Возникновение жизни на земле

Биология как наука о живых системах

а) Общая характеристика биологии как науки:

Термин биология (от греч. биос — жизнь, логос — наука) введен в 1802 г. независимо Ламарком и Тревиранусом для обозначения науки о жизни как особом явлении природы.

Современная биология представляет комплекс, систему наук. Так произошло выделение в качестве крупных самостоятельных областей зоологии, ботаники, протистологии, микробиологии, вирусологии.

б) Предмет биологии и ее задачи

Предметом биологии как учебной дисциплины служит жизнь во всех ее проявлениях: строение, физиология, поведение, индивидуальное (онтогенез) и историческое (эволюция, филогенез) развитие организмов, их взаимоотношение друг с другом и с окружающей средой.

Задачи:

1) изучение всех закономерностей в природе

2) раскрытие сущности жизни и ее проявлений с целью познания живой материи

3) раскрытие общих свойств живых организмов

4) изучение вопросов возникновения и развития жизни на Земле

5) охрана живой природы

в) Методы биологии:

· наблюдение (целенаправленное и организованное восприятие и регистрация поведения изучаемого объекта)

· сравнение (изучение сходств и различий между явлениями)

· экспериментальный (исследователь искусственно создает ситуацию, позволяющую выявить скрытые свойства биологических объектов)

· описательный (сбор и описание фактического материала)

· исторический (Ч. Дарвин)

г) Этапы развития биологии:

По мере накопления конкретных знаний наряду с представлением о разнообразии организмов возникла идея о единстве всего живого.

Важнейшим научным доказательством единства всего живого послужила клеточная теория Т. Шваннаи М. Шлейдена (1839).

Открытием фундаментальных законов наследственности биология обязана Г. Менделю (1865), де Фризу, Корренсу и Чермаку (1900), Т. Моргану (1910—1916), Дж. Уотсону и Ф. Крику (1953)

Представления о единстве всего живого получили основательное подтверждение в результатах исследований биохимических (обменных, метаболических) и биофизических механизмов жизнедеятельности клеток. Наиболее убедительны достижения молекулярной биологии связано с описанием Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953) ДНК. На современном этапе развития молекулярной биологии и генетики возникло новое научно-практическое направление — геномика, имеющая в качестве главной задачи прочтение ДНК-текстов геномов человека и других организмов.

То, что живое на планете представляет собой единое целое в историческом плане, обосновывается теорией эволюции. Основы названной теории заложены Ч. Дарвином (1858). Свое дальнейшее развитие, связанное с достижениями генетики и популяционной биологии, она получила в трудах А. Н. Северцова, Н. И. Вавилова, Р. Фишера, С. С. Четверикова, Ф. Р. Добжанского, Н. В. Тимофеева-Ресовского, С. Райта, И. И. Шмальгаузена, чья плодотворная научная деятельность относится к XX столетию.

Так, исходя из клеточной теории и разрабатывая ее дальше, Р. Вирхов создал концепцию клеточной патологии (1858), которая на долгое время определила главные пути развития медицины. Эта концепция, придавая особое значение в течении патологических состояний структурно-химическим изменениям на клеточном уровне, способствовала возникновению патологоанатомической службы.

Применив генетико-биохимический подход в изучении болезней человека, А. Гаррод заложил основы молекулярной патологии (1908). Этим он дал ключ к пониманию практической медициной таких явлений, как различная восприимчивость людей к болезням, индивидуальный характер реакции на лекарственные препараты.

д) Значение биологических знаний в системе высшего медицинского образования

Раздел медицины	Область биологии
Патологическая анатомия	Анатомия, гистология, клеточная биология
Патологическая физиология	Физиология, биохимия, молекулярная генетика
Гигиена	Популяционная генетика, экология, физиология
Терапия и хирургия	Анатомия, физиология, генетика, биохимия
Акушерство	Эмбриология, цитология, анатомия, физиология, генетика
Эпидемиология	Паразитология, микробиология, вирусология, экология, молекулярная биология

2.

Возникновение жизни на земле

а) Гипотезы происхождения жизни

1) Панспермия – жизнь занесена из космоса либо в виде спор микроорганизмов, либо путем намеренного «заселения» планеты разумными пришельцами из других миров.

2) Случайная – 1916 Умов – жизнь возникла на земле, когда сложилась благоприятная совокупность - физическая и химическая.

3) Идеалистическая – под влиянием творца.

б) Этапы развития жизни на земле

1) предбиологическая эволюция – до возникновения жизни.

2) биологическая эволюция – этап до появления человека;

3) социальная эволюция – это развитие человеческого общества.

в) Предбиологический этап

На этом этапе протекали реакции полимеризации, которые могли активизироваться при значительном увеличении концентрации раствора (пересыхание водоема) и даже во влажном песке. В конечном счете сложные органические соединения формировали белково-нуклеиново-липоидные комплексы. В результате предбиологического естественного отбора появились первые примитивные живые организмы, которые вступили в биологический естественный отбор и дали начало всему органическому миру на Земле. Жизнь, очевидно, развивалась в водной среде на некоторой глубине, так как единственной защитой от ультрафиолетового излучения была вода.

г) Биологический этап

Большинство ученых считают, что первые примитивные живые организмы были близки по строению к прокариотам, они были гетеротрофами. При увеличении их численности запас органических соединений в первичном океане истощался. В этих условиях обострилась конкуренция между древними прокариотами, которая, с одной стороны, способствовала усложнению их строения, с другой — привела к появлению новых способов получения энергии для жизненных процессов: появление автотрофного способа питания (хемосинтез и фотосинтез) и фиксация атмосферного азота. Организмы, способные к автотрофности получили значительные преимущества в конкурентной борьбе.

В результате фотосинтеза в земной атмосфере начал накапливаться кислород. Это привело к смене восстановительной атмосферы планеты на окислительную, что явилось предпосылкой для возникновения нового типа энергетических процессов — дыхания.

Способность синтезировать при дыхании большее количество АТФ позволила организмам расти и размножаться быстрее, а также усложнять свои структуры и обмен веществ.

д) Социальная эволюция

Это процесс структурной реорганизации во времени, в результате которой возникает социальная форма или структура, качественно отличающаяся от предшествующей формы.

Реализует себя через развитие и изменение общественных структур: экономическое, социальное, политическое, духовное развития.