Одной из самых древних, но при этом прогрессивных даже на сегодняшний день наук является биология. Это наука, изучающая все многообразие живой природы вокруг нас. Ведь ежедневно мы сталкиваемся с сотнями живых существ: насекомыми, бактериями, вирусами, растениями и, конечно же, людьми. Каждый организм имеет свои особенности строения и жизнедеятельности, все между собой связаны определенными закономерностями и состоят в различного рода взаимоотношениях. Все это и изучает такая обширная, увлекательная и поистине великая наука, как биология.
Биосфера планеты Земля
Наша планета населена самыми разнообразными формами жизни. Все они, взаимодействуя между собой, образуют общую оболочку. Живую оболочку планеты Земля. Она носит название биосферы. Помимо биосферы наша планета имеет такие оболочки, как гидросфера, литосфера и атмосфера. Естественно, что вся биомасса биосферной оболочки не смогла бы существовать отдельно от других оболочек. Поэтому это разделение весьма условно. На самом деле каждая из оболочек имеет в своем составе представителей биосферы.
Например, литосфера густо заселена червями, бактериями, личинками, насекомыми и млекопитающими животными. Также именно в ней располагаются нижние части большинства существующих наземных растений.
Гидросфера, представленная совокупностью всех видов воды на Земле, является вообще целым миром, прекрасным и интересным, по своему составу биомассы. Атмосфера также не исключение. Разнообразные бактерии, вирусы, насекомые, птицы и даже млекопитающие являются неотъемлемой ее частью и используют ее для постоянного места жительства. При этом в целом практически все живые существа (за исключением некоторых видов бактерий) способны жить только в аэробных условиях, то есть в условиях земной атмосферы.
Вся биомасса биосферной оболочки - это многомиллионное сообщество живых существ. И такая наука о живой природе, как биология, со всеми включенными в нее отделами, как раз и занимается подробнейшим изучением этого великого сообщества.
Методы и материалы, применяемые в биологии
Для комплексного анализа и удобного и подробного рассматривания всех живых объектов природы в биологии используются специальные материалы. Такие, как:
- скальпель;
- зажимы;
- щипцы;
- измерительные приборы;
- ловушки-морилки;
- ступки и пестики;
- пробирки;
- ванночки и чашки Петри;
- препаровальные иглы и столики;
- зеркальца и лупы;
- самые разные виды микроскопов и так далее.
Это, конечно, далеко не полный список всего многообразия материалов, которые помогают биологам в познании живого и в научных исследованиях.
Также существуют специфические приемы, которые использует биология как наука. Методы биологии разнообразны, но к основным из них можно отнести следующие.
Биологическая методология
| Название метода | Используемые материалы | Практическое значение |
| Наблюдение | Полевой дневник, бинокль, лупа, микроскоп, видео и фото аппаратура и прочее. | Получение визуальной информации о наблюдаемом объекте без вмешательства в природные процессы, накопление полезной информации. |
| Описание | Компьютер, писчие принадлежности, бумага. | Фиксация тех результатов, что были получены методом наблюдения. Этот метод обеспечивает историческую значимость для сохранения полезной информации. |
| Эксперимент | Лабораторное оборудование, микроскоп и т. д. | Практическое подтверждение выдвигаемых научных гипотез. |
| Сравнение | Литература или эксперименты по теме. | Дает возможность выбора более правильного результата, а также показывает все различия в жизнедеятельности, строении организмов в зависимости от различных факторов. |
| Моделирование (включает в себя обобщение, систематизацию) | Материалы для создания моделей изучаемого объекта. | Позволяет воссоздать картину происходящих процессов и спрогнозировать результат. |
| Аналитический метод | Измерительные приборы, ЭВМ | Позволяет вывести общие закономерности или различия в живой природе, а также обеспечивает систематизацию накопленных знаний. |
Современные методы:
| Центрифуги, специальные микроскопы, чашки Петри, питательные среды на основе агара, специфическое оборудование и приборы. | Обеспечивают точный анализ самых мельчайших живых единиц, дают полную информацию о процессах, происходящих на молекулярном уровне. Позволяют вмешиваться в геном и задавать нужные свойства живым организмам. |
В итоге мы получаем следующий результат. Биология - это наука, изучающая живые системы совершенно полно, комплексно и с использованием самых разнообразных современных технологий.
Основные разделы биологии
Сегодня биология насчитывает десятки побочных молодых наук, которые образовались от нее из-за накопления большого объема различных знаний в самых тонких вопросах, касающихся живых систем. Мы же выделим основные, исторически сложившиеся разделы биологической науки.
- Общая биология.
- Генетика.
- Зоология.
- Ботаника.
- Физиология растений и животных.
- Анатомия.
- Физиология человека.
- Экология.
- Биогеография.
- Биохимия.
В первую очередь, биология - наука о природе. Поэтому все перечисленные разделы являются основополагающими в контексте рассмотрения данной науки.
Общая биология: суть, предмет изучения
Под этим названием подразумевается изучение основных жизненных моментов каждой живой системы: возникновение, развитие, становление в природе, функционирование. Вследствие этого общая биология включает в себя следующие разделы:
- Клеточная теория и строение клетки.
- Онтогенез организмов.
- Молекулярная биология.
- Генетика.
- Эволюция всего живого.
- Экология.
- Учение о биосферной оболочке Земли.
Из приведенного списка становится понятно, что данная биология - это наука, изучающая универсальные характеристики, присущие всем живым системам в целом. В курсе школьного обучения общую биологию преподают в старших классах, с 9 по 11 включительно. И это правильно, ведь понятия, которые она в себя включает, достаточно сложные, объемные и требуют уже более сформировавшегося мировоззрения у учащихся.
Ботаника в школьном курсе
На сегодняшний день ученые называют цифру примерно 350 000 видов, когда речь заходит о многообразии современных растений. Естественно, эта цифра слишком велика, а растения уникальны и интересны, чтобы не образовалась отдельная наука, которая занимается исключительно их изучением. К такой науке и относится ботаника, раздел биологии.
Все растения можно разделить на наземные и водные. Но это только очень грубая, поверхностная классификация. На самом деле существует множество таксонов, родов, видов, подвидов и других систематических единиц, на которые подразделяются растения. Это составляет суть систематики растений, одного из отделов ботаники.
Также есть ряд других отделов, охватывающих все стороны растительной жизни:
- морфология растений;
- физиология растений;
- экология;
- биогеография;
- филогения;
- эволюция;
- экономическая ботаника.
Совокупность всех этих наук, а также тех отделов, которые входят в каждую из них, в свою очередь, позволяет осуществлять комплексное тотальное изучение любого растительного организма. Поэтому с уверенностью можно сказать, что биология - наука о растениях.
Ботаника изучается в школьном курсе биологии в 6-7 классах, в зависимости от программы обучения. Вопросы филогении и эволюции изучаются в 11 классе.
Зоология в школьном курсе
Наукой зоологией описано свыше 1350000 видов представителей животного мира. Подавляющее большинство составляют беспозвоночные - насекомые, черви, морские обитатели. Такая цифра не является окончательной, ведь свои исследования зоологи не прекращают. Несмотря на то, что, казалось бы, уже нечего открывать и все животные известны, периодически происходят открытия новых видов.
Зоология - одна из древнейших наук, которые включает биология. Животные - одни из самых распространенных и повсеместно встречающихся живых систем нашей планеты. Зоология занимается изучением строения (как внешнего, так и внутреннего) всех животных, их систематикой, физиологией, анатомией, этологией, экологией и географией.
Также, как и ботаника, зоология является обязательным разделом биологической науки для изучения в школе. Ее курс приходится на 7 класс.
Роль биологии в жизни человека
Биология - это наука, изучающая и охватывающая настолько много различных жизненных сфер, что не остается сомнений в ее важности и значимости. Основные примеры, которые явно покажут и докажут это, следующие:
- Животные, невосприимчивые к раковым опухолям (акулы и скаты) являются прекрасной основой для нахождения и открытия лекарства от этой болезни XXI века.
- Достижения микробиологов, биохимиков и медицинских биологов позволяют человечеству избавляться от множества самых различных недугов, в том числе вирусной и бактериальной природы.
- Биотехнология, клеточная и генная инженерия дает возможность повысить производительность сельского хозяйства и обеспечить питанием целые народы.
- Антропологическая биология позволяет выявить истоки всего живого, воссоздать картину мира и избежать ошибок в будущем.
Это далеко не все причины и обстоятельства, которые позволяют говорить о биологии как о чрезвычайно важной и значимой в жизни и практической деятельности людей науке.
Новые разделы биологии
К современным, молодым и перспективным разделам биологической науки относятся такие, как:
- биотехнология;
- микробиология;
- клеточная инженерия;
- генная инженерия;
- молекулярная биология;
- биохимия;
- космическая биология;
- медицинская биология.
Весь комплекс этих наук позволяет охарактеризовать любое существо, относящееся к живой системе. Поэтому биология - это наука о живой природе, в первую очередь, и о тех благах, которые она может дать человеку.
Биология в школе
Косвенно биология затрагивается уже на этапе курса природоведения (5 класс школьной программы). Именно как предмет она начинается с 6 класса (ботаника), 7 класс - зоология, 8 класс - анатомия, 9-11 - общая биология.
Школьный курс данной науки затрагивает самые различные темы по биологии, которые касаются практически всех ее отраслей и разделов. Это делается для формирования у детей целостной картины восприятия мира, а также для четкого усвоения учащимися важности и значимости достижений биологических наук в современном мире.
