურასა და აქტივობას, აგრეთვე მათ როლს ბუნებაში.

ვირუსოლოგია - ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ვირუსებს.

მთავარი ობიექტი მიკოლოგიაარის სოკო, მათი სტრუქტურა და ცხოვრების მახასიათებლები.

ლიქენოლოგია - ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ლიქენებს.

ბაქტერიოლოგია, ვირუსოლოგია და მიკოლოგიის ზოგიერთი ასპექტი ხშირად განიხილება, როგორც ნაწილი მიკრობიოლოგია - ბიოლოგიის განყოფილება, მიკროორგანიზმების მეცნიერება (ბაქტერიები, ვირუსები და მიკროსკოპული სოკოები).

ტაქსონომია, ან ტაქსონომია, - ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც აღწერს და ჯგუფად ყოფს ყველა ცოცხალ და გადაშენებულ არსებას.

თავის მხრივ, თითოეული ჩამოთვლილი ბიოლოგიური მეცნიერება იყოფა ბიოქიმია, მორფოლოგია, ანატომია, ფიზიოლოგია, ემბრიოლოგია, გენეტიკა და სისტემატიკა (მცენარეები, ცხოველები ან მიკროორგანიზმები). ბიოქიმია არის მეცნიერება ცოცხალი ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობის, ცოცხალ ორგანიზმებში მიმდინარე ქიმიურ პროცესებზე და მათ სასიცოცხლო აქტივობას ეფუძნება.

Მორფოლოგია - ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ორგანიზმების ფორმასა და სტრუქტურას, აგრეთვე მათი განვითარების ნიმუშებს. ფართო გაგებით, იგი მოიცავს ციტოლოგიას, ანატომიას, ჰისტოლოგიასა და ემბრიოლოგიას. განასხვავებენ ცხოველთა და მცენარეთა მორფოლოგიას.

ანატომია არის ბიოლოგიის (უფრო ზუსტად, მორფოლოგიის) დარგი, მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ცალკეული ორგანოების, სისტემების და მთლიანად ორგანიზმის შინაგან სტრუქტურას და ფორმას. მცენარეთა ანატომია განიხილება ბოტანიკის ნაწილად, ცხოველთა ანატომია განიხილება ზოოლოგიის ნაწილად, ხოლო ადამიანის ანატომია ცალკე მეცნიერებაა.

Ფიზიოლოგია - ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც სწავლობს მცენარეთა და ცხოველთა ორგანიზმების სასიცოცხლო პროცესებს, მათ ცალკეულ სისტემებს, ორგანოებს, ქსოვილებსა და უჯრედებს. არსებობს მცენარეების, ცხოველებისა და ადამიანების ფიზიოლოგია.

ემბრიოლოგია(განვითარების ბიოლოგია)- ბიოლოგიის დარგი, მეცნიერება ორგანიზმის ინდივიდუალური განვითარების, მათ შორის ემბრიონის განვითარების შესახებ.

ობიექტი გენეტიკა არის მემკვიდრეობისა და ცვალებადობის კანონები. ამჟამად ის ერთ-ერთი ყველაზე დინამიურად განვითარებადი ბიოლოგიური მეცნიერებაა.

ავტორი შესწავლილი ცოცხალი ბუნების ორგანიზების დონე განასხვავებენ მოლეკულურ ბიოლოგიას, ციტოლოგიას, ჰისტოლოგიას, ორგანიზმოლოგიას, ორგანიზმების ბიოლოგიას და ზეორგანიზმულ სისტემებს.

Მოლეკულური ბიოლოგია არის ბიოლოგიის ერთ-ერთი ყველაზე ახალგაზრდა დარგი, მეცნიერება, რომელიც სწავლობს, კერძოდ, მემკვიდრეობითი ინფორმაციის ორგანიზაციას და ცილების ბიოსინთეზს.

ციტოლოგია, ან უჯრედის ბიოლოგია,- ბიოლოგიური მეცნიერება, რომლის შესწავლის ობიექტია როგორც უჯრედული, ისე მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების უჯრედები.

ჰისტოლოგია - ბიოლოგიური მეცნიერება, მორფოლოგიის დარგი, რომლის ობიექტია მცენარეთა და ცხოველთა ქსოვილების სტრუქტურა.

სფეროსკენ ორგანოოლოგია მოიცავს სხვადასხვა ორგანოებისა და მათი სისტემების მორფოლოგიას, ანატომიას და ფიზიოლოგიას. ორგანიზმის ბიოლოგია მოიცავს ყველა მეცნიერებას, რომელიც ეხება ცოცხალ ორგანიზმებს, მაგ. ეთოლოგია- მეცნიერება ორგანიზმების ქცევის შესახებ.

ზეორგანიზმული სისტემების ბიოლოგია იყოფა ბიოგეოგრაფიად და ეკოლოგიად. სწავლობს ცოცხალი ორგანიზმების გავრცელებას ბიოგეოგრაფია, ხოლო ეკოლოგია - ზეორგანიზმული სისტემების ორგანიზაცია და ფუნქციონირება სხვადასხვა დონეზე: პოპულაციები, ბიოცენოზები (საზოგადოებები), ბიოგეოცენოზები (ეკოსისტემები) და ბიოსფერო.

ავტორი გაბატონებული კვლევის მეთოდები შეიძლება განვასხვავოთ აღწერითი (მაგალითად, მორფოლოგია), ექსპერიმენტული (მაგალითად, ფიზიოლოგია) და თეორიული ბიოლოგია. ცოცხალი ბუნების სტრუქტურის, ფუნქციონირებისა და განვითარების ნიმუშების იდენტიფიცირება და ახსნა მისი ორგანიზაციის სხვადასხვა დონეზე არის ამოცანა. ზოგადი ბიოლოგია.მასში შედის ბიოქიმია, მოლეკულური ბიოლოგია, ციტოლოგია, ემბრიოლოგია, გენეტიკა, ეკოლოგია, ევოლუციური მეცნიერება და ანთროპოლოგია. ევოლუციური დოქტრინასწავლობს ცოცხალი ორგანიზმების ევოლუციის მიზეზებს, მამოძრავებელ ძალებს, მექანიზმებსა და ზოგად შაბლონებს. მისი ერთ-ერთი განყოფილებაა პალეონტოლოგია- მეცნიერება, რომლის საგანია ცოცხალი ორგანიზმების ნამარხი ნაშთები. Ანთროპოლოგია- ზოგადი ბიოლოგიის განყოფილება, ადამიანის, როგორც ბიოლოგიური სახეობის წარმოშობისა და განვითარების მეცნიერება, ასევე თანამედროვე ადამიანის პოპულაციების მრავალფეროვნება და მათი ურთიერთქმედების ნიმუშები. ბიოლოგიის გამოყენებითი ასპექტები შედის ბიოტექნოლოგიის, მეცხოველეობის და სხვა სწრაფად განვითარებადი მეცნიერებების სფეროში. ბიოტექნოლოგიაარის ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ცოცხალი ორგანიზმების გამოყენებას და ბიოლოგიურ პროცესებს წარმოებაში. ფართოდ გამოიყენება კვების (საცხობი, ყველის დამზადება, ხარშვის და ა.შ.) და ფარმაცევტულ მრეწველობაში (ანტიბიოტიკების, ვიტამინების წარმოება), წყლის გასაწმენდად და ა.შ. შერჩევა- მეცნიერება შინაური ცხოველების ჯიშების, კულტივირებული მცენარეების ჯიშებისა და ადამიანებისთვის აუცილებელი თვისებების მქონე მიკროორგანიზმების შტამების შექმნის მეთოდების შესახებ. სელექცია ასევე გაგებულია, როგორც ცოცხალი ორგანიზმების შეცვლის პროცესი, რომელსაც ახორციელებს ადამიანები მათი საჭიროებისთვის.

ბიოლოგიის პროგრესი მჭიდროდ არის დაკავშირებული სხვა ბუნებრივი და ზუსტი მეცნიერებების წარმატებებთან, როგორიცაა ფიზიკა, ქიმია, მათემატიკა, კომპიუტერული მეცნიერება და ა.შ. მაგალითად, მიკროსკოპია, ულტრაბგერა (ულტრაბგერა), ტომოგრაფია და ბიოლოგიის სხვა მეთოდები ეფუძნება ფიზიკურ მეთოდებს. კანონები და ბიოლოგიური მოლეკულების სტრუქტურისა და ცოცხალ სისტემებში მიმდინარე პროცესების შესწავლა შეუძლებელი იქნებოდა ქიმიური და ფიზიკური მეთოდების გამოყენების გარეშე. მათემატიკური მეთოდების გამოყენება შესაძლებელს ხდის, ერთის მხრივ, გამოავლინოს ობიექტებსა თუ ფენომენებს შორის ბუნებრივი კავშირის არსებობა, დაადასტუროს მიღებული შედეგების სანდოობა და, მეორე მხრივ, მოდელირება მოახდინოს ფენომენის ან პროცესის შესახებ. ბოლო დროს, კომპიუტერული მეთოდები, როგორიცაა მოდელირება, სულ უფრო მნიშვნელოვანი გახდა ბიოლოგიაში. ბიოლოგიისა და სხვა მეცნიერებების კვეთაზე წარმოიშვა არაერთი ახალი მეცნიერება, როგორიცაა ბიოფიზიკა, ბიოქიმია, ბიონიკა და ა.შ.

ბიოლოგიის როლი მსოფლიოს თანამედროვე საბუნებისმეტყველო სურათის ფორმირებაში

მისი ჩამოყალიბების ეტაპზე ბიოლოგია ჯერ კიდევ არ არსებობდა სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებისგან განცალკევებით და შემოიფარგლებოდა მხოლოდ ცხოველთა და მცენარეთა სამყაროს წარმომადგენლების დაკვირვებით, შესწავლით, აღწერით და კლასიფიკაციით, ანუ ეს იყო აღწერილობითი მეცნიერება. თუმცა, ამან ხელი არ შეუშალა ძველ ნატურალისტებს ჰიპოკრატეს (დაახლ. ძვ. წ. 460-377 წწ.), არისტოტელეს (ძვ. წ. 384-322 წწ.) და თეოფრასტეს (ნამდვილი სახელი ტირთამი, ძვ. წ. 372-287 წწ.) მნიშვნელოვანი წვლილი შეეტანათ იდეები ადამიანის სხეულისა და ცხოველების სტრუქტურის, აგრეთვე ცხოველებისა და მცენარეების ბიოლოგიური მრავალფეროვნების შესახებ, რითაც ჩაეყრება ადამიანის ანატომიისა და ფიზიოლოგიის, ზოოლოგიის და ბოტანიკის საფუძვლებს. ცოცხალი ბუნების შესახებ ცოდნის გაღრმავებამ და ადრე დაგროვილი ფაქტების სისტემატიზაციამ, რაც მოხდა XVI-XVIII საუკუნეებში, დასრულდა ბინარული ნომენკლატურის შემოღებითა და მცენარეების (C. Linnaeus) და ცხოველების ჰარმონიული ტაქსონომიის შექმნით (ჯ. -ბ.ლამარკი). მსგავსი მორფოლოგიური მახასიათებლების მქონე სახეობების მნიშვნელოვანი რაოდენობის აღწერა, ისევე როგორც პალეონტოლოგიური აღმოჩენები, გახდა წინაპირობა სახეობების წარმოშობისა და ორგანული სამყაროს ისტორიული განვითარების გზების შესახებ იდეების განვითარებისათვის. ამრიგად, F. Redi, L. Spallanzani და L. Pasteur-ის ექსპერიმენტებმა XVII-XIX საუკუნეებში უარყო არისტოტელეს მიერ წამოყენებული და შუა საუკუნეებში გავრცელებული სპონტანური წარმოშობის ჰიპოთეზა და A.I. Oparin-ის და ბიოქიმიური ევოლუციის თეორია. ჯ.ჰალდანმა, რომელიც ბრწყინვალედ დაადასტურეს ს. მილერმა და გ. იურიმ, მოგვცა პასუხის გაცემა ყველა ცოცხალი არსების წარმოშობის შესახებ. თუ ცოცხალი არსებების არაცოცხალი კომპონენტებისგან გაჩენის პროცესი და მისი ევოლუცია თავისთავად ეჭვს აღარ იწვევს, მაშინ ორგანული სამყაროს ისტორიული განვითარების მექანიზმები, ბილიკები და მიმართულებები ჯერ კიდევ ბოლომდე არ არის გასაგები, რადგან არცერთი ევოლუციის ორი ძირითადი კონკურენტი თეორია (სინთეზური თეორიის ევოლუცია, რომელიც შეიქმნა ჩარლზ დარვინის თეორიის საფუძველზე და ჯ.-ბ. ლამარკის თეორია) ჯერ კიდევ ვერ იძლევა ყოვლისმომცველ მტკიცებულებას. მიკროსკოპისა და მასთან დაკავშირებულ მეცნიერებათა სხვა მეთოდების გამოყენებამ, სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების სფეროში პროგრესის გამო, ისევე როგორც ექსპერიმენტული პრაქტიკის დანერგვის შედეგად, გერმანელ მეცნიერებს ტ. შვანს და მ. მე-19 საუკუნე, მოგვიანებით დაემატა რ.ვირჩოუ და კ.ბაერი. იგი გახდა ყველაზე მნიშვნელოვანი განზოგადება ბიოლოგიაში, რომელმაც ჩამოაყალიბა თანამედროვე იდეების ქვაკუთხედი ორგანული სამყაროს ერთიანობის შესახებ. ჩეხი ბერის გ. მენდელის მიერ მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადაცემის ნიმუშების აღმოჩენამ ბიოლოგიის შემდგომი სწრაფი განვითარების ბიძგი გახდა მე-20-21 საუკუნეებში და გამოიწვია არა მხოლოდ მემკვიდრეობის უნივერსალური მატარებლის - დნმ-ის აღმოჩენა, არამედ ასევე გენეტიკური კოდი, ასევე მემკვიდრეობითი ინფორმაციის კონტროლის, წაკითხვისა და ცვალებადობის ფუნდამენტური მექანიზმები. გარემოს შესახებ იდეების განვითარებამ განაპირობა ისეთი მეცნიერების გაჩენა, როგორიცაა ეკოლოგია,და ფორმულირება სწავლებები ბიოსფეროს შესახებროგორც ურთიერთდაკავშირებული უზარმაზარი ბიოლოგიური კომპლექსების რთული მრავალკომპონენტიანი პლანეტარული სისტემა, ისევე როგორც დედამიწაზე მომხდარი ქიმიური და გეოლოგიური პროცესები (V.I. Vernadsky), რაც საბოლოოდ შესაძლებელს ხდის მინიმუმამდე შეამციროს ადამიანის ეკონომიკური საქმიანობის უარყოფითი შედეგები. ამრიგად, ბიოლოგიამ მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა მსოფლიოს თანამედროვე საბუნებისმეტყველო სურათის ფორმირებაში.

ცოცხალი ობიექტების შესწავლის მეთოდები

ნებისმიერი სხვა მეცნიერების მსგავსად, ბიოლოგიას აქვს მეთოდების საკუთარი არსენალი. სხვა დარგებში გამოყენებული შემეცნების მეცნიერული მეთოდის გარდა, ბიოლოგიაში ფართოდ გამოიყენება ისეთი მეთოდები, როგორიცაა ისტორიული, შედარებით-აღწერითი და სხვ.

Მეცნიერული მეთოდი შემეცნება მოიცავს დაკვირვებას, ჰიპოთეზების ჩამოყალიბებას, ექსპერიმენტს, მოდელირებას, შედეგების ანალიზს და ზოგადი შაბლონების გამოყვანას.

დაკვირვება- ეს არის საგნების და ფენომენების მიზანმიმართული აღქმა გრძნობების ან ინსტრუმენტების გამოყენებით, რომელიც განისაზღვრება აქტივობის ამოცანებით. მეცნიერული დაკვირვების მთავარი პირობა მისი ობიექტურობაა, ე.ი. მიღებული მონაცემების გადამოწმების შესაძლებლობა განმეორებითი დაკვირვებით ან კვლევის სხვა მეთოდების გამოყენებით, როგორიცაა ექსპერიმენტი. დაკვირვების შედეგად მიღებულ ფაქტებს ე.წ მონაცემები.ისინი შეიძლება იყვნენ მსგავსი ხარისხიანი(აღწერს სუნს, გემოს, ფერს, ფორმას და ა.შ.) და რაოდენობრივი,უფრო მეტიც, რაოდენობრივი მონაცემები უფრო ზუსტია, ვიდრე ხარისხობრივი.

დაკვირვების მონაცემებზე დაყრდნობით ყალიბდება ჰიპოთეზა - ვარაუდი მსჯელობა ფენომენების ბუნებრივი კავშირის შესახებ. ჰიპოთეზა შემოწმებულია ექსპერიმენტების სერიაში.

Ექსპერიმენტიეწოდება მეცნიერულად ჩატარებულ ექსპერიმენტს, დაკვირვებას შესწავლილ ფენომენზე კონტროლირებად პირობებში, რაც საშუალებას აძლევს ადამიანს განსაზღვროს მოცემული ობიექტის ან ფენომენის მახასიათებლები. ექსპერიმენტის უმაღლესი ფორმაა მოდელირება - ობიექტების ნებისმიერი ფენომენის, პროცესის ან სისტემის შესწავლა მათი მოდელების აგებით და შესწავლით. არსებითად, ეს არის ცოდნის თეორიის ერთ-ერთი მთავარი კატეგორია: მეცნიერული კვლევის ნებისმიერი მეთოდი, როგორც თეორიული, ასევე ექსპერიმენტული, ეფუძნება მოდელირების იდეას. ექსპერიმენტული და სიმულაციის შედეგები ექვემდებარება საგულდაგულო ​​ანალიზს.

ანალიზიმეცნიერული კვლევის მეთოდს უწოდებენ საგნის შემადგენელ ნაწილებად დაშლის ან ლოგიკური აბსტრაქციის გზით ობიექტის გონებრივ დაშლას. ანალიზი განუყოფლად არის დაკავშირებული სინთეზთან.

სინთეზიარის საგნის მთლიანობაში, მისი ნაწილების ერთიანობაში და ურთიერთკავშირში შესწავლის მეთოდი. ანალიზისა და სინთეზის შედეგად, ყველაზე წარმატებული კვლევის ჰიპოთეზა ხდება სამუშაო ჰიპოთეზა, და თუ იგი გაუძლებს მის უარყოფის მცდელობებს და მაინც წარმატებით იწინასწარმეტყველებს ადრე აუხსნელ ფაქტებსა და ურთიერთობებს, მაშინ ის შეიძლება გახდეს. თეორია.

ქვეშ თეორიაგააცნობიეროს მეცნიერული ცოდნის ფორმა, რომელიც იძლევა რეალობის ნიმუშებისა და არსებითი კავშირების ჰოლისტურ წარმოდგენას. სამეცნიერო კვლევის ზოგადი მიმართულებაა პროგნოზირებადობის უფრო მაღალი დონის მიღწევა. თუ ვერც ერთი ფაქტი ვერ შეცვლის თეორიას და მისგან გადახრები, რომლებიც ხდება რეგულარული და პროგნოზირებადია, მაშინ ის შეიძლება ამაღლდეს კანონი- აუცილებელი, არსებითი, სტაბილური, განმეორებადი ურთიერთობა ბუნებაში მოვლენებს შორის. როგორც ცოდნის მთლიანობა იზრდება და კვლევის მეთოდები უმჯობესდება, ჰიპოთეზები და კარგად დამკვიდრებული თეორიებიც კი შეიძლება ეჭვქვეშ დადგეს, შეიცვალოს და თუნდაც უარყოფილ იქნეს, რადგან მეცნიერული ცოდნა თავისთავად დინამიურია და მუდმივად ექვემდებარება კრიტიკულ ხელახალი ინტერპრეტაციას.

ისტორიული მეთოდი ავლენს ორგანიზმების გარეგნობისა და განვითარების ნიმუშებს, მათი სტრუქტურისა და ფუნქციის ფორმირებას. რიგ შემთხვევებში, ამ მეთოდის დახმარებით, ჰიპოთეზები და თეორიები, რომლებიც ადრე ცრუ ითვლებოდა, ახალ სიცოცხლეს იძენს. ეს, მაგალითად, მოხდა დარვინის ვარაუდებთან დაკავშირებით მცენარეში სიგნალის გადაცემის ბუნების შესახებ გარემოზე გავლენის საპასუხოდ. შედარებით-აღწერითი მეთოდი გულისხმობს კვლევის ობიექტების ანატომიური და მორფოლოგიური ანალიზის ჩატარებას. იგი ემყარება ორგანიზმების კლასიფიკაციას, ცხოვრების სხვადასხვა ფორმების გაჩენისა და განვითარების ნიმუშების იდენტიფიცირებას.

მონიტორინგი არის საკვლევი ობიექტის, კერძოდ ბიოსფეროს მდგომარეობის ცვლილებების დაკვირვების, შეფასების და პროგნოზირების ღონისძიებათა სისტემა. დაკვირვებისა და ექსპერიმენტების ჩატარება ხშირად მოითხოვს სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებას, როგორიცაა მიკროსკოპები, ცენტრიფუგები, სპექტროფოტომეტრები და ა.შ. მიკროსკოპია ფართოდ გამოიყენება ზოოლოგიაში, ბოტანიკაში, ადამიანის ანატომიაში, ჰისტოლოგიაში, ციტოლოგიაში, გენეტიკაში, ემბრიოლოგიაში, პალეონტოლოგიაში, ეკოლოგიაში და სხვა დარგებში. ბიოლოგია. ეს საშუალებას გაძლევთ შეისწავლოთ ობიექტების მშვენიერი სტრუქტურა სინათლის, ელექტრონის, რენტგენის და სხვა ტიპის მიკროსკოპების გამოყენებით.

მსუბუქი მიკროსკოპი შედგება ოპტიკური და მექანიკური ნაწილებისგან. ოპტიკური ნაწილები ჩართულია გამოსახულების მშენებლობაში, ხოლო მექანიკური ნაწილები გამოიყენება ოპტიკური ნაწილების მარტივად გამოყენებისთვის. მიკროსკოპის საერთო გადიდება განისაზღვრება ფორმულით: ობიექტური გადიდება x ოკულარული გადიდება = მიკროსკოპის გადიდება.

მაგალითად, თუ ობიექტივი ადიდებს საგანს 8-ჯერ და ოკულარი 7-ით, მაშინ მიკროსკოპის მთლიანი გადიდება არის 56.

დიფერენციალური ცენტრიფუგაცია, ანუ ფრაქციები, შესაძლებელს ხდის ნაწილაკების განცალკევებას მათი ზომისა და სიმკვრივის მიხედვით ცენტრიდანული ძალის გავლენის ქვეშ, რაც აქტიურად გამოიყენება ბიოლოგიური მოლეკულების და უჯრედების სტრუქტურის შესასწავლად.

ცოცხალი ბუნების ორგანიზების ძირითადი დონეები

1. მოლეკულური გენეტიკური. ბიოლოგიის ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანები ამ ეტაპზე არის გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემის მექანიზმების შესწავლა, მემკვიდრეობა და ცვალებადობა.
2. ფიჭური დონე. ორგანიზაციის ფიჭური დონის ელემენტარული ერთეული არის უჯრედი, ხოლო ელემენტარული ფენომენი არის უჯრედული მეტაბოლიზმის რეაქციები.
3. ქსოვილის დონე. ეს დონე წარმოდგენილია ქსოვილებით, რომლებიც აერთიანებს გარკვეული სტრუქტურის, ზომის, მდებარეობისა და მსგავსი ფუნქციების უჯრედებს. ქსოვილები წარმოიქმნა ისტორიული განვითარების დროს მრავალუჯრედიანობასთან ერთად. მრავალუჯრედულ ორგანიზმებში ისინი წარმოიქმნება ონტოგენეზის დროს უჯრედების დიფერენციაციის შედეგად.
4. ორგანოს დონე. ორგანოს დონე წარმოდგენილია ორგანიზმების ორგანოებით. პროტოზოებში საჭმლის მონელება, სუნთქვა, ნივთიერებების მიმოქცევა, გამოყოფა, მოძრაობა და გამრავლება ხორციელდება სხვადასხვა ორგანელების გამო. უფრო მოწინავე ორგანიზმებს აქვთ ორგანოთა სისტემები. მცენარეებსა და ცხოველებში ორგანოები წარმოიქმნება სხვადასხვა რაოდენობის ქსოვილისგან.
5. ორგანიზმის დონე. ამ დონის ელემენტარული ერთეული არის ინდივიდი მის ინდივიდუალურ განვითარებაში, ანუ ონტოგენეზში, ამიტომ ორგანიზმის დონეს ასევე ონტოგენეტიკური ეწოდება. ამ დონეზე ელემენტარული ფენომენი არის ცვლილებები ორგანიზმში მის ინდივიდუალურ განვითარებაში.
6. პოპულაციის სახეობების დონე. პოპულაცია არის ერთი და იგივე სახეობის ინდივიდების ერთობლიობა, რომლებიც თავისუფლად ერწყმის ერთმანეთს და ცხოვრობენ ცალკეულ ინდივიდთა მსგავსი ჯგუფებისგან. პოპულაციებში ხდება მემკვიდრეობითი ინფორმაციის თავისუფალი გაცვლა და მისი გადაცემა შთამომავლებისთვის. პოპულაცია არის პოპულაცია-სახეობის დონის ელემენტარული ერთეული და ამ შემთხვევაში ელემენტარული ფენომენი არის ევოლუციური გარდაქმნები, როგორიცაა მუტაციები და ბუნებრივი გადარჩევა.
7. ბიოგეოცენოტიკური დონე. ბიოგეოცენოზი არის სხვადასხვა სახეობის პოპულაციების ისტორიულად ჩამოყალიბებული საზოგადოება, რომლებიც ურთიერთკავშირშია ერთმანეთთან და გარემოსთან მეტაბოლიზმითა და ენერგიით. ბიოგეოცენოზი არის ელემენტარული სისტემები, რომლებშიც ხდება მატერიალური და ენერგეტიკული ციკლი, რომელიც განისაზღვრება ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობით. თავად ბიოგეოცენოზი არის მოცემული დონის ელემენტარული ერთეული, ხოლო ელემენტარული ფენომენი არის ენერგიის ნაკადები და მათში არსებული ნივთიერებების ციკლები. ბიოგეოცენოზები ქმნიან ბიოსფეროს და განსაზღვრავენ მასში მიმდინარე ყველა პროცესს.
8. ბიოსფეროს დონე. ბიოსფერო არის დედამიწის გარსი, რომელიც დასახლებულია ცოცხალი ორგანიზმებით და გარდაიქმნება მათ მიერ. ბიოსფერო არის პლანეტაზე სიცოცხლის ორგანიზების უმაღლესი დონე. ეს გარსი ფარავს ატმოსფეროს ქვედა ნაწილს, ჰიდროსფეროს და ლითოსფეროს ზედა ფენას. ბიოსფერო, ისევე როგორც ყველა სხვა ბიოლოგიური სისტემა, დინამიურია და აქტიურად გარდაიქმნება ცოცხალი არსებების მიერ. ის თავისთავად ბიოსფეროს დონის ელემენტარული ერთეულია და ელემენტარულ მოვლენად განიხილება ნივთიერებებისა და ენერგიის მიმოქცევის პროცესები, რომლებიც ხდება ცოცხალი ორგანიზმების მონაწილეობით.

როგორც ზემოთ აღინიშნა, ცოცხალი მატერიის ორგანიზების თითოეულ დონეს თავისი წვლილი შეაქვს ერთიან ევოლუციურ პროცესში: უჯრედში ხდება არა მხოლოდ ჩანერგილი მემკვიდრეობითი ინფორმაციის რეპროდუცირება, არამედ ხდება მისი ცვლილებაც, რაც იწვევს ახალი კომბინაციების გაჩენას. ორგანიზმის მახასიათებლები და თვისებები, რომლებიც თავის მხრივ ექვემდებარება ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედებას პოპულაცია-სახეობის დონეზე და ა.შ.

ბიოლოგიის მნიშვნელობა მედიცინაში:

გენეტიკურმა კვლევამ შესაძლებელი გახადა ადამიანის მემკვიდრეობითი დაავადებების ადრეული დიაგნოსტიკის, მკურნალობისა და პრევენციის მეთოდების შემუშავება;

მიკროორგანიზმების შერჩევა შესაძლებელს ხდის მთელი რიგი დაავადებების სამკურნალოდ საჭირო ფერმენტების, ვიტამინების, ჰორმონების მიღებას;

გენეტიკური ინჟინერია ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთებისა და წამლების წარმოების საშუალებას იძლევა;

„სიცოცხლის“ ცნების განმარტება მეცნიერების ამჟამინდელ ეტაპზე. ცოცხალი არსების ძირითადი თვისებები:საკმაოდ რთულია სიცოცხლის კონცეფციის სრული და ცალსახა განმარტების მიცემა, მისი გამოვლინებების უზარმაზარი მრავალფეროვნების გათვალისწინებით. სიცოცხლის ცნების უმეტესი განმარტებები, რომლებიც მრავალი მეცნიერისა და მოაზროვნის მიერ იყო მოცემული საუკუნეების განმავლობაში, ითვალისწინებდა წამყვან თვისებებს, რომლებიც განასხვავებენ ცხოვრებას არაცოცხალისაგან. მაგალითად, არისტოტელემ თქვა, რომ სიცოცხლე არის სხეულის „კვება, ზრდა და დაკნინება“; A. L. Lavoisier-მა სიცოცხლე განსაზღვრა, როგორც „ქიმიური ფუნქცია“; G. R. Treviranus თვლიდა, რომ ცხოვრება არის "პროცესების სტაბილური ერთგვაროვნება გარე გავლენის განსხვავებებით". ცხადია, რომ ასეთი განმარტებები ვერ დააკმაყოფილებდა მეცნიერებს, ვინაიდან ისინი არ (და ვერ ასახავდნენ) ცოცხალი მატერიის ყველა თვისებას. გარდა ამისა, დაკვირვებები მიუთითებს იმაზე, რომ ცოცხალთა თვისებები არ არის გამონაკლისი და უნიკალური, როგორც ეს ადრე ჩანდა; ისინი ცალკე გვხვდება უსულო ობიექტებს შორის. A.I. Oparin-მა სიცოცხლე განსაზღვრა, როგორც „მატერიის მოძრაობის განსაკუთრებული, ძალიან რთული ფორმა“. ეს განსაზღვრება ასახავს სიცოცხლის თვისობრივ უნიკალურობას, რომელიც არ შეიძლება დაიყვანოს მარტივ ქიმიურ ან ფიზიკურ კანონებზე. თუმცა, ამ შემთხვევაშიც, განმარტება ზოგადი ხასიათისაა და არ ავლენს ამ მოძრაობის სპეციფიკურ უნიკალურობას.

ფ. ენგელსი „ბუნების დიალექტიკაში“ წერდა: „სიცოცხლე არის ცილოვანი სხეულების არსებობის გზა, რომლის არსებითი წერტილი არის მატერიისა და ენერგიის გაცვლა გარემოსთან“.

პრაქტიკული გამოყენებისთვის სასარგებლოა ის განმარტებები, რომლებიც შეიცავს ძირითად თვისებებს, რომლებიც აუცილებლად თანდაყოლილია ყველა ცოცხალ ფორმაში. აქ არის ერთ-ერთი მათგანი: სიცოცხლე არის მაკრომოლეკულური ღია სისტემა, რომელსაც ახასიათებს იერარქიული ორგანიზება, საკუთარი თავის გამრავლების უნარი, თვითგადარჩენა და თვითრეგულირება, მეტაბოლიზმი და ენერგიის კარგად რეგულირებული ნაკადი. ამ განმარტებით, სიცოცხლე არის წესრიგის ბირთვი, რომელიც ვრცელდება ნაკლებად მოწესრიგებულ სამყაროში.

ცხოვრება არსებობს ღია სისტემების სახით. ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი ცოცხალი ფორმა არ იკეტება მხოლოდ საკუთარ თავზე, არამედ მუდმივად ცვლის მატერიას, ენერგიას და ინფორმაციას გარემოსთან.

2. ევოლუციურად განსაზღვრული ცხოვრების ორგანიზაციის დონეები:არსებობს ცოცხალი ნივთიერების ორგანიზების დონეები - ბიოლოგიური ორგანიზაციის დონეები: მოლეკულური, უჯრედული, ქსოვილოვანი, ორგანო, ორგანიზმი, პოპულაცია-სახეობა და ეკოსისტემა.

ორგანიზაციის მოლეკულური დონე- ეს არის ბიოლოგიური მაკრომოლეკულების - ბიოპოლიმერების ფუნქციონირების დონე: ნუკლეინის მჟავები, ცილები, პოლისაქარიდები, ლიპიდები, სტეროიდები. ამ დონიდან იწყება ყველაზე მნიშვნელოვანი ცხოვრების პროცესები: მეტაბოლიზმი, ენერგიის გარდაქმნა, მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადაცემა. ეს დონე შესწავლილია: ბიოქიმია, მოლეკულური გენეტიკა, მოლეკულური ბიოლოგია, გენეტიკა, ბიოფიზიკა.

ფიჭური დონე- ეს არის უჯრედების დონე (ბაქტერიების უჯრედები, ციანობაქტერიები, ერთუჯრედიანი ცხოველები და წყალმცენარეები, უჯრედული სოკოები, მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების უჯრედები). უჯრედი არის ცოცხალი არსების სტრუქტურული ერთეული, ფუნქციური ერთეული, განვითარების ერთეული. ამ დონეს სწავლობს ციტოლოგია, ციტოქიმია, ციტოგენეტიკა და მიკრობიოლოგია.

ქსოვილის ორგანიზების დონე- ეს ის დონეა, რომელზედაც შესწავლილია ქსოვილების სტრუქტურა და ფუნქციონირება. ამ დონეს სწავლობს ჰისტოლოგია და ჰისტოქიმია.

ორგანოს ორგანიზაციის დონე- ეს არის მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების ორგანოების დონე. ანატომია, ფიზიოლოგია და ემბრიოლოგია სწავლობს ამ დონეს.

ორგანიზაციის ორგანიზმის დონე- ეს არის ერთუჯრედიანი, კოლონიური და მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების დონე. ორგანიზმის დონის სპეციფიკა ის არის, რომ ამ დონეზე ხდება გენეტიკური ინფორმაციის დეკოდირება და განხორციელება, მოცემული სახეობის ინდივიდებისთვის დამახასიათებელი მახასიათებლების ფორმირება. ამ დონეს სწავლობს მორფოლოგია (ანატომია და ემბრიოლოგია), ფიზიოლოგია, გენეტიკა და პალეონტოლოგია.

პოპულაციის სახეობების დონე- ეს არის ინდივიდების - პოპულაციებისა და სახეობების აგრეგატების დონე. ამ დონეს სწავლობს სისტემატიკა, ტაქსონომია, ეკოლოგია, ბიოგეოგრაფია და პოპულაციის გენეტიკა. ამ დონეზე შესწავლილია პოპულაციების გენეტიკური და ეკოლოგიური მახასიათებლები, ელემენტარული ევოლუციური ფაქტორები და მათი გავლენა გენოფონდზე (მიკროევოლუცია) და სახეობების კონსერვაციის პრობლემა.

ცხოვრების ორგანიზაციის ბიოგეოცენოტიკური დონე -წარმოდგენილია მრავალფეროვანი ბუნებრივი და კულტურული ბიოგეოცენოზით ყველა საცხოვრებელ გარემოში . კომპონენტები- სხვადასხვა სახეობის პოპულაციები; Გარემო ფაქტორები ; საკვები ქსელები, მატერიისა და ენერგიის ნაკადები ; ძირითადი პროცესები; ნივთიერებების ბიოქიმიური ციკლი და ენერგიის ნაკადი, რომელიც ხელს უწყობს სიცოცხლეს ; სითხის ბალანსი ცოცხალ ორგანიზმებსა და აბიოტურ გარემოს შორის (ჰომეოსტაზი) ; ცოცხალი ორგანიზმების საარსებო პირობებითა და რესურსებით უზრუნველყოფა (საკვები და თავშესაფარი) მეცნიერებები, რომლებიც ატარებენ კვლევებს ამ დონეზე: ბიოგეოგრაფია, ბიოგეოცენოლოგია ეკოლოგია

ბიოსფეროს ცხოვრების ორგანიზების დონე

იგი წარმოდგენილია ბიოსისტემების ორგანიზების უმაღლესი, გლობალური ფორმით - ბიოსფერო. კომპონენტები -ბიოგეოცენოზი; ანთროპოგენური ზემოქმედება; ძირითადი პროცესები; პლანეტის ცოცხალი და არაცოცხალი მატერიის აქტიური ურთიერთქმედება; მატერიისა და ენერგიის ბიოლოგიური გლობალური მიმოქცევა;

ადამიანის აქტიური ბიოგეოქიმიური მონაწილეობა ბიოსფეროს ყველა პროცესში, მის ეკონომიკურ და ეთნოკულტურულ საქმიანობაში.

ამ საფეხურზე კვლევების მწარმოებელი მეცნიერებები: ეკოლოგია; გლობალური ეკოლოგია; კოსმოსური ეკოლოგია; სოციალური ეკოლოგია.

ბიოლოგიური მეცნიერებები და მათ მიერ შესწავლილი ასპექტები. ანატომია არის მეცნიერება სხეულის შინაგანი სტრუქტურის შესახებ. გენეტიკა ეხება მემკვიდრეობას და ცვალებადობას. ემბრიოლოგია არის მეცნიერება ორგანიზმის ემბრიონული განვითარების შესახებ. ჰისტოლოგია არის მეცნიერება ქსოვილის სტრუქტურის შესახებ. ციტოლოგია არის მეცნიერება უჯრედის სიცოცხლის სტრუქტურის შესახებ. მორფოლოგია არის მეცნიერება ორგანიზმის გარეგანი სტრუქტურის შესახებ. ფიზიოლოგია არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ცხოვრების პროცესებს. ზოოლოგია არის მეცნიერება ცხოველების შესახებ. ბოტანიკა მცენარეების მეცნიერებაა. მიკრობიოლოგია არის მეცნიერება ბაქტერიებისა და ვირუსების შესახებ.

ბიოლოგია მე-10 კლასი

"გამრავლების მეთოდები" - რეპროდუქცია სპორით. რეპროდუქცია გაყოფით. ჩანასახოვანი უჯრედების ფორმირება. ასექსუალური გამრავლების სახეები. სპორულაცია. Სექსუალური რეპროდუქცია. პირვანდელი ორგანიზმის იდენტური ინდივიდები. ასექსუალური გამრავლება. ვეგეტატიური გამრავლება. რეპროდუქცია. გენეტიკური მასალის შერწყმის უნარი. სექსუალური რეპროდუქციის გაქრობა.

"ცოცხალი არსების წარმოშობის თეორიები" - ჩემი საუკეთესო გაკვეთილი. ქიმიური ევოლუციის გარდამავალი დიაგრამა. ნისლეული. ბუნების პრობლემა. წარმოშობის თეორიები. სასამართლო ეთიკის წესები. სპექტაკლების ისტორია. მზის სისტემის გაჩენის ეტაპები. გაკვეთილის სტრუქტურა. იდეების ისტორია სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ. ჯგუფური მუშაობა გაკვეთილზე. მოსამართლეთა მუშაობა. ჰიპოთეზები სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ. მატერია. გაკვეთილის ეტაპი. თანამედროვე ჰიპოთეზები. Დებატი. თამაშის წესები. დამატებითი კითხვა.

"უჯრედის არაორგანული ნაერთები" - უჯრედის ქიმიური ელემენტები. უჯრედის ქიმიური შემადგენლობა. წყლის ფუნქციები. ცოცხალი უჯრედების მემბრანების პოლარობა. შედის წყალში. პროტეინის კომპონენტი. სისხლის პლაზმის შემადგენლობა. ვარჯიში. ქიმიური ნივთიერებები. გაითვალისწინეთ წყლის თვისებები. მონიშნეთ დამახასიათებელი თვისებები. წყლის თვისებები. მაკროელემენტები. ნივთიერებები. დიპოლური სტრუქტურა.

„დედამიწაზე სიცოცხლის გაჩენის პრობლემები“ - მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმების გაჩენა. პრიმიტიული ცოცხალი არსებების გაჩენის პირობები. ნახშირბადის ისტორია. შეაერთეთ წვეთები. პირველადი ორგანიზმების გაჩენა. ლ.პასტერის ნაწარმოებები. სიცოცხლის წარმოშობის თეორიები. ცხოვრების განვითარება. იდეების ისტორია სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ. სიცოცხლის გაჩენა დედამიწაზე. ნახშირბადიდან ცილებამდე. ანტიკური და შუა საუკუნეების ფილოსოფოსების წარმოდგენები. დედამიწის ასაკი. რთული ორგანული ნაერთების წარმოქმნის შესაძლებლობა.

"პოპულაციის დინამიკა" - ერთუჯრედიანი ამება სამ საათში ორ უჯრედად იყოფა. იშვიათი სახეობა. ლექსიკონი. გადარჩენის მოსახვევები. მათემატიკური და კომპიუტერული მოდელირება. მალტუსის კანონი. მოსახლეობის განვითარების მოდელები. გარემოსდაცვითი სტრატეგია. მტაცებელი-მტაცებელი მოდელი. ანთროპოგენური გავლენა ზრდის ტიპებზე. მოსახლეობის ზრდის სახეები. მოსახლეობის რაოდენობის ცვლილებების გრაფიკები. Გაკვეთილის გეგმა. რ-სტრატეგიები. Მოსახლეობის სიმჭიდროვე. რომელ სახეობებს აქვთ პოპულაციის სტაბილური დინამიკა.

„ვირუსები ორგანიზმში“ - ვირუსების მაღალი მუტაციურობის გამო, ვირუსული დაავადებების მკურნალობა საკმაოდ რთულია. ვირუსული დაავადებები. ვირუსების სტრუქტურა და კლასიფიკაცია. ვირუსები არის ადამიანების, ცხოველებისა და მცენარეების მრავალი საშიში დაავადების გამომწვევი აგენტი. ვირუსები მემკვიდრეობითია.რუსეთში ჩუტყვავილას პირველი ხსენება IV საუკუნით თარიღდება. კაცობრიობის სასარგებლოდ ვირუსების გამოყენების მცდელობები საკმაოდ ცოტაა. სხვა ორგანიზმების მსგავსად, ვირუსებსაც შეუძლიათ გამრავლება.

კლასიფიცირდება და აღწერს ცოცხალ არსებებს, მათი სახეობების წარმოშობას და მათ ურთიერთქმედებას ერთმანეთთან და გარემოსთან.

როგორც დამოუკიდებელი მეცნიერება, ბიოლოგია წარმოიშვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებიდან მე-19 საუკუნეში, როდესაც მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ყველა ცოცხალ ორგანიზმს აქვს გარკვეული საერთო თვისებები და მახასიათებლები, რომლებიც ზოგადად არ არის დამახასიათებელი უსულო ბუნებისთვის. ტერმინი „ბიოლოგია“ დამოუკიდებლად გამოიგონა რამდენიმე ავტორმა: ფრიდრიხ ბურდახმა 1800 წელს, გოტფრიდ რაინჰოლდ ტრევირანუსმა 1802 წელს და ჟან ბატისტ ლამარკმა 1802 წელს.

სამყაროს ბიოლოგიური სურათი

ამჟამად ბიოლოგია არის სტანდარტული საგანი საშუალო და უმაღლეს სასწავლებლებში მთელს მსოფლიოში. ყოველწლიურად ქვეყნდება მილიონზე მეტი სტატია და წიგნი ბიოლოგიის, მედიცინის, ბიომედიცინისა და ბიოინჟინერიის შესახებ.

• უჯრედის თეორია არის მოძღვრება ყველაფრის შესახებ, რაც ეხება უჯრედებს. ყველა ცოცხალი ორგანიზმი შედგება მინიმუმ ერთი უჯრედისაგან - ორგანიზმების ძირითადი სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეულისგან. ყველა ხმელეთის ორგანიზმში ყველა უჯრედის ძირითადი მექანიზმები და ქიმია მსგავსია; უჯრედები მოდის მხოლოდ უკვე არსებული უჯრედებიდან, რომლებიც მრავლდებიან უჯრედების გაყოფით. უჯრედის თეორია აღწერს უჯრედების სტრუქტურას, მათ დაყოფას, გარე გარემოსთან ურთიერთქმედებას, შიდა გარემოსა და უჯრედის მემბრანის შემადგენლობას, უჯრედის ცალკეული ნაწილების მოქმედების მექანიზმს და მათ ურთიერთქმედებას ერთმანეთთან.
• ევოლუცია. ბუნებრივი გადარჩევისა და გენეტიკური დრიფტის მეშვეობით, მოსახლეობის მემკვიდრეობითი მახასიათებლები იცვლება თაობიდან თაობაში.
• გენის თეორია. ცოცხალი ორგანიზმების მახასიათებლები თაობიდან თაობას გადაეცემა დნმ-ში დაშიფრულ გენებთან ერთად. ცოცხალი არსების სტრუქტურის, ანუ გენოტიპის შესახებ ინფორმაციას უჯრედები იყენებენ ფენოტიპის, ორგანიზმის დაკვირვებადი ფიზიკური ან ბიოქიმიური მახასიათებლების შესაქმნელად. მიუხედავად იმისა, რომ გენის ექსპრესიით გამოხატულმა ფენოტიპმა შეიძლება მოამზადოს ორგანიზმი მის გარემოში სიცოცხლისთვის, გარემოს შესახებ ინფორმაცია არ გადაეცემა გენებს. გენები შეიძლება შეიცვალოს გარემოზე გავლენის საპასუხოდ მხოლოდ ევოლუციური პროცესის მეშვეობით.
• ჰომეოსტაზი. ფიზიოლოგიური პროცესები, რომლებიც სხეულს საშუალებას აძლევს შეინარჩუნოს თავისი შიდა გარემოს მუდმივობა გარე გარემოში ცვლილებების მიუხედავად.
• ენერგია. ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის ატრიბუტი, რომელიც აუცილებელია მისი მდგომარეობისთვის.

უჯრედის თეორია

ევოლუცია

ბიოლოგიაში ცენტრალური ორგანიზების კონცეფცია არის ის, რომ სიცოცხლე იცვლება და ვითარდება დროთა განმავლობაში ევოლუციის გზით, და რომ დედამიწაზე ცხოვრების ყველა ცნობილ ფორმას აქვს საერთო წარმოშობა. ამან გამოიწვია ზემოთ ნახსენები ძირითადი ერთეულებისა და ცხოვრების პროცესების მსგავსება. ევოლუციის ცნება სამეცნიერო ლექსიკონში შემოიტანა ჟან-ბატისტ ლამარკმა 1809 წელს. ორმოცდაათი წლის შემდეგ, ჩარლზ დარვინმა დაადგინა, რომ მისი მამოძრავებელი ძალაა ბუნებრივი გადარჩევა, ისევე როგორც ხელოვნური შერჩევა განზრახ გამოიყენება ადამიანის მიერ ცხოველების ახალი ჯიშებისა და მცენარეების ჯიშების შესაქმნელად. მოგვიანებით, გენეტიკური დრიფტი გამოცხადდა, როგორც ევოლუციური ცვლილების დამატებითი მექანიზმი ევოლუციის სინთეზურ თეორიაში.

გენის თეორია

ბიოლოგიური ობიექტების ფორმა და ფუნქციები თაობიდან თაობას მრავლდება გენებით, რომლებიც მემკვიდრეობის ელემენტარული ერთეულებია. გარემოსთან ფიზიოლოგიური ადაპტაცია არ შეიძლება იყოს კოდირებული გენებში და მემკვიდრეობით გადაეცეს შთამომავლობას (იხ. ლამარკიზმი). აღსანიშნავია, რომ ხმელეთის სიცოცხლის ყველა არსებულ ფორმას, მათ შორის ბაქტერიებს, მცენარეებს, ცხოველებს და სოკოებს, აქვთ დნმ-ის კოპირებისა და ცილების სინთეზის ერთი და იგივე ძირითადი მექანიზმები. მაგალითად, ბაქტერიებს, რომლებშიც ადამიანის დნმ არის შეყვანილი, შეუძლიათ ადამიანის ცილების სინთეზირება.

ორგანიზმის ან უჯრედის გენების ერთობლიობას გენოტიპი ეწოდება. გენები ინახება ერთ ან მეტ ქრომოსომაზე. ქრომოსომა არის დნმ-ის გრძელი ჯაჭვი, რომელიც შეიძლება შეიცავდეს ბევრ გენს. თუ გენი აქტიურია, მისი დნმ-ის თანმიმდევრობა კოპირდება რნმ-ის თანმიმდევრობებში ტრანსკრიფციის გზით. შემდეგ რიბოსომას შეუძლია გამოიყენოს რნმ რნმ-ის კოდის შესაბამისი ცილის თანმიმდევრობის სინთეზისთვის პროცესში, რომელსაც ტრანსლაცია ეწოდება. პროტეინებს შეუძლიათ შეასრულონ კატალიზური (ფერმენტული) ფუნქციები, სატრანსპორტო, რეცეპტორული, დამცავი, სტრუქტურული და საავტომობილო ფუნქციები.

ჰომეოსტაზი

ჰომეოსტაზი არის ღია სისტემების უნარი, მოაწესრიგონ თავიანთი შიდა გარემო ისე, რომ შეინარჩუნონ მისი მუდმივობა მარეგულირებელი მექანიზმებით მიმართული სხვადასხვა მაკორექტირებელი გავლენის მეშვეობით. ყველა ცოცხალ არსებას, მრავალუჯრედიანსაც და ერთუჯრედსაც, შეუძლია შეინარჩუნოს ჰომეოსტაზი. მაგალითად, ფიჭურ დონეზე, შენარჩუნებულია შიდა გარემოს მუდმივი მჟავიანობა (). სხეულის დონეზე, თბილი სისხლიანი ცხოველები ინარჩუნებენ სხეულის მუდმივ ტემპერატურას. ტერმინ ეკოსისტემასთან დაკავშირებით, ჰომეოსტაზი ეხება, კერძოდ, მცენარეებისა და წყალმცენარეების მიერ დედამიწაზე ატმოსფერული ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის მუდმივი კონცენტრაციის შენარჩუნებას.

ენერგია

ნებისმიერი ორგანიზმის გადარჩენა დამოკიდებულია ენერგიის მუდმივ მიწოდებაზე. ენერგია მიიღება ნივთიერებებისგან, რომლებიც ემსახურებიან საკვებს და, სპეციალური ქიმიური რეაქციების მეშვეობით, გამოიყენება უჯრედების სტრუქტურისა და ფუნქციის ასაგებად და შესანარჩუნებლად. ამ პროცესში საკვების მოლეკულები გამოიყენება როგორც ენერგიის მოსაპოვებლად, ასევე სხეულის საკუთარი ბიოლოგიური მოლეკულების სინთეზისთვის.

ხმელეთის არსებების დიდი უმრავლესობისთვის ენერგიის ძირითადი წყაროა სინათლის ენერგია, ძირითადად მზის ენერგია, თუმცა ზოგიერთი ბაქტერია და არქეა ენერგიას ღებულობს ქიმიოსინთეზის გზით. სინათლის ენერგია მცენარეების მიერ გარდაიქმნება ქიმიურ ენერგიად (ორგანულ მოლეკულებად) ფოტოსინთეზის გზით წყლისა და ზოგიერთი მინერალის თანდასწრებით. მიღებული ენერგიის ნაწილი იხარჯება ბიომასის გაზრდაზე და სიცოცხლის შენარჩუნებაზე, მეორე ნაწილი იკარგება სითბოს და ნარჩენების სახით. ქიმიური ენერგიის სასარგებლო ენერგიად გარდაქმნის ზოგად მექანიზმებს სიცოცხლის შესანარჩუნებლად ეწოდება სუნთქვა და მეტაბოლიზმი.

ცხოვრების ორგანიზების დონეები

ცოცხალი ორგანიზმები უაღრესად ორგანიზებული სტრუქტურებია, ამიტომ ბიოლოგიაში არსებობს ორგანიზაციის რამდენიმე დონე. სხვადასხვა წყაროებში ზოგიერთი დონე გამოტოვებულია ან გაერთიანებულია ერთმანეთთან. ქვემოთ მოცემულია ცოცხალი ბუნების ორგანიზების ძირითადი დონეები ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად.

• მოლეკულური - ურთიერთქმედების დონე მოლეკულებს შორის, რომლებიც ქმნიან უჯრედს და განსაზღვრავენ მის ყველა პროცესს.
• ფიჭური - დონე, რომელზედაც უჯრედები განიხილება ცოცხალი არსების სტრუქტურის ელემენტარულ ერთეულებად.
• ქსოვილი - სტრუქტურით და ფუნქციით მსგავსი უჯრედების კოლექციების დონე, რომლებიც ქმნიან ქსოვილებს.
• ორგანო - ცალკეული ორგანოების დონე, რომლებსაც აქვთ საკუთარი სტრუქტურა (ქსოვილის ტიპების კომბინაცია) და სხეულში მდებარეობა.
• Organismal - ცალკეული ორგანიზმის დონე.
• პოპულაცია-სახეობის დონე - პოპულაციის დონე, რომელიც შედგება ერთი და იმავე სახეობის ინდივიდთა სიმრავლისგან.
• ბიოგეოცენოტიკური - სახეობების ურთიერთქმედების დონე ერთმანეთთან და სხვადასხვა გარემო ფაქტორებთან.
• ბიოსფეროს დონე არის ყველა ბიოგეოცენოზის მთლიანობა, მათ შორის და განსაზღვრავს დედამიწაზე სიცოცხლის ყველა ფენომენს.

ბიოლოგიური მეცნიერებები

ბიოლოგიური მეცნიერებების უმეტესობაა დისციპლინებიუფრო ვიწრო სპეციალობით. ტრადიციულად, ისინი დაჯგუფებულია შესწავლილი ორგანიზმების ტიპების მიხედვით:

• ბოტანიკა სწავლობს მცენარეებს, წყალმცენარეებს, სოკოებს და სოკოების მსგავს ორგანიზმებს,
• ზოოლოგია - ცხოველები და პროტისტები,
• მიკრობიოლოგია - მიკროორგანიზმები და ვირუსები.

• ბიოქიმია სწავლობს სიცოცხლის ქიმიურ საფუძველს,
• ბიოფიზიკა სწავლობს სიცოცხლის ფიზიკურ საფუძველს,
• მოლეკულური ბიოლოგია - რთული ურთიერთქმედება ბიოლოგიურ მოლეკულებს შორის,
• უჯრედის ბიოლოგია და ციტოლოგია - მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმების, უჯრედების ძირითადი სამშენებლო ბლოკები,
• ჰისტოლოგია და ანატომია - ქსოვილებისა და სხეულის სტრუქტურა ცალკეული ორგანოებიდან და ქსოვილებიდან,
• ფიზიოლოგია - ორგანოებისა და ქსოვილების ფიზიკური და ქიმიური ფუნქციები,
• ეთოლოგია - ცოცხალი არსებების ქცევა,
• ეკოლოგია - სხვადასხვა ორგანიზმებისა და მათი გარემოს ურთიერთდამოკიდებულება,
• გენეტიკა - მემკვიდრეობისა და ცვალებადობის ნიმუშები,
• განვითარების ბიოლოგია - ორგანიზმის განვითარება ონტოგენეზში,
• პალეობიოლოგია და ევოლუციური ბიოლოგია - ცოცხალი ბუნების წარმოშობა და ისტორიული განვითარება.

მონათესავე მეცნიერებებთან საზღვრებთან წარმოიქმნება: ბიომედიცინა, ბიოფიზიკა (ცოცხალი ობიექტების ფიზიკური მეთოდებით შესწავლა), ბიომეტრია და ა.შ. ადამიანის პრაქტიკულ საჭიროებებთან დაკავშირებით ისეთი სფეროები, როგორიცაა კოსმოსური ბიოლოგია, სოციობიოლოგია, შრომის ფიზიოლოგია და წარმოიქმნება ბიონიკა.

ბიოლოგიური დისციპლინები

ბიოლოგიის ისტორია

მიუხედავად იმისა, რომ ბიოლოგიის, როგორც ცალკეული საბუნებისმეტყველო მეცნიერების კონცეფცია წარმოიშვა მე-19 საუკუნეში, ბიოლოგიურ დისციპლინებს სათავეები უფრო ადრე ჰქონდათ მედიცინასა და ბუნების ისტორიაში. ჩვეულებრივ, მათი ტრადიცია მომდინარეობს ისეთი უძველესი მეცნიერებისგან, როგორებიცაა არისტოტელე და გალენი, არაბი ექიმების ალ-ჯაჰიზის, იბნ-სინას, იბნ-ზუხრის და იბნ-ალ-ნაფიზის მეშვეობით. რენესანსის დროს ევროპაში ბიოლოგიურმა აზროვნებამ რევოლუცია მოახდინა ბეჭდვის გამოგონებითა და ბეჭდური ნამუშევრების გავრცელებით, ექსპერიმენტული კვლევებისადმი ინტერესით და აღმოჩენების ეპოქაში ცხოველთა და მცენარის მრავალი ახალი სახეობის აღმოჩენით. ამ დროს მუშაობდნენ გამოჩენილი გონება ანდრეი ვესალიუსი და უილიამ ჰარვი, რომლებმაც საფუძველი ჩაუყარეს თანამედროვე ანატომიასა და ფიზიოლოგიას. ცოტა მოგვიანებით, ლინეუსმა და ბუფონმა დიდი სამუშაო გააკეთეს ცოცხალი და ნამარხი არსებების ფორმების კლასიფიკაციისთვის. მიკროსკოპია მიკროორგანიზმების მანამდე უცნობი სამყაროს გახსნა დაკვირვებისთვის, ჩაუყარა საფუძველი უჯრედების თეორიის განვითარებას. საბუნებისმეტყველო მეცნიერების განვითარებამ, ნაწილობრივ მექანისტური ფილოსოფიის გაჩენის გამო, ხელი შეუწყო ბუნების ისტორიის განვითარებას.

XIX საუკუნის დასაწყისში ზოგიერთმა თანამედროვე ბიოლოგიურმა დისციპლინამ, როგორიცაა ბოტანიკა და ზოოლოგია, მიაღწია პროფესიულ დონეს. ლავუაზიემ და სხვა ქიმიკოსებმა და ფიზიკოსებმა დაიწყეს იდეების შეკრება ცოცხალი და უსულო ბუნების შესახებ. ნატურალისტებმა, როგორიცაა ალექსანდრე ჰუმბოლდტი, გამოიკვლიეს ორგანიზმების ურთიერთქმედება მათ გარემოსთან და მის დამოკიდებულებას გეოგრაფიაზე, ჩაუყარეს საფუძველი ბიოგეოგრაფიის, ეკოლოგიისა და ეთოლოგიის. მე-19 საუკუნეში ევოლუციის დოქტრინის განვითარებამ თანდათან მიიყვანა სახეობათა გადაშენების და ცვალებადობის როლის გაგებამდე, ხოლო უჯრედის თეორიამ ახალი შუქით აჩვენა ცოცხალი მატერიის ძირითადი სტრუქტურა. ემბრიოლოგიისა და პალეონტოლოგიის მონაცემებთან ერთად, ამ მიღწევებმა ჩარლზ დარვინს საშუალება მისცა ბუნებრივ გადარჩევაზე დაფუძნებული ევოლუციის ჰოლისტიკური თეორია შეექმნა. მე-19 საუკუნის ბოლოს, სპონტანური თაობის იდეებმა საბოლოოდ დაუთმო ადგილი ინფექციური აგენტის, როგორც დაავადების გამომწვევი აგენტის თეორიას. მაგრამ მშობლების მახასიათებლების მემკვიდრეობის მექანიზმი ჯერ კიდევ საიდუმლოდ რჩებოდა.

ბიოლოგიის პოპულარიზაცია

იხილეთ ასევე