Введение

Биология - наука о живой природе и закономерностях, ею управляющих.

Биология изучает все проявления жизни, строение и функции живых существ, а также их сообществ. Она выясняет происхождение, распространение и развитие живых организмов, связи их друг с другом и с неживой природой.

Живой мир необычайно разнообразен. В настоящее время обнаружено и описано примерно 500 тысяч видов растений и более 1,6 млн видов животных, более 3 тысяч видов бактерий и сотни тысяч грибов. Число еще не описанных видов оценивается по меньшей мере в 1-2 млн.

Задача общей биологии - выявление и объяснение общих явлений и процессов для всего многообразия организмов.

Основные признаки живого. Каждый организм представляет собой совокупность упорядоченно взаимодействующих структур, образующих единое целое, то есть является системой. Живые организмы обладают признаками, которые отсутствуют у большинства неживых систем. Возможный способ описать жизнь - это перечислить основные свойства живых организмов.

1. Для живых организмов характерны сложность и высокая степень организации, а также единство химического состава.

Одна из наиболее примечательных особенностей живых организмов - то, что они характеризуются упорядоченным внутренним строением и содержат множество различных сложных молекул. (Основу органических молекул составляют такие эелементы, как углерод, водород, кислород и азот.) Простейшие системы живой природы сами являются составными частями более сложно организованных систем, которые, в свою очередь, образуют еще более сложные системы.

2. Организмы способны к обмену веществом и энергией с окружающей средой.

Живые организмы облаждают способностью извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды - либо в форме питательных веществ, либо в виде энергии солнечного излучения. Благодаря этой энергии и веществам, поступающим из окружающей среды, организмы поддерживают свою целостность (упорядоченность) и осуществляют различные функции, возвращают же в природу продукты распада и преобразованную энергию в виде тепла. Таким образом, любой живой организм, как и отдельная клетка, является открытой системой, то есть обменивающейся с окружающей средой и веществом и энергией.

3. Универсальное свойство живого - способность реагировать на внешнее раздражение.

Организмы способны специфически реагировать на изменения окружающей среды - передвигаться в сторону источника пищи, избегать опасности, замедлять скорость обмена веществ при голодании и многое другое.

4. Живые организмы приспособлены к среде своего обитания.

Строение каждого организма соответствует его образу жизни. Достаточно ознакомиться со строением крота, рыбы, паразитического червя, чтобы представить в общих чертах, как они живут. Особенности строения, функций и поведения данного организма, отвечающие его образу жизни, называют адаптациями (приспособлениями).

5. Живым организмам свойственны самовоспроизведение, наследственность и изменчивость.

Самая поразительная особенность живых организмов - способность к размножению, то есть самовоспроизведению. Потомство всегда сходно с родителями. Существуют механизмы передачи информации о признаках и функциях организмов из поколения в поколение. В этом проявляется наследственность. Механизмы хранения и передачи наследственных свойств одинаковы для всех видов. Однако сходство родителей и потомков никогда не бывает полным: потомки, будучи похожи на родителей, всегда чем-то отличаются от них. В этом состоит явление изменчивости, основные законы которой также общие для всех видов.

6. Для живого характерна способность к историческому развитию и изменению от простого к сложному.

Этот процесс называют эволюцией. В результате эволюции возникло все многообразие живых организмов, приспособленных к определенным условиям существования.

Уровни организации жизни. Для живой природы характерны разные уровни организации ее структур, между которыми существует сложное соподчинение. Жизнь на каждом уровне изучают соответствующие разделы биологии: молекулярная биология, цитология, генетика, анатомия, физиология, эволюционное учение, экология и др.

Уровень молекулярных структур

Это самый нижний, наиболее древний уровень жизни. Здесь происходит граница между живым и неживым. Макромолекулы - основа живого, они являются элементами различных систем, но сами  не могут считаться живыми, так как не обладают всей полнотой свойств живого.

Клеточный уровень

Это более высокий уровень жизни. И клетка, и заключенные в ней молекулярные структуры в главных чертах строения у всех организмов сходны. Клетка - низшая система в иерархии живого, которой присущи все его свойства.

Органно-тканевый уровень

Он характерен только для многоклеточных организмов, у которых клетки и образованные из них части организма, достигли высокой степени структурной и функциональной специализации.

Уровень целостного организма

Как бы ни различались организмы между собой, их объединяет то, что он все состоят из клеток. Каждый организм представляет собой систему упорядоченно взаимодействующих органов и тканей. Любая составная часть организма имеет специальное назначение и выполняет определенные функции. Это относится не только к органам (почки, легкие, сердце и т.д.) и клеткам, но и к внутриклеточным структурам и молекулам. Существуют и одноклеточные организмы.

Видовой уровень

Вид, объединяющий сходные в основных чертах организмы, составляет более сложный уровень организации жизни. Здесь действуют законы внутривидовых отношений. Совокупность организмов одного вида, объединенную общим местом обитания, называют популяцией. В ней осуществляются элементарные эволюционные преобразования.

Экосистемный уровень

Еще более высоким уровнем является уровень экосистем, то есть сообществ всех видов, населяющих ту или иную территорию или акваторию. На этом уровне действуют законы межвидовых отношений.

Биосферный уровень

Совокупность всего живого, населяющего Землю, составляет биосферу. Это высший уровень организации жизни. На этом уровне осуществляются круговорот веществ и превращение энергии, связанные с деятельностью всех живых организмов.

Законы, характерные для более высоких уровней организации живого мира, не исключают действия законов, присущих более низким уровнем.

Общая биология изучает законы, характерные для всех уровней организации жизни.

Методы изучения живой природы. Для изучения живой природы биоооги применяют различные методы. Наблюдение позволяет выявить объекты и явления. Сравнение дает возможность установить закономерности, общие для разных явлений в живой природе. В эксперименте, или опыте, создается ситуация, помогающая выявить те или иные свойства биологических объектов. В отличие от других методов эксперимент позволяет вскрыть сущность явления. Исторический метод позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познавать процессы развития живой природы. К новым методам современной биологии можно отнести моделирование - изучение какого-либо процесса в целом или его части на модели. Модель может быть образной либо знаковой, то есть математической.

При изучении биологических объектов используется самая различная техника: микроскопы, ультрацентрифуги, разнообразные химические анализаторы, компьютеры и множество других приборов, позволяющих раскрыть тайны живой материи.

Значение биологии. Биологические знания лежат в основе медицинских и сельскохозяйственных наук. Биология решает важнейшие практические задачи. Одна из них - производство продовольствия. Для того, чтобы обеспечить питанием все увеличивающееся население нашей планеты, необхожимо иметь высокопродуктивные сорта сельскохозяйственных растений и породы животных, а также совершенные методы их выращивания. Эти проблемы нельзя решить, не зная законов биологии, прежде всего законов наследственности, и не опираясь на них в агрономии и зоотехнике.

Очень важна задача разработки методов предупреждения и лечения болезней человека, особенно таких тяжелых, как сердечно-сосудистые, рак, СПИД. Решение этой задачи требует глубокого исследования жизненных процессов и механизмов, ими управляющих, как в отдельных клетках, так и в организмах и сообществах.

Важнейшая задача нашего времени, которая стоит перед человечеством, - охрана природы и приумножение ее богатств. Эта задача продиктовала тем, что под влиянием хозяйственной деятельности человека идет прогресс загрязнения окружающей среды, что вызывает сокращение численности и даже гибель видов животных и растений. Загрязнение окружающей среды отрицательно влияет и на здоровье человека.

Остановить развитие промышленности и рост городов невозможно. Но совершенно необходимо предотвратить угрозу, которую несет этот процесс природе и самому человеку, что также требует глубокого знания законов общей биологии.

Прогресс биологии, в первую очередь молекулярной, в конце ХХ - начале XXI в. определяет ее возрастающую роль.

По уровню биологических исследований можно судить о материально-техническом развитии общества.

Это связано с тем, что биология становится реальной производительной силой, а также научной основой рациональных отношений между человеком и природой.

Вопросы:

1. Что изучает общая биология?

2. Перечислите основные признаки живого.

3. Какие критерии лежат в основе выделения различных уровней организации живого?

4. Какие методы исследований используют в биологии?

5. Почему живые организмы считают открытыми системами?

6. Какие практические задачи решает биология?

 

Источник: Д.К. Беляев, Г. М. Дымшиц, Л. Н. Кузнецова, О. В. Саблина, В. К. Шумный, Биология 10 класс, 2014 год