- •История и методология биологии
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция № 1
- •1. Представления о природе в древности
- •2. Уровень познания живой природы в Древней Греции
- •2.1. Философы - материалисты
- •2.2. Ионийская школа
- •2.3. Афинская школа
- •2.4. Александрийская школа
- •3. Представления о живой природе на заре новой эры в Древнем Риме
- •4. Уровень изучения живой природы в Средневековье
- •4.1. Господство схоластики при объяснении явлений природы
- •4.2. Возрождение интереса к наблюдениям при изучении явлений природы
- •Лекция № 2
- •1. Создание экспериментального естествознания в эпоху Возрождения
- •2. Успехи в области ботаники, систематики и физиологии растений
- •3. Зоологические исследования
- •4. Методологические итоги изучения живой природы
- •Лекция № 3
- •1. Развитие систематики и попытка построения естественных систем
- •2. Достижения в области физиологии растений
- •3. Исследования в области зоологии
- •4. Исследования в области эмбриологии
- •5. Характеристика основных догм о живой природе в XVIII в. И их критика
- •Лекция № 4
- •1. Достижения в сравнительной морфологии и анатомии животных и растений
- •2. Успехи в систематике, экологии и палеонтологии животных и растений
- •3. Исследование онтогенеза и эмбрионального развития животных и растений
- •4. Успехи в области физиологии животных и растений
- •5. Клеточная теория
- •6. Учение ж.Б. Ламарка
- •Лекция № 5
- •1. Ч.Дарвин и теория естественного отбора
- •2. Эволюционное направление в палеонтологии и систематике
- •3. Развитие эмбриологии животных и растений
- •4. Исследования структурно-функциональной организации живых существ
- •5. Развитие представлений о целостности живой природы
- •6. Дискуссии об эволюции и их влияние на развитие биологии в XX в.
- •Лекция № 6
- •1. Открытие гормонов
- •2. Достижения в исследовании иммунитета
- •3. Открытие групп крови
- •4. Создание химиопрепаратов
- •5. Создание первых антибиотиков и пестицидов
- •6. Исследование продуктов промежуточного обмена
- •7. Использование в биохимии радиоактивных изотопов
- •8. Открытие витаминов
- •9. Исследования нервной деятельности и поведения
- •Лекция № 7
- •1. Открытие ферментов и коферментов
- •2. Изучение тонкой структуры белков с помощью физико-химических методов
- •3. Изучение строения биомолекул методом хроматографии
- •4. Установление первичной структуры белка
- •5. Краткая история генетики
- •Роль отечественных ученых в развитии генетики
- •Лысенковщина
- •Причины лысенковщины:
- •6. Установление роли днк
- •7. Открытие двойной спирали днк
- •8.Расшифровка генетического кода
- •Лекция № 8
- •1. Зарождение протистологии
- •2. Зарождение бактериологии
- •3. Проблема самозарождения микроорганизмов
- •4.Морфология и систематика микроорганизмов
- •5. Формирование микробиологии как самостоятельной науки
- •6. Вклад р.Коха в бактериологию
- •7. Начало научной деятельности л. Пастера
- •8. Опровержение теории самопроизвольного зарождения микроорганизмов
- •9. Подтверждение л. Пастером микробной теории инфекционных заболеваний
- •10. Создание л. Пастером учения об иммунитете
- •11. Фагоцитарная и гуморальная теории иммунитета
- •12. Изучение участия микробов в природных процессах
- •13. Создание с. Н. Виноградским почвенной микробиологии
- •14. Разработка методов микробиологических исследований
- •15. Особенности микробиологии в XX веке
- •Лекция № 9
- •1. Зарождение вирусологии
- •2. Возникновение и развитие учения о вирусах бактерий
- •3. Развитие представлений о лизогении
- •4. Расшифровка природы лизогении
- •5. Изучение вирусов животных и человека
- •6. Развитие фитовирусологии
- •7. Заключение
- •Список источников литературы:
- •610000, Г. Киров, ул. Московская, 36, тел.: (8332) 64-23-56, http://vyatsu.Ru
2. Достижения в области физиологии растений
Успехи были достигнуты в изучении химических свойств простых и сложных веществ, открытие кислорода (К. Шееле, Д. Пристли), познание состава воды, углекислого газа и ряда органических веществ (А. Лавуазье), а также открытие закона постоянства материи («вечности веществ») (А. Лавуазье и М.В. Ломоносов). Эти достижения оказали положительное влияние на изучение жизнедеятельности растений в XVIII в.
Открытия в области химии привели к конкретизации роли растений в круговороте веществ в природе, а также к появлению сомнений о водном питании растений и постепенному пониманию роли воздуха в этом явлении (С. Гейлс, Ш. Боннэ). В трудах М.В. Ломоносова (1763) четко была сформулирована мысль об участии листьев в воздушном питании растений, указано, что «растения черпают материал, необходимый для своей организации из воздуха...». Однако эти мысли остались не замеченными современниками, возможно, ввиду их умозрительности.
В этом направлении стали появляться и экспериментальные подтверждения. Так, английский химик Джозеф Пристли (1774) обнаружил, что мыши под стеклянным колпаком не гибнут от удушья, если вместе с ними поместить зеленое растение. Однако наблюдение Дж. Пристли было встречено критически в связи с тем, что растения как и животные способны портить воздух (Карл Шееле).
Спор удалось разрешить голландскому медику Яну Ингенгаузу (1730 - 1799), который обнаружил у овощей способность очищать воздух на свету и ухудшать его в тени и ночью. Свои наблюдения Я. Ингенгауз подытожил так: «растения днем энергично отдают окружающему их воздуху кислород (или жизненный воздух), а ночью или в каком-нибудь темном месте выделяют угольную кислоту». Он же установил значение зелёной окраски растений для фотосинтеза.
Окончательную ясность в данный вопрос внес швейцарский ботаник Жан Сенебье (1742—1809) в своем труде «Физико-химические мемуары о влиянии солнечного света на изменение тел трех царств природы и особенно царства растений» (1782). Классический опыт Ж. Сенебье сводился к учету числа пузырьков воздуха, выделяемых на поверхность листьев при погружении их в воду на свету. Оказалось, что с повышением концентрации углекислоты в воде выделение кислорода листьями пропорционально возрастает. При этом он допускал, что выделяемый кислород представляет собой продукт распада углекислоты. Это положение было отвергнуто лишь в 40-х годах XX в. Однако он в опыте четко продемонстрировал положительное влияние света на очищение воздуха только при наличии в среде СО2. Поглощение последнего растениями на свету он назвал «углеродным питанием». Несколько позже Ж. Сенебье (1800) впервые определяет предмет и задачи физиологии растений как самостоятельной науки.
Уже в начале XIX в. швейцарец Никола Соссюр (1804) окончательно прямыми экспериментами показал, что при дыхании растениями поглощается кислород и выделяется СО2. Такой процесс происходит только на свету.
Французский химик Антуан Лавуазье (1743 – 1794) обнаружил сходство процессов дыхания животных и горения, выражающееся в поглощении кислорода и выделении СО2 , что доказывало общность физиологических процессов у растений и животных и единство их происхождения. Указанный вывод получает дальнейшее развитие в работах исследователей XIX в.
Заметим, что естествознание здесь многим обязано трагической личности А. Лавуазье, гильотинированного в мае 1794 г. решением суда Французской революции по ложному обвинению в финансовых махинациях. Его же решением он был реабилитирован в 1796 г. Потеря А. Лавуазье для науки оказалась невосполнимой, хотя «палачу довольно было мгновения, чтобы отрубить ему голову» (Ж.Л. Лагранж).
В XVIII в. было продолжено изучение пола и размножения растений, вопросов, поставленных еще исследователями предыдущих эпох (Я. Бобарт, Р. Камерариус). На изучение пола растений оказали влияние труды К. Линнея и его наблюдения над опылением растений, за что он был удостоен даже премии Петербургской Академии наук.
Однако наибольшего успеха достиг работавший в Германии и России Йозеф Готлиб Кельрейтер (1733—1806), который, проведя гибридизацию с 50 видами растений, получил множество гибридов, промежуточных между исходными родительскими парами. Такие же результаты он получил при реципрокных скрещиваниях. Й. Кельрейтер пришел к выводу, что потомство у растений получается только при участии мужского и женского «семени». Механизм же процесса оплодотворения был раскрыт значительно позже.
Его работы интересны и в смысле подхода к явлениям наследственности. Он обратил внимание на мощность гибридов первого поколения — «растительных мулов» и явление расщепления гибридов в последующих поколениях; впервые использовал анализирующее скрещивание. Говоря о слабых сторонах работ Кельрейтера, следует обратить внимание на следующие моменты: он (как и Аристотель) придерживался мнения об оплодотворении как о смешении двух семенных жидкостей, недооценивал перекрестное опыление у растений, считая самоопыление основным в их жизни.
В понимании роли перекрестного опыления значительный вклад принадлежит немецкому ботанику Христиану Шпренгелю (1750 – 1816). На примере изучения более 400 видов растений он объяснил особенности строения, окраски и аромата цветков результатом их приспособления к опылению насекомыми, показал, что самоопыление не может быть основным способом воспроизведения растений, так как у многих растений наблюдается разрыв в сроках созревания тычинок и пестика (дихогамия).
Русский агроном Андрей Тимофеевич Болотов (1738 -1833) описал сущность половых различий у растений и роль перекрёстного опыления, подметил явление дихогамии у яблони, оценил значение перекрёстного опыления для повышения биологической мощности потомства. Несколько позднее, в 1799 г., это же отметил английский учёный Т.Найт, писавший о «стимулирующем эффекте скрещивания».