Istoria Developmental Biology. Dezvoltarea biologiei moderne

În primele zile ale vieții, copilul încearcă să cunoască lumea din jurul lui. Cu cât devine mai în vârstă, cu atât mai interesantă și mai fascinantă devine realitatea. Lumea se schimbă cu el. Deci toată omenirea în dezvoltarea ei nu se oprește. Toate descoperirile noi ne surprind. Ceea ce a fost imposibil ieri a devenit astăzi rutină. O contribuție uriașă la progresul științific și tehnologic modern este realizată de știința biologiei. Ea studiază toate aspectele vieții, explorează etapele de origine și dezvoltarea organismelor vii. Este demn de remarcat faptul că această știință a fost separată într-o ramură separată abia în secolul al XIX-lea, deși omenirea a acumulat cunoștințe despre lumea înconjurătoare pe parcursul întregii sale dezvoltări. Istoria dezvoltării biologiei este foarte interesantă și distractivă. Mulți oameni pot avea o întrebare: de ce ar trebui să studiem această știință? Se pare că permiteți oamenilor de știință să o facă. Cum va ajuta această disciplină un om obișnuit? Dar, la urma urmei, fără cunoașterea elementară a fiziologiei și anatomiei umane, este imposibil, de exemplu, să recuperăm chiar și de la o răceală comună. Această știință este capabilă să ofere răspunsuri la cele mai dificile întrebări. Principalul lucru pe care biologia îl poate lumina este dezvoltarea vieții pe Pământ.

Știință în zilele antichității

Biologia modernă își are rădăcinile în antichitate. Este strâns legată de dezvoltarea civilizațiilor în epoca antichității din spațiul mediteranean. Primele descoperiri din acest domeniu au fost făcute de figuri remarcabile precum Hipocrate, Aristotel, Theophrastus și altele. Contribuția oamenilor de știință la dezvoltarea biologiei este neprețuită. Să ne ocupăm mai mult de fiecare dintre ele. Medicul grec vechi Hippocrates (460 - aproximativ 370 î.Hr.) a dat prima descriere detaliată a structurii corpului uman și a animalelor. El a subliniat cum factorii de mediu și ereditatea pot influența dezvoltarea anumitor boli. Cercetătorii moderni numesc Hippocrates fondatorul medicinei. Un important filosof grec Aristotel (384-322 î.Hr.) împarte lumea din jur în patru regate: lumea oamenilor și animalelor, lumea plantelor, lumea neînsuflețită (terestră), lumea apei și a aerului. El a făcut o mulțime de descrieri ale animalelor, inițiind astfel sistematica. Mâna lui face parte din patru tratate biologice, care conțin toate informațiile cunoscute la vremea respectivă despre animale. În acest caz, omul de știință a dat nu numai o descriere externă a reprezentanților acestui regat, ci și o reflectare asupra originii și reproducerii lor. El a fost primul care a descris nașterea viu a rechinilor și prezența unui aparat de mestecat special în urchini de mare, numit astăzi "lanterna aristoteliană". Oamenii de știință moderni apreciază realizările gânditorului antic și cred că Aristotel este fondatorul zoologiei. Filosoful grec vechi Theophrastus (370 - aproximativ 280 î.Hr.) a studiat lumea plantelor. El a descris mai mult de 500 de reprezentanți ai acestui regat. El a introdus multe termeni botanici, cum ar fi "fructul", "pericarpul", "nucleul" și așa mai departe. Oamenii de știință Theophrastus consideră fondatorul botaniei moderne.

De asemenea, merită remarcate lucrările în dezvoltarea biologiei unor oameni de știință antice romani, cum ar fi Guy Pliny cel Bătrân (22-79) și Claudius Galen (131 de ani - aproximativ 200). Naturalistul Pliny cel Bătrân a scris o enciclopedie intitulată "Istoria naturală", care conținea toate informațiile cunoscute la vremea respectivă despre organismele vii. Până în Evul Mediu, lucrarea sa, numărând 37 de volume, a fost singura sursă completă de cunoștințe despre natură. Dr. Claudius Galen, medic, chirurg și filozof de vremuri, a contribuit cu mult la noțiunea și dezvoltarea unor astfel de științe, cum ar fi anatomia, farmacologia, fiziologia, neurologia etc. În studiile sale, el a folosit pe scară largă autopsiile mamiferelor. El a fost primul care a descris și a comparat anatomia unui om și a unei maimuțe. Scopul său principal a fost studierea sistemului nervos central și periferic. Recunoașterea serviciilor sale de către colegi este indicată de faptul că lucrarea sa privind anatomia bazată pe deschiderea cadavrelor de porci și maimuțe a fost folosită până în 1543, până la apariția lucrării lui Andreas Vesalius "Despre structura corpului uman". Studenții instituțiilor medicale au studiat lucrările lui Galen până în secolul al XIX-lea. Și teoria lui că creierul controlează mișcările cu ajutorul sistemului nervos este încă relevant astăzi. Este mai bine să înțelegem cum apariția și studiul acestei științe au avut loc de-a lungul istoriei, tabelul "Dezvoltarea biologiei" ne va ajuta. Principalii săi fondatori sunt reprezentați aici.

Medieval Medicine

Contribuția oamenilor de știință la dezvoltarea biologiei în aceste vremuri este imensă. Cunoașterea figurilor antice grecești și romane a inclus în practica lor mulți medici din Evul Mediu. A fost medicament care sa dezvoltat la acel moment. O parte considerabilă a teritoriului Imperiului Roman în această perioadă a fost cucerită de arabi. De aceea, lucrările lui Aristotel și a multor alți învățați antice au ajuns la noi în arabă. Ce a marcat această eră în ceea ce privește dezvoltarea biologiei? Acesta a fost timpul așa-numitei ere de aur a islamului. Aici merită remarcată operele unui om de știință precum Al-Jahiz, care a exprimat pentru prima dată o opinie despre lanțurile alimentare și despre evoluție. El este și fondatorul determinismului geografic - știința influenței condițiilor naturale asupra formării caracterului și spiritului național. Iar autorul kurd Ahmad ibn Daoud ad-Dinavari a făcut mult pentru dezvoltarea botanică arabă. El a făcut o descriere a mai mult de 637 specii de plante diferite. Un mare interes în lumea florei a fost cauzat de tendința în medicină de a trata medicamentele pe bază de plante. Medicul din Persia - Muhammad ibn Zakariya ar-Razi - a ajuns la o înălțime mare în medicină. El a respins experimental teoria dominantă a lui Galen despre "cele patru sucuri de viață". Avicenna a creat una dintre cele mai valoroase cărți despre medicină numită "Canonul științelor medicale", care a fost un manual pentru cercetătorii europeni până în secolul al XVII-lea. Merită să recunoaștem că în Evul Mediu, câțiva oameni de știință au obținut faima. Aceasta era epoca teologiei și filozofiei. Medicina științifică a scăzut apoi. Această stare de lucruri a fost observată până la începutul Renașterii. Apoi, vor fi descrise etapele de dezvoltare a biologiei în acest interval de timp.

Biologie în Renaștere

În secolul al XVI-lea, interesul în fiziologia și istoria naturală intensificat în Europa. Anatomistii practicat disecarea corpurilor omenești după moarte. În 1543 a publicat o carte numită Vesalius' Pe structura corpului uman ". Istoria biologie de dezvoltare este de a face o nouă rundă. Tratamentul de plante medicinale au fost frecvente in medicina. Acest lucru nu ar putea afecta însă interesul tot mai mare în flora mondială. Fuchs și Otto Brunfels în scrierile sale a pus bazele pentru plante pe scară largă descrise. Chiar și artiști ai vremii au fost interesați în structura organelor de animale și oameni. Ei au pictat imaginile lor, lucrând cot la cot cu naturalisti. Leonardo da Vinci și Albrecht Dürer, în procesul de a crea capodoperele sale încercat să obțină o descriere detaliată a anatomiei organismelor vii. Prima dintre acestea, de altfel, de multe ori uitam zborul păsărilor, a declarat de multe plante, schimb de informații cu privire la structura corpului uman. Nici o contribuție mai puțin semnificativă la știința acelei epoci au făcut și astfel de oameni de știință ca alchimiști, enciclopedică, doctori. Un exemplu în acest sens sunt lucrările lui Paracelsus. Astfel, este clar că dezvoltarea biologiei a fost extrem de inegală în perioada de pre-darwinistă.

al XVII-lea

Cea mai importantă constatare a acestui timp - aceasta este a doua deschidere a circulației pulmonare, care a dat un nou impuls pentru dezvoltarea de anatomie și apariția doctrinei microorganismelor. Apoi, au fost efectuate primele studii microbiologice. Pentru prima dată a fost o descriere a celulelor de plante, care pot fi considerate doar la microscop. Acest dispozitiv, de altfel, a fost inventat de John Lippersgeem și Zahariem Yansenom în 1590 în Olanda. Aparatul este întotdeauna îmbunătățit. Și în curând artizan Antoni Van Leeuwenhoek, a fost interesat de microscoape, au putut vedea și schița celulele roșii din sânge, spermă umană, precum și o serie de organisme vii foarte mici (bacterii, ciliate, și așa mai departe). Dezvoltarea biologiei ca știință în acest moment se duce la un nivel cu totul nou. S-au făcut în domeniul de fiziologie și anatomie. Un medic din Anglia, Uilyam Garvey, relevă cercetarea animalelor și comportamentul cu circulația sângelui, el a făcut o serie de descoperiri importante: A valvelor venoase, izolare dovedit ventricule dreapta si stanga a inimii. Contribuția sa la dezvoltarea biologiei este de greu de supraestimat. El a deschis circulatia pulmonara. Un om de știință din Italia, Francesco Redi, a demonstrat imposibilitatea generării spontane de muște din resturile de carne stricată.

Istoria de biologie de dezvoltare în secolul al XVIII-lea

În continuare, un om al cunoașterii în științele naturale extins. Cele mai importante evenimente ale secolului al XVIII-lea a început publicarea lucrărilor Karla Linneya ( "System of Nature") și Georges Buffon ( "Universal și istorie naturală privată"). Am efectuat numeroase experimente în domeniul dezvoltării plantelor și animalelor Embriologie. Descoperiri sunt realizate de către cercetători precum Caspar Fridrih Volf care pe baza observațiilor a arătat o dezvoltare treptată a embrionului unui rudiment durabil, și Albrecht von Haller. Cu aceste nume sunt legate cele mai importante etape în dezvoltarea biologiei și Embriologie în secolul al XVIII-lea. Este, cu toate acestea, să recunoască faptul că oamenii de știință de date au susținut abordări diferite pentru studierea stiintei: Wolf - idei epigenetice (dezvoltarea organismului în fașă) și Haller - concepte de preformare (prezența în celulele germinale ale structurilor de materiale speciale, care predetermină dezvoltarea embrionului).

Știința în secolul al XIX-lea

Este demn de menționat faptul că dezvoltarea biologiei ca știință a început abia în secolul al XIX-lea. Cuvântul deja a fost folosit de către oamenii de știință înainte. Cu toate acestea, sensul era complet diferit. De exemplu, Karl Linney numit biologi oameni care fac biografii ale botanisti. Dar mai târziu cuvântul a ajuns să fie numit știința care studiază toate organismele vii. Astfel de subiecte ca dezvoltarea biologiei pre-darwinistă în perioada, ne-am atins deja. La începutul secolului al XIX-lea a fost apariția unei științe ca paleontologie. Descoperiri în acest domeniu sunt legate cu numele de cel mai mare om de știință - „Originea speciilor“, Charles Darwin, care, în a doua jumătate a secolului, a publicat o carte intitulată Pentru mai multe detalii despre activitatea sa, ne vom ocupa în capitolul următor. Apariția teoriei celulare, formarea de filogeneticii, dezvoltarea de anatomie microscopice și citologie, formarea doctrinei apariției bolilor infecțioase prin infectarea agentului patogen specific, si multe altele - toate asociate cu dezvoltarea științei în secolul al XIX-lea.

Lucrări de Charles Darwin

Prima carte a celui mai mare om de știință - o „călătorie naturalist în jurul lumii cu vaporul.“ În plus, obiectul de studiu al lui Darwin a devenit lipitori. Aceasta a dus la scrierea și publicarea lucrării în patru volume asupra fiziologiei acestor animale. Că zoologi sale de lucru sunt încă. Cu toate acestea, activitatea principală a lui Charles Darwin - o carte „Originea speciilor“, care el a început să scrie în 1837. Cartea este completată și retipărită de mai multe ori. Este detaliat rasele de animale domestice și a soiurilor de plante, a prezentat ideile sale cu privire la selecția naturală. biologie de dezvoltare evolutiva în noțiunea de Darwin - este variabilitatea speciilor și soiurilor sub influența eredității și de factori externi de mediu, precum și originea lor naturală din speciile anterioare. Omul de știință a ajuns la concluzia că orice plantă sau animal în natură tinde să se înmulțească exponențial. Cu toate acestea, numărul de indivizi din această specie rămâne constantă. Acest lucru înseamnă că natura acțiunii legii de supraviețuire. organisme puternice supraviețuiesc prin cumpărarea de semne, utile pentru toate tipurile de, și apoi se multiplica, iar cei slabi - sunt uciși în medii ostile. Aceasta se numește selecție naturală (naturale). De exemplu, cod de sex feminin produce până la șapte milioane de ouă. Supraviețuirea doar 2% din numărul total. Dar condițiile de mediu se pot schimba. Apoi se dovedesc utile în diferite tipuri de semne. Drept urmare, direcția modificărilor selecției naturale. semnele externe ale persoanelor fizice se pot schimba. Există un aspect nou, care menținând în același timp factorii favorabili este stabilit. Mai târziu, în 1868, Charles Darwin a publicat lucrarea sa de a doua direcție de evoluție numită „Schimbarea de animale și plante sub domesticire.“ Cu toate acestea, având în vedere activitatea sa nu este recunoscută pe scară largă. Este demn de menționat o altă lucrare importantă a marelui om de știință - cartea „Originea omului și selecția sexuală“. În ea a dat o mulțime de argumente în favoarea acelui om a evoluat de la stramosii asemanatoare maimutelor.

Ce va secolului XX?

Multe descoperiri la nivel mondial în domeniul științei a fost făcut exact în ultimul secol. În acest moment, dezvoltarea biologiei umane oferă un nou nivel. Acesta este epoca geneticii. Prin 1920, el a format teoria cromozomială a eredității. Și după al doilea război mondial, a început să se dezvolte rapid biologie moleculara. Schimbarea tendințelor în dezvoltarea biologiei.

genetică

În anul 1900 au fost, ca să spunem așa, redescoperit legile lui Mendel de către oamenii de știință cum ar fi De Vries și altele. La scurt timp, acesta a fost urmat de deschiderea citologiei că materialul genetic al structurilor celulare conținute în cromozomi. În 1910-1915, omul de știință Grupul de lucru Thomas Hunt Morgan, bazat pe experimente cu zbura de fructe (Drosophila) a dezvoltat asa-numita „teorie a cromozomului mendeliană a eredității.“ Biologii au descoperit ca genele din cromozomi sunt aranjate liniar într-un „margele pe un șir de caractere.“ De Vries - primul om de știință care a făcut o presupunere despre mutatie genetica. Mai mult, a fost dată conceptul de drift genetic. Și în 1980, un fizician experimental american Luis Alvarez propus de extincție ipoteza meteorit a dinozaurilor.

Apariția și dezvoltarea de biochimie

Chiar mai remarcabile descoperiri au fost de așteptare pentru oamenii de știință în viitorul apropiat. La începutul secolului XX a început vitamine active de cercetare. Puțin deschis anterior otrăvuri cale și droguri, proteine și acizi grași. În anii 1920-1930 oamenii de stiinta Carl si Gerty Cori, și Hans Krebs a dat o descriere a transformărilor carbohidrați. Aceasta a marcat începutul studiului de sinteza porfirinelor și steroizi. La sfârșitul secolului, Fritz Lippmann a făcut ca urmare a descoperirii: adenozin trifosfat a fost recunoscută ca un purtător universal al energiei biochimice în celulă, și puterea principală „stația“, a fost numit mitocondriile. Aparate de experimente de laborator au devenit mai sofisticate, au existat noi metode de cunoaștere dobândi, cum ar fi electroforeza și cromatografia. Biochimia este una dintre ramurile medicinei, disponibile într-o știință separată.

biologie moleculara

Toate noile subiecte conexe a apărut în studiul biologiei. Mulți oameni de știință au încercat să determine natura genei. În efectuarea de cercetări în acest scop, un nou termen „biologie moleculară“. Obiectul studiului a fost pe viruși și bacterii. bacteriofag a fost selectat - un virus care afecteaza in mod selectiv anumite celule ale bacteriilor. Experimentele au fost efectuate in Drosophila, un mucegai pâine, porumb și așa mai departe. Istoria de biologie de dezvoltare este faptul că noile descoperiri au fost făcute cu introducerea unui echipament complet nou pentru cercetare. Deci, a fost inventat în curând un microscop electronic de mare viteză și o centrifugă. Aceste dispozitive au permis cercetătorilor să deschidă includ materialul genetic in cromozomi conține ADN-ul, mai degraba decat de proteine cum se credea anterior; Structura ADN-ul a fost restaurat în forma știm astăzi, dublu helix.

ingineria genetică

Dezvoltarea biologiei moderne nu este încă în picioare. Ingineria genetica - acesta este un alt „produs secundar“ de a studia această disciplină. Este această știință, îi datorăm apariția anumitor medicamente, cum ar fi insulina si treonină. In ciuda faptului că este în prezent în etapa de dezvoltare și de învățare, în viitorul apropiat, am putea fi deja în măsură să „gust“ beneficiile. Aceste noi vaccinuri impotriva bolilor cele mai periculoase, și soiuri de plante cultivate care nu suferă de secetă, boli, acțiuni, rece dăunători. Mulți oameni de știință cred că folosind realizările acestei științe, putem uităm despre utilizarea pesticidelor dăunătoare și ierbicide. Cu toate acestea, dezvoltarea acestei discipline face evaluarea societății moderne mixte. Mulți oameni se tem nu este fără motiv ca rezultatele studiului ar putea fi apariția unor rezistente la antibiotice și alte medicamente agenți de boli periculoase la om și animale.

Cele mai recente descoperiri in biologie si medicina

Știința continuă să evolueze. Încă o mulțime de mistere de așteptare pentru oamenii de știință în viitor. La școală a studiat astăzi o scurtă istorie a dezvoltării biologiei. Prima lecție pe această temă avem în clasa a 6-a. Sa vedem ce copiii noștri vor învăța în viitorul apropiat. Aici este o listă de descoperiri care au reușit să facă în noul secol.

1. Proiectul „Genomului Uman“. Lucrările la aceasta a fost realizată în 1990. In acest moment, Congresul SUA o sumă considerabilă de bani a fost alocată pentru cercetare. 2 duzini de gene au fost descifrate în 1999 ani. În 2001 el a fost făcut primul „proiect“ a genomului uman. În 2006, locul de muncă a fost finalizată.
2. Nanomedicina - tratamentul cu microdevices speciale.
3. Metodele de „creștere“ organe umane (țesut hepatic, păr, valve cardiace, celulele musculare și așa mai departe).
4. Crearea de organe umane artificiale, ale căror caracteristici nu vor ceda la naturali (mușchii sintetici și așa mai departe).

Un moment în care mai în detaliu este studiat istoria de biologie - clasa a 10-a. La această etapă, elevii primesc cunoștințe în biochimie, citologie, reproducerea organismelor. Aceste informații pot fi utile studenților în viitor.

Am analizat perioadele de dezvoltare a biologiei ca știință separată, dar, de asemenea dezvăluit principala direcție.