Что такое биология?

Синтетическая биология

Крейг Вентер

Синтетическая биология — это проектирование и строительство новых биологических частей, устройств и систем. Она также включает в себя модернизацию существующих биологических систем для бесконечного количества полезных применений.

Крейг Вентер, один из ведущих специалистов в этой области, заявил в 2008-м году, что он воссоздал весь геном бактерии путем склеивания её химических компонентов. Два года спустя его команда создала «синтетическую жизнь» — молекулы ДНК, созданные при помощи цифрового кода, а затем напечатанные на 3D-принтере и внедрённые в живую бактерию.

В дальнейшем биологи намерены анализировать различные типы генома для создания полезных организмов для внедрения в тело и биороботов, которые смогут производить химические вещества — биотопливо — с нуля. Есть также идея создать борющуюся с загрязнениями искусственную бактерию или вакцины для лечения серьёзных болезней. Потенциал у этой научной дисциплины просто огромный.

3- Этика

Этика — это философская дисциплина, изучающая мораль, принципы, основы и элементы моральных суждений. Оно происходит от греческого слова «Ethikos», что означает характер.

Таким образом, этика анализирует, определяет и различает, что хорошо и что плохо, что является обязательным или разрешенным в отношении действий человека. В конечном итоге он определяет, как должны действовать члены общества.

Этический приговор — это не что иное, как моральное суждение. Он не налагает штрафов, но является фундаментальной частью разработки правовых норм в правовом государстве. Вот почему этика обычно понимается как набор норм, которые определяют поведение человека в группе, сообществе или обществе.

Об этике, возможно, больше всего писали философы и различные авторы с течением времени, особенно потому, что ставится дилемма о том, что хорошо, с точки зрения кого, в какой ситуации и многих других. вопросы.

В этом смысле немецкий философ Имммануил Кант был тем, кто больше всего писал на эту тему, пытаясь дать достаточное объяснение таким вопросам, как моральные пределы и свобода.

Интересные факты из мира биологии

История развития биологии во многом строится на нелепых случайностях и открытиях. Вот пример любопытных наблюдений:

• Единственные морские обитатели, которые могут моргать двумя глазами сразу, — акулы. Источники расходятся во мнении касательно этого навыка. Одни говорят, что второе и третье веко постоянно защищает акул, другие — что оно все-таки подвижно.

• Трава у всех ассоциируется с чем-то незначительным, но мало кто знает, что она может достигать 30 метров в высоту. Речь идет о бамбуке, который относится к семейству злаковых и является любимым лакомством панд.

• Общеизвестный факт, что человеческое тело эволюционировало и приобретало другие черты. Эти изменения вызваны как развитием вида, так и смягчением условий обитания. Но эволюции не хватило времени убрать признаки давних органов окончательно. На их месте сейчас находятся рудименты. Это всем знакомые зубы мудрости, аппендикс и копчик. Неожиданно то, что таких ненужных остатков по телу можно насчитать более 90.

Соотношение фундаментального и прикладного

Некоторые ученые отказываются разделять дисциплины на прикладные и фундаментальные. Проблема состоит в том, что любая научная сфера начинается не с практики, а с теории. И только на конечном этапе своего развития она может превратиться в прикладную область.

Любая наука при формировании проходит два этапа. На первом новые знания аккумулируются до определённого уровня. И только после его достижения наступает второй этап. Уже на нём человек на основе полученной информации, результатов исследований и знаний может заниматься практической деятельностью. То есть в этом случае он формирует свои умения и применяет их в конкретной отрасли.

Сама теория, согласно которой новые знания относятся к фундаментальной группе, а практическое использование к прикладной, не совсем верна. Дело в том, что в некоторых случаях происходит замена итогов и целей. Иногда бывает, что прикладные исследования позволяют получить новые знания. А ранее неизвестные технологии становятся основой фундаментальных знаний.

Основное отличие двух составляющих — это свойства их результатов. Если во время прикладных исследований ученые могут спрогнозировать итоги, то при фундаментальных — нет. В первом случае испытания проводятся в связи с ожиданиями людей, а во втором устоявшиеся теории могут разрушаться. Но при этом возникают гораздо более ценные знания и умения.

Нейропаразитология

Euhaplorchis californiensis

Если вы знаете о токсоплазмах, в основном живущих в представителях семейства кошачьих, но способных обитать и в других теплокровных, в том числе в людях и крысах, то вы знаете и о нейропаразитологии. Тот факт, что у этих жутких паразитов есть теперь своя собственная научная дисциплина, показывает, насколько они распространены в природе.

Микропаразиты обычно изменяют поведение носителя в соответствии с нуждами своей репродуктивной стратегии. Часто в процессе участвует и третья сторона. Например, Euhaplorchis californiensis заставляет рыб выпрыгивать из воды, чтобы болотные птицы могли поймать их и съесть. Волосяные черви живут внутри кузнечиков, и когда настаёт время покинуть своих носителей, они выпускают в кровь насекомых целый коктейль из химических веществ, вынуждающий кузнечиков покончить жизнь самоубийством, прыгнув в воду. А волосяные черви спокойно уплывают от мёртвых «хозяев».

Классификация

Любая обширная научная область предполагает деление на отдельные отрасли. Классификация биологических наук осуществляется на основании нескольких признаков. В зависимости от предмета или объекта изучения выделяются:

• зоология,
• ботаника,
• микробиология и другие.

По уровню, на котором рассматривается живая материя:

• цитология,
• гистология,
• молекулярная биология и другие.

По обобщенным свойствам организмов:

• биохимия,
• генетика,
• экология и прочие.

Классификация биологических наук не означает их всецелой принадлежности к определенной области, каждая тесно взаимосвязана с другими. Например, изучать клетки невозможно без знания о происходящих в них биохимических процессах.

Интересно! Таксономия грибов современности (гриб) — это ни растение, ни живое существо. Гриб относят к отдельному типу живых организмов, так что для его изучения применяют совсем иные способы. Это находится в ведении микологии — отрасли биологии.

История естествознания

Наверняка естествознания зародилось еще в первобытные времена, и среди наших далеких предков встречались наблюдательные и мудрые люди, которых соплеменники по невежеству могли звать шаманами, колдунами или друидами, а они-то были первыми учеными! Наблюдая за окружающей природой, они подмечали особенности поведения животных, изучали лекарственные свойства разных трав, по косвенным признакам могли предсказать погоду или излечить болезнь. Знания этих мудрых людей устно (так как еще не было письменности) передавались из поколения в поколение.

С изобретением письменности и появлением первых развитых цивилизаций все полезные знания, накопленные первыми учеными, бывшими в древних обществах жрецами, начали систематизироваться и писаться. Так в древнем Египте, Месопотамии, древнем Китае, Индии и других колыбелях цивилизации появились первые письменные научные труды касательно естествознания.

Но главными систематиками знаний естественных наук стали древние греки, и именно в античной Греции зародилась наука в ее классическом виде. Более того, некоторые открытия древнегреческих ученых удивляют своей современностью и актуальностью даже в наше время. Судите сами:

• В VI веке до н. е. Фалес из Милета впервые объясняет природу землетрясений, не как следствие божественных сил, а как следствие определенных физических законов. Он же первым из ученых, наблюдая за небом, точно предсказал появление солнечного затмения, чем немало поразил своих современников.
• В V веке до н. е. философ Левкипп, высказал идею о том, что весь мир состоит из неких неделимых частиц, ставших позднее именоваться атомами. Лишь впоследствии оказалось, что и атомы не самые маленькие, и в свою очередь состоят из множества еще более мелких элементарных частиц.
• Главным ученым античного мира был конечно же Аристотель, живший в IV веке до н. е. Аристотель оставил после себя множество научных трудов по естествознанию: тут и труды по астрономии и математики, по физике и метеорологии, а его труд «История животных» состоявший из наблюдений за нашими братьями меньшими, пожалуй не потерял своей актуальности и сегодня. Разумеется, не все из научных теорий Аристотеля правдивы, но размах его научной деятельности поистине грандиозен, поэтому его вполне заслужено считают «отцом науки» (по крайней мере, в ее традиционном академическом виде).

В средние века труды Аристотеля и его натурфилософия стали непогрешимой догмой и лишь с наступлением эпохи Возрождения начинает ускоряться научно-технический прогресс, а вместе с ним происходит переворот в естествознании. Особенно сильно на развитие научных идей влияет появление книгопечатания, изобретение микроскопа и телескопа.

И вот после научной революции XVII века, зарождается современная наука, оперирующая теми особенностями естествознания, которые мы описали выше.

Как выучить биологию легко и быстро

Первым шагом на пути к пониманию, как учить биологию, будет подбор на урок наглядного материала. Наука далека от абстракции, и все, о чем идет речь, можно легко увидеть

Скелет, цветы и даже фото микроорганизмов — все это есть в учебниках и в Интернете и существенно облегчает задачу, так как понять биологию, а не просто заучить — это действительно важно

Помимо активного использования иллюстраций и атласов, нельзя забывать и о стандартных методах эффективной учебы:

• Формулы и термины переносить на карточки для запоминания и регулярно повторять.

• Текст параграфа переписывать в виде ярого конспекта.

• Чтобы что-то выучить, надо кого-то этому научить. Можно рассказать новую информацию другу, родственникам, коту или игрушкам.

Трудности в изучении могут возникнуть, если были упущены знания из предыдущих разделов. Также проблемы способна вызвать терминология, значение которой не запомнилось. В таком случае вам будет полезно воспользоваться услугой репетитора по биологии. Компетентный преподаватель поможет лучше усвоить учебную программу, а также расскажет интересные факты о биологии сверх положенного материала.

Последствия нарушения порядка

Весьма важно также ознакомиться с тем, каковы последствия нарушения дисциплины. Если это будет неподготовленный доклад к уроку, неразобранная тема, ненаписанное сочинение или эссе, невыученный конспект, несделанная презентация, таблица, схема или плакат к мероприятию, то, конечно, это никому не навредит

В худшем случае ученика могут оставить на второй год.

Однако существуют и более опасные последствия нарушения, например, человека могут уволить за неуважительный прогул с работы. Это отрицательно скажется на бюджете семьи и браке в целом. Если говорить о нарушении общеобязательной трудовой дисциплины, то последствия будут еще серьезнее. Именно поэтому каждый гражданин должен придерживаться общих правил и специальных предписаний.

Квантовая биология

Физикам уже более ста лет известно о квантовых эффектах, например, способности квантов исчезать в одном месте и появляться в другом, или же находиться в двух местах одновременно. Однако поразительные свойства квантовой механики применимы не только в физике, но и в биологии.

Лучший пример квантовой биологии — фотосинтез: растения и некоторые бактерии используют энергию солнечного света, чтобы построить нужные им молекулы. Оказывается, фотосинтез на самом деле опирается на поразительное явление — маленькие массы энергии «изучают» все возможные пути для самоприменения, а затем «выбирают» самый эффективный. Возможно, навигация птиц, мутации ДНК и даже наше обоняние так или иначе опираются на квантовые эффекты. Хотя эта область науки пока весьма умозрительна и спорна, учёные считают, что однажды почерпнутые из квантовой биологии идеи могут привести к созданию новых лекарств и биомиметических систем (биомиметрика — ещё одна новая научная область, где биологические системы и структуры используются для создания новых материалов и устройств).

Природа – лучший изобретатель

Даже такие обычные и простые разделы биологии, как ботаника и зоология, принесли в свое время немалую пользу для будущего:

• слежение за летучими мышами способствовало открытию эхолокации (перемещение по отраженным от предметов звукам);
• изучение поведения собак позволило узнать об условные рефлексах, которые, кстати, также присутствуют и у человека.

Переоценить значение биологии в медицине невозможно. Например, пытаясь спасти человечество от ветряной оспы, ученым пришлось внимательно следить за течением заболевания, определять, есть ли выжившие после нее, какие изменения произошли в организмах переболевших пациентов. Так были разработаны первые вакцины – профилактическое внедрение в организм ослабленных бактерий оспы для создания стойкого иммунитета. Современные биологи всего мира ломают голову, как бороться с онкологией, СПИДом и другими смертельными на сегодняшний день заболеваниями. Но для науки это лишь вопрос времени.

Уникальный метод

Культура тканей – это метод, позволяющий выращивать ткани, а также их клетки вне организма. В теории его предложил еще в 1874 году Голубев А.Е., а на практике применил лишь в 1885 году Скворцов И.П. Затем этот метод совершенствовался и развивался.

Выращивание тканей вне организма — пример метода культуры клеток.

Суть методики такова: берется небольшой кусочек нужной ткани конкретного организма и помещается в специально подготовленную питательную среду. Процесс происходит в стерильных условиях и при оптимальной температуре. Через некоторое время из спокойного состояния ткань начинает переходить в нормальное, с делением, питанием и выделением продуктов жизнедеятельности. Находясь в такой среде, ткань может генерироваться с огромной скоростью, но нужно вовремя менять раствор, потому что загрязненная среда угрожает измельчением клеток и их гибелью.

Что изучает биология с помощью метода культуры тканей. В основном технология используется при доказательствах теорий не только в биологии, но и в медицине. Так был исследован один из сложных процессов – митоз. Изучалось деление клеток на стадии развития эмбриона у птиц и млекопитающих. Есть несколько заболеваний, подтвердить которые можно лишь с помощью этого метода, например, неправильное количество хромосом у человека. Всем известные вакцины от полиомиелита, оспы или кори разработаны с помощью культуры тканей. Это удивительный подход. Также его широко применяют в парфюмерии.

Создание органов или их частей пока не находит большого распространения в связи с этическими нормами. Кроме того, технология эта дорогостоящая. Подобные передовые методики востребованы во многих областях науки.

Интересно! Размножаются способом культуры тканей такие растения, как гербера, орхидея, женьшень и картофель.

Увлечение биологией

Биология – наука о жизни, изучение которой после изобретения микроскопов открыло ученым новые миры и горизонты. В 1665 году Роберт Гук, используя простейший микроскоп, выяснил, что растительная ткань состоит из прямоугольных блоков, которые он назвал клетками. В 1676 году Антон фон Левенгук опубликовал первые рисунки живых одноклеточных организмов.

Повальное увлечение биологией началось в викторианскую эру. В течение всего 19-го века естественные науки были чем-то вроде мании. Были обнаружены тысячи новых видов животных и растений, и появлялись новые отважные смельчаки в лице ботаников и энтомологов, не боящихся выдвигать все новые гипотезы и предположения. Чарльз Дарвин опубликовал свою легендарную теорию о происхождении видов, которая навсегда изменила мир.

История возникновения

Биомедицинская этика — это сложный феномен, который заслужил особое место в современной культуре. Его появление связано с американским онкологом Поттером. В 1970-х годах в США именно он призвал биологов и врачей объединить свои усилия для того, чтобы обеспечить достойные условия пациентам в больницах. Основатель термина считает, что биоэтика — это не только наука о выживании, это новое понятие, объединившее в себе знания из биологии и общечеловеческие ценности.

Но со временем это понятие изменилось. Сегодня большое значение уделяется исследованию политических, социальных, моральных юридических проблем, на основе которых возникли новые медицинские технологии.

В 70-х годах в Америке были созданы первые исследовательские и образовательные центры. И именно эти специалисты изучают предмет биоэтики

Они сумели привлечь внимание журналистов, политиков и религиозных деятелей к своей деятельности. В течение следующего десятилетия эта наука появилась в разных странах Западной Европы

А в 90-х она привлекла внимание Азии и Восточноевропейских стран.

Предмет, структура и задачи экологии

Экология — наука, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают.

Термин «экология» (от греч. oikos — дом, logos — наука) предложил в 1866 г. немецкий зоолог Э.Геккель.

Почему каждому человеку, в том числе и инженерно-техническим работникам, необходима экологическая культура и экологическое образование?

В настоящее время остановить нарушение экологических законов можно, только подняв на должную высоту экологическую культуру каждого члена общества, а это возможно сделать прежде всего через образование, через изучение основ экологии

Что особенно важно для специалистов в области наук технического направления, в первую очередь для инженеров-строителей, инженеров в области химии, нефтехимии, металлургии, машиностроения, пищевой и добывающей промышленности и т. д

Изначально экология развивалась как составная часть биологической науки.

Предмет экологии

Современная экология — комплексная дисциплина, которая объединяет основы нескольких наук (биологии, химии, физики, социологии, географии, геологии и др.).

Основной объект изучения в экологии – экосистемы — единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Экология также изучает отдельные виды организмов (организменный уровень), популяции (популяционно-видовой уровень) и биосферу в целом (биосферный уровень).

Основной, традиционной, частью экологии как биологической науки является общая экология, или биоэкология, которая изучает взаимоотношения живых систем разных рангов (организмов, популяций, экосистем) со средой и между собой.

Структура науки экологии

В составе общей экологии выделяют следующие основные разделы:

• аутэкологию, исследующую индивидуальные связи отдельного организма (виды, особи) с окружающей его средой;
• демэкологию или экологию популяций, изучающую структуру и динамику популяций отдельных видов. Популяционную экологию рассматривают и как специальный раздел аутэкологии;
• синэкологию, т.е.экологию сообществ;
• экосистемную экологию;
• биосферную экологию.

Кроме того, экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования,т.е. различают экологию животных, экологию растений, экологию микроорганизмов.

На стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология и т.д.

С научно-практической точки зрения вполне обосновано деление экологии на теоретическую и прикладную.

Теоретическая экология раскрывает общие закономерности организации жизни.

Прикладная экология изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Научную основу прикладной экологии составляет система общеэкологических законов, правил и принципов.

Задачи экологии

Задачи экологии весьма многообразны.

В теоретическом плане к ним относятся:

• разработка общей теории устойчивости экологических систем,
• изучение экологических механизмов адаптации к среде,
• исследование регуляции численности популяций,
• изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания;
• исследование продукционных процессов,
• исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости,
• моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов.

Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие:

• прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека,
• улучшение качества окружающей природной среды,
• сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов,
• оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.

Стратегической задачей экологии считается развитие теории взаимодействия природы и общества на основе нового взгляда, рассматривающего человеческое общество как неотъемлемую часть биосферы.

Таким образом, экология становится одной из важнейших наук будущего.

Основные методы экологии >

Учебные работыпо всем предметам

Задачи дисциплин

И прикладные, и фундаментальные науки служат человеку для решения его проблем и удовлетворения потребностей. То есть люди формируют свои задачи в виде социального заказа общества. Хотя на практике всё происходит несколько иначе.

Прикладные науки не могут развиваться без фундаментальных, между ними возникает тесная, практически генетическая связь. И задачи первых обусловлены постоянным развитием вторых. А это значит, что они выполняют одни и те же функции:

• открытие неизвестных фактов;
• систематизация полученных знаний;
• формулировка законов и открытий;
• формирование теории.

Хотя эти задачи выполняют оба вида дисциплин, прикладные преследуют другие цели. Они необходимы для разработки и использования в производстве новых технологий. А также с их помощью люди проектируют разные приспособления и устройства, исследуют влияние процессов на объекты и вещества. Расширение списка дисциплин будет продолжаться до тех пор, пока на планете существует человек и сама наука.

Прикладные и фундаментальные задачи строятся вокруг общества и человека. Исследование обусловлено самим объектом, результаты напрямую зависят от него. Развитие дисциплин возможно на основе и практической составляющей, и теоретической. Первый вариант распространён больше, так как охватывает разные отрасли наук. А во втором другой фундамент — закономерности, обобщение, гипотезы и абстракции.

Человек получает новые знания благодаря теоретическим основаниям, а затем применяет их на практике. Он сам заставляет науку развиваться и продвигается в изучении разных дисциплин всё дальше. Разделить все знания на несколько групп довольно сложно, ведь у некоторых из них есть общие признаки. Но всё же одни направлены только на удовлетворение теоретических потребностей, а другие позволяют человеку выполнять свои обязанности.

Ссылки

1. Рассел, Бертран (1945). Введение. История западной философии.
2. Праудфут, Майкл, Лейси, А. Р. Философия и анализ. Философский словарь Рутледжа.
3. Карлос Гарай (2000). Философские дисциплины. Получено с сайта eurofilosofia.com.ar.
4. Методология исследования I. (1988). Тема: Знания и наука (1-я часть) Получено с ceavirtual.ceauniversidad.com.
5. Иммануил Кант, C.R. Панадеро и Р. Арамайо (1988). Уроки этики. Барселона: критика.
6. А.Г. Баумгартен (1936) Aesthetica. Восстановлено с philpapers.org.
7. П. Тюлье (1993). Философия гуманитарных и социальных наук. Эд Фонтамара, Мексика.
8. Богуслав БЛАЖЕК (1979) Диалектика. Может ли эпистемология как философская дисциплина развиться в науку? Восстановлено из онлайн-библиотеки Wiley.
9. Ризьери Фрондизи. (1997) Что такое ценности? Получено с сайта thinkpenal.com.ar.
10. Тугендхат, Эрнст (1997). Антропология как первая философия. Восстановлено с idus.us.es.

Чем вам нравится заниматься в свободное от работы время?

Очень люблю музыку. У меня есть музыкальное образование, в свободные минуты с удовольствием играю на фортепиано. Меня это расслабляет и вдохновляет одновременно.

Люблю вместе с семьёй кататься на велосипеде, играть в настольный теннис. А ещё у нас с соседями целое сообщество по настольным играм.  

Люблю мультфильмы Хаяо Миядзаки и, конечно же, книги. Причём совершенно разные. Например, из последнего прочитанного осталась под большим впечатлением от романа про историю рабства американского писателя Алекса Хейли — «Корни». 

А тем, кто любит природу, настоятельно рекомендую прочитать роман «Серенгети не должен умереть». Авторы — Бернхард и Михаэль Гржимеки, отец и сын, которые всю жизнь занимались спасением животных. Это очень трогательная история, основанная на реальных событиях.