Особенности системы биологических наук: первые науки о биологии и основные ее направления

Особенности системы биологических наук

Определение биологии и первые науки о биологии

Что изучает биология? Биология как наука изучает все формы и закономерности развития живых организмов. Биология является комплексной наукой о живой природе. Предмет изучения в биологии — разнообразие живых существ, как современных, так и вымерших, особенности их строения, индивидуального развития, происхождения, эволюции, распространения по планете, а также взаимоотношений друг с другом и окружающей средой.

Биология, как наука, изучающая живое, оформилась в самостоятельную естественную науку до нашей эры. Однако свое настоящее название она получила только в 1802 году. Название «биология» было предложено сразу двумя учеными — независимо друг от друга: французом Жан-Батистом Ламарком и немцем Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом.

Первые науки в биологии — это:

• зоология. Какая это наука в биологии и что она изучает? Зоология является наукой о животных. Она изучает особенности их строения и развития, образ жизни, разнообразие и распространение;
• ботаника. Она стала той биологической наукой, что изучает растительные организмы: она концентрируется на их происхождении, развитии, жизнедеятельности, свойствах. В поле ее зрения — история развития растений, их классификация, структура, а также развитие и расположение на поверхности земли растительных сообществ, которые получили название фитоценозов;
• анатомия и физиология человека. Как и все науки биологии, она изучает охватывает все, что связано с человеком: форму и строение тела (с точки зрения его развития и взаимозависимости формы и функции), жизнедеятельность организма, значение его функций, взаимосвязь и зависимость от внешних и внутренних условий;
• гигиена. В системе биологических наук — это наука об основных вариантах сохранения и укрепления человеческого здоровья, оптимальных условиях жизни, профилактике заболеваний (тесно связана с физиологией в этом плане).

Основные направления всех биологических наук

В зависимости от объекта исследования наук, изучающих биологию, выделяют некоторые направления:

• систематика. Если кратко, что изучает в биологии эта наука — видовое разнообразие современных и вымерших живых организмов. Также она занимается описанием новых для науки видов, а на базе достижений других отраслей биологии — распределением или классификацией (создает систему организмов). В задачи систематики входит описание новых для науки видов, распределение их по группам или таксонам с точки зрения эволюционного родства;
• микробиология. Это наука в биологии, что изучает микроорганизмы;
• вирусология. Это наука по биологии о неклеточных формах жизни, то есть, вирусах;
• бактериология. Это биологическая наука о прокариотических организмах;
• гидробиология. В списке наук в биологии она отвечает за изучение организмов, населяющих водную среду;
• альгология. Что изучает эта наука в биологии? За ней скрывается наука о водорослях;
• микология. Предмет ее изучения — представители царства грибов;
• бриология. Изучает мхи;
• паразитология. Предметом ее изучения являются паразитические организмы;
• малакология. Она отвечает за изучение моллюсков;
• арахнология. Как видно из названия, которое более-менее на слуху, эта дисциплина изучает паукообразных;
• энтомология. Объект ее изучения — насекомые;
• ихтиология. Она ответственна за изучение строения, жизнедеятельности, развитие, разнообразие и распространение рыб;
• герпентология. Изучает пресмыкающихся;
• орнитология. Это наука о птицах;
• маммология. Занимается изучением млекопитающих.

Какие еще науки изучаются в биологии? По исследовании свойств организмов и проявлений живого в биологии выделяют:

• анатомию и морфологию. Предмет их изучения — строение и форма организмов, как внешняя, так и внутренняя;
• экологию. Ее задача — изучать взаимосвязи организмов друг с другом, а также с условиями окружающей среды, структуру и функционирование систем с многочисленными видами (вроде экосистем, биосистем). Экологические принципы — база для охраны природы;
• физиологию растений и животных. Она занимается изучением функций живых организмов;
• генетику. В ее основе — изучение основных закономерностей наследственности и изменчивости живых организмов, механизмы передачи наследственной информации от родителей к потомкам;
• биологию индивидуального развития. Ее интересуют закономерности развития организма от момента зарождения до смерти;
• эмбриологию. В фокусе науки — закономерности индивидуального развития организмов от состояния зиготы до рождения;
• филогения. Ей интересны конкретные этапы и пути исторического развития различных групп живых организмов;
• дарвинизм или эволюционное учение. Она концентрируется на закономерностях исторического развития органического мира.

Прикладные науки и науки по методу исследования

Также в биологии выделяются дисциплины, которые основываются на определенных методах исследования:

• биометрия. За основу она берет обмер живых тел и их частей, процессов и реакций, на базе чего осуществляет вычисления и математическую обработку биологических данных. Это используется для установки зависимостей, закономерностей, которые недоступны при обычном описании конкретных явлений и процессов;
• теоретическая и математическая биология. Они дают возможность использовать логические построения и математические методы, а также устанавливать общие биологические закономерности.

Также есть прикладные биологические науки. Это:

• селекция. Она направлена на выведение новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов;
• клеточная инженерия. Она изучает пересадку клеточных ядер, а также получение гибридных клеток (клетки организмов разных видов объединяются). В рамках дисциплины выращиваются в лабораторных условиях ткани и органы, а также целые организмы из соматических клеток. Клеточная инженерия занимается клонированием, то есть, выращиванием нового организма из яйцеклетки с замененным ядром;
• генная инженерия. Ее интересует пересадка генов в организм другого вида таким образом, чтобы они приобрели новые качества;
• биотехнология. Эта прикладная наука разрабатывает и внедряет в производство промышленные методы с использованием живых организмов и биологических процессов.

Данные, получаемые из биологических наук о человеке, используются как теоретическая база для медицины.

Поскольку все живое изучается на самых разных уровнях, то в биологии возникли определенные дисциплины:

• молекулярная биология. Жизненные явления изучаются этой наукой на молекулярном уровне;
• цитология. Она занимается изучением строения и жизнедеятельности клеток;
• гистология. Объект ее изучения — ткани живых организмов;
• популяционно-видовая биология. В ее фокусе — популяции и составные части отдельного вида;
• биогеоценология. Она исследует высшие структурные уровни организации жизни на планете, включая биосферу;
• общая биология. Ее интересуют общие закономерности того, как устроены и функционируют организмы.

Какие науки входят в биологию? Проще всего представить биологические науки в таблице:

​​​​​​​

Связь биологии с другими науками

Отмечается тесная связь биологии с другими естественными и гуманитарными науками. Как результат взаимодействия с химией — появилась биохимия: она концентрируется на химическом составе живых организмов и основных жизненных химических процессах организма. Взаимодействие с физикой привело к появлению биофизики, которая изучает значение физических закономерностей в процессах жизнедеятельности организмов.

Биогеография представляет собой комплексную науку, изучающую распространение на планете живых организмов. Она появилась благодаря труду нескольких поколений ученых, изучающих флору, фауну, видовые сообщества в разных географических зонах.

Математические методы обработки собранного материала используются во всех отраслях биологии.

Как результат взаимодействия экологии и гуманитарных наук появилась социоэкология. Ее интересуют закономерности взаимодействия общества людей и окружающей природы.

На стыке биологии человека и гуманитарных наук появилась антропология, которая изучает происхождение и эволюции человека как исключительного биосоциального вида.

Философия биологии возникла в результате взаимодействия биологии и классической философии: она занимается изучением проблем восприятия мира с позиции достижения биологии.

Вторая половина 20-го века ознаменовалась достижениями в различных естественных науках: физике, математике, химии, кибернетике и др. Как результат — появились новые направления биологических исследований:

• космическая биология. Ее задача — изучение специфики функционирования живых систем в условиях космических аппаратов и Вселенной;
• бионика. Она занимается исследованиями особенностей строения и жизнедеятельности организмов с последующим созданием различных технических систем и приборов;
• радиобиология. Это наука, изучающая влияние разных видов ионизирующего излучения на живые системы;
• криобиология. Она изучает, как на живую материю влияют низкие температуры.

Довольно часто перед людьми возникают вопросы, возникающие на стыке с другими науками. К примеру, чтобы оценить последствия антропогенных влияний на живые системы (химические или радиационные), необходимы общие усилия не только биологов, но и медиков, физиков, химиков и др.

Специальные компьютерные программы помогают создавать биоинформационные технологии — такие используются, например, в процессе изучения структуры и функций наборов наследственной информации организмов. Многие науки сегодня (генетика, биохимия, медицина и др) решают вопрос изучения наследственных болезней человека.

Сегодня биология считается одной из ведущих наук.