Биология как наука

Биология — комплекс наук о живой природе. Биология как наука изучает строение, жизнедеятельность, происхождение живых существ, их взаимоотношения между собой и с окружающей средой. В биологию входят поднауки, такие как экология.
Живые организмы отличаются от объектов неживой  природы особенностями химического состава, обменом энергии и веществ, наличием изменчивости и наследственности, развитием, размножением, ростом, раздражимостью, саморегуляцией, приспособленностью.
В зависимости от предмета изучения биологию делят на отдельные науки. Так, экология изучает взаимодействия между организмами, средой их обитания, микро биология дает знания о бактериях; ботаника — жизнедеятельность и строение растений; зоология — животных , микология — о грибах; генетика изучает закономерности изменчивости, наследственности, химический состав организмов и пути взаимопревращения веществ являются предметом изучения биохимии; взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой — экологии; цитология исследует клетку; гистология — ткани, анатомия — внутреннее строение организмов; морфология — внешнее строение; физиология — особенности жизнедеятельности; эволюционное учение — закономерности возникновения жизни на Земле и ее развития. Биология как наука - это очень важная наука.

Основной структурно - функциональной частью организма живого является клетка. Биология изучает уровни организации жизни начиная с молекулярного уровня.

Клеточный уровень - это уровень клеток (клеток бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов, клеток многоклеточных организмов). Клетка - это структурная единица живого, функциональная единица, единица развития. Этот уровень изучают цитология, цитохимия, цитогенетика, микробиология.

Клетки большинства многоклеточных организмов образуют ткани — совокупности клеток, имеющих общее строение и происхождение и выполняющих определенные функции. Для человека характерны четыре типа тканей: эпителиальная, нервная, мышечная, соединительная.

Орган — это обособленная часть организма, выполняющая определенную функцию. Несмотря на то, что органы могут состоять из нескольких тканей, одна из них является основной, как, например, в головном мозге — нервная.

Тканевый уровень организации - это уровень, на котором изучается строение и функционирование тканей. Исследуется этот уровень гистологией и гистохимией.

Организм — это целостная система, способная к самостоятельному существованию. По количеству клеток организмы делят на одноклеточные и многоклеточные.

Организмы, отличающиеся от других по целому ряду признаков, называются видом, а совокупность организмов одного вида, проживающая на одной территории, называется популяцией.

Органный уровень организации - это уровень органов многоклеточных организмов. Изучают этот уровень анатомия, физиология, эмбриология.

Биогеоценоз — это совокупность всех живых организмов со всеми факторами их среды обитания. Биосфера является самым высоким уровнем организации жизни на планете. Она представляет собой все оболочки Земли, пронизанные жизнью.

Как и любая другая наука, биология имеет свой арсенал методов. Помимо применяемого и в других отраслях науки научного метода познания, в биологии широко используются и такие методы, как исторический, сравнительно-описательный, микроскопирование, дифференциальное центрифугирование, мониторинг и другие.

Научный метод познания включает в себя наблюдение, эксперимент, анализ результатов, формулировку гипотез, моделирование и выведение общих закономерностей. Исторический метод позволяет вновь обрести гипотезы, ранее считавшиеся ложными. Сравнительно-описательный метод базируется на результатах анатомо-морфологического анализа. При микроскопировании используют тонкие срезы объектов, которые изучают с помощью различных типов микроскопов — световых, электронных, рентгеновских и других. Дифференциальное центрифугирование позволяет отделить более крупные частицы от более мелких, особенно при изучении строения клетки.

Прогресс биологии как науки тесно связан с успехами других естественных и точных наук, таких как физика, химия, математика, информатика и др. Биология активно использует их достижения. На стыке наук возник целый ряд новых, таких как биофизика, биохимия, бионика и другие.

Живая природа представляет собой сложно организованную систему. На основании особенностей проявления свойств живого выделяют несколько уровней организации живой материи: молекулярный, клеточный, тканевой, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный. Проявления свойств живого обусловлены уже взаимодействием биологических макромолекул: белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и других. С ними связаны важнейшие процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и энергии, передача наследственной информации и т. д.

На Земле насчитывается свыше 2 млн видов живых организмов, которые по определенным признакам делят на крупные группы — царства. В настоящее время выделяют четыре царства клеточных организмов: бактерии, грибы, растения и животные.

Клетки бактерий не имеют ядра, поэтому их относят к прокариотам. Клетки остальных организмов имеют ядра хотя бы на одном из этапов развития, поэтому их называют эукариотами.

Растения отличаются способностью к автотрофному питанию, преобладанием процессов синтеза над процессами распада, прикрепленным способом жизни и открытым ростом. Основным запасающим веществом растений является крахмал. Клеточные стенки растений содержат целлюлозу.

Животные в подавляющем большинстве являются гетеротрофами, активно перемещаются в пространстве и имеют небольшое соотношение площади поверхности и объема, их рост ограничен. Основное запасное вещество клеток животных — гликоген. Клетки животных не имеют клеточной стенки.

Грибы по способу питания — гетеротрофы, они не могут активно перемещаться, их рост неограничен. Клетки грибов имеют в основном хитиновые клеточные стенки, а основным запасным веществом грибов чаще всего является гликоген.

Человек как биологический вид относится к царству Животные, типу Хордовые, классу Млекопитающие, отряду Приматы, семейству Гоминиды. Несмотря на большое сходство с другими человекообразными обезьянами, человек отличается от них рядом черт, связанных с прямохождением, членораздельной речью и общественным характером поведения. В связи с возникновением и развитием общественных законов и созданием искусственной среды обитания факторы эволюции практически перестали действовать в популяциях человека, что выразилось в увеличении продолжительности жизни человека и отдельных ее периодов, таких как детство, половое созревание и старение.

За последние 10-15 лет ученые-биологи расшифровали геном человека и многих других организмов, научились управлять целым рядом генов как у бактерий, так и у более высокоорганизованных организмов; смогли внести желаемые гены в геномы культивируемых в сельском хозяйстве растений, получив генетически модифицированные или трансгенные организмы, клонировали некоторых животных и так далее. Однако роль всех этих достижений еще предстоит оценить, поскольку их отдаленные последствия еще неизвестны.