3. Задачи современной биологии.

« В науке часто важно не то кто был первым,

а, кто оказался последним» ( Э.Чаргафф)

Теоретическое и гуманитарное значение общей биологии состоит

прежде всего в формировании материалистического мировоззрения.

Основной вопрос философии - о соотношении материи (бытия) и сознания - по сути вопрос биологический.

Задачи современной биологии:

- изучение био-закономерностей;

-раскрытие сущности жизни и его проявлений с целью познания и управления ими.

Одна из самых сложных задач современной биологии - выяснить механизмы старения и смерти высших организмов, в том числе и человека

4.Методы биологических исследований. ( Это способы, которыми определённая научная дисциплина получает информацию)

Основой научного познания является построение системы достоверного знания, основанного на фактах. Фактом является наблюдение или эксперимент, который может быть воспроизведен и подтвержден. Однако, толковать одно и то же наблюдения разные ученые могут по-разному.

Типичная последовательность этапов научного исследования такова:

• накопление определенных фактов;

• постановка проблемы;

• формирование гипотезы, которая объясняет эти факты;

• проверка гипотезы с помощью новых фактов.

Если новые факты не подтверждают выдвинутую гипотезу, то выдвигается новая гипотеза. Если же гипотеза хорошо согласуется с имеющимися фактами и позволяет делать прогнозы, что впоследствии подтверждаются, то она становится научной теорией. Но возникновение научной теории не означает, что она является вечной. Новые данные, полученные в будущем, может нуждаться в ее коррекции.

Для получения новых фактов и формирования гипотез и теорий современная биология использует разнообразные научные методы.

Основными частными методами в биологии являются:

• сравнительно-описательный (наблюдение за биообъектами и описание особенностей жизнедеятельности, организации и т.д.);

• экспериментальный (изучение того или иного явления с помощью опыта с целью проверки научных гипотез, накопления научных данных);

• моделирование (математическое, компьютерное или искусственное создание модели экосистем с целью проведения, развития, и проверки предполагаемых последствий);

• мониторинг (длительные исследования),

статистический (математическая обработка данных) Их можно разделить на две большие группы - эмпирические и теоретические. В случае применения эмпирических методов биологи работают с природными объектами, определяя их свойства. К таким методам относят наблюдение и эксперимент. В ходе наблюдения изучающий только регистрирует ход природных процессов, не вмешиваясь в него. Если наблюдение за биологическим объектом проводится отдельно, то такой тип наблюдения называют описательным. Если же во время наблюдения ученый работает сразу с несколькими объектами, а затем сравнивает результаты, то такой тип наблюдения называют сравнительным. Преимущество описательных исследований в том, что наблюдатель не влияет на объект наблюдений. Но в этом случае ученому трудно определить роль различных факторов на воздействие природных процессов.

Сравнительно-описательный метод был основным способом исследования на ранних этапах развития биологии. Для описания и исследования биологи применяют физические, химические, математические методы. Т.о. возникли биохимия, биофизика, бионика, биокибернетика и др.

В ходе эксперимента исследователь активно вмешивается в природные процессы. Он искусственно формирует условия, в которых происходит эксперимент. Это позволяет создать ситуацию, когда ученый может исследовать воздействие на биологические процессы только одного фактора, оставляя другие факторы неизменными. Недостатком такого подхода является то, что искусственно созданные условия эксперимента могут отражаться на нормальном функционировании биологических объектов.

При теоретических методах исследования ученые не работают с объектом до исследования непосредственно. Они исследуют физические или математические модели природных объектов. В теоретических методах выделяют моделирование и математическую обработку данных (статистический метод). Математическая обработка данных проводится по окончании наблюдения или эксперимента. Она позволяет на основе полученных данных определить связи между отдельными параметрами биологических систем, вычленить влияние отдельных факторов на биологические системы и особенности их взаимодействия. Так же применяют мониторинг (длительные исследования).

Высшей формой эксперимента является моделирование изучаемых процессов. Блестящий экспериментатор И.П. Павлов говорил: «Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что он хочет».

Основой моделирования является создание определенной теории относительно той или иной биологической системы, содержащей правила, по которым происходят изменения в биологических системах, которые анализируются. После создания такой теории задаются начальные параметры (т.е. определяется исходное состояние системы). Затем, обычно с использованием мощных компьютеров, делается анализ - как будет меняться система в случае действия правил выдвинутой теории. Результаты сопоставляются с реальными фактами для существующих биологических систем. Если отклонение от привычных процессов значительны, то в теорию и модель вносят небольшие правки и продолжают исследования. Если же отклонения являются существенными, то созданную теорию отвергают и предлагают новую.

Моделирование широко используется в тех ситуациях, когда проведение реального эксперимента невозможно. Так, например, исследуют эволюционные процессы, изменения экосистем в планетарном масштабе и т.д....

Комплексное использование различных методов позволяет наиболее полно познать явления и объекты природы. Происходящее в настоящее время сближение биологии с химией, физикой, математикой и кибернетикой, использование их методов для решения биологических задач оказались весьма плодотворными.

5.Основные свойства живого. (см. таблицу)

Жизнь - это многоуровневая, саморегулируемая система.

Как отличить живую природу от неживой?

Система-это целое, состоящее из взаимосвязанных частей. Свойства системы не сводятся к сумме свойств ее составляющих. Так, живые системы являются живыми лишь как результат взаимодействия их составляющих. А каждый из элементов живой системы, выделен отдельно, живым быть не может. Особенность разноуровневой организации живых организмов заключается в том, что части биологических систем во многих случаях сами являются отдельными системами.

Свойство живого	Характеристика
Определенный химический состав	Для всех живых систем характерно определенное соотношение по содержанию различных химических элементов, которое отличается по содержанию химических элементов в неживых системах, и наличие определенных групп веществ, которые называют органическими веществами.
Многоуровневость организации	Биологические системы имеют несколько уровней организации, каждому из которых присущи определенные черты и особенности
Наличие обмена веществ	Все живые системы могут функционировать только при условии существования обмена веществ и энергии с окружающей средой. Прекращение обмена приводит к прекращению жизнедеятельности живой системы
Способность к саморегуляции	Наличие обмена веществ требует от живых систем осуществления постоянной регуляции своих внутренних процессов и процессов взаимодействия с окружающей средой. Отсутствие или нарушение саморегуляции приводит к прекращению процессов обмена
Раздражимость	Это способность адекватно реагировать на внешние или внутренние воздействия. Раздражимость живой системы является основой ее эффективной саморегуляции, ибо без получения адекватной информации о воздействий любая регуляция невозможна
Способность к размножению	Любая живая система способна к самовоспроизведению.
Способность к развитию	Все живые системы в течение индивидуального существования постепенно видоизменяются (процесс онтогенеза). Кроме того, они изменяются и в процессе эволюции