Выявление системы основных понятий и формулировка исходных постулатов

Министерство здравоохранения Республики Казахстан

КГП на ПХВ «Северо-Казахстанский высший медицинский колледж»

КГУ «УЗ акимата СКО»

«Утверждаю» Заместитель директора по УР ___________ _______________ «____» ____________ 20____г.

 

ЛЕКЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС

 

Дисциплины/модуля: "Биология"

Специальность: 0301000 «Лечебное дело»

Квалификация: 0301013 «Фельдшер»

 

Курс: 1

Семестр: 2

Общая трудоемкость всего часов/кредитов KZ: 120                             

Г. Петропавловск, 2019 г.

Лекционный комплекс дисциплины/модуля составлен __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (ФИО, ученая степень, ученое звание)

 

На основании рабочей учебной программы по специальности________________________________________________________________

 

 

ЦӘК отырысында қаралды/рассмотрено на заседании ЦМК

№________от__________2019 ж.

ЦӘК төрайымы/ Председатель ЦМК: _____________________

 

Одобрена на заседании Методического Совета

протокол №___ от "____" ______________ 20___г

Председатель МС ______________ ______________________

                          (подпись)            (Ф.И.О.)

 

Лекционный комплекс включает следующие разделы:

1.1. Тема.

1.2. Цель.

1.3. Тезисы лекции.

1.4. Иллюстративный материал.

1.5. Литература.

1.6. Контрольные вопросы (обратная связь)

Лекция 1.

Введение. Биология – наука о жизни, значение биологии для понимания научной картины мира, связь с другими науками.

Цель:

· освоение знаний о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;

· овладение умениями обосновывать место и роль биологических знаний в практической деятельности людей, развитии современных технологий;

·  развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации.

Тезисы лекции: фенотип, генотип, генетический код, нуклеиновые кислоты, генетическая информация, мутация, онтогенез, популяция, вид, биогеоценоз, биосфера, естественный отбор, биологический прогресс, эволюция, жизнь, белки, катаболизм, анаболизм, человек, ноосфера.

Биологическая картина мира является одной из фундаментальных дисциплинарных онтологий, которая имеет принципиальное значение как сама по себе, так и в составе возможных групп, сформированных из близких к ней специальных картин мира. Она тесным образом взаимодействует с химической и физической картинами мира, поскольку все они соответствуют фундаментальным наукам, основанным на одних и тех же методологических принципах. Кроме того, биологическая картина мира имеет естественное продолжение в дисциплинарных онтологиях экологии и медицинских наук.

Зародившись в рамках классической науки, биологическая дисциплинарная онтология сформировала свои основные структуры в неклассический период развития в тесном взаимодействии со становлением «Второй универсальной научной картины мира», которую создавали Ч. Дарвин, Г. Мендель на основе «концепции близкодействия», вероятностных представлений в описании физического и биологического миров, исследовании случайного, неопределенного. Дисциплинарная биологическая онтология устанавливает также связи с постнеклассической наукой и с ещё только формирующейся «Третьей научной картиной мира», у истоков которой стоят Г. Хакен, И. Пригожин, В. Мандельброт, В.И. Вернадский, Н.Н. Моисеев, В.С. Степин и другие выдающиеся ученые. Наиболее фундаментальными понятиями здесь являются «самоорганизация», «динамическое равновесие», «динамический хаос», «ценоз», «диссипативные структуры», «сложность», «ноосфера», «глобальный эволюционизм».

Успехи биологических наук в последние десятилетия ХХ столетия были столь значительны, что многие ученые, начиная с этого времени, рассматривают биологию в качестве лидера естествознания.

Выявление системы основных понятий и формулировка исходных постулатов

Постулаты биологии позволяют выявить её сущность наиболее наглядно, увидеть все концептуальное поле биологии как бы сверху, причем два первых постулата характеризуют «сферу наследственности», а вторая пара - эволюцию. Такой подход обусловлен влиянием физики, математики и естествознания в целом. Он ни в коей мере не заменяет собой классического подхода, означающего поступательное продвижение «вверх», к более полным обобщениям. При формировании специальной научной картины мира следует, сочетая, чередовать два этих подхода («восходящий» и «нисходящий»).

Постулат 1. Все живые организмы должны быть единством фенотипа и программы для его построения (генотипа), передающегося по наследству из поколения в поколение.

Постулат 2. «Наследственные молекулы» синтезируются матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения.

Постулат 3. В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы в результате многих причин изменяются случайно и ненаправленно, и лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными.

Постулат 4. Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипов многократно усиливаются и подвергаются отбору условиями внешней среды. Несколько позже был поставлен вопрос о формулировке еще одного постулата.

Постулат 5. Способность к генетическим рекомбинациям (обмен частями генетических программ) наличествует только у живых организмов.

Все сформулированные постулаты характеризуют именно жизнь (к описанию неживой природы они неприменимы) и охватывают все основные структурные уровни биологии, к которым относят следующие пять: 1) молекулярно-генетический и клеточный, 2) онтогенетический, 3) популяционно-видовой, 4) биогеоценотический, 5) биосферный. В других вариантах выделения этих уровней «клеточный» объединяют с «онтогенетическим», «популяционно-видовой» с «биоценотическим», последний с биосферным, причем связь между всеми этими структурными уровнями осуществляется благодаря обмену энергией и веществом.

В приведенной формулировке третьего постулата отражается укрепление позиций физики в биологии, произошедшее в первой половине ХХ в. В терминах физики этот постулат можно сформулировать так: «Время и частота каждой спонтанной мутации непредсказуемы принципиально». Следуя такому подходу, мутация есть некоторое «уродство», т.е. существенное отклонение от нормы в пределах определенной популяции, но благодаря последующим изменениям среды эта мутация может оказаться исключительно полезной (приспособительной) либо вредной, ускоряющей гибель её носителей, или бесполезной. Четвертым постулатом подчеркивается, что отбор действует не прямо на измененные программы, а на фенотипы, в которых каждое изменение усиливается в огромное число раз. Порядок такого усиления определяется числом Авогадро N = 6,022^1023. Отбор - это не уничтожение, а дифференциальное размножение. В эволюции участвуют и случайный стохастический мутационный процесс (изменение генетических программ), и упорядоченный процесс отбора фенотипов в соответствии с условиями внешней среды.

Помимо этих наиболее общих постулатов существуют и другие, характеризующие исторические этапы развития биологической мысли и имеющие огромное значение для понимания оснований биологии. Среди данных постулатов, в первую очередь, следует выделить закон зародышевого сходства К. Бэра, биогенетический закон Ф. Мюллера и Э. Геккеля. Закон Бэра утверждает, что эмбрионы обнаруживают, начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство, что свидетельствует об общности их происхождения. Согласно закону Мюллера-Геккеля, онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития) вида, к которому относится данная особь. Н.В. Тимофеев-Ресовский в качестве «всеобщих биологических принципов» называл следующие: 1) естественный отбор, 2) конвариантная редупликация, то есть авторепродукция на макромолекулярном уровне, 3) биологический прогресс. Значительной степенью общности обладают два биогеохимических принципа В.И. Вернадского, сформулированные им для биосферного уровня: 1) геохимическая энергия живого вещества в биосфере (включая человека как высшее наделенное разумом существо) стремится к максимальному проявлению; 2) в ходе эволюции видов живых организмов выживают организмы, которые своей жизнедеятельностью максимально увеличивают биогенную геохимическую энергию. Большой степенью общности обладает и закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова: у родственных видов гомология генов проявляется в сходстве рядов их наследственной изменчивости.

Сформулированные выше постулаты и принципы образуют основные структуры единого, общего подхода к изучению биологии. В настоящее время в этой науке соотношение между всеобщим и единичным оказалось сдвинуто в значительной степени в направлении особенного, так что основной задачей биологической дисциплинарной онтологии является развитие подходов, ориентированных на всеобщее, для установления целостной универсальной гармонии.