реферат
реферат

Меню

реферат
реферат реферат реферат
реферат

Лекция: Учебник по биологии

реферат

выводят клонированных коров, в Великобритании получена знаменитая овечка по

кличке Долли), но и в отношении человека методических препятствий для

клонирования уже нет. Зато возникает масса чисто гуманитарных, этических и

даже юридических проблем, решать которые можно имея хотя бы общее понимание

биологического существа дела.

СЕГМЕНТ 3. МЕТОДЫ БИОЛОГИИ

Говоря о методах науки в широком смысле, имеют в виду не конкретные

технологические приемы (методики), а методологические

принципы, подходы к изучению объектов, явлений, их связей. В общем

методы биологии те же, что и в других естественных науках.

Процесс научного познания принято разделять на две стадии: эмпирическую и

теоретическую. Это разделение не абсолютно, так как эмпирическая стадия

всегда развивается на основе предсуществующих теорий или гипотез, а на

теоретической стадии обычно возникает необходимость в эмпирической проверке

выдвигаемых новых гипотез.

На эмпирической стадии используются следующие методы.

Наблюдение - изучение объектов живой природы в естественных

условиях существования. Это - непосредственное наблюдение (в буквальном

смысле) за поведением, расселением, размножением животных и растений в природе,

визуальное или инструментальное определение характеристик организмов, их

органов, клеток, химический анализ состава и обмена веществ. Для этих целей в

современной биологии применяют как традиционные средства полевых исследований -

от бинокля до глубоководных аппаратов с видеокамерами ночного видения, так и

сложное лабораторное оборудование - микроскопы, в том числе спектральные и

электронные, биохимические анализаторы, радиоактивные метки, ультрацентрифуги,

разнообразную измерительную аппаратуру.

Экспериментальный метод (опыт) предполагает исследования живых

объектов в условиях экстремального действия факторов среды - измененной

температуры, освещенности или влажности, повышенной нагрузки, токсичности или

радиоактивности, измененного режима или места развития (удаление или пересадка

генов, клеток, органов, интродукция животных и растений, космические полеты и

т.п.). Экспериментальный метод позволяет выявить скрытые свойства, потенции,

пределы адаптивных (приспособительных) возможностей живых систем, степень их

гибкости, надежности, изменчивости.

Сравнительный (исторический) метод выявляет эволюционные

преобразования биологических видов и их сообществ. Сопоставляют

анатомическое строение, химический состав, структуру генов и другие признаки у

организмов разного уровня сложности. При этом исследуются не только ныне

живущие организмы, но и давно вымершие, сохранившиеся в виде окаменелых

останков в палеонтологической летописи.

Любой из названных подходов требует количественного учета и математического

описания структур и явлений. Биология все более становится точной наукой, хотя

выявляемые в ней закономерности носят обычно вероятностный характер и

описываются методами вариационной статистики. Это означает, что то или иное

событие не строго детерминировано (предопределено), а ожидается с той или иной

степенью вероятности. На основе выявляемых статистических закономерностей

можно осуществлять математическое моделирование биологических процессов

и прогноз их развития. Например, можно построить модель состояния жизни в

водоеме через энное время при изменении одного, двух или более параметров

(температуры, концентрации солей, наличия хищников и др.). Такие приемы стали

возможны благодаря проникновению в биологию идей и принципов кибернетики -

науки об управлении.

Системный метод , как и кибернетический подход, относится к

категории новых междисциплинарных методов исследования. Живые объекты

рассматриваются как системы, то есть совокупности

элементов с определенными отношениями. С учетом иерархичности живых систем

каждый объект может рассматриваться одновременно как система и как элемент

системы более высокого порядка. Поэтому принципы системной организации

справедливы для всех уровней - от макромолекул до биосферы Земли.

Широкое развитие системного движения в современной науке, в том числе и в

биологии, означает постепенный переход от анализа к синтезу.

Анализ - это дискретный подход, углубление в структуру и функции

отдельных элементов системы - внутри клетки, внутри организма, внутри

экологического сообщества. Синтез означает интегративный подход,

изучение целостных характеристик системы - клетки, организма, биоценоза.

Исследование всегда совершается сначала от общего к частному - анализ, а потом

от частного к общему, но на новом уровне познания этого общего - синтез. С

аналитическим подходом в биологии связаны открытия химической и

микроструктурной организации живых объектов, выяснение видового разнообразия

среди животных, растений, микроорганизмов, выявление генетической

неоднородности организмов внутри популяций и другие внутренние характеристики

систем. Постепенно объем накопленных аналитических данных становился

достаточным для перехода к их синтезу. Так возникли синтетическая теория

эволюции, нейро-гуморальная физиология, современная иммунология,

молекулярно-клеточная биология, новая мегасистематика организмов, основанная на

их комплексной характеристике - от экологии и анатомии до молекулярной

генетики. Решается актуальная задача современного естествознания -

создание целостной биологической картины мира.

Повышение интереса к синтезу в науке свидетельствует о переходе от

эмпирической к теоретической стадии познания. От получения

фактов, через их обобщение начинается выдвижение новых гипотез

, далее обычно следует их повторная эмпирическая проверка (новые

наблюдения, эксперименты, сравнения, моделирования). Эмпирическая проверка

ведет либо к опровержению гипотезы, либо к ее подтверждению с той или иной

степенью вероятности. Высоко достоверные гипотезы становятся законами

, из них слагаются теории. Но и эти законы, теории носят

относительный характер, так как рано или поздно могут быть пересмотрены.

Материал нашего пособия как раз и содержит такие общие теоретические,

концептуальные положения современной биологии, хотя в определенной мере мы

будем приводить и их эмпирические обоснования. Для начала сформулируем эти

положение в общем виде, чтобы яснее были видны конечные цели и пути нашего

экскурса в общую биологию.

СЕГМЕНТ 4. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ

Та или иная естественнонаучная концепция представляет некую

взаимосвязанную группу понятий, гипотез, теорий, объясняющих какое-нибудь

фундаментальное явление или свойство природы. Основные биологические

концепции объясняют феномен и свойства жизни. К настоящему

времени еще не сложилась какая-либо определенная система биологических

концепций. Разные авторы формулируют и комбинируют их по-разному, хотя суть от

этого обычно не страдает. Мы предлагаем свой вариант из пяти концептуальных

обобщений современной биологии.

1. Концепция системной многоуровневой организации жизни: все

живые объекты являются системами разного уровня сложности. Биологические

системы образуют непрерывную иерархию уровней структурно-функциональной

организации.

2. Концепция материальной сущности жизни: жизнь материальна, ее

физико-химическую основу составляет обмен веществ и энергии. В философском

смысле это означает первичность материи и вторичность сознания (материализм).

3. Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни

: живые организмы воспроизводятся на основе собственной (генетической)

информации при взаимодействии с внешней (эпигенетической) информацией.

Результатом этого взаимодействия является индивидуальное развитие организмов

(онтогенез).

4. Концепция саморегуляции живых систем: живые системы

поддерживают относительное постоянство своих внутренних связей и условий

функционирования (гомеостаз) на основе сочетания прямых положительных и

обратных отрицательных связей.

5. Концепция самоорганизации и биологической эволюции: живой мир

возник в результате самоорганизации из неживых химических систем и претерпевает

необратимое историческое развитие (филогенез) на основе наследственной

изменчивости и естественного отбора популяций организмов, наиболее

приспособленных к меняющимся условиям среды.

Предложенная схема не является перечнем биологических дисциплин и в этом

смысле не соответствует традиционному построению учебников по обшей биологии

(наиболее типичный план включает последовательно главы по биохимии и

молекулярной биологии, цитологии, биологии индивидуального развития,

генетике, теории эволюции, экологии). Формулируя концепции, мы использовали

синтетический подход, хотя некоторые из них базируются преимущественно на

одной-двух ключевых дисциплинах. Учащимся предлагается самим, используя

общедоступную учебную литературу и комбинируя информацию из разных глав,

найти дополнительный материал по предложенным концепциям современной

биологии.

ТЕМА 1. КОНЦЕПЦИЯ СИСТЕМНОЙ МНОГОУРОВНЕВОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ

Сегмент 5. Системная организация.

Сегмент 6. Уровни организации живой материи.

Сегмент 7. Молекулярно-генетический уровень.

Сегмент 8. Онтогенетический уровень.

Сегмент 9. Популяционно-видовой уровень.

Сегмент 10. Биогеоценотический уровень.

Заключение по теме 1.

СЕГМЕНТ 5. СИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

В первой половине 20 века была создана общая теория систем.

Основным ее автором является австрийский биолог и философ Людвиг фон Берталанфи

(1901-1972; основные труды - 1931-1968).

Согласно общей теории систем все объекты природы и общества являются

системами. Системы бывают космические, физические, технические,

биологические, социальные, экономические и др. Все многообразие

природных объектов принято делить на микромир - атомы и их

элементарные частицы, макромир - от молекул до материков и

океанов и мегамир - космические объекты и их системные

объединения. Живые системы относятся к макромиру. Что же такое система?

Система - это совокупность элементов, связанных определенными

отношениями и взаимодействующих по определенным законам композиции.

Вся совокупность структурных и функциональных отношений и взаимодействий

составляет организацию системы. Организация системы как правило

иерархична, то есть имеет несколько соподчиненных уровней. Живые объекты

- типичные системы, имеющие структурную и функциональную упорядоченность, то

есть определенную организацию и иерархию.

В категориях философии понятия «элемент» и «система» соотносятся как

часть и целое. Общефилософский закон определяет, что целое больше

суммы его частей. Это означает, что совокупность и взаимодействие

частей (элементов) создает у целого(системы) некоторые новые качества,

отсутствующие у исходных частей (элементов). Такие новые качества, свойства

определяются как эмерджентные свойства системы (в буквальном смысле -

вновь появляющиеся, непредвиденные свойства). В случае с биологическими

системами эти новые качества представляют собой разные проявления жизни

. И как мы увидим далее, сама жизнь - это эмерджентное, качественно новое

свойство, появляющееся на определенном уровне системной организации.

Теоретически системы могут быть открытыми или закрытыми - в зависимости

от того, открыты или закрыты они для обмена с внешней средой веществом,

энергией и информацией. Современное естествознание не находит абсолютно

закрытых систем, хотя степень открытости безусловно варьирует. Таким образом,

системный подход предполагает единство открытой системы с окружающей

средой через посредство полупроницаемой пограничной поверхности

(рис.1). Понятие «пограничной поверхности» очень условно, так как может выражать

совершенно различную по природе форму изоляции. Например, оболочка клетки или

обшивка корабля выполнены из смеси или сплава химических веществ

(белково-липидная пленка, стальные листы), птичья стая или студенческая группа

объединены неуловимыми отношениями взаимопомощи или письменным распоряжением

декана, солнечная система никаких оболочек не имеет, но удерживает свои границы

за счет гравитационного поля.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23


реферат реферат реферат
реферат

НОВОСТИ

реферат
реферат реферат реферат
реферат
Вход
реферат
реферат
© 2000-2013
Рефераты, доклады, курсовые работы, рефераты релиния, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты бесплатно, реферат, рефераты скачать, научные работы, рефераты литература, рефераты кулинария, рефераты медицина, рефераты биология, рефераты социология, большая бибилиотека рефератов, реферат бесплатно, рефераты право, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, сочинения, курсовые, рефераты логистика, дипломы, рефераты менеджемент и многое другое.
Все права защищены.