- •В.И. Машкин История и методология биологии Учебное пособие для магистров
- •1. Натурфилософия и ее место в истории естествознания 199
- •1.1 Возникновение античной науки. Космоцентризм древнегреческой натурфилософии 200
- •1.5. Древнеримский период античной натурфилософии 211
- •1.7. Научные революции в истории общества 214
- •1.10. Естествознание Нового времени и проблема философского метода 224
- •1.11. Третья научная революция. Диалектизация естествознания 227
- •Введение
- •1.1. История изучения животных в древности
- •1. Биологические представления о живой природе
- •1.2. Натурфилософия и ее место в истории естествознания
- •1.3. Возникновение античной науки. Космоцентризм древнегреческой натурфилософии
- •1.4. Первый (ионийский) этап развития древнегреческой натурфилософии
- •1.5. Второй (афинский) этап развития древнегреческой натурфилософии. Учение Аристотеля
- •1.6. Третий (эллинистский) этап в древнегреческой натурфилософии
- •1.7. Древнеримский период античной натурфилософии
- •1.8. Биология в средние века
- •1.9. Научные революции в истории общества
- •1.9.1. Первая научная революция. Учение о множественности миров
- •1.9.2. Вторая научная революция. Механистическая картина мира
- •1.9.3. Естествознание Нового времени и проблема философского метода
- •1.9.4. Третья научная революция. Диалектизация естествознания
- •1.9.5. Начало крушения механистической картины мира
- •1.9.6. Четвертая научная революция. Окончательное крушение механистической картины мира
- •1.10. Систематизация биологических знаний в XV-XVIII веках
- •2. Развитие зоологических исследований
- •2.1. История изучения животных в России
- •2.2. История формирования науки экологии
- •2.2.1. Первоначальное накопление сведений об экологии
- •2.2.2. Экологические представления в первой половине XIX столетия
- •2.2.3. Основоположники отечественной экологии животных
- •2.2.4. Экологические воззрения ч. Дарвина
- •2.2.5. Экология животных в конце хiх столетия
- •2.2.6. Экология животных в начале хх столетия
- •2.2.7. Формирование «советской» экологии
- •2.2.8. Экология животных второй половины хх столетия
- •2.2.9. Экология животных в конце хх столетия
- •2.2.10. Некоторые итоги и задачи экологии животных
- •3. Предмет и метод биологии
- •3.1. Биология и научный метод
- •3.2. Источники научных сведений
- •3.3. Приобретение знаний
- •4. Методология биологии
- •4.1. Научный метод
- •4.2. Общенаучные методы эмпирического познания
- •4.2.1. Наблюдение
- •4.2.2. Эксперимент
- •4.2.3. Измерение
- •4.3. Общенаучные методы теоретического познания
- •4.3.1. Абстрагирование. Восхождение от абстрактного к конкретному
- •4.3.2. Идеализация. Мысленный эксперимент
- •4.3.3. Формализация. Язык науки
- •4.3.4. Индукция и дедукция
- •4.4. Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания
- •4.4.1. Анализ и синтез
- •4.4.2. Аналогия и моделирование
- •Вопросы для самоконтроля
- •5. Возникновение и эволюция жизни
- •5.1. Теории возникновения жизни
- •5.1.1. Креационизм
- •5.1.2. Самопроизвольное (спонтанное) зарождение
- •5.1.3. Теория стационарного состояния
- •5.1.4. Теория панспермии
- •5.1.5. Биохимическая эволюция
- •6. Теория эволюции
- •6.1. Теория эволюции Ламарка
- •6.2. Дарвин, Уоллес и происхождение видов в результате естественного отбора
- •7. Современное представление об эволюции
- •7.1. Палеонтология
- •7.2. Географическое распространение
- •7.3. Классификация
- •7.4. Селекция растений и животных
- •7.5. Сравнительная анатомия
- •7.6. Адаптивная радиация
- •7.7. Сравнительная эмбриология
- •7.8. Сравнительная биохимия
- •7.9. Эволюция и генетика
- •8. Единство и многообразие органического мира
- •9. Жизнь как биологический круговорот веществ
- •10.1.Структура биологического знания
- •10.1.1. Период систематики
- •10.1.2. Эволюционный период
- •10.1.3. Период микромира
- •10.2. Уровни организации жизни
- •10.2.1. Молекулярный уровень
- •10.2.2. Клеточный уровень
- •10.2.3. Онтогенетический уровень
- •10.2.4. Популяционно-видовой уровень
- •10.2.5. Биогеоценотический уровень
- •10.2.6. Биосферный уровень
- •10.3. Молекулярно-генетические исследования
- •10.3.1. Молекулярно-генетический уровень
- •10.3.2. Клеточный уровень
- •10.3.3. Популяционный уровень
- •10.3.4. Биосферный уровень
- •10.4. Живое вещество и биосфера
- •Рекомендуемая литература
- •Приложения Приложение 1
- •Экологическая доктрина Российской Федерации
- •Общие положения
- •Стратегическая цель, задачи и принципы государственной политики в области экологии
- •3. Основные направления государственной политики в области экологии
- •4. Приоритетные направления деятельности по обеспечению экологической безопасности Российской Федерации
- •5. Пути и средства реализации государственной политики в области экологии
- •Приложение 2 Основы государственной политики в области экологического развития России на период до 2030 года (утв. Президентом рф от 30.04. 2012 г.)
- •I. Общие положения
- •II. Стратегическая цель и принципы государственной политики в области экологического развития
- •III. Основные задачи государственной политики в области экологического развития
- •9. Достижение стратегической цели государственной политики в области экологического развития обеспечивается решением следующих основных задач:
- •IV. Основные механизмы реализации государственной политики в области экологического развития
- •11. При решении задачи совершенствования нормативно-правового обеспечения охраны окружающей среды и экологической безопасности используются следующие механизмы:
- •12. При решении задачи обеспечения экологически ориентированного роста экономики и внедрения экологически эффективных инновационных технологий используются следующие механизмы:
- •13. При решении задачи предотвращения и снижения текущего негативного воздействия на окружающую среду используются следующие механизмы:
- •14. При решении задачи восстановления нарушенных естественных экологических систем используются следующие механизмы:
- •16. При решении задачи сохранения природной среды, в том числе естественных экологических систем, объектов животного и растительного мира, используются следующие механизмы:
- •17. При решении задачи развития экономического регулирования и рыночных инструментов охраны окружающей среды используются следующие механизмы:
- •20. При решении задачи формирования экологической культуры, развития экологического образования и воспитания используются следующие механизмы:
- •22. При решении задачи развития международного сотрудничества в области охраны окружающей среды используются следующие механизмы:
- •24. Государственная политика в области экологического развития осуществляется в соответствии с планом действий по реализации настоящих Основ, утверждённым Правительством Российской Федерации.
- •Виктор Иванович Машкин История и методология биологии
- •В.И. Машкин
1. Биологические представления о живой природе
1.1. История изучения животных в древности
Первая попытка систематизировать, критически осмыслить и обобщить накопленные знания о растениях и животных и их жизнедеятельности была осуществлена Аристотелем (IV в. до н. э.), но еще задолго до него в литературных памятниках различных народов древности (египтян, вавилонян, индийцев и китайцев) излагалось много интересных, правда, по большей части отрывочных, сведений о растениях, о строении, развитии, образе жизни животных, об устройстве и жизнедеятельности человеческого тела главным образом в связи с агрономией, животноводством и медициной. Что же касается самих биологических знаний, то их корни уходят в глубокую древность, а их источником была непосредственная практическая деятельность людей. По наскальным и пещерным рисункам и резным изображениям эпохи кроманьонского человека (верхний палеолит: приблизительно 13 тыс. лет до н. э.) можно установить, что уже в то время люди хорошо различали большое число животных, служивших объектом их охоты. Встречаются удивительно точные, динамические изображения мамонта, северного оленя, древнего слона, шерстистого носорога, большеротого и благородного оленя, лося, сайги, косули, бизона, первобытного и мускусного быков, кабана, пещерного медведя, росомахи, пещерного льва и гиены, волка, лисицы, песца, зайца, сурка; из птиц - белой и тундряной куропаток, утки, гуся, лебедя, орла; из рыб - лосося, форели, карпа, леща, щуки, голавля; из беспозвоночных - краба, моллюсков (устрицы, морские блюдечки и др.). Известен верхне-палеолитический рисунок, который изображает женщину, собирающую мед диких пчел.
Некоторые из сохранившихся изображений позволяют судить об анатомических познаниях кроманьонцев. Обнаружен, например, рисунок головы быка с отходящим от нее позвоночным столбом; верхне-палеолитические рисунки, на которых в контурах тела животного показаны на надлежащих местах те или иные внутренние органы. На стене одной из пещер в Астурии изображен слон, у которого в области груди отчетливо нарисовано сердце.
Древнему человеку были известны сезонные кочевки оленьих стад, сезонность появления в районе его обитания перелетных птиц, миграции некоторых морских рыб и время их появления в реках.
Человек тогда не противопоставлял себя остальной природе: все предметы и явления казались ему «живыми». Все становится мертвым (человек, животное, растение, камень, вода и т. д.), после того как «выходит» душа из тела.
В эпоху неолита, бронзы и железа окончательно сформировалось представление о «душе» как о самостоятельной сущности, которая при жизни находится в какой-либо жизненно важной части тела - в голове, груди, сердце, крови. Возникло представление и о множественности душ, каждая из которых, находясь в том или ином органе, выполняет присущую данному органу функцию.
С самого начала своеобразное религиозное верование противостояло вырабатываемому практикой рациональному и материалистическому в своей основе пониманию природы, которое может рассматриваться как зачаток будущей науки.
Значительной вехой в истории отношений человека к животному миру было одомашнение собаки, что способствовало возникновению идеи приручения животных и указывало путь к ее осуществлению. Одомашнение животных, положившее начало развитию скотоводства, и возникшее одновременно земледелие означали переход человека от использования готовых продуктов к их производству.
В позднем неолите уже было широко распространено возделывание достаточно большого числа культурных растений. Так, в VI-V тысячелетиях до н. э. в Передней и Западной Азии и Северной Африке культивировали пшеницу и ячмень. В неолите появились рожь, кукуруза и многие огородные культуры, плодовые деревья и технические культуры (лен, конопля). В период неолита в Китае, Индонезии и Индии начали разводить также рис, чай и хлопок, в Абиссинии - кофе, в Америке - какао, помидоры, картофель, подсолнечник.
В период неолита (VI-II тысячелетия до н. э.) были одомашнены овца, коза, свинья, крупный рогатый скот, осел, а затем лошадь и верблюд. Все эти животные произошли, подобно собаке, от различных диких форм.
Можно думать, что уже на самой ранней стадии одомашнения растений и животных человек начал осуществлять их улучшение и изменение. Ч. Дарвин убедительно показал, что искусственный отбор лучших особей на племя должен был возникнуть стихийно на самых начальных стадиях скотоводства. И действительно, в результате так называемого бессознательного отбора в разных направлениях в эпоху ранних рабовладельческих цивилизаций уже появились разнообразные породы собак, лошадей и рогатого скота.
В период цивилизации Древнего Востока человечество сделало значительный шаг вперед в познании природы. Накопленные здесь знания оказали впоследствии воздействие на науку античной Греции и Рима.
Хотя элементы древних представлений об организмах часто облекались в религиозную форму, а медицина развивалась в основном как система магических воздействий и оставалась в руках жрецов, все же медико-биологические воззрения начинали постепенно обособляться от религии и магии и приобретать характер натурфилософских систем.
Древнейшие (IV тысячелетие до н. э.) сведения о биологических объектах в Месопотамии содержатся в клинописных табличках. Во многих из них приводятся списки животных и растений. Народы Месопотамии делили животный мир на «рыб», т. е. водных животных вообще, членистых, змей, птиц и четвероногих. Среди последних различали плотоядных (собаки, гиены, львы) и травоядных (ослы, лошади, верблюды). Растения подразделялись на деревья, овощи, пряности, лекарственные травы. В вавилонских и ассирийских медицинских табличках описаны различные болезни и способы их лечения, однако сведения о строении и деятельности органов человека отсутствуют. По мнению вавилонян, жизнь связана с кровью, а печень - главный орган жизни, содержащий запас крови. Органом мышления считали сердце.
Значительные успехи были достигнуты народами Месопотамии при выведении пород домашних животных, в частности верховых лошадей. Под влиянием Ассиро-Вавилонии в Хеттском государстве в середине XIV в. до н. э. появился трактат о коневодстве - одна из наиболее древних рукописей, целиком посвященных специальной биологической теме, и, вероятно, одно из самых первых сочинений по биологии, сохранивших имя автора Киккули из Митании (область в Малой Азии в верховьях Евфрата).
В Месопотамии же были выведены крупные породы ослов, рабочих лошадей, овец и крупного рогатого скота. Здесь, а также в некоторых других странах Азии и Европы скрещивали домашний рогатый скот с диким туром. Путем спаривания осла с кобылой впервые был получен мул.
Важным практическим открытием народов древней Месопотамии было искусственное опыление финиковой пальмы, что привело к широкому применению гибридизации ее разновидностей и получению большого сортового разнообразия этого дерева.
Биологические знания и воззрения древнего Египта очень близки к упомянутым представлениям ассиро-вавилонян. В так называемом папирусе Эберса, датируемом XVI столетием до н. э., содержится уже довольно дифференцированная анатомическая терминология, связанная с описанием заболеваний различных органов. Египетский автор говорит, что сердце является важнейшим органом тела, а биение пульса показывает, что «голос сердца может быть услышан во всех членах». В папирусе Эберса перечислено большое число лекарственных растений, простой перечень которых показывает, как много культурных растений было освоено в древнем Египте.
Больших успехов достигло земледелие: египтяне культивировали в то время несколько видов хлебных злаков, множество различных овощей, фруктовых деревьев, лен и маслину.
В Египте разводили крупный рогатый скот, лошадей, ослов, овец, коз, свиней. Были одомашнены одногорбый верблюд, несколько видов антилоп, кошка, гуси, утки, лебеди, голуби. Из Индии были завезены куры. Подобно китайцам, египтяне практиковали инкубацию куриных яиц в особых печах.
Древние обитатели Индии уже в середине III тысячелетия до н. э. выращивали много культурных растений и разводили рогатый скот, собак и голубей. В Индии впервые были одомашнены куры, уже в глубокой древности был приручен слон.
Анатомия, физиология и эмбриология вызывали к себе интерес в Индии только в связи с медициной, которая в течение очень долгого времени носила магико-религиозный характер. Однако уже с VIII в. до н. э. начинает проявляться тенденция к обособлению медицины от религии и магии. Она получила широкое выражение в одной из редакций главного медицинского сочинения индийцев «Аюрведы» (VI в. до н. э.).
Древние индийцы считали, что в природе существует пять стихий, или элементов: огонь, земля, вода, воздух и эфир. Сочетаясь с ними, три вещества организма - слизь, желчь, воздух - образуют хилус, кровь, мясо, жир, кости и мозг.
Развитие зародыша, по древне-индийским представлениям, начинается с соединения мужского воспроизводительного вещества (понятие, соответствующее понятию семени), которое берет начало от всех членов тела, с женским воспроизводительным веществом, которое, по-видимому, идентифицировалось с менструальной кровью. Возникновение зародыша связывали с особой сущностью, которую, впрочем, не относили к сверх естественным явлениям. Позднее некоторые комментаторы приравнивали ее к «душе», что, вероятно, является необоснованной модернизацией древне-индийских представлений. Относительно определения пола плода наряду с совершенно фантастическими взглядами допускали значение относительного количества «семени» и «крови» при зачатии. Избыток первого приводит к рождению мальчика, избыток последней - к рождению девочки; при равном их количестве рождается разнополая двойня. О порядке возникновения органов и частей тела плода разные авторы, по свидетельству хирургического трактата «Сушрута-Самхита», высказывали различные суждения. Одни полагали, что прежде всего образуется голова, поскольку с нею связаны чувства; другие первым органом считали сердце - «седалище» сознания и мышления; третьи за исходную часть принимали пупок; высказывались также мнения, что первыми формируются руки и ноги, как органы движения, или же туловище. Было широко распространено представление, что впечатления и иные воздействия (в частности, пища) во время беременности отражаются на физических и духовных признаках рождающегося ребенка.
В индийских медицинских сочинениях VI-I вв. до н. э. проводилась мысль о наличии у живых существ неизменных наследственных качеств, которыми объясняется сходство детей с родителями. Великие памятники индийского народного эпоса «Махабхарата» и «Рамаяна», восходящие к VI-V вв. до н. э., донесли до нас яркие образцы точных описаний явлений природы. Они содержат многие сведения по экологии животных и растений, тонкие описания их образа жизни.
Уже в I тысячелетии до н. э. в индийской философии возникли материалистические течения, согласно которым единственным источником познания мира является восприятие органами чувств предметов внешнего мира, помимо которых в природе ничего не существует. Из комбинаций четырех материальных элементов (земли, воды, воздуха и огня) образуются все тела природы, в том числе и живые организмы - растения и животные. После смерти они распадаются на те же элементы.
Одним из крупнейших очагов возникновения многих важных видов культурных растений и домашних животных был древний Китай. В течение почти всего II тысячелетия до н. э. в Китае существовало очень интенсивное земледельческое и скотоводческое хозяйство. Разведение шелковичного червя началось здесь, видимо, еще раньше.
Биологические представления в Китае, как и в других странах Древнего Востока, развивались в тесной связи с медициной под воздействием натурфилософских учений. В древнейших китайских натурфилософских сочинениях, созданных в IX-VII вв. до н. э., развивались представления о том, что все вещи состоят из полярных по своей природе материальных частиц. При их взаимодействии возникают пять основных стихий, или элементов - вода, дерево, огонь, земля и металл, - которые дают начало всему многообразию мира, включая растения, животных и человека.
Анатомия в Китае вследствие действовавшего на протяжении тысячелетий строгого запрета касаться ножом как живого, так и мертвого тела была до крайности примитивной: расположение и форму внутренних органов знали лишь в самых общих чертах.
Стихийно-материалистические воззрения древнего Китая были обобщены в учении китайского философа-материалиста I в. н. э. Ван Чуна. Ван Чун учил, что природа материальна и развивается в силу слепой естественной необходимости, извечно присущей материальному миру. Учение о естественной необходимости привело Ван Чуна к решительному отрицанию телеологического понимания явлений природы, характерного для религиозного мышления.
