Sayansi kuu ya kwanza ya kibaolojia ni botania. Anasoma mimea. Botania imegawanywa katika taaluma nyingi ambazo zinaweza pia kuzingatiwa kibaolojia. Algology. Anatomy ya mimea inasoma muundo wa tishu na seli za mimea, pamoja na sheria ambazo tishu hizi hukua. Bryology inasoma bryophytes, dendrology inasoma mimea ya miti. Carpology inasoma mbegu na matunda ya mimea.

Lichenology ni sayansi ya lichens. Mycology ni kuhusu uyoga, mycogeorgaphy ni kuhusu usambazaji wao. Paleobotania ni tawi la botania linalochunguza mabaki ya mimea. Palynology huchunguza nafaka za poleni na mbegu za mimea. Sayansi ya taksonomia ya mimea inahusika na uainishaji wao. Masomo ya Phytopathology magonjwa mbalimbali mimea inayosababishwa na pathogenic na mambo ya mazingira. Floristry inasoma mimea, mkusanyiko wa kihistoria wa mimea katika eneo fulani.

Sayansi ya ethnobotania inachunguza mwingiliano kati ya watu na mimea. Geobotani ni sayansi ya mimea ya Dunia, ya jumuiya za mimea - phytocenoses. Jiografia ya mimea inasoma mifumo ya usambazaji wao. Mofolojia ya mimea ni sayansi ya ruwaza. Fiziolojia ya mimea ni kuhusu shughuli za kazi za viumbe vya mimea.

Zoolojia na microbiolojia

Ichthyology ni sayansi ya samaki, kansa ni ya crustaceans, ketology ni ya cetaceans, conchiology ni ya moluska, myrmecology ni ya mchwa, nematologi ni ya minyoo, oolojia - kuhusu mayai ya wanyama, ornithology - kuhusu ndege. Paleozoology inasoma mabaki ya wanyama, planktology inasoma plankton, primatology inasoma nyani, theriolojia inasoma mamalia na wadudu, protozoology inasoma viumbe vya unicellular. Etholojia inahusika na utafiti.

Tawi kuu la tatu la biolojia ni biolojia. Sayansi hii inasoma viumbe hai visivyoonekana kwa macho: bakteria, archaea, fungi microscopic na mwani, virusi. Sehemu zinajulikana ipasavyo: virology, mycology, bacteriology, nk.

Huainisha na kuelezea viumbe hai, asili ya spishi zao, na mwingiliano wao na kila mmoja na mazingira.

Kama sayansi inayojitegemea, biolojia iliibuka kutoka kwa sayansi ya asili katika karne ya 19, wakati wanasayansi waligundua kwamba viumbe vyote vilivyo hai vina sifa fulani. mali ya jumla na ishara ambazo kwa ujumla si tabia ya asili isiyo hai. Neno "biolojia" liliundwa kwa kujitegemea na waandishi kadhaa: Friedrich Burdach mnamo 1800, Gottfried Reinhold Treviranus mnamo 1802, na Jean Baptiste Lamarck mnamo 1802.

Picha ya kibaolojia ya ulimwengu

Hivi sasa, biolojia ni somo la kawaida katika taasisi za elimu ya sekondari na ya juu duniani kote. Zaidi ya nakala na vitabu milioni moja vya biolojia, dawa, biomedicine na bioengineering huchapishwa kila mwaka.

• Nadharia ya seli ni fundisho la kila kitu kinachohusu seli. Viumbe vyote vilivyo hai vinajumuisha angalau seli moja - kitengo cha msingi cha kimuundo na kazi cha viumbe. Utaratibu wa msingi na kemia ya seli zote katika viumbe vyote vya duniani ni sawa; seli hutoka tu kutoka kwa seli zilizokuwepo ambazo huzaliana kupitia mgawanyiko wa seli. Nadharia ya seli inaelezea muundo wa seli, mgawanyiko wao, mwingiliano na mazingira ya nje, muundo wa mazingira ya ndani na membrane ya seli, utaratibu wa utekelezaji sehemu za mtu binafsi seli na mwingiliano wao na kila mmoja.
• Mageuzi. Kupitia uteuzi asilia na kubadilika kwa maumbile, sifa za urithi za idadi ya watu hubadilika kutoka kizazi hadi kizazi.
• Nadharia ya jeni. Sifa za viumbe hai hupitishwa kutoka kizazi hadi kizazi pamoja na jeni ambazo zimesimbwa katika DNA. Taarifa kuhusu muundo wa viumbe hai, au genotype, hutumiwa na seli kuunda phenotype, sifa zinazoonekana za kimwili au biochemical ya kiumbe. Ingawa phenotype inayoonyeshwa kupitia usemi wa jeni inaweza kuandaa kiumbe kwa maisha katika mazingira yake, habari kuhusu mazingira hairudishwi kwa jeni. Jeni zinaweza kubadilika kwa kukabiliana na athari za mazingira tu kupitia mchakato wa mageuzi.
• Homeostasis. Michakato ya kisaikolojia ambayo inaruhusu mwili kudumisha uthabiti wa mazingira yake ya ndani bila kujali mabadiliko katika mazingira ya nje.
• Nishati. Sifa ya kiumbe chochote kilicho hai ambacho ni muhimu kwa hali yake.

Nadharia ya seli

Mageuzi

Wazo kuu la upangaji katika biolojia ni kwamba maisha hubadilika na kukua kwa wakati kupitia mageuzi, na kwamba aina zote za maisha zinazojulikana Duniani zina asili moja. Hii ilisababisha kufanana kwa vitengo vya msingi na michakato ya maisha iliyotajwa hapo juu. Wazo la mageuzi lilianzishwa katika kamusi ya kisayansi na Jean-Baptiste Lamarck mnamo 1809. Charles Darwin aligundua miaka hamsini baadaye nguvu ya kuendesha gari ni uteuzi wa asili, kama vile uteuzi bandia unavyotumiwa kimakusudi na mwanadamu kuunda aina mpya za wanyama na aina za mimea. Baadaye, mabadiliko ya kinasaba yaliwekwa kama utaratibu wa ziada wa mabadiliko ya mageuzi katika nadharia ya mageuzi ya synthetic.

Nadharia ya jeni

Muundo na kazi za vitu vya kibaolojia hutolewa kutoka kizazi hadi kizazi na jeni, ambazo ni vitengo vya msingi vya urithi. Marekebisho ya kifiziolojia kwa mazingira hayawezi kusimba katika jeni na kurithiwa kwa watoto (ona Lamarckism). Ni vyema kutambua kwamba kila kitu fomu zilizopo Maisha ya kidunia, ikiwa ni pamoja na bakteria, mimea, wanyama na kuvu, yana njia sawa za msingi za kunakili DNA na usanisi wa protini. Kwa mfano, bakteria ambamo DNA ya binadamu huletwa wana uwezo wa kuunganisha protini za binadamu.

Seti ya jeni ya kiumbe au seli inaitwa genotype. Jeni huhifadhiwa kwenye kromosomu moja au zaidi. Chromosome ni safu ndefu ya DNA ambayo inaweza kuwa na jeni nyingi. Ikiwa jeni inatumika, mfuatano wake wa DNA unakiliwa katika mifuatano ya RNA kupitia unukuzi. Kisha ribosomu inaweza kutumia RNA kuunganisha mfuatano wa protini unaolingana na msimbo wa RNA katika mchakato unaoitwa tafsiri. Protini zinaweza kufanya kazi za kichocheo (enzymatic), usafiri, kipokezi, kinga, miundo, na kazi za motor.

Homeostasis

Homeostasis - uwezo mifumo wazi kudhibiti mazingira yake ya ndani ili kudumisha uthabiti wake kupitia aina mbalimbali za ushawishi wa marekebisho unaoelekezwa na taratibu za udhibiti. Viumbe vyote vilivyo hai, vyote vya multicellular na unicellular, vina uwezo wa kudumisha homeostasis. Washa kiwango cha seli, kwa mfano, asidi ya mara kwa mara ya mazingira ya ndani huhifadhiwa (). Katika ngazi ya mwili katika wanyama wenye damu ya joto huhifadhiwa joto la mara kwa mara miili. Kwa kushirikiana na neno mfumo ikolojia, homeostasis inarejelea, haswa, utunzaji wa mimea na mwani wa mkusanyiko wa mara kwa mara wa oksijeni ya anga na dioksidi kaboni duniani.

Nishati

Uhai wa kiumbe chochote hutegemea ugavi wa mara kwa mara wa nishati. Nishati hutolewa kutoka kwa vitu ambavyo hutumika kama chakula na kupitia maalum athari za kemikali hutumika kujenga na kudumisha muundo na utendaji wa seli. Katika mchakato huu, molekuli za chakula hutumiwa kutoa nishati na kuunganisha molekuli za kibaolojia za mwili.

Chanzo kikuu cha nishati kwa viumbe vingi vya nchi kavu ni nishati nyepesi, haswa nishati ya jua, hata hivyo baadhi ya bakteria na archaea hupata nishati kupitia chemosynthesis. Nishati ya nuru hubadilishwa na mimea kuwa nishati ya kemikali (molekuli za kikaboni) kupitia usanisinuru kukiwa na maji na baadhi ya madini. Sehemu ya nishati iliyopokelewa hutumiwa katika kuongeza majani na kudumisha maisha, sehemu nyingine inapotea kwa njia ya joto na bidhaa za taka. Taratibu za jumla Ubadilishaji wa nishati ya kemikali kuwa nishati muhimu kusaidia maisha huitwa kupumua na kimetaboliki.

Viwango vya shirika la maisha

Viumbe hai ni miundo iliyopangwa sana, kwa hiyo katika biolojia kuna idadi ya viwango vya shirika. Katika vyanzo mbalimbali, viwango vingine vimeachwa au kuunganishwa pamoja. Chini ni ngazi kuu za shirika la asili hai tofauti na kila mmoja.

• Masi - kiwango cha mwingiliano kati ya molekuli zinazounda seli na kuamua michakato yake yote.
• Seli - kiwango ambacho seli huzingatiwa kama vitengo vya msingi vya muundo wa vitu vilivyo hai.
• Tissue - kiwango cha makusanyo ya seli zinazofanana katika muundo na kazi zinazounda tishu.
• Organ - kiwango cha viungo vya mtu binafsi vinavyomiliki jengo mwenyewe(mchanganyiko wa aina za tishu) na eneo katika mwili.
• Kiumbe - kiwango cha kiumbe cha mtu binafsi.
• Kiwango cha spishi za idadi ya watu - kiwango cha idadi ya watu inayoundwa na seti ya watu wa spishi sawa.
• Biogeocenotic - kiwango cha mwingiliano wa spishi kati yao wenyewe na kwa mambo mbalimbali mazingira.
• Kiwango cha biosphere ni jumla ya biogeocenoses zote, ikiwa ni pamoja na na kuamua matukio yote ya maisha duniani.

Sayansi ya Biolojia

Sayansi nyingi za kibiolojia ni taaluma na zaidi utaalamu finyu. Kijadi, zimewekwa kulingana na aina za viumbe vilivyosomwa:

• botania huchunguza mimea, mwani, kuvu na viumbe vinavyofanana na fangasi,
• zoolojia - wanyama na waandamanaji,
• microbiolojia - microorganisms na virusi.

• biokemia inasoma msingi wa kemikali wa maisha,
• biofizikia inasoma msingi wa maisha ya maisha,
• biolojia ya molekuli - mwingiliano mgumu kati ya molekuli za kibaolojia,
• biolojia ya seli na cytology - msingi wa ujenzi wa viumbe vingi vya seli, seli,
• histology na anatomy - muundo wa tishu na mwili kutoka viungo vya mtu binafsi na vitambaa,
• fiziolojia - kimwili na kazi za kemikali viungo na tishu,
• etholojia - tabia ya viumbe hai,
• ikolojia - kutegemeana viumbe mbalimbali na mazingira yao,
• genetics - mifumo ya urithi na tofauti,
• biolojia ya maendeleo - ukuaji wa kiumbe katika ontogenesis,
• paleobiolojia na biolojia ya mageuzi - asili na maendeleo ya kihistoria wanyamapori.

Kwenye mipaka na sayansi zinazohusiana huibuka: biomedicine, biofizikia (utafiti wa vitu hai kwa mbinu za kimwili), bayometriki, n.k. Kuhusiana na mahitaji ya kivitendo ya mwanadamu, maeneo kama vile biolojia ya anga, sosholojia, fiziolojia ya kazi, na bionics hutokea.

Taaluma za kibaolojia

Historia ya biolojia

Ingawa wazo la biolojia kama sayansi ya asili tofauti liliibuka katika karne ya 19, taaluma za kibaolojia zilianza mapema katika matibabu na historia ya asili. Kawaida mapokeo yao yanatoka kwa wanasayansi wa kale kama vile Aristotle na Galen kupitia kwa matabibu wa Kiarabu al-Jahiz, ibn-Sina, ibn-Zukhr na ibn-al-Nafiz. Wakati wa Renaissance, mawazo ya kibiolojia huko Ulaya yalibadilishwa na uvumbuzi wa uchapishaji na kuenea kwa kazi zilizochapishwa, maslahi ya utafiti wa majaribio, na ugunduzi wa aina nyingi mpya za wanyama na mimea wakati wa Enzi ya Ugunduzi. Kwa wakati huu, akili bora Andrei Vesalius na William Harvey walifanya kazi, ambao waliweka misingi ya anatomy na fiziolojia ya kisasa. Baadaye kidogo, Linnaeus na Buffon walifanya kazi nzuri ya kuainisha aina za viumbe hai na visukuku. Microscopy ilifungua ulimwengu usiojulikana wa viumbe vidogo kwa uchunguzi, kuweka msingi wa maendeleo ya nadharia ya seli. Ukuzaji wa sayansi ya asili, kwa sababu ya kuibuka kwa falsafa ya mechanistic, ilichangia maendeleo ya historia ya asili.

Kufikia mapema karne ya 19, taaluma fulani za kibiolojia za kisasa, kama vile botania na zoolojia, zilikuwa zimefikia kiwango cha kitaaluma. Lavoisier na wanakemia na wanafizikia wengine walianza kuleta pamoja mawazo juu ya asili hai na isiyo hai. Wanaasili kama vile Alexander Humboldt walisoma mwingiliano wa viumbe na mazingira na utegemezi wake kwa jiografia, kuweka misingi ya biojiografia, ikolojia na etholojia. Katika karne ya 19, maendeleo ya fundisho la mageuzi hatua kwa hatua yalisababisha uelewa wa jukumu la kutoweka na kutofautiana kwa spishi, na nadharia ya seli ilionyesha kwa nuru mpya muundo wa msingi wa vitu vilivyo hai. Yakiunganishwa na data kutoka kwa embryology na paleontology, maendeleo haya yaliruhusu Charles Darwin kuunda nadharia ya jumla ya mageuzi kulingana na uteuzi wa asili. Kufikia mwisho wa karne ya 19, mawazo ya kizazi cha hiari hatimaye yalitoa nafasi kwa nadharia ya wakala wa kuambukiza kama wakala wa magonjwa. Lakini utaratibu wa urithi wa sifa za wazazi bado ulibakia kuwa siri.

Umaarufu wa biolojia

Angalia pia

Umuhimu wa biolojia kwa dawa:

Utafiti wa maumbile umefanya iwezekanavyo kuendeleza mbinu utambuzi wa mapema, matibabu na kuzuia magonjwa ya urithi wa binadamu;

Uteuzi wa microorganisms hufanya iwezekanavyo kupata enzymes, vitamini, homoni muhimu kwa ajili ya matibabu ya idadi ya magonjwa;

Uhandisi wa maumbile inaruhusu uzalishaji wa misombo ya kibiolojia na madawa ya kulevya;

Ufafanuzi wa dhana ya "maisha" katika hatua ya sasa ya sayansi. Tabia kuu za viumbe hai: Ni ngumu sana kutoa ufafanuzi kamili na usio na utata wa dhana ya maisha, kwa kuzingatia aina kubwa ya udhihirisho wake. Ufafanuzi mwingi wa dhana ya maisha, ambao ulitolewa na wanasayansi wengi na wanafikra kwa karne nyingi, walizingatia sifa zinazoongoza ambazo hutofautisha kuishi kutoka kwa wasio hai. Kwa mfano, Aristotle alisema kwamba uhai ni “lishe, ukuzi na kupungua” kwa mwili; A. L. Lavoisier alifafanua maisha kuwa “kazi ya kemikali”; G. R. Treviranus aliamini kwamba maisha ni “usawa thabiti wa michakato yenye tofauti katika uvutano wa nje.” Ni wazi kwamba ufafanuzi huo haukuweza kukidhi wanasayansi, kwa vile hawakuweza (na hawakuweza kutafakari) mali zote za viumbe hai. Kwa kuongezea, uchunguzi unaonyesha kuwa mali ya walio hai sio ya kipekee na ya kipekee, kama ilivyoonekana hapo awali, hupatikana kando kati ya vitu visivyo hai. A.I. Oparin alifafanua maisha kuwa "aina maalum, ngumu sana ya harakati ya mada." Ufafanuzi huu unaonyesha pekee ya ubora wa maisha, ambayo haiwezi kupunguzwa kwa sheria rahisi za kemikali au kimwili. Walakini, katika kesi hii pia ufafanuzi ni tabia ya jumla na haionyeshi uhalisi maalum wa harakati hii.

F. Engels aliandika hivi katika “Dialectics of Nature”: “Uhai ni njia ya kuwepo kwa miili ya protini, jambo muhimu zaidi ambalo ni kubadilishana vitu na nishati na mazingira.”

Kwa matumizi ya vitendo, ufafanuzi huo ambao una mali ya msingi, in lazima asili katika aina zote za maisha. Hapa kuna mmoja wao: maisha ni mfumo wazi wa macromolecular, ambayo ina sifa ya shirika la hali ya juu, uwezo wa kujizalisha yenyewe, uhifadhi wa kibinafsi na udhibiti wa kibinafsi, kimetaboliki, na mtiririko mzuri wa nishati. Kwa ufafanuzi huu, maisha ni msingi wa utaratibu unaoenea kupitia ulimwengu usio na mpangilio.

Maisha yapo katika mfumo wa mifumo iliyo wazi. Hii ina maana kwamba aina yoyote ya maisha haifungi tu yenyewe, lakini daima hubadilishana jambo, nishati na habari na mazingira.

2. Viwango vilivyoamuliwa na mageuzi vya shirika la maisha: Kuna viwango kama hivyo vya shirika la vitu hai - viwango vya shirika la kibaolojia: Masi, seli, tishu, chombo, kiumbe, idadi ya watu na mfumo wa ikolojia.

Kiwango cha molekuli ya shirika- hii ni kiwango cha utendaji wa macromolecules ya kibiolojia - biopolymers: asidi nucleic, protini, polysaccharides, lipids, steroids. Michakato muhimu zaidi ya maisha huanza kutoka ngazi hii: kimetaboliki, uongofu wa nishati, uhamisho wa habari za urithi. Kiwango hiki kinasomwa: biochemistry, genetics ya molekuli, biolojia ya molekuli, genetics, biofizikia.

Kiwango cha rununu- hii ni kiwango cha seli (seli za bakteria, cyanobacteria, wanyama wa unicellular na mwani, fungi ya unicellular, seli za viumbe vingi). Seli ni kitengo cha kimuundo cha viumbe hai, kitengo cha kazi, kitengo cha maendeleo. Kiwango hiki kinachunguzwa na cytology, cytochemistry, cytogenetics, na microbiology.

Ngazi ya tishu ya shirika- hii ni kiwango ambacho muundo na utendaji wa tishu hujifunza. Kiwango hiki kinachunguzwa na histology na histochemistry.

Kiwango cha shirika- Hii ni kiwango cha viungo vya viumbe vingi vya seli. Anatomia, fiziolojia, na embryology husoma kiwango hiki.

Kiwango cha kikaboni cha shirika- hii ni kiwango cha viumbe vya unicellular, ukoloni na multicellular. Umuhimu wa kiwango cha kiumbe ni kwamba katika kiwango hiki uainishaji na utekelezaji wa habari za urithi hufanyika, malezi ya sifa asili kwa watu wa spishi fulani. Kiwango hiki kinachunguzwa na mofolojia (anatomia na embryology), fiziolojia, jenetiki, na paleontolojia.

Kiwango cha idadi ya watu- hii ni kiwango cha aggregates ya watu binafsi - idadi ya watu na aina. Kiwango hiki kinachunguzwa na utaratibu, taksonomia, ikolojia, biojiografia, na jenetiki ya idadi ya watu. Katika kiwango hiki, sifa za maumbile na kiikolojia za idadi ya watu, sababu za msingi za mageuzi na ushawishi wao kwenye bwawa la jeni (microevolution), na shida ya uhifadhi wa spishi husomwa.

Kiwango cha biogeocenotic cha shirika la maisha - inawakilishwa na anuwai ya biogeocenoses asili na kitamaduni katika mazingira yote ya kuishi . Vipengele- Idadi ya watu aina mbalimbali; Sababu za mazingira ; Utando wa chakula, mtiririko wa maada na nishati ; Michakato ya msingi; Mzunguko wa biokemikali wa dutu na mtiririko wa nishati ambayo inasaidia maisha ; Usawa wa maji kati ya viumbe hai na mazingira ya abiotic (homeostasis) ; Kutoa viumbe hai na hali ya maisha na rasilimali (chakula na malazi Sayansi kufanya utafiti katika ngazi hii: Biogeografia, Biogeocenology Ikolojia).

Kiwango cha biosphere ya shirika la maisha

Inawakilishwa na aina ya juu zaidi ya kimataifa ya shirika la mifumo ya kibaolojia - biolojia. Vipengele - Biogeocenoses; Athari ya anthropogenic; Michakato ya msingi; Mwingiliano hai wa vitu hai na visivyo hai vya sayari; Mzunguko wa kibayolojia wa kimataifa wa suala na nishati;

Ushiriki hai wa biogeochemical wa mwanadamu katika michakato yote ya biolojia, shughuli zake za kiuchumi na kitamaduni.

Sayansi zinazofanya utafiti katika ngazi hii: Ikolojia; Ikolojia ya kimataifa; Ikolojia ya nafasi; Ikolojia ya kijamii.

Biolojia (kutoka Maneno ya Kigirikiβίος - maisha na λόγος - sayansi) - seti ya sayansi kuhusu asili hai. Biolojia inasoma udhihirisho wote wa maisha, muundo na kazi za viumbe hai na jamii zao, usambazaji, asili na maendeleo ya viumbe hai, uhusiano wao na kila mmoja na asili isiyo hai.

Tabia ya asili hai viwango tofauti shirika la miundo yake, kati ya ambayo kuna subordination tata. Viumbe vyote vilivyo hai, pamoja na mazingira, huunda biosphere, ambayo inajumuisha biogeocenoses. Hizi, kwa upande wake, ni pamoja na biocenoses inayojumuisha idadi ya watu. Idadi ya watu imeundwa na watu binafsi. Watu binafsi wa viumbe vingi vya seli hujumuisha viungo na tishu zilizoundwa seli tofauti. Kila ngazi ya shirika la maisha ina mifumo yake mwenyewe. Maisha katika kila ngazi husomwa na matawi yanayolingana ya biolojia ya kisasa.

Kusoma wanyamapori, wanabiolojia hutumia mbinu mbalimbali: uchunguzi unaokuwezesha kuelezea jambo fulani; kulinganisha, ambayo inafanya uwezekano wa kuanzisha mifumo ya kawaida kwa matukio tofauti katika asili hai; jaribio, au jaribio, wakati mtafiti mwenyewe anaunda hali ambayo husaidia kutambua sifa fulani za vitu vya kibiolojia. Njia ya kihistoria inaruhusu, kwa msingi wa data kuhusu ulimwengu wa kisasa wa kikaboni na zamani zake, kuelewa michakato ya maendeleo ya asili hai. Mbali na njia hizi za msingi, wengine wengi hutumiwa.

Daktari wa Kirumi na mtaalamu wa asili Claudius Galen.



Mwanasayansi wa Renaissance, anatomist na daktari wa upasuaji Andreas Vesalius.



Daktari wa Kiingereza na mwanasayansi William Harvey anazungumza juu ya majaribio yake juu ya mzunguko wa damu kwa mfalme wa Kiingereza Charles I.



Darubini ya Robert Hooke (miaka ya 60 ya karne ya 17).



Hivi ndivyo sehemu za cork zilionekana chini ya darubini ya R. Hooke. Hii ilikuwa picha ya kwanza ya seli.



Michoro seli za mimea, iliyofanywa na mwanabiolojia Mholanzi wa karne ya 17. Anthony van Leeuwenhoek.

Biolojia ina asili yake katika nyakati za kale. Maelezo ya wanyama na mimea, habari juu ya anatomy na fiziolojia ya wanadamu na wanyama ilikuwa muhimu kwa shughuli za vitendo ya watu. Baadhi ya majaribio ya kwanza ya kuelewa na kupanga matukio ya maisha, kujumlisha maarifa na mawazo ya kibaolojia yaliyokusanywa yalifanywa na wanasayansi wa kale wa Kigiriki na baadaye wa Kirumi na madaktari Hippocrates, Aristotle, Galen na wengine. Maoni haya, yaliyotengenezwa na wanasayansi wa Renaissance, yaliweka msingi wa botania na zoolojia ya kisasa, anatomia na fiziolojia, na sayansi zingine za kibiolojia.

Katika karne za XVI-XVII. V utafiti wa kisayansi Pamoja na uchunguzi na maelezo, majaribio yalianza kutumika sana. Kwa wakati huu, anatomy inapata mafanikio mazuri. Katika kazi za wanasayansi maarufu wa karne ya 16. A. Vesalius na M. Servetus waliweka misingi ya mawazo kuhusu muundo mfumo wa mzunguko wanyama. Hii ilifungua njia kwa ugunduzi mkubwa wa karne ya 17. - fundisho la mzunguko wa damu iliyoundwa na Mwingereza W. Harvey (1628). Miongo michache baadaye, Mitaliano M. Malpighi aligundua capillaries kwa kutumia darubini, ambayo ilifanya iwezekane kuelewa njia ya damu kutoka kwa mishipa hadi mishipa.

Uundaji wa darubini ulipanua uwezekano wa kusoma viumbe hai. Uvumbuzi ulifuata mmoja baada ya mwingine. Mwanafizikia wa Kiingereza R. Hooke anagundua muundo wa seli mimea, na Mholanzi A. Leeuwenhoek - wanyama wenye seli moja na microorganisms.

Katika karne ya 18 Maarifa mengi juu ya maumbile hai tayari yamekusanywa. Kuna haja ya kuainisha viumbe hai vyote na kuwaleta katika mfumo. Kwa wakati huu, misingi ya sayansi ya taxonomy iliwekwa. Mafanikio muhimu zaidi katika eneo hili yalikuwa "Mfumo wa Hali" na mwanasayansi wa Kiswidi C. Linnaeus (1735).

Fizikia, sayansi ya kazi muhimu za viumbe, mifumo yao binafsi, viungo na tishu, na taratibu zinazotokea katika mwili, zilipata maendeleo zaidi.

Mwingereza J. Priestley alionyesha katika majaribio juu ya mimea kwamba hutoa oksijeni (1771-1778). Baadaye, mwanasayansi wa Uswisi J. Senebier aligundua kwamba mimea chini ya ushawishi mwanga wa jua kunyonya dioksidi kaboni na kutoa oksijeni (1782). Hizi zilikuwa hatua za kwanza kuelekea kusoma jukumu kuu la mimea katika mabadiliko ya vitu na nishati katika ulimwengu wa ulimwengu, hatua ya kwanza katika sayansi mpya - fiziolojia ya mmea.

A. Lavoisier na wanasayansi wengine wa Kifaransa waligundua jukumu la oksijeni katika kupumua kwa wanyama na uundaji wa joto la wanyama (1787-1790). Mwishoni mwa karne ya 18. Mwanafizikia wa Kiitaliano L. Galvani aligundua "umeme wa wanyama," ambayo baadaye ilisababisha maendeleo ya electrophysiology. Wakati huo huo, mwanabiolojia wa Kiitaliano L. Spallanzani alifanya majaribio sahihi ambayo yalipinga uwezekano wa kizazi cha moja kwa moja cha viumbe.

Katika karne ya 19 Kuhusiana na maendeleo ya fizikia na kemia, mbinu mpya za utafiti zinapenya biolojia. Nyenzo tajiri zaidi za kusoma asili zilitolewa na safari za ardhini na baharini kwa maeneo ambayo hayakuweza kufikiwa hapo awali ya Dunia. Yote hii ilisababisha kuundwa kwa sayansi nyingi maalum za kibiolojia.

Mwanzoni mwa karne, paleontolojia iliibuka, uchunguzi wa mabaki ya wanyama na mimea - ushahidi wa mabadiliko mfululizo - mageuzi ya aina za maisha katika historia ya Dunia. Mwanzilishi wake alikuwa mwanasayansi wa Kifaransa J. Cuvier.

Embryology, sayansi ya ukuaji wa kiinitete cha kiumbe, imepata maendeleo makubwa. Nyuma katika karne ya 17. W. Harvey alitunga msimamo huu: “Kila kitu kinachoishi hutoka kwenye yai.” Walakini, tu katika karne ya 19. Embryology ikawa sayansi huru. Sifa maalum ya hii ni ya mwanasayansi wa asili K. M. Baer, ​​ambaye aligundua yai la mamalia na kugundua umoja wa mpango wa kimuundo wa kiinitete cha wanyama wa tabaka tofauti.

Kama matokeo ya mafanikio ya sayansi ya kibaolojia katika nusu ya kwanza ya karne ya 19. Wazo la ujamaa wa viumbe hai na asili yao wakati wa mageuzi lilienea. Dhana ya kwanza ya jumla ya mageuzi - asili ya spishi za wanyama na mimea kama matokeo ya mabadiliko yao ya taratibu kutoka kizazi hadi kizazi - ilipendekezwa na J. B. Lamarck.

Tukio kubwa la kisayansi la karne hii lilikuwa fundisho la mageuzi la Charles Darwin (1859). Nadharia ya Darwin ilikuwa na ushawishi mkubwa juu ya maendeleo zaidi ya biolojia. Ugunduzi mpya unafanywa ambao unathibitisha usahihi wa Darwin katika paleontolojia (V. O. Kovalevsky), katika embryology (A. O. Kovalevsky), katika zoolojia, botania, cytology, na fiziolojia. Upanuzi wa nadharia ya mageuzi kwa mawazo kuhusu asili ya binadamu ulisababisha kuundwa kwa tawi jipya la biolojia - anthropolojia. Kulingana na nadharia ya mageuzi, wanasayansi wa Ujerumani F. Müller na E. Haeckel walitunga sheria ya biogenetic.

Mafanikio mengine bora ya biolojia ya karne ya 19. - uumbaji na mwanasayansi wa Ujerumani T. Schwann wa nadharia ya seli, ambayo ilithibitisha kuwa viumbe vyote vilivyo hai vinajumuisha seli. Kwa hivyo, kawaida ya sio tu macroscopic (anatomical), lakini pia muundo wa microscopic wa viumbe hai ulianzishwa. Hivi ndivyo sayansi nyingine ya kibaolojia iliibuka - cytology (sayansi ya seli) na, kama matokeo, utafiti wa muundo wa tishu na viungo - histolojia.

Kutokana na uvumbuzi wa mwanasayansi wa Kifaransa L. Pasteur (vijidudu husababisha fermentation ya pombe na kusababisha magonjwa mengi), microbiolojia ikawa nidhamu ya kibiolojia ya kujitegemea. Kazi ya Pasteur hatimaye ilikanusha wazo la kizazi cha hiari cha viumbe. Utafiti wa asili ya vijiumbe vya kipindupindu cha ndege na kichaa cha mbwa cha mamalia ulisababisha Pasteur kuunda elimu ya kinga kama sayansi huru ya kibaolojia. Mchango mkubwa katika maendeleo yake ulitolewa na marehemu XIX V. Mwanasayansi wa Urusi I. I. Mechnikov.

Katika nusu ya pili ya karne ya 19. wanasayansi wengi walijaribu kusuluhisha kitendawili cha urithi na kufichua utaratibu wake. Lakini ni G. Mendel pekee aliyeweza kuanzisha kwa majaribio sheria za urithi (1865). Hivi ndivyo misingi ya genetics ilivyowekwa, ambayo ikawa sayansi huru tayari katika karne ya 20.

Mwishoni mwa karne ya 19. Hatua kubwa zimepigwa katika biokemia. Daktari wa Uswisi F. Miescher aligundua asidi nucleic (1869), ambayo, kama ilivyoanzishwa baadaye, hufanya kazi za kuhifadhi na kusambaza habari za maumbile. Mwanzoni mwa karne ya 20. iligundulika kuwa protini zinajumuisha asidi ya amino iliyounganishwa kwa kila mmoja, kama mwanasayansi wa Ujerumani E. Fischer alionyesha, kwa vifungo vya peptidi.

Fiziolojia katika karne ya 19. yanaendelea kuwa nchi mbalimbali amani. Hasa muhimu zilikuwa kazi za mwanafiziolojia wa Ufaransa C. Bernard, ambaye aliunda fundisho la uthabiti wa mazingira ya ndani ya mwili - homeostasis. Nchini Ujerumani, maendeleo ya physiolojia yanahusishwa na majina ya I. Müller, G. Helmholtz, E. Dubois-Reymond. Helmholtz aliendeleza fiziolojia ya viungo vya hisia, Dubois-Reymond akawa mwanzilishi wa utafiti wa matukio ya umeme katika michakato ya kisaikolojia. Mchango bora katika maendeleo ya fiziolojia mwishoni mwa 19 - mapema karne ya 20. imechangiwa na wanasayansi wa Kirusi: I. M. Sechenov, N. E. Vvedensky, I. P. Pavlov, K. A. Timiryazev.

Jenetiki iliibuka kama sayansi huru ya kibaolojia ambayo inasoma urithi na utofauti wa viumbe hai. Pia ilifuata kutoka kwa kazi za Mendel kwamba kulikuwa na vitengo vya nyenzo vya urithi, baadaye huitwa jeni. Ugunduzi huu wa Mendel ulithaminiwa tu mwanzoni mwa karne ya 20. kama matokeo ya utafiti wa H. De Vries huko Holland, E. Chermak huko Austria, K. Correns huko Ujerumani. Mwanasayansi wa Marekani T. Morgan, akichunguza chromosomes kubwa ya kuruka kwa Drosophila, alifikia hitimisho kwamba jeni ziko katika nuclei za seli, katika chromosomes. Yeye na wanasayansi wengine walitengeneza nadharia ya kromosomu ya urithi. Kwa hiyo, maumbile yaliunganishwa kwa kiasi kikubwa na cytology (cytogenetics) na ikawa wazi maana ya kibiolojia mitosis na meiosis.

Tangu mwanzo wa karne yetu ilianza maendeleo ya haraka utafiti wa biochemical katika nchi nyingi za dunia. Tahadhari kuu ililipwa kwa njia za mabadiliko ya vitu na nishati katika michakato ya intracellular. Ilibainika kuwa taratibu hizi ni, kimsingi, sawa katika viumbe vyote vilivyo hai - kutoka kwa bakteria hadi kwa wanadamu. Adenosine triphosphoric acid (ATP) iligeuka kuwa mpatanishi wa ulimwengu wote katika mabadiliko ya nishati katika seli. Mwanasayansi wa Soviet V.A. Engelhardt aligundua mchakato wa malezi ya ATP wakati seli huchukua oksijeni. Ugunduzi na utafiti wa vitamini, homoni, na uanzishwaji wa utungaji na muundo wa vipengele vyote vya kemikali vya seli vimeleta biokemi kwenye mojawapo ya maeneo ya kuongoza kati ya sayansi ya kibiolojia.

Mwanzoni mwa karne ya 19 na 20. Profesa wa Chuo Kikuu cha Moscow A. A. Kolli aliuliza swali la utaratibu wa molekuli uhamisho wa sifa kwa urithi. Jibu la swali lilitolewa mnamo 1927 na mwanasayansi wa Soviet N.K.

Kanuni ya coding ya matrix ilitengenezwa na mwanasayansi wa Soviet N.V. Timofeev-Resovsky na mwanasayansi wa Marekani M. Delbrück.

Mnamo 1953, Mmarekani J. Watson na Mwingereza F. Crick walitumia kanuni hii katika uchanganuzi wao. muundo wa molekuli Na kazi za kibiolojia asidi ya deoksiribonucleic (DNA). Kwa hivyo, kwa msingi wa biokemia, genetics na biofizikia, sayansi huru iliibuka - biolojia ya Masi.

Mnamo 1919, Taasisi ya kwanza ya ulimwengu ya Biofizikia ilianzishwa huko Moscow. Sayansi hii inachunguza njia za kimwili za mabadiliko ya nishati na habari ndani mifumo ya kibiolojia. Tatizo kubwa katika biofizikia ni kufafanua jukumu la ayoni mbalimbali katika maisha ya seli. Mwanasayansi wa Marekani J. Loeb na watafiti wa Soviet N.K. Masomo haya yalisababisha kuanzishwa kwa jukumu maalum la utando wa kibiolojia. Usambazaji usio na usawa wa ioni za sodiamu na potasiamu kwenye pande zote za utando wa seli, kama inavyoonyeshwa na wanasayansi wa Kiingereza A. L. Hodgkin, J. Eckle na A. F. Huxley, ndiyo msingi wa uenezi wa msukumo wa neva.

Mafanikio makubwa yamepatikana na sayansi inayosoma maendeleo ya mtu binafsi viumbe - Ontogenesis. Hasa, mbinu za parthenogenesis ya bandia zilitengenezwa.

Katika nusu ya kwanza ya karne ya 20. Mwanasayansi wa Soviet V.I. Vernadsky aliunda fundisho la ulimwengu wa ulimwengu. Wakati huo huo, V.N. Sukachev aliweka misingi ya maoni juu ya biogeocenoses.

Utafiti wa mwingiliano wa watu binafsi na jamii zao na mazingira ulisababisha malezi ya ikolojia - sayansi ya mifumo ya uhusiano kati ya viumbe na mazingira yao (neno "ikolojia" lilipendekezwa mnamo 1866 na mwanasayansi wa Ujerumani E. Haeckel) .

Ethology, ambayo inasoma tabia ya wanyama, imekuwa sayansi huru ya kibaolojia.

Katika karne ya 20 Nadharia hiyo iliendelezwa zaidi mageuzi ya kibiolojia. Shukrani kwa maendeleo ya paleontolojia na anatomy ya kulinganisha chimbuko la vikundi vingi vikubwa vimefafanuliwa ulimwengu wa kikaboni, mifumo ya morphological ya mageuzi ilifunuliwa (mwanasayansi wa Soviet A. N. Severtsov). Thamani kubwa kwa ajili ya maendeleo ya nadharia ya mageuzi kulikuwa na awali ya genetics na Darwinism (kazi ya mwanasayansi wa Soviet S. S. Chetverikov, wanasayansi wa Kiingereza S. Wright, R. Fisher, J. B. S. Haldane), ambayo ilisababisha kuundwa kwa mafundisho ya kisasa ya mageuzi. Kazi za wanasayansi wa Marekani F. G. Dobzhansky, E. Mayr, J. G. Simpson, Mwingereza J. Huxley, wanasayansi wa Soviet I. I. Shmalhausen, N. V. Timofeev-Resovsky, na mwanasayansi wa Ujerumani B. Rensch wamejitolea kwake.

Fiziolojia ya mimea imepata maendeleo katika kuelewa asili ya usanisinuru, kusoma rangi zinazohusika ndani yake, na zaidi ya yote klorofili.

Kwa kuingia kwa mwanadamu kwenye anga ya nje, sayansi mpya- biolojia ya nafasi. Kazi yake kuu ni msaada wa maisha ya watu katika hali ya ndege ya anga, uundaji wa biocenoses bandia zilizofungwa. vyombo vya anga na vituo, tafuta udhihirisho unaowezekana maisha kwenye sayari nyingine, pamoja na hali zinazofaa kwa kuwepo kwake.

Katika miaka ya 70 tawi jipya la biolojia ya molekuli limetokea - uhandisi wa maumbile, kazi ambayo ni urekebishaji hai na unaolengwa wa jeni za viumbe hai, muundo wao, i.e. udhibiti wa urithi. Kama matokeo ya kazi hizi ikawa utangulizi unaowezekana jeni zilizochukuliwa kutoka kwa kiumbe kimoja au hata kuunganishwa kwa njia ya bandia ndani ya seli za viumbe vingine (kwa mfano, kuanzisha jeni inayosimba usanisi wa insulini kwa wanyama ndani ya seli za bakteria). Mchanganyiko wa seli uliwezekana aina tofauti - uhandisi wa seli. Mbinu zimetengenezwa ambazo zinawezesha kukua viumbe kutoka kwa seli na tishu za kibinafsi (angalia Utamaduni wa Kiini na Tishu). Hii inafungua matarajio makubwa ya utoaji wa nakala - clones za watu muhimu.

Mafanikio haya yote ni muhimu sana kwa vitendo - yakawa msingi wa tawi jipya la uzalishaji - bioteknolojia. Biosynthesis ya madawa ya kulevya, homoni, vitamini, antibiotics tayari inafanywa ndani kiwango cha viwanda. Na katika siku zijazo, kwa njia hii tutaweza kupata sehemu kuu za chakula - wanga, protini, lipids. Matumizi nguvu ya jua kulingana na kanuni ya photosynthesis ya mimea katika mifumo ya bioengineered kutatua tatizo la kutoa nishati kwa mahitaji ya msingi ya watu.

Umuhimu wa biolojia leo umeongezeka kwa kiasi kikubwa kuhusiana na tatizo la kuhifadhi biosphere kutokana na maendeleo ya haraka ya viwanda, kilimo, na ukuaji wa idadi ya watu duniani. Mwelekeo muhimu wa vitendo wa utafiti wa kibaolojia umeibuka - utafiti wa mazingira ya binadamu kwa maana pana na shirika kwa msingi huu wa mbinu za busara za kufanya. Uchumi wa Taifa, uhifadhi wa asili.

Umuhimu mwingine muhimu wa vitendo wa utafiti wa kibiolojia ni matumizi yake katika dawa. Ilikuwa ni mafanikio na uvumbuzi katika biolojia ambayo iliamua kiwango cha kisasa cha sayansi ya matibabu. Maendeleo zaidi katika dawa pia yanahusishwa nao. Utasoma kuhusu kazi nyingi za biolojia zinazohusiana na afya ya binadamu katika ensaiklopidia yetu (tazama Kinga, Bacteriophage, Heredity, nk).

Biolojia inazidi kuwa halisi siku hizi. nguvu ya uzalishaji. Kwa kiwango cha utafiti wa kibiolojia mtu anaweza kuhukumu nyenzo na maendeleo ya kiufundi ya jamii.

Mkusanyiko wa maarifa katika mpya na maeneo ya classical biolojia inawezeshwa na matumizi ya mbinu na ala mpya, kwa mfano ujio wa hadubini ya elektroni.

Kuna ongezeko la idadi ya taasisi za utafiti wa kibiolojia, vituo vya kibaolojia, pamoja na hifadhi za asili na mbuga za kitaifa zinazocheza. jukumu muhimu kama "maabara ya asili".

Idadi kubwa ya wanabiolojia wa utaalam mbalimbali wanafunzwa kwa kiwango cha juu taasisi za elimu(Angalia Elimu ya Biolojia). Wengi wenu katika siku zijazo watajiunga na timu kubwa ya wataalam ambao wanakabiliwa na kazi ya kutatua matatizo muhimu ya kibiolojia.