Биология как наука и особенности биологического познания мира

Биология – область научного знания о живой природе. Длительное время биология опиралась на описательные методы исследования, но с развитием других отраслей знаний в биологических исследованиях стали применяться методы физики, химии, математики.

В последнее десятилетие XX века и в начале XXI века в биологии происходят скачкообразные качественные переходы, что выдвинуло биологию в лидеры естествознания, сделало важной отраслью, определяющей направления научно-технического прогресса и развития цивилизации. Данные о живой материи имеют важное познавательное значение, они оказывают влияние на формирование мировоззрения и научной картины мира. Посредством отдельных областей биологического знания, таких как, генетическая инженерия и экология, биология оказывает влияние на материальное производство и взаимосвязь человеческой деятельности и окружающей природной среды.

Предметом биологии как науки являются живые организмы, их происхождение, строение, функции, развитие, взаимодействия с внешней средой. По времени своего существования биология относится к наиболее старейшим естественным наукам, однако термин «биология» для ее обозначения был введен в 1797 г. немецким анатомом Теодором Рузом (1771-1803гг.). Причинами возникновения и развития биологии является естественное стремление человека к познанию окружающего мира и потребности в создании определенных материальных условий жизни. Развитие общественного производства, стремление излечить болезни и другие практические потребности людей создавали необходимые условия для формирования и развития биологических знаний о живой природе, включая самого человека.

В настоящее время биология характеризуется широким перечнем разрабатываемых фундаментальных и частных проблем, начиная с исследования элементарных клеточных структур, реакций, протекающих в клетках, заканчивая познанием процессов на биосферном уровне. К числу частных проблем, решаемых биологией, можно отнести изучение процессов обмена веществ различных организмов, исследование генной структуры живой материи, поиск механизмов влияния на протекание биологических процессов, построение новых технологий, направленных на получение материалов с заданными свойствами и др.

Современная биология – это комплексная наука, сформировавшаяся в результате дифференциации и интеграции самых разных наук о живой природе. Старейшими биологическими науками являются ботаника, зоология, анатомия. В период XVIII-XIX веков зоология разделилась на такие науки как: зоология позвоночных и беспозвоночных, паразитологию, протозоологию( наука об ископаемых видах животных), энтомологию (наука о насекомых), ихтиологию (наука о рыбах), орнитологию (наука о птицах) и др. В ботанике в качестве самостоятельных дисциплин возникли дендрология (наука о деревьях и кустарниках), птеридология ( наука о папоротниках), альгология (наука о водорослях), бриология (наука о мхах), биогеоботаника (наука о распространении растений) и др. Анатомия разделилась на анатомию человека и животных.

Параллельно в зоологии и ботанике шло формирование и становление как самостоятельных областей систематики, анатомии, физиологии, цитологии, гистологии, эмбриологии и других дисциплин.

Одновременно происходил процесс интеграции научного знания и появления совершенно новых биологических дисциплин – микробиологии, включающей бактериологию, вирусологию и иммунологию; генетики, включающую генетику растений и животных, общую и молекулярную генетику, генетику пола и генетику поведения.

Физиология по мере усложнения привела к появлению сравнительной и эволюционной физиологии, эндокринологии и др. наук. В начале XXI века в биологии отмечается тенденция оформления очень узких наук, название которых определяется проблемой (предметом) исследования. К таким наукам относятся энзимология (наука о ферментах, от энзи- фермент), мембранология (наука о сторении мембран), плазмидология (наука о стороении плазмид – элементов клетки), кариология ( раздел цитологии, изучающий клеточное ядро и его эволюцию) и др.

В результате интеграции с другими науками возникли биохимия, биофизика, радиобиология, цитогенетика, космическая биология и другие науки.

Для биологии характерны собственные методы исследования действительности, а также тенденция их постоянного обновления и совершенствования. К основным группам методов биологической науки относятся описательные, сравнительные, исторические, экспериментальные. Описательные методы связаны с наблюдениями и описаниями объектов. Они позволяют накапливать огромный фактический материал, на основе которого возможны научные заключения и обобщения. Эти методы сыграли важную роль в систематике и классификации растительного и животного миров. Описательные методы не утратили своего значения и сейчас, их объектами являются элементы биологического микромира-клетки, гены и др. биологические микроструктуры.

Сравнительный метод состоит в сравнении изучаемых организмов и их структур, а также их функций. Этот метод применялся начиная с XVIII века и внес свой вклад в формирование системы растительного мира, клеточной теории, теории эволюции. В наше время сравнение в биологии используется при установлении новых понятий, отражающих сущность явлений в абстрактной форме.

В XIX веке Ч. Дарвин использовал исторический анализ для установления закономерностей появления и развития живых организмов. Это позволило перейти от описания к объяснению сущности многих живых систем. В настоящее время исторический метод в биологии играет методологическую роль, объединяя результаты научного исследования в определенную историческую последовательность, связанную с возникновением и развитием жизни на Земле.

Самое большое разнообразие методов экспериментального характера представлено в биологических исследованиях. Экспериментальные методы изучения природы получили развитие в XVII веке, благодаря философии Ф. Бэкона (1561-1626гг.), который рассматривал эксперимент в качестве основного метода естествознания. Однако активно эксперимент в биологии стал использоваться лишь в XIX веке, когда внимание ученых биологов привлекли процессы в живых организмах. Известную роль в развитии экспериментальной биологии сыграли работы И.М. Сеченова (1829-1905гг.), И.П. Павлова (1849-1936гг.) и других ученых. Благодаря эксперименту Г. Менделю (1822-1884гг.) удалось проверить гипотезу о наследственности и изменчивости в развитии растительного мира. Работа Г. Менделя и сегодня является классическим примером использования эксперимента в постижении глубоких закономерностей живой природы.

Развитие эксперимента в XIX веке обусловлено потребностями человека в получении продуктов питания на основе биологических процессов брожения, поисками причин появления жизни, разработкой способов борьбы с инфекционными болезнями.

В середине XX столетия экспериментальный метод в биологии значительно усовершенствовался на основе достигнутых технологий в сфере производства и техники.