С первых дней жизни человек неразрывно связан с биологией. Знакомство с этой наукой начинается еще со школьной парты, но сталкиваться с биологическими процессами или явлениями нам приходится каждый день. Далее в статье мы рассмотрим, что такое биология. Определение этого термина поможет лучше понять, что же входит в круг интересов названной науки.
Что изучает биология
Первое, что рассматривается при изучении какой-либо науки, - это теоретическое объяснение ее значения. Так, существует несколько сформулированныхопределений, что такое биология. Мы рассмотрим несколько из них. Например:
- Биология — это наука обо всех живых организмах, обитающих на Земле, их взаимодействии друг с другом и с окружающей средой. Подобное разъяснение наиболее распространено в учебной школьной литературе.
- Биология — это комплекс учений, который занимается рассмотрением и познанием живых объектов природы. Человек, животные, растения, микроорганизмы - все это представители живых организмов.
- А самое короткое определение звучит так: биология — это наука о жизни.
Происхождение термина имеет древнегреческие корни. Если перевести дословно, то перед нами будет еще одно определение, что такое биология. Слово состоит из двух частей: "био" - "жизнь", и "логос" - "учение". То есть все, что тем или иным образом имеет отношение к жизни, попадает в сферу изучения биологии.
Подразделы биологии
Определение биологии станет более полным при перечислении разделов, входящих в эту науку:
- Зоология. Она занимается изучением животного мира, классификацией животных, их внутренней и внешней морфологией, жизнедеятельностью, взаимосвязью с миром, влиянием на человеческую жизнь. Кроме того, зоология рассматривает редкие, а также вымершие виды животных.
- Ботаника. Это раздел биологии, имеющий отношение к растительному миру. Она занимается изучением видов растений, их строения и физиологических процессов. Помимо основных вопросов, связанных с морфологией растений, эта категория биологии изучает применение растений в промышленности, жизни человека.
- Анатомия рассматривает внутреннее и внешнее строение организма человека и животных, систем органов, взаимодействие систем.
Каждый биологический раздел имеет ряд собственных подкатегорий, каждая из которых занимается изучением более узких тем раздела. В этом случае определений биологии будет несколько.
Что изучает биология
Поскольку определения биологии гласят, что это наука о живом, следовательно, объектами ее изучения являются живые организмы. К таковым относятся:
- человек;
- растения;
- животные;
- микроорганизмы.
Биология занимается изучением и более точных структур организма. К ним относятся:
- Клеточные, молекулярные - это рассмотрение организмов на уровне клеток и более мелких составляющих.
- Тканевые - комплекс клеток одной направленности складывается в тканевые структуры.
- Органные - клетки и ткани, выполняющие одну функцию, образуют органы.
- Организменные - система клеток, тканей и органов и их взаимодействие между собой, образует полноценный живой организм.
- Популяционные - структура направлена на изучение жизни особей одного вида на единой территории, а также их взаимодействие внутри системы и с другими видами.
- Биосферные.
Биология тесно связана с медициной, поэтому ее учения являются также и медицинскими темами. Изучение микроорганизмов, а также молекулярных структур живых веществ способствует получению новых медикаментозных средств по борьбе с различными заболеваниями.
С какими науками пересекается биология
Биология — это наука, которая обладает тесным взаимодействием с различными науками других направлений. К ним относятся:
- Химия. Биология и химия обладают тесным переплетением тем и неразрывно связаны друг с другом. Ведь в биологических объектах непрерывно происходят различные биохимические процессы. Простым примером можно назвать дыхание организмов, фотосинтез растений, метаболизм.
- Физика. Даже в биологии есть подраздел, называющийся биофизикой, который исследует физические процессы, связанные с жизнедеятельностью организмов.
Как видите, биология - многогранная наука. Определение, что такое биология, можно перефразировать по разному, но смысл остается один - это учение о живых организмах.
Абазия - Потеря способности ходить, как правило, в результате заболевания нервной системы.
Аббревиация - Потеря видом в ходе эволюции или особью в процессе онтогенеза признаков либо фаз развития, имевшихся у предков.
Абиогенез - Возникновение живого из неживого в процессе эволюции.
Абориген - Коренной обитатель какой-либо местности, исстари в ней живущий.
Авитаминоз - Заболевание, вызванное длительным недостатком в пище жизненно необходимых витаминов.
Автогамия - Самоопыление и самооплодотворение у цветковых растений.
Автодупликация - Процесс синтеза живыми организмами или их частями веществ и структур, полностью идентичных исходным образованиям.
Автолиз - Саморастворение, распад тканей организма под влиянием ферментов, содержащихся в этих же тканях.
Автомиксис - Слияние половых клеток, принадлежащих одной и той же особи; широко распространён среди простейших, грибов, диатомовых водорослей.
Автотомия - Способность некоторых животных отбрасывать части своего тела; защитное приспособление.
Автотроф - Организм, синтезирующий из неорганических соединений органическое вещество с использованием энергии Солнца или энергии, освобождающейся при химических реакциях.
Агглютинация - 1) Склеивание и выпадение в осадок из однородной взвеси бактерий, эритроцитов и других клеток. 2) Свёртывание белка в живой клетке, наступающее при воздействии высоких температур, ядовитых веществ и других подобных агентов.
Агглютинины - Вещества, образующиеся в сыворотке крови, под действием которых происходит свёртывание белков, склеивание микробов, кровяных телец.
Агония - Конечный момент жизни, предшествующий клинической смерти.
Агранулоцит - Лейкоцит, не содержащий в цитоплазме зёрен (гранул); у позвоночных — это лимфоциты и моноциты.
Агроценоз - Биотическое сообщество растений, животных, грибов и микроорганизмов, созданное для получения сельскохозяйственной продукции и регулярно поддерживаемое человеком.
Адаптация - Комплекс морфофизиологических и поведенческих особенностей особи, популяции или вида, обеспечивающий успех в конкуренции с другими видами, популяциями и особями, и устойчивость к воздействиям факторов абиотической среды.
Адинамия - Мышечная слабость, бессилие.
Азотобактерии - Группа аэробных бактерий, способных фиксировать азот из воздуха и тем самым обогащать им почву.
Акклиматизация - Комплекс мероприятий по вселению какого-либо вида в новые места обитания, проводимый в целях обогащения естественных или искусственных сообществ полезными для человека организмами.
Аккомодация - Приспособление к чему-либо. 1) Аккомодация глаза — приспособление к рассматриванию предметов на различном расстоянии. 2) Аккомодация физиологическая — приспособление мышечной и нервной ткани к действию медленно нарастающего по силе раздражителя.
Аккумуляция - Накопление в организмах химических веществ, находящихся в окружающей среде в меньшей концентрации.
Акромегалия - Чрезмерный, непропорциональный рост конечностей и костей лица вследствие нарушения функций гипофиза.
Алкалоз - Повышенное содержание щелочей в крови и других тканях организма.
Аллель - Различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом.
Аллогенез
Альбинизм - Врождённое отсутствие нормальной для данного вида организмов пигментации.
Альгология - Научная отрасль ботаники, исследующая водоросли.
Аменсализм - Подавление одного организма другим без обратного отрицательного воздействия со стороны подавляемого.
Амитоз - Прямое деление клетки.
Анабиоз - Временное состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедленны, что почти полностью отсутствуют все видимые проявления жизни.
Анаболизм - Пластический обмен.
Анализирующее скрещивание - Скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого.
Аналогичные органы - Органы, выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное строение и происхождение, результат конвергенции .
Анатомия - Группа научных отраслей, исследующих форму и строение отдельных органов, их систем и всего организма в целом.
Анаэроб - Организм, способный жить в бескислородной среде.
Ангиология - Раздел анатомии, изучающий кровеносную и лимфатическую системы.
Анемия - Группа заболеваний, характеризующихся уменьшением количества эритроцитов, содержанием в них гемоглобина или общей массы крови.
Анеуплоидия - Некратное изменение числа хромосом; изменённый набор хромосом, в котором одна или несколько хромосом из обычного набора или отсутствуют, или представлены дополнительными копиями.
Антеридий - Мужской орган полового размножения.
Антиген - Сложное органическое вещество, способное при поступлении в организм животных и человека вызвать ответную иммунную реакцию — образование антител .
Антикодон - Участок молекулы т-РНК, состоящий из 3 нуклеотидов, специфически связывающийся с кодоном и-РНК.
Антитело - Иммуноглобулин плазмы крови человека и теплокровных животных, синтезируемый клетками лимфоидной ткани под воздействием различных антигенов.
Антропогенез - Процесс происхождения человека.
Антропология - Межотраслевая дисциплина, исследующая происхождение и эволюцию человека как особого социобиологического вида.
Апомиксис - Образование зародыша из неоплодотворённой женской половой клетки или из клеток заростка или зародышевого мешка; бесполое размножение.
Арахнология - Раздел зоологии, исследующий паукообразных.
Ареал - Область распространения вида.
Арогенез
Ароморфоз - Эволюционное направление, сопровождающееся приобретением крупных изменений строения; усложнение организации, поднятие на более высокий уровень, морфофизиологический прогресс.
Арренотокия - Партеногенетическое рождение потомства, состоящего исключительно из самцов, например, развитие трутней из неоплодотворённых яиц, отложенных пчелиной маткой.
Архегоний - Женский орган размножения у мхов, папоротников, хвощей, плаунов, некоторых голосеменных растений, водорослей и грибов, содержащий яйцеклетку.
Ассимиляция - Одна из сторон обмена веществ, потребление и превращение поступающих в организм веществ или отложение запасов, благодаря чему происходит накопление энергии.
Астазия - Потеря способности стоять, как правило, в результате заболевания нервной системы.
Астробиология - Научная отрасль, занимающаяся обнаружением и изучением признаков жизни во Вселенной, в космосе и на планетах.
Асфиксия - Прекращение дыхания, удушье, кислородное голодание. Возникает при недостатке аэрации, в том числе при вымокании растений.
Атавизм - Появление у некоторых особей данного вида признаков, существовавших у отдалённых предков, но затем утраченных в процессе эволюции.
Атония - Прижизненное уменьшение размеров органов и тканей, замещение функционирующих их клеток соединительнотканными, жировыми и т. п. Сопровождается нарушением или даже прекращением их функций.
Аутбридинг - Скрещивание особей одного вида, не состоящих в непосредственном родстве, ведет к явлению гетерозиса.
Аутосома - Любая неполовая хромосома; у человека имеется 22 пары аутосом.
Ацидоз - Накопление в крови и других тканях организма отрицательно заряженных ионов (анионов) кислот.
Аэроб - Организм, способный жить лишь в среде, содержащей свободный молекулярный кислород.
Аэропоника - Выращивание растений без почвы во влажном воздухе благодаря периодическому опрыскиванию корней питательными растворами. Применяется в теплицах, оранжереях, на космических кораблях и др.
Аэротаксис - Передвижение одноклеточных и некоторых многоклеточных низших организмов к источнику кислорода или, наоборот, от него.
Аэротропизм - Рост стеблей или корней растений по направлению, откуда поступает обогащённый кислородом воздух, например, рост корней в мангровых зарослях в направлении поверхности почвы.
Бактериология - Раздел микробиологии, исследующий бактерии.
Бактерионосительство
Бактериофаг - Вирус бактерий, способный поражать бактериальную клетку, размножаться в ней и вызывать её растворение.
Бактериоцид - Антибактериальное вещество (белки), вырабатываемое бактериями определённого вида и подавляющее жизнедеятельность бактерий других видов.
Барорецепторы - Чувствительные нервные окончания в стенках кровеносных сосудов, воспринимающие изменения кровяного давления и рефлекторно регулирующие его уровень.
Бацилла - Любая бактерия, имеющая форму палочки.
Бивалент - Две гомологичные хромосомы, образующиеся при делении клеточного ядра.
Билатеральность - Двусторонняя симметрия у организмов.
Биогеография - Научная отрасль, изучающая общие географические закономерности органического мира Земли: распределение растительного покрова и животного населения различных частей земного шара, их сочетания, флористического и фаунистического подразделения суши и океана, а также распространение биоценозов и входящих в них видов растений, животных, грибов и микроорганизмов.
Биогеохимия - Научная дисциплина, исследующая роль живых организмов в разрушении горных пород и минералов, круговороте, миграции, распределении и концентрации химических элементов в биосфере.
Биогеоценоз - Эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная, длительно самоподдерживающаяся однородная природная система, в которой функционально взаимосвязаны живые организмы и окружающая их абиотическая среда, характеризующаяся относительно самостоятельным обменом веществ и особым типом использования потока энергии, приходящей от Солнца.
Биология - Комплекс знаний о жизни и совокупность научных дисциплин, изучающих живую природу.
Биометрия - Совокупность приёмов планирования и обработки данных биологических исследований методами математической статистики.
Биомеханика - Раздел биофизики, исследующий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происходящие в них механические процессы.
Бионика - Одно из направлений кибернетики, изучающее структуру и жизнедеятельность организмов с целью использования выявленных закономерностей в решении инженерных задач и построения технических систем, сходных по характеристикам с живыми организмами и их частями.
Биоритм - Ритмико-циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений, дающие организмам возможность приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
Биосфера - Оболочка Земли, заселённая живыми организмами.
Биотехния - Раздел охотоведения, исследующий способы повышения биологической продуктивности и хозяйственной производительности охотничьих угодий.
Биотехнология - Пограничная между биологией и техникой научная дисциплина и сфера практики, изучающая пути и методы изменения окружающей человека природной среды в соответствии с его потребностями.
Биофизика - Научная дисциплина, исследующая физические и физико-химические процессы в живых организмах, а также физическую структуру биологических систем на всех уровнях их организации — от молекулярного и субклеточного до клетки, органа и организма в целом.
Биохимия - Научная дисциплина, исследующая химический состав живых существ, химические реакции в них и закономерный порядок этих реакций, обеспечивающий обмен веществ.
Биоценоз - Взаимосвязанная совокупность микроорганизмов, растений, грибов и животных, населяющих более или менее однородный участок суши или водоёма.
Бифуркация - Разделение чего-либо на две ветви.
Бластула - Однослойный зародыш.
Ботаника - Комплекс научных дисциплин, исследующих царство Растений.
Бриология - Научная отрасль, исследующая мхи.
Вакцина - Препарат из живых или мёртвых микроорганизмов, применяемый для иммунизации человека и животных с профилактической или лечебной целью.
Вирусология - Научная дисциплина, исследующая вирусы.
Вирусоносительство - Пребывание и размножение возбудителей инфекционных или инвазионных болезней в организме человека и животных при отсутствии признаков заболевания.
Гамета - Половая, или репродуктивная, клетка с гаплоидным набором хромосом.
Гаметогенез - Процесс образования и развития половых клеток — гамет.
Гаметофит - Представитель полового поколения или этап жизненного цикла растений от споры до зиготы.
Гаплоид - Клетка или особь с одинарным набором непарных хромосом, образующимся в результате редукционного деления.
Гаструла - Фаза зародышевого развития многоклеточных животных, двуслойный зародыш.
Гаструляция - Процесс образования гаструлы.
Гелиобиология - Раздел биофизики, исследующий влияние активности Солнца на земные организмы и их сообщества.
Гемизигота - Диплоидный организм, у которого имеется только один аллель данного гена или один сегмент хромосомы вместо обычных двух. Для организмов, у которых гетерогаметный пол мужской (как у людей и всех остальных млекопитающих), почти все гены, связанные с X- хромосомой, гемизиготны, поскольку у самцов в норме имеется только одна X-хромосома. Гемизиготное состояние аллелей или хромосом используется в генетическом анализе с целью поиска места локализации генов, ответственных за какой-либо признак.
Гемолиз - Разрушение эритроцитов крови с выделением в окружающую среду гемоглобина.
Гемофилия - Наследственное заболевание, характеризуемое повышенной кровоточивостью, что объясняется недостатком факторов свёртывания крови.
Гемоцианин - Дыхательный пигмент гемолимфы некоторых беспозвоночных животных, обеспечивающий транспорт кислорода в их организме, это медьсодержащий белок, придающий крови синий цвет.
Гемэритрин - Дыхательный пигмент гемолимфы ряда беспозвоночных животных, это железосодержащий белок, придающий крови розовый оттенок.
Генетика - Дисциплина, изучающая механизмы и закономерности наследственности и изменчивости организмов, методы управления этими процессами.
Геном - Совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом.
Генотип - Совокупность всех генов, полученных от родителей.
Генофонд - Совокупность генов группы особей популяции, группы популяций или вида, в пределах которых они характеризуются определённой частотой встречаемости.
Геоботаника - Научная отрасль, изучающая растительные сообщества, их состав, развитие, классификацию, зависимость от среды и влияние на неё, особенности финоценотической среды.
Геотаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием гравитации.
Геотропизм - Направленное ростовое движение органов растений, вызванное односторонним действием силы земного притяжения.
Геофилия - Способность побегов или корней некоторых многолетних растений втягиваться или врастать в почву для перезимовки.
Гермафродитизм - Наличие половых систем мужского и женского типа у одной особи животного.
Герпетология - Раздел зоологии, исследующий земноводных и пресмыкающихся.
Гетерозигота - Особь, дающая разные типы гамет.
Гетерозис - «гибридная сила», ускорение роста, увеличение размеров, повышение жизнестойкости и плодовитости гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами растений или животных.
Гетероплоидия - Некратное изменение числа хромосом.
Гиббереллин - Вещество, стимулирующее рост растений.
Гибрид - Организм, полученный в результате скрещивания.
Гигантизм - Явление аномального роста человека, животного, растения, превышающего характерную для вида норму.
Гигиена - Наука, изучающая влияние на здоровье человека условий жизни и труда и разрабатывающая меры профилактики заболеваний.
Гигрофилы - Наземные животные, приспособленные к обитанию в условиях высокой влажности.
Гигрофиты - Наземные растения, приспособленные к обитанию в условиях избыточной влажности.
Гигрофобы - Наземные животные, избегающие избыточной влажности в конкретных местах обитания.
Гидролиз - Третий этап энергетического обмена, клеточное дыхание.
Гидропоника - Выращивание растений без почвы на водных растворах минеральных веществ.
Гидротаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием влажности.
Гипертония - Заболевание, вызванное повышением артериального давления.
Гиподинамия - Недостаток двигательной активности.
Гипоксия - Пониженное содержание кислорода в тканях организма, наблюдаемое при недостатке кислорода в воздухе, некоторых заболеваниях и отравлениях.
Гипотония - Заболевание, вызванное понижением артериального давления.
Гистология - Раздел морфологии, изучающий ткани многоклеточных организмов.
Гликолиз - Бескислородный процесс расщепления углеводов.
Голандрический признак - Признак, имеющийся только у мужчин (XY).
Гомозигота - Особь, дающая один сорт гамет.
Гомойотерм - Животное с постоянной температурой тела, практически независимой от температуры окружающей среды (теплокровное животное).
Гомологичные органы - Органы, сходные между собой по строению, происхождению, но выполняющие разные функции, результат дивергенции .
Гормон - Биологически активное вещество, вырабатываемое в организме специализированными клетками или органами и оказывающее целенаправленное воздействие на деятельность других органов и тканей.
Гранулоцит - Лейкоцит, содержащий в цитоплазме зёрна (гранулы), защищает организм от бактерий.
Дальтонизм - Наследственная неспособность различать некоторые цвета, чаще красный и зелёный.
Дегенерация
Делеция - Хромосомная мутация, в результате которой происходит выпадение участка хромосомы в средней её части; генная мутация, в результате которой выпадает участок молекулы ДНК.
Демэкология - Раздел экологии, исследующий взаимоотношения популяций с окружающей их средой.
Дендрология - Раздел ботаники, исследующий древесные и кустарниковые растения.
Депрессия - Снижение числа особей популяции, вида или группы видов, вызванное внутрипопуляционными, биоценотическими или абиотическими причинами, связанными с деятельностью человека; подавленное, болезненное состояние особи; общее снижение жизнеспособности.
Дефишенси - Хромосомная мутация, в результате которой происходит потеря концевых участков хромосом (нехватка).
Дивергенция - Расхождение признаков.
Дигибридное скрещивание - Скрещивание особей по двум парам признаков.
Диссимиляция
Доминантный признак - Преобладающий признак.
Донор - Человек, отдающий кровь для переливания или органы для трансплантации.
Дрейф генов - Изменение генетической структуры популяции в результате любых случайных причин; генетико-автоматический процесс в популяции.
Дробление - Процесс деления зиготы без роста бластомеров.
Дупликация - Хромосомная мутация, при которой какой-либо участок хромосомы повторяется.
Евгеника - Учение о наследственном здоровье человека и путях его сохранения и улучшения. Основные принципы учения сформулировал в 1869 г. английский антрополог и психолог Ф. Гальтон. Ф. Гальтон предложил изучать факторы, которые улучшают наследственные качества будущих поколений (генетические предпосылки психического и физиологического здоровья, умственных способностей, одарённости). Но некоторые идеи евгеники были извращены и использовались для оправдания расизма, геноцида; наличия социального неравенства, психической и физиологической неравноценности людей. В современной науке проблемы евгеники рассматриваются в рамках генетики и экологии человека, особенно борьбы с наследственными заболеваниями.
Заказник - Участок территории или акватории, в пределах которого постоянно или временно запрещены отдельные формы хозяйственной деятельности человека для обеспечения охраны определённых видов живых существ.
Заповедник - Особо охраняемая территория, полностью исключённая из любой хозяйственной деятельности в целях сохранения в нетронутом виде природных комплексов, охраны видов живого и слежения за природными процессами.
Зигота - Оплодотворённая яйцеклетка.
Зоогеография - Научная отрасль, изучающая закономерности географического распространения животных и их сообществ на земном шаре.
Зоология - Научная дисциплина, исследующая животный мир.
Идиоадаптация - Путь эволюции без повышения общего уровня организации, появление приспособлений к конкретным условиям среды.
Изоляция - Процесс, который препятствует скрещиванию особей разного вида и приводит к расхождению признаков внутри одного вида.
Иммунитет - Невосприимчивость, сопротивляемость организма к инфекционным агентам и чужеродным веществам. Различают естественный (врождённый) или искусственный (приобретённый), активный или пассивный иммунитет.
Импринтинг - Прочная и быстрая фиксация в памяти животного признаков какого-либо объекта.
Инбридинг - Близкородственное скрещивание.
Инверсия - Хромосомная мутация, в результате которой происходит поворот её участка на 180°.
Инсерция - Генная мутация, в результате которой происходит вставка отрезка молекулы ДНК в структуру гена.
Интерферон - Защитный белок, вырабатываемый клетками млекопитающих и птиц в ответ на заражение их вирусами.
Интоксикация - Отравление организма.
Ихтиология - Раздел зоологии, изучающий рыб.
Канцероген - Вещество или физический агент, способный вызвать развитие злокачественных новообразований или способствующий их возникновению.
Кариотип - Диплоидный набор хромосом в соматических (неполовых) клетках организма, типичная для вида совокупность их признаков: определённое число, размер, форма и особенности строения, постоянные для каждого вида.
Каротиноиды - Пигменты красного, жёлтого и оранжевого цвета, встречающиеся в растительных и некоторых животных тканях.
Катаболизм - Энергетический обмен, распад веществ, синтез АТФ.
Катагенез - Путь эволюции, связанный с переходом в более простую среду обитания и ведущий к упрощению строения и образа жизни, морфофизиологический регресс, исчезновение органов активной жизни.
Квартиранство - Тесное сожительство (сосуществование) организмов разных видов, при котором один из организмов извлекает для себя пользу (использует организм как «квартиру»), не причиняя вреда другому.
Кифоз - Изгиб позвоночника, обращённый выпуклостью назад.
Клон - Генетически однородное потомство одной клетки.
Комменсализм - Постоянное или временное сожительство особей разных видов, при котором один из партнёров извлекает из другого одностороннюю пользу, не причиняя хозяину вреда.
Комплементарность - Пространственная взаимодополняемость молекул или их частей, приводящая к образованию водородных связей.
Конвергенция - Сближение признаков.
Конкуренция - Соперничество, любые антогонистические отношения, определяемые стремлением лучше и скорее достигнуть какой-либо цели по сравнению с другими членами сообщества.
Консумент - Организм-потребитель готовых органических веществ.
Конъюгация - Сближение хромосом при мейозе; половой процесс, заключающийся в частичном обмене наследственной информации, например, у инфузорий.
Копуляция - Процесс слияния половых клеток (гамет) в зиготу; соединение особей противоположного пола при половом акте.
Кроссбридинг - Межпородное скрещивание домашних животных.
Кроссинговер - Обмен участками гомологичных хромосом.
Ксантофиллы - Группа жёлтых красящих пигментов, содержащихся в почках, листьях, цветках и плодах высших растений, а также во многих водорослях и микроорганизмах; у животных — в печени млекопитающих, курином желтке.
Ксерофил - Организм, приспособленный к жизни в сухих местообитаниях, в условиях дефицита влаги.
Ксерофит - Растение засушливых местообитаний, распространённое в степях, полупустынях, пустынях.
Лабильность - Неустойчивость, изменчивость, функциональная подвижность; высокая приспосабливаемость или, наоборот, неустойчивость организма к условиям среды.
Латентный - Скрытый, невидимый.
Лейкопласты - Бесцветные пластиды.
Лизис - Разрушение клеток путём полного или частичного их растворения как в нормальных условиях, так и при проникновении болезнетворных организмов.
Лихенология - Раздел ботаники, изучающий лишайники.
Локус - Участок хромосомы, в котором локализован ген.
Лордоз - Изгиб позвоночника, обращённый выпуклостью вперёд.
Макроэволюция - Эволюционные преобразования, происходящие на надвидовом уровне и обусловливающие формирование всё более крупных таксонов (от родов до типов и царств природы).
Медиатор - Вещество, молекулы которого способны реагировать со специфическими рецепторами клеточной мембраны и изменять её проницаемость для определённых ионов, вызывая возникновение потенциала действия — активного электрического сигнала.
Мезодерма - Средний зародышевый листок.
Метаболизм - Обмен веществ и энергии.
Метаморфоз - Процесс превращения личинки во взрослое животное.
Микология - Научная отрасль, исследующая грибы.
Микориза - Грибокорень; симбиотическое обитание грибов на (или в) корнях высших растений.
Микробиология - Биологическая дисциплина, изучающая микроорганизмы — их систематику, морфологию, физиологию, биохимию и т. д.
Микроэволюция - Эволюционные преобразования внутри вида на уровне популяций, ведущие к видообразованию.
Мимикрия - Подражание неядовитых, съедобных и незащищённых видов ядовитым и хорошо защищённым от нападения хищников животным.
Моделирование - Метод исследования и демонстрации различных структур, физиологических и других функций, эволюционных, экологических процессов посредством их упрощённого имитирования.
Модификация - Ненаследственное изменение признаков организма, возникающее под воздействием условий окружающей среды.
Мониторинг - Слежение за какими-либо объектами или явлениями, в том числе биологического характера; многоцелевая информационная система, основные задачи которой — наблюдение, оценка и прогноз состояния природной среды под влиянием антропогенного воздействия с целью предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей, благополучия других живых существ, их сообществ, природных и созданных человеком объектов и т. д.
Моногамия - Единобрачие, спаривание самца с одной самкой в течение одного или нескольких сезонов.
Моногибридное скрещивание - Скрещивание особей по одной паре признаков.
Моноспермия - Проникновение в яйцеклетку только одного сперматозоида (спермия).
Морганида - Единица расстояния между двумя генами в одной группе сцепления, характеризующаяся частотой кроссинговера в %.
Морула - Ранняя стадия развития зародыша, представляющая собой скопление большого числа клеток-бластомеров без обособленной полости; у большинства животных за стадией морулы следует стадия бластулы.
Морфология - Комплекс научных отраслей и их разделов, исследующий форму и строение животных и растений.
Мутагенез - Процесс возникновения мутаций.
Мутация - Скачкообразное изменение генов под воздействием физических, химических и биологических факторов.
Мутуализм - Форма симбиоза, при которой один партнёр не может существовать без другого.
Наследственность - Свойство организмов повторять в ряду поколений сходные признаки и свойства.
Нахлебничество - Одна из форм полезно-нейтральных взаимоотношений организмов, когда один организм получает питательные вещества от другого без нанесения тому вреда.
Нейрула - Стадия развития зародыша хордовых животных, на которой происходит закладка пластинки нервной трубки (из эктодермы) и осевых органов.
Нейтрализм - Отсутствие взаимного влияния организмов.
Ноосфера - Часть биосферы, в которой проявляется деятельность человека, как положительная, так и отрицательная, сфера «разума».
Нуклеопротеид - Комплекс белков с нуклеиновыми кислотами.
Облигатный - Обязательный.
Обмен веществ - Последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в процессе жизни, позволяющие им самосохраняться, расти, развиваться и самовоспроизводиться в условиях окружающей среды, а также адаптироваться в ней.
Овуляция - Выход яйцеклеток из яичника в полость тела.
Онтогенез - Индивидуальное развитие организма.
Оплодотворение - Слияние половых клеток.
Органогенез - Процесс формирования и развития органов в течение онтогенеза.
Орнитология - Раздел зоологии, исследующий птиц.
Палеонтология - Научная дисциплина, исследующая ископаемые организмы, условия их жизни и захоронения.
Памятник природы - Отдельный редкий или достопримечательный объект живой или неживой природы, по научному, культурно-просветительному и историко-мемориальному значению заслуживающий охраны.
Параллелизм - Независимое приобретение организмами в ходе эволюции сходных черт строения на базе особенностей (генома), унаследованных от общих предков.
Партеногенез - Развитие зародыша из неоплодотворённой яйцеклетки, девственное размножение.
Педосфера - Оболочка Земли, образуемая почвенным покровом.
Пиноцитоз - Поглощение веществ в растворённом виде.
Плейотропия - Зависимость нескольких признаков от одного гена.
Пойкилотерм - Организм, не способный поддерживать внутреннюю температуру тела, а потому меняющий её в зависимости от температуры среды, например, рыбы, амфибии.
Полигамия - Многобрачие; спаривание самца в период размножения со многими самками.
Полимерия - Зависимость развития одного и того же признака или свойства организма от нескольких независимых по действию генов.
Полиплоидия - Кратное увеличение числа хромосом.
Порода - Совокупность домашних животных одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определёнными наследственными особенностями, продуктивностью и экстерьером.
Протистология - Раздел биологии, исследующий простейших.
Процессинг - Химическая модификация веществ (ферминов и гормонов), которые синтезируются в каналах ЭПС в неактивной форме.
Радиобиология - Раздел биологии, исследующий воздействие всех видов излучений на организмы и способы защиты их от излучений.
Регенерация - Восстановление организмом утраченных или повреждённых органов и тканей, а также восстановление целого организма из его частей.
Редуцент - Организм, превращающий органические вещества в неорганические в процессе своей жизнедеятельности.
Реотаксис - Движение некоторых низших растений, простейших и отдельных клеток навстречу току жидкости или расположение тела параллельно ему.
Реотропизм - Свойство корней многоклеточных растений при росте их в токе воды изгибаться по направлению этого тока или навстречу ему.
Ретровирус - Вирус, генетическим материалом которого является РНК. При попадании ретровируса в клетку-хозяина происходит процесс обратной транскрипции. В результате этого процесса на основе вирусной РНК синтезируется ДНК, которая затем встраивается в ДНК хозяина.
Рефлекс - Ответная реакция организма на внешнее раздражение посредством нервной системы.
Рецептор - Чувствительная нервная клетка, воспринимающая внешние раздражения.
Реципиент - Организм, которому переливают кровь или трансплантируют органы.
Рудименты - Недоразвитые органы, ткани и признаки, имевшиеся у эволюционных предков вида в развитой форме, но утратившие значение в процессе филогенеза .
Селекция - Выведение новых и улучшение существующих сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов путём искусственного мутагенеза и отбора, гибридизации, генной и клеточной инженерии.
Симбиоз - Тип взаимоотношений организмов разных систематических групп: совместное существование, взаимовыгодное, нередко обязательное, сожительство особей двух или более видов.
Синапс - Место соприкосновения нервных клеток друг с другом.
Синэкология - Раздел экологии, исследующий биологические сообщества и их взаимоотношения со средой обитания.
Систематика - Раздел биологии, посвящённый описанию, обозначению и классификации по группам всех существующих и вымерших организмов, установлению родственных связей между отдельными видами и группами видов.
Сколиоз - Изгибы позвоночника, обращённые вправо или влево.
Сорт - Совокупность культурных растений одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определёнными наследственными особенностями, продуктивностью и структурными признаками.
Сперматогенез - Образование мужских половых клеток.
Сплайсинг - Процесс редактирования и-РНК, при котором некоторые помеченные участки и-РНК вырезаются, а оставшиеся считываются в одну нить; происходит в ядрышках во время транскрипции.
Суккулент - Растение с сочными мясистыми листьями или стеблями, легко переносит высокие температуры, но не выдерживает обезвоживания.
Сукцессия - Последовательная смена биоценозов (экосистем), выраженная в изменении видового состава и структуры сообщества.
Сыворотка - Жидкая часть крови без форменных элементов и фибрина, образующаяся в процессе их отделения при свёртывании крови вне организма.
Таксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием односторонне действующего стимула.
Тератоген - Биологическое воздействие, химические вещества и физические факторы, вызывающие у организмов в процессе онтогенеза развитие уродств.
Терморегуляция - Совокупность физиолого-биохимических процессов, обеспечивающих постоянство температуры тела у теплокровных животных и человека.
Термотаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием температуры.
Термотропизм - Направленное ростовое движение органов растений, вызванное односторонним действием тепла.
Ткань - Совокупность клеток и межклеточного вещества, выполняющая в организме определённую роль.
Толерантность - Способность организмов выносить отклонения экологических факторов от оптимальных.
Транскрипция - Биосинтез и-РНК на матрице ДНК, осуществляется в ядре клетки.
Транслокация - Хромосомная мутация, в результате которой происходит обмен участками негомологичных хромосом или перенос участка хромосомы к другому концу этой же хромосомы.
Трансляция - Синтез полипептидной цепи белка, осуществляется в цитоплазме на рибосомах.
Транспирация - Испарение воды растением.
Тропизм - Направленное ростовое движение органов растений, вызванное односторонним действием какого-либо раздражителя.
Тургор - Упругость растительных клеток, тканей и органов вследствие давления содержимого клеток на их эластичные стенки.
Фагоцит - Клетка многоклеточных животных (человека), способная захватывать и переваривать посторонние тела, в частности микробов.
Фагоцитоз - Активный захват и поглощение живых клеток и неживых частиц одноклеточными организмами или особыми клетками многоклеточных организмов — фагоцитами. Явление открыл И. И. Мечников.
Фенология - Совокупность знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки.
Фенотип - Совокупность всех внутренних и внешних признаков и свойств особи.
Фермент - Биологический катализатор, по химической природе — белок, обязательно присутствующий во всех клетках живого организма.
Физиология - Биологическая дисциплина, исследующая функции живого организма, протекающие в нём процессы, обмен веществ, приспособление к среде обитания и др.
Филогенез - Историческое развитие вида.
Фотопериодизм - Реакции организмов на смену дня и ночи, проявляющиеся в колебаниях интенсивности физиологических процессов.
Фототаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием света.
Фототропизм - Направленное ростовое движение органов растений, вызванное односторонним действием света.
Хемосинтез - Процесс образования некоторыми микроорганизмами органических веществ из неорганических за счёт энергии химических связей.
Хемотаксис - Направленное перемещение организмов, отдельных клеток и их органелл под влиянием химических веществ.
Хищничество - Питание животными, бывшими вплоть до момента превращения их в пищевой объект живыми (с поимкой их и умерщвлением).
Хроматида - Одна из двух нуклеопротеидных нитей, образующихся при удвоении хромосом в процессе клеточного деления.
Хроматин - Нуклеопротеид, составляющий основу хромосомы.
Целлюлоза - Углевод из группы полисахаридов, состоящий из остатков молекул глюкозы.
Центромера - Участок хромосомы, удерживающий вместе две её нити (хроматиды).
Циста - Форма существования одноклеточных и некоторых многоклеточных организмов, временно покрывающихся плотной оболочкой, которая позволяет этим организмам пережить неблагоприятные условия среды.
Цитология - Наука о клетке.
Шизогония - Бесполое размножение путём разделения тела на большое количество дочерних особей; характерно для споровиков.
Штамм - Чистая одновидовая культура микроорганизмов, выделенная из определённого источника и обладающая специфическими физиолого-биохимическими признаками.
Экзоцитоз - Выделение веществ из клетки путём окружения их выростами плазматической мембраны с образованием окружённых мембраной пузырьков.
Экология - Область знания, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей средой.
Эктодерма - Наружный зародышевый листок.
Эмбриология - Научная дисциплина, изучающая зародышевое развитие организма.
Эндоцитоз - Поглощение веществ путём окружения их выростами плазматической мембраны с образованием окружённых мембраной пузырьков.
Энтодерма - Внутренний зародышевый листок.
Этология - Наука о поведении животных в естественных условиях.
Биология - это наука, изучающая живые организмы. Она раскрывает закономерности жизни и ее развития как особого явления природы.
Среди других наук биология является фундаментальной дисциплиной, относится к ведущим разделам естествознания.
Термин «биология» состоит из двух греческих слов: «биос» – жизнь, «логос» – учение, наука, понятие.
Впервые был употреблен для обозначения науки о жизни в начале XIX. Это сделали независимо друг от друга Ж.-Б. Ламарк и Г. Тревиранус, Ф. Бурдах. В это время биология обособляется из естественных наук.
Биология изучает жизнь во всех ее проявлениях. Предметом биологии являются строение, физиология, поведение, индивидуальное и историческое развитие организмов, их взаимосвязь между собой и окружающей средой. Поэтому биология представляет собой систему, или комплекс, наук, во многом взаимосвязанных. Различные биологические науки возникали на протяжении истории развития науки в следствии обособления различных областей изучения живой природы.
В качестве крупных разделов биологии выделяют зоологию, ботанику, микробиологию, вирусологию и др. как науки, изучающие различные по ключевым моментам строения и жизнедеятельности группы живых организмов. С другой стороны, изучение общих закономерностей живых организмов привело к появлению таких наук как генетика, цитология, молекулярная биология, эмбриология и др. Изучение строения, функциональности, поведения живых существ, их взаимоотношений и исторического развития породило морфологию, физиологию, этологию, экологию, эволюционное учение.
Общая биология изучает наиболее универсальные свойства, закономерности развития и существования живых организмов и экосистем.
Таким образом, биология - это система наук .
Бурное развитие в биологии наблюдалось во второй половине XX века. Это в первую очередь было связано с открытиями в области молекулярной биологии.
Несмотря на свою богатую историю , и в настоящее время в биологических науках продолжают совершаться открытия, ведутся дискуссии, пересматриваются многие концепции.
В биологии особое внимание уделяется клетке (так как она является основной структурно-функциональной единицей живых организмов), эволюции (так как жизнь на Земле претерпевала развитие), наследственности и изменчивости (лежащих в основе преемственности и приспособляемости жизни).
Выделяют ряд последовательных уровней организации жизни: молекулярно-генетический, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный. На каждом из них жизнь проявляется по-своему, что изучается соответствующими биологическими науками.
Значение биологии для человека
Для человека биологические знания в первую очередь имеют следующее значение:
- Обеспечение человечества питанием.
- Экологическое значение – контроль за окружающей средой, чтобы она была пригодной для нормальной жизни.
- Медицинское значение – увеличение продолжительности и качества жизни, борьба с инфекциями и наследственными заболеваниями, разработка лекарств.
- Эстетическое, психологическое значение.
Человека можно рассматривать как один из результатов развития жизни на Земле. Жизнь людей все еще находится в сильной зависимости от общебиологических механизмов жизнедеятельности. Кроме того, человек влияет на природу и сам испытывает на себе ее воздействие.
Деятельность человека (развитие промышленности и сельского хозяйства), рост народонаселения стали причиной экологических проблем на планете. Происходит загрязнение окружающей среды, разрушение природных сообществ.
Для разрешения экологических проблем необходимо понимание биологических закономерностей.
Кроме того, многие разделы биологии имеют значение для здоровья человека (медицинское значение). Здоровье людей находится в зависимости от наследственности, среды жизни и образа жизни. С этой точки зрения наиболее важны такие разделы биологии как наследственность и изменчивость, индивидуальное развитие, экология, учения о биосфере и ноосфере.
Биология решает задачи обеспечения людей продуктами питания, лекарствами. Биологические знания лежат в основе развития сельского хозяйства.
Таким образом, высокий уровень развития биологии является необходимым условием благополучия человечества.
Биология – наука, изучающая свойства живых систем. Однако определить, что такое живая система, достаточно сложно. Именно поэтому ученые установили несколько критериев, по которым организм можно отнести к живым. Главными из этих критериев являются обмен веществ или метаболизм, самовоспроизведение и саморегуляция.
Понятие наука определяется, как «сфера человеческой деятельности по получению, систематизации объективных знаний о действительности». В соответствии с этим определением объектом науки – биологии является жизнь во всех ее проявлениях и формах, а также на разных уровнях .
Каждая наука, в том числе и биология, пользуется определенными методами исследования. Некоторые из них универсальны для всех наук, например такие, как наблюдение, выдвижение и проверка гипотез, построение теорий. Другие научные методы могут быть использованы только определенной наукой : генеалогический, гибридизация, метод культуры тканей и т.д.
Биология тесно связана с другими науками – химией, физикой, экологией, географией. Собственно биология делится на множество частных наук, изучающих различные биологические объекты: биология растений и животных, физиология растений, морфология, генетика, систематика, селекция, микология, гельминтология и множество других наук.
Метод – это путь исследования, который проходит ученый, решая какую-либо научную задачу, проблему.
Методы науки:
1.Универсальные:
Моделирование – метод, при котором создается некий образ объекта, модель, с помощью которой ученые получают необходимые сведения об объекте (Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали из пластмассовых элементов модель – двойную спираль ДНК, отвечающую данным рентгенологических и биохимических исследований. Эта модель вполне удовлетворяла требованиям, предъявляемым к ДНК).
Наблюдение – метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте (можно визуально наблюдать за поведением животных, с помощью приборов за изменениями в живых объектах, за сезонными изменениями в природе). Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.
Эксперимент (опыт) – метод, с помощью которого проверяют результаты наблюдений, выдвинутые предположения – гипотезы (получение новых знаний с помощью поставленного опыта). Примеры экспериментов: скрещивания животных или растений с целью получения нового сорта или породы, проверка нового лекарства.
Проблема – вопрос, задача, требующие решения. Решение проблемы ведет к получению нового знания. Научная проблема всегда скрывает какое-то противоречие между известным и неизвестным. Решение проблемы требует от ученого сбора фактов, их анализа, систематизации.
Сформулировать проблему бывает достаточно сложно, однако всегда, когда есть затруднение, противоречие, появляется проблема.
Гипотеза – предположение, предварительное решение поставленной проблемы. Выдвигая гипотезы, исследователь ищет взаимосвязи между фактами, явлениями, процессами. Именно поэтому гипотеза чаще всего имеет форму предположения: «если … тогда». Гипотеза проверяется экспериментально.
Теория – это обобщение основных идей в какой-либо научной области знания. Со временем теории дополняются новыми данными, развиваются. Некоторые теории могут опровергаться новыми фактами. Верные научные теории подтверждаются практикой.
2.Частные научные методы:
Генеалогический – применяется при составлении родословных людей, выявлении характера наследования некоторых признаков.
Исторический – установление взаимосвязей между фактами, процессами, явлениями, происходившими на протяжении исторически длительного времени (несколько миллиардов лет).
Палеонтологический – метод, позволяющий выяснить родство между древними организмами, останки которых находятся в земной коре, в разных геологических слоях.
Центрифугирование – разделение смесей на составные части под действием центробежной силы. Применяется при разделении органоидов клетки, легких и тяжелых фракций (составляющих) органических веществ и т.д.
Цитологический или цитогенетический – исследование строения клетки, ее структур с помощью различных микроскопов.
Биохимический – исследование химических процессов, происходящих в организме.
Каждая частная биологическая наука (ботаника, зоология, анатомия и физиология, цитология, эмбриология, генетика, селекция, экология и другие) пользуется своими более частными методами исследования.
У каждой науки есть объект и предмет исследования.
У биологии объектом исследования является ЖИЗНЬ. Предмет изучения науки всегда несколько уже, ограниченнее, чем объект. Так, например, кого-то из ученых интересует обмен веществ организмов. Тогда объектом изучения будет жизнь, а предметом изучения – обмен веществ. С другой стороны, обмен веществ тоже может быть объектом исследования, но тогда предметом исследования будет одна из его характеристик, например обмен белков, или жиров, или углеводов.
ТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
Часть А
А1. Биология как наука изучает
1) общие признаки строения растений и животных
2) взаимосвязь живой и неживой природы
3) процессы, происходящие в живых системах
4) происхождение жизни на Земле
А2. И.П. Павлов в своих работах по пищеварению применял метод исследования:
1) исторический
2) описательный
3) экспериментальный
4) биохимический
А3. Предположение Ч. Дарвина о том, что у каждого современного вида или группы видов были общие предки – это:
1) теория
2) гипотеза
3) факт
4) доказательство
А4. Эмбриология изучает
1) развитие организма от зиготы до рождения
2) строение и функции яйцеклетки
3) послеродовое развитие человека
4) развитие организма от рождения до смерти
А5. Количество и форма хромосом в клетке устанавливается методом исследования
1) биохимическим
2) цитологическим
3) центрифугированием
4) сравнительным
А6. Селекция как наука решает задачи
1) создания новых сортов растений и пород животных
2) сохранения биосферы
3) создания агроценозов
4) создания новых удобрений
А7. Закономерности наследования признаков у человека устанавливаются методом
1) экспериментальным
2) гибридологическим
3) генеалогическим
4) наблюдения
А8. Специальность ученого, изучающего тонкие структуры хромосом, называется:
1) селекционер
2) цитогенетик
3) морфолог
4) эмбриолог
А9. Систематика – это наука, занимающаяся
1) изучением внешнего строения организмов
2) изучением функций организма
3) выявлением связей между организмами
4) классификацией организмов
Часть В
В1. Укажите три функции, которые выполняет современная клеточная теория
1) Экспериментально подтверждает научные данные о строении организмов
2) Прогнозирует появление новых фактов, явлений
3) Описывает клеточное строение разных организмов
4) Систематизирует, анализирует и объясняет новые факты о клеточном строении организмов
5) Выдвигает гипотезы о клеточном строении всех организмов
6) Создает новые методы исследования клетки
Часть С
С1. Французский ученый Луи Пастер прославился как «спаситель человечества», благодаря созданию вакцин против инфекционных заболеваний, в том числе таких как, бешенство, сибирская язва и др. Предложите гипотезы, которые он мог выдвинуть. Каким из методов исследования он доказывал свою правоту?
В 1802 году.
Энциклопедичный YouTube
1 / 5
✪ Введение в эволюцию и естественный отбор
✪ Высшая нервная деятельность Рефлексы | Биология 7 класс #53 | Инфоурок
✪ Строение клетки. Видеоурок по биологии 5 класс
✪ СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ
✪ ТОП 7 ЖИВОТНЫХ СОЗДАННЫХ ЧЕЛОВЕКОМ. ЗАЧЕМ УЧЁНЫМ БИОРОБОТЫ - МУТАНТЫ. ШОКИРУЮЩИЕ НАУЧНЫЕ ОПЫТЫ С ДНК
Субтитры
Научная концепция, которую часто неправильно понимают и о которой ведётся много споров (не столько в науке, сколько в общественном сознании), - это теория эволюции. Эволюция. Где бы мы ни слышали это слово (даже если мы слышим его не в контексте биологии), мы сразу думаем об изменениях, о развитии. Когда люди используют его в повседневной речи, они подразумевают изменения, которые... Не знаю, смогу ли я это нарисовать... Вот, скажем, обезьяна, согнутая... Мы все видели эту картинку в музеях естественной истории. Она ходит сгорбившись, примерно так, голова опущена... Это человекоподобная обезьяна, пусть она ещё будет в шляпе... А дальше мы видим картинку, где она медленно-медленно выпрямляется и в конце концов превращается в какого-то парня, идущего на работу. В том же отличном настроении. И теперь он держится совсем прямо. Конечно подтекст такой: стоять прямо лучше, чем не стоять прямо... (У него больше нет хвоста...) Давайте я это сотру. А у этого парня он как раз есть. Нарисую его подходящей толщины. У этого парня хвост есть. (Извините, уж как могу.) Вы это видели, если были в музее естественной истории. Дальше идёт ещё несколько обезьян, всё более прямоходящих, и наконец они превращаются в человека. И есть эта идея, что обезьяны как-то превратились в людей. Я слышал это в разных ситуациях: на уроках биологии и даже среди учёных. Они говорят: обезьяна развилась в человека или обезьяна развилась в прачеловека. Такой, знаете, стоял почти прямо, немного сутулый, был похож на обезьяну и несколько на человека и так далее. Я хочу предельно ясно сказать: хотя этот процесс действительно прошёл, были существа, со временем накапливающие изменения, может, их предки выглядели сначала так, потом так, нет никакого направленного процесса, называемого эволюцией. Не то чтобы обезьяна думала: «Вот бы мои дети походили на того парня. Надо как-то набрать изменений в свою ДНК, чтобы они так выглядели». И ДНК тоже не в курсе. ДНК не говорила: «Эй, ходите прямо, не горбатьтесь, как обезьяна. А я постараюсь как-нибудь внезапно превратить нас в этого парня». Такого не происходило. Понимаете? Нужно четко осознавать, эволюция - нечто иное. Это не так, как некоторые представляют себе... Вот дерево, и на нём, на самом верху, много прекрасных фруктов. Много вкусных фруктов наверху. Возможно, это яблоки. И было какое-то животное, типа коровы, или лошади. И оно думало: вот бы мне достать те яблоки. И потому, что они хотят добраться до яблок через пару поколений, они будут всё время вытягивать шею, и из поколения в поколение их шеи будут всё длиннее, пока они не превратятся в жирафов. Это не эволюция, она подразумевает не это, хотя обычное понимание эволюции иногда наводит нас именно на эту мысль. Вообще, я предпочитаю другой термин: естественный отбор. Давайте я запишу этот термин: Естественный отбор. Буквально это означает, что в любой популяции живых существ будет изменчивость. Это ключевое слово. Это значит, что есть какие-то вариации. Если вы посмотрите на детей в школе, то увидите изменчивость. Кто-то выше, кто-то ниже, кто-то светловолосый, кто-то тёмноволосый. И так далее. Изменчивость есть всегда. И что такое естественный отбор: это процесс, связанный с тем, что иногда некоторые факторы окружающей среды оказываются более подходящими для определённых вариаций. Некоторые вариации могут не иметь значения, а некоторые очень важны. Один пример повторяется в каждой книге по биологии, но он интересен. Кажется, эта бабочка называется пяденица берёзовая. Это было в Англии до промышленной революции. Эти бабочки были... (Сейчас попробую нарисовать её.) Вроде, похоже. Нарисую несколько, берёзовых пядениц. Парочку здесь, и тут ещё одну. Так вот, большинство пядениц были такими, а некоторые из них были более пятнистыми. Некоторые могли выглядеть так. (Давайте нарисуем белым цветом.) Вот у этой есть пятнышки. Некоторые, возможно, выглядели так. Ещё у них были и чёрные пятнышки. А некоторые были вообще почти без пятнышек. Это и есть естественная изменчивость, которую можно видеть в любой популяции животных. Есть немного разные расцветки. Они жили долго и счастливо, возможно, тысячи лет, это естественная изменчивость. Просто для этих бабочек это была не важная черта. Но потом в Англии вдруг случилась промышленная революция, и стало очень много сажи от заводов, от паровых двигателей тоже, работающих на угле. И вдруг многое, что некогда было серым и белым, например, стволы некоторых деревьев... Может, были деревья, которые раньше выглядели так, сохранился цвет... а может, стволы выглядели как-то так. Например, так. И тут пяденицам было бы вполне хорошо. Какие-то стволы были довольно тёмные... Но вдруг случилась промышленная революция, всё покрывается сажей от сжигаемого угля, и внезапно все деревья совершенно чёрные, как смола, или гораздо темнее, чем были. Среда, в которой жили бабочки, внезапно изменилась. Как вы думаете: какие будут факторы отбора для этих бабочек? Бабочку могут съесть птицы, тут важно, насколько птице легко её видеть. Внезапно среда обитания становится намного темнее, чем раньше. Вы догадываетесь, что произойдёт: птицам теперь намного легче увидеть эту бабочку, чем эту, потому что на тёмном фоне эту бабочку гораздо сложнее заметить. И это не значит, что птицы вообще никогда не поймают эту, просто вот эту они будут ловить гораздо чаще. Ну и вы понимаете, что будет, если птицы переловят этих бабочек до того, как они оставят потомство, или во время брачного периода. Эта бабочка, тёмные бабочки будут размножаться намного чаще, и у нас внезапно окажется в разы больше бабочек, которые выглядят так. Таких будет намного больше. Итак, что у нас произошло? Был тут у бабочек какой-то замысел или план развития? Казалось бы, почернеть - самое разумное решение. Всё вокруг стало чёрным, у бабочек сменяется пара поколений, все бабочки внезапно оказываются чёрными, и вы думаете: О, эти бабочки гениальны, они как-то все решили стать чёрными, чтобы лучше прятаться от птиц. Но всё было не так. Их было много. В популяции бабочек было много разных вариантов, и когда окружающая среда начала становиться темнее, вот этим красавицам и красавцам стало гораздо меньше везти с размножением. А эти плодились и плодились, пока тех доедали до того, как они успевали оставить потомство. Или в процессе. Они не смогли оставить достаточно потомков, и тогда доминировать стал другой вариант. И тогда пяденицы стали совсем чёрными, как вы видите. Вы можете сказать: «Ладно, Сал, это только один пример, мне нужно больше. Этот естественный отбор должен действовать везде, он может объяснить, как мы эволюционировали из примитивных бактерий или из самореплицирующейся РНК (о ней я подробно расскажу позже). Мне нужны ещё доказательства, я хочу видеть, как он работает сейчас». И лучший пример - это грипп. Я сделаю ролики о том, что такое вирусы и как они размножаются. Вирусы - это очень интересно, потому что на самом деле не очень понятно, живые они или нет. По сути это просто контейнеры с ДНК и иногда с РНК, а это - просто генетическая информация, содержащаяся в этих маленьких белковых контейнерах правильной геометрической формы. И это всё, что они из себя представляют, это не обычные живые организмы, которые активно передвигаются, имеют активный метаболизм и прочее. Они берут эту ДНК и внедряют её в другие клетки, которые могут её обработать, а потом используют эту ДНК, чтобы создать больше вирусов. В общем, мы можем сделать целую серию видео о вирусах. Словом, грипп - это вирус. Каждый год мы видим определённый штамм вируса... тип вируса, и они все немного различаются. Я обозначу различия разным количеством точек. Давайте это будет вирус гриппа, человеческий грипп, он заражает человека, и наша иммунная система, о которой будет сразу несколько видео, медленно учится распознавать этот вирус и атаковать его, пока он не нанёс большого вреда. И вы представляете, что происходит. Например, это сегодняшний вирус гриппа... Давайте я их все нарисую, они все с двумя точками... Вот так, я ещё расскажу, что означают эти точки. Пока скажем, что по ним иммунная система их распознаёт. Она понимает: так, когда я вижу этого зелёного парня с двумя точками, это не к добру. Я на него нападу и уничтожу, пока он не повредил мне иммунную систему, ДНК и всё остальное. Как только иммунная система понимает, что из себя представляет данный вирус, начинается жёсткий отбор. Мы ещё поговорим о том, как иммунная система учится. Она начнёт атаковать этих парней. Вы можете подумать, что грипп хитрит, но он не хитрый, он вообще не разумен. Что он делает: он постоянно изменяется. Так что в каждой популяции гриппа всегда есть небольшие вариации. Может, подавляющее большинство вирусов с двумя точками, но время от времени появится один вирус с одной точкой, другой - с тремя, может, это случайная мутация. Возможно, один из (возьму любое число) ...один из миллиона этих вирусов имеет одну точку вместо двух. И вот что происходит: как только иммунная система человека привыкает атаковать вирус с двумя красными точками, вот этому парню уже не придётся конкурировать с другими вирусами за место в человеке, ему и так достанется вся человеческая ДНК. И тогда этот вирус будет более успешным. Так что к следующему гриппозному сезону, когда люди опять начнут чихать, везде распространяя заразу, новым вирусом гриппа будет этот парень. Так что когда вы год за годом наблюдаете этот процесс, Это новый вирус гриппа, эволюция и естественный отбор в прямом эфире. Всё работает! Этот процесс не всегда занимает миллионы лет. Хотя самые значительные его проявления, которые мы видим вокруг и в себе, - это обычно результат процессов, длившихся миллионы лет, но то же самое происходит каждый год. Ещё пример - это бактерии и антибиотики. Бактерии - это маленькие клетки, которые могут перемещаться. Мы ещё поговорим о них. Они определённо живые, у них есть обмен веществ и всё остальное. И это просто полезно знать: когда люди говорят об инфекциях, это может быть либо вирусная инфекция, которая заражает нашу ДНК и использует наши клеточные механизмы для размножения, либо бактериальная, это заражение маленькими клетками, которые перемещаются и выделяют токсины, от которых нам плохо. Так вот, именно бактерии убивают антибиотиками. Анти-биотики. Хотя нет, там нет дефиса. Антибиотики. Они атакуют бактерии и убивают их. Если у вас, может, есть знакомые врачи и вы им скажете: «Я заболел, это, наверное, бактериальная инфекция, дайте мне антибиотик», то ответственный доктор ответит: «Нет, я не могу давать антибиотики просто так, потому что чем чаще вы используете антибиотики, тем больше шансов, создать новые варианты... (надо быть осторожнее со словом «создать», тут нет целенаправленного создания... и надо закончить это предложение) Очень вероятно, что вы таким образом помогаете отбору бактерий, устойчивых к антибиотикам. Как это работает? Скажем, это зелёное... скажем, это всё бактерии, их тут квадриллионы. И время от времени появляется одна, которая немного отличается от других. Все бактерии из случайной популяции одинаково могут вас заразить, и это случайные различия между этими бактериями. Может, в её ДНК произошли незначительные изменения, но это всё те бактерии, которые не нужны в организме в большом количестве. Ваша иммунная система может атаковать их и справиться с ними. Но их будет очень много, и вы можете заболеть, умереть и так далее. Допустим, все начнут использовать антибиотики, когда не болеют, когда нет реальной необходимости, не так, что вопрос жизни и смерти И допустим, есть антибиотик, который очень хорошо убивает зелёные бактерии. Что произойдёт, если вы внезапно убьёте все зелёные бактерии? После этого синие бактерии займут всю экосистему, где они раньше конкурировали со всеми этими зелёными за доступ ко всему внутри вашего тела. А теперь он совсем один и может свободно размножаться, так что он будет это делать, разумеется... Ещё раз повторю: здесь нет никакого плана и разумного процесса: вроде того, что какая-то бактерия думает: «Я поступлю умнее, обзаведусь устойчивостью к антибиотикам». Нет.Такого, отнюдь, не происходит. Просто существуют случайные изменения, а мутации в вирусах и бактериях происходят очень часто. Есть вот эти случайные изменения, может, одно изменение на миллион. Но если вдруг вы начнёте убивать всех её конкурентов, то эта бактерия сможет воспроизводиться очень быстро и станет доминирующей. И антибиотик, созданный специально для уничтожения зелёных бактерий, окажется абсолютно бесполезен. А вы получите супербактерию. Может, вы слышали слово «супермикроб». Это он. Это не они себя как-то создали. Это мы научились очень хорошо убивать их конкурентов и позволили им взять верх. Теперь не можем их убить, потому что все наши лекарства работали только против их конкурентов. Бактерии продолжают и продолжают мутировать. И если мы слишком налегаем на антибиотики, то всегда способствуем отбору вариаций, которые к этим антибиотикам не чувствительны. Я думаю, уже достаточно долго говорил. Вообще это очень увлекательная тема. Я хотел сделать её темой моего первого ролика (или лекции, если позволите) по биологии, потому что если... Биология - это наука о жизни, и мы можем говорить о жизни независимо от того, являются ли вирусы живыми, но если вы действительно хотите изучать живые системы, единственное, что мы всегда увидим - это естественный отбор. Мы можем попасть на другую планету, где у живых существ нет ДНК. Или они могут иметь другой тип наследственной информации, хранящийся в клетках, или они размножаются каким-то другим способом, или вообще они не на углеродной основе, а на основе кремния... И если бы мы попали на такую планету и стали изучать их биологию, то всё, что мы знаем о биологии, вирусах, ДНК, было бы бесполезно. Но если мы понимаем одну эту концепцию естественного отбора, о том, что окружающая среда отбирает какие-то изменения и нет какого-то волевого процесса, а происходят лишь случайные события, идёт случайный отбор случайных вариаций, и что за большое время, за невообразимо большое время эти изменения просто накапливаются, и их накапливание может дать очень значительные результаты. Мы ещё поговорим об этом в другом видео. До скорой встречи! Subtitles by the Amara.org community
Биологическая картина мира
В основе современной биологии лежат пять фундаментальных принципов: клеточная теория , эволюция , генетика , гомеостаз и энергия . В настоящее время биология - стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии, медицине , биомедицине и биоинженерии .
Существует пять принципов, объединяющих все биологические дисциплины в единую науку о живой материи :
- Клеточная теория - учение обо всём, что касается клеток . Все живые организмы состоят как минимум из одной клетки - основной структурно-функциональной единицы организмов. Базовые механизмы и химия всех клеток во всех земных организмах сходны; клетки происходят только от ранее существовавших клеток, которые размножаются путём клеточного деления. Клеточная теория описывает строение клеток, их деление, взаимодействие с внешней средой, состав внутренней среды и клеточной оболочки, механизм действия отдельных частей клетки и их взаимодействия между собой.
- Эволюция . Через естественный отбор и генетический дрейф наследственные признаки популяции изменяются из поколения в поколение.
- Теория гена . Признаки живых организмов передаются из поколения в поколение вместе с генами , которые закодированы в ДНК . Информация о строении живых существ или генотип используется клетками для создания фенотипа , наблюдаемых физических или биохимических характеристик организма. Хотя фенотип, проявляющийся за счёт экспрессии генов, может подготовить организм к жизни в окружающей его среде, информация о среде не передаётся назад в гены. Гены могут изменяться в ответ на воздействия среды только посредством эволюционного процесса.
- Гомеостаз . Физиологические процессы, позволяющие организму поддерживать постоянство своей внутренней среды независимо от изменений во внешней среде.
- Энергия . Атрибут любого живого организма, существенный для его состояния.
Клеточная теория
Эволюция
Центральная организующая концепция в биологии состоит в том, что жизнь со временем изменяется и развивается посредством эволюции , и что все известные формы жизни на Земле имеют общее происхождение. Это обусловило сходство основных единиц и процессов жизнедеятельности, упоминавшихся выше. Понятие эволюции было введено в научный лексикон Жаном-Батистом Ламарком в 1809 году. Чарльз Дарвин через пятьдесят лет установил, что её движущей силой является естественный отбор , так же как искусственный отбор сознательно применяется человеком для создания новых пород животных и сортов растений . Позже в синтетической теории эволюции дополнительным механизмом эволюционных изменений был постулирован генетический дрейф .
Теория гена
Форма и функции биологических объектов воспроизводятся из поколения в поколение генами , которые являются элементарными единицами наследственности. Физиологическая адаптация к окружающей среде не может быть закодирована в генах и быть унаследованной в потомстве (см. Ламаркизм). Примечательно, что все существующие формы земной жизни, в том числе, бактерии, растения, животные и грибы, имеют одни и те же основные механизмы, предназначенные для копирования ДНК и синтеза белка. Например, бактерии, в которые вводят ДНК человека, способны синтезировать человеческие белки.
Совокупность генов организма или клетки называется генотипом . Гены хранятся в одной или нескольких хромосомах. Хромосома - длинная цепочка ДНК, на которой может быть множество генов. Если ген активен, то последовательность его ДНК копируется в последовательности РНК посредством транскрипции . Затем рибосома может использовать РНК, чтобы синтезировать последовательность белка , соответствующую коду РНК, в процессе, именуемом трансляция . Белки могут выполнять каталитическую (ферментативную) функцию, транспортную, рецепторную , защитную, структурную, двигательную функции.
Гомеостаз
Гомеостаз - способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз . На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями и водорослями постоянной концентрации атмосферного кислорода и диоксида углерода на Земле.
Энергия
Выживание любого организма зависит от постоянного притока энергии. Энергия черпается из веществ, которые служат пищей, и посредством специальных химических реакций используется для построения и поддержания структуры и функционирования клеток. В этом процессе молекулы пищи используются как для извлечения энергии , так и для синтеза биологических молекул собственного организма.
Первичным источником энергии для подавляющего большинства земных существ является световая энергия, главным образом солнечная , однако некоторые бактерии и археи получают энергию посредством хемосинтеза . Световая энергия посредством фотосинтеза превращается растениями в химическую (органические молекулы) в присутствии воды и некоторых минералов. Часть полученной энергии затрачивается на наращивание биомассы и поддержание жизни, другая часть теряется в виде тепла и отходов жизнедеятельности. Общие механизмы превращения химической энергии в полезную для поддержания жизни называются дыхание и метаболизм .
Уровни организации жизни
Живые организмы представляют собой высокоорганизованные структуры, поэтому в биологии выделяют ряд уровней организации. В различных источниках некоторые уровни опускаются или совмещаются друг с другом. Ниже представлены основные уровни организации живой природы обособленно друг от друга.
- Молекулярный - уровень взаимодействия молекул , составляющих клетки и обуславливающих все её процессы.
- Клеточный - уровень, на котором рассматриваются клетки как элементарные единицы строения живого.
- Тканевой - уровень совокупностей сходных по строению и функциям клеток, образующих ткани .
- Органный - уровень отдельных органов , обладающих собственным строением (объединением типов тканей) и местоположением в организме.
- Организменный - уровень отдельного организма .
- Популяционно-видовой уровень - уровень популяции, составляемой совокупностью особей одного вида .
- Биогеоценотический - уровень взаимодействия видов между собой и с различными факторами окружающей среды.
- Биосферный уровень - совокупность всех биогеоценозов , включающих и обуславливающих все явления жизни на Земле.
Биологические науки
Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов:
- ботаника изучает растения , водоросли , грибы и грибоподобные организмы ,
- зоология - животных и протистов ,
- микробиология - микроорганизмы и вирусы .
- биохимия изучает химические основы жизни,
- биофизика изучает физические основы жизни,
- молекулярная биология - сложные взаимодействия между биологическими молекулами,
- клеточная биология и цитология - основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки,
- гистология и анатомия - строение тканей и организма из отдельных органов и тканей,
- физиология - физические и химические функции органов и тканей,
- этология - поведение живых существ,
- экология - взаимозависимость различных организмов и их среды,
- генетика - закономерности наследственности и изменчивости ,
- биология развития - развитие организма в онтогенезе ,
- палеобиология и эволюционная биология - зарождение и историческое развитие живой природы.
На границах со смежными науками возникают: биомедицина , биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д. В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления, как космическая биология , социобиология , физиология труда , бионика .
Биологические дисциплины
История биологии
Хотя концепция биологии как особой естественной науки возникла в XIX веке , биологические дисциплины зародились ранее в медицине и естественной истории . Обычно их традицию ведут от таких античных учёных, как Аристотель и Гален через арабских медиков аль-Джахиза , ибн-Сину , ибн-Зухра и ибн-аль-Нафиза . В эпоху Возрождения биологическая мысль в Европе была революционизирована благодаря изобретению книгопечатания и распространению печатных трудов, интересу к экспериментальным исследованиям и открытию множества новых видов животных и растений в эпоху Великих географических открытий . В это время работали выдающиеся умы Андрей Везалий и Уильям Гарвей , которые заложили основы современной анатомии и физиологии . Несколько позже Линней и Бюффон совершили огромную работу по классификации форм живых и ископаемых существ. Микроскопия открыла для наблюдения ранее неведомый мир микроорганизмов, заложив основу для развития клеточной теории . Развитие естествознания, отчасти благодаря появлению механистической философии , способствовало развитию естественной истории .
К началу XIX века некоторые современные биологические дисциплины, такие как ботаника и зоология , достигли профессионального уровня. Лавуазье и другие химики и физики начали сближение представлений о живой и неживой природе. Натуралисты, такие как Александр Гумбольдт , исследовали взаимодействие организмов с окружающей средой и его зависимость от географии, закладывая основы биогеографии , экологии и этологии . В XIX веке развитие учения об эволюции постепенно привело к пониманию роли вымирания и изменчивости видов , а клеточная теория показала в новом свете основы строения живого вещества. В сочетании с данными эмбриологии и палеонтологии эти достижения позволили Чарльзу Дарвину создать целостную теорию эволюции, в основе которой лежит естественный отбор . К концу XIX века идеи самозарождения окончательно уступили место теории инфекционного агента как возбудителя заболеваний. Но механизм наследования родительских признаков всё ещё оставался тайной .
Традиционно научными исследованиями в области биологии занимаются университеты, хотя не всегда соответствующие факультеты называются биологическими. Например, в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова кроме имеются также факультет биоинженерии и биоинформатики , факультет фундаментальной медицины и НИИ физико-химической биологии . Кроме университетов научные исследования проводят государственные и частные институты, которые в России преимущественно относятся к системе
