Биология с основами экологии
Юлия Петровна Верхошенцева
Учебное пособие состоит из разделов, которые включают контрольные вопросы для самоподготовки, задания и руководство к выполнению лабораторных работ, материал для самостоятельной работы студентов, которые позволяют расширить знания по теоретическому курсу и приобрести навыки экспериментальных исследований.
Учебное пособие предназначено для аудиторной и самостоятельной работы по дисциплине «Биология с основами экологии» для студентов направлений подготовки 020400.62 Биология, 020100.62 Химия и по специальности 020201.65 Фундаментальная и прикладная химия очной формы обучения.
Ю. П. Верхошенцева
Биология с основами экологии
Введение
Биология (от греч. bios – жизнь, logos – наука) – наука о жизни, об общих закономерностях существования и развития живых существ. Предметом ее изучения являются живые организмы, их строение, функции, развитие, взаимоотношения со средой и происхождение. Подобно физике и химии она относится к естественным наукам, предметом изучения которых является природа.
Биология – одна из старейших естественных наук, хотя термин «биология» для ее обозначения впервые был предложен лишь в 1797 г. немецким профессором анатомии Теодором Рузом (1771-1803 гг.), после чего этот термин использовали в 1800 г. профессор Дерптского университета (ныне г. Тарту) К. Бурдах (1776-1847 гг.), а в 1802 г. Ж. – Б. Ламарк (1744-1829 гг.) и Л. Тревиранус (1779-1864 гг.).
Объектом исследования биология является жизнь во всех ее проявлениях. Что же такое жизнь? Полного ответа на этот вопрос до сего времени нет. Из многочисленных определений этого понятия приведем наиболее популярное.
Жизнь – особая форма существования и физико-химического состояния белковых тел, характеризуемая зеркальной асимметрией аминокислот и сахаров, обменом веществ, гомеостазом, раздражимостью, самовоспроизведением, системным самоуправлением, приспособляемостью к среде, саморазвитием, перемещением в пространстве, передачей информации, физической и функциональной дискретностью отдельных особей или общественных конгломератов, а также относительной самостоятельностью надорганизменных систем, при общем физикохимическом единстве живого вещества биосферы.
Биология исследует общие и частные закономерности присущие жизни во всех ее проявлениях и свойствах: обмен веществ и энергии, размножение, наследственность и изменчивость, рост и развитие, раздражимость, дискретность, авторегуляция, движение и др.
В зависимости от объектов изучения в биологии можно выделить ряд направлений: вирусологию, микробиологию, ботанику, зоологию, антропологию и др. Эти науки исследуют особенности происхождения, строения, развития, жизнедеятельности, свойства, разнообразие и распространение на земном шаре каждого отдельного вида вирусов, бактерий, животных, растений и человека.
По структуре, свойствам и проявлениям индивидуальной жизни в биологии выделяют морфологию и анатомию (изучает формы и строение организмов), физиологию (анализирует функции живых организмов, их взаимную связь и зависимость от внешних и внутренних условий), генетику (изучает закономерности наследственности и изменчивости организмов), биологию развития (изучает закономерности индивидуального развития организмов), эволюционное учение (исследует закономерности исторического развития органического мира), экологию (изучает образ жизни растений и животных в их взаимосвязи с условиями окружающей среды). Химические реакции и физико-химические процессы в живых организмах, а также химический состав и физическую структуру биологических систем на всех уровня организации изучают биохимия и биофизика. Установить закономерности, незаметные при описании единичных процессов и явлений, позволяет биометрия, т.е. совокупность приемов планирования и обработки результатов биологических исследований методами математической статистики. Жизненные явления на молекулярном уровне изучает молекулярная биология.
В настоящее время обнаружено и описано более 2 млн. биологических видов. Среди них более 1 млн. видов животных, 0,5 млн. видов растений, сотни тысяч грибов, более 3 тыс.