Вход

Общая биология и генетика

Реферат по медицине и здоровью
Дата добавления: 17 ноября 2007
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 87 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу

ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА


Биология (греч. biologia; от bios — жизнь, logos— учение) — совокупность наук о живой природе. Термин «биология» предложен Ж.Ламарком в конце XVIII века. Биология — слишком обширная наука для того, чтобы один исследо­ватель мог охватить ее. Поэтому большинство биологов являются специалиста­ми в какой-либо одной ее отрасли: ботанике или зоологии, анатомии или физиологии, гистологии или эмбриологии, экологии, теории эволюции, ге­нетике и т.д. Несмотря на многогранность биологии, есть в этой науке основные, всеобъ­емлющие обобщения — такие, как клеточная теория (М.Шлейден, 1838 г.; Т.Шванн, 1839 г.), теория эволюции органического мира, основные положе­ния которой сформировал Ч.Дарвин (1859 г.), законы наследственности (Г.Мендель, 1865 г.) и др. Подготовленные всем ходом предыдущего развития наук, они определяют их будущее и составляют фундамент последующих ис­следований в разных областях естествознания.


Теория эволюции органического мира


Продолжающаяся эпоха Великих географических открытий открывала пе­ред европейцами новые, необъятные пространства. В 1606 г. голландские мо­реплаватели впервые увидели Австралию. В 1741 г. В. Беринг достиг берегов Аляски. Кругосветные экспедиции второй половины XVIII века имели своим следствием расширение не только географических горизонтов, но и биологических зна­ний о растительном и животном мире новых земель. Пришло время системати­зации приобретенных знаний.

Воспринимая природу как единое целое, ученые стремились выявить раз­нообразие организмов и установить взаимосвязь между ними. К концу XVII в. стало очевидно, что описание организмов невозможно без создания иерархи­ческой системы и установления родственных отношений между группами, что привело к формированию представлений об историческом развитии органичес­кого мира.

Элементы этой идеи прослеживаются в произведениях древнегреческих философов — от Фалеса до Аристотеля. Многие философы и естествоиспыта­тели эпохи Возрождения и Нового времени высказывали мысль о взаимосвязи форм живой природы. Так, немецкий философ Г.Лейбниц (1646—1716 гг.) представлял мир как единый гармоничный ряд усложняющихся форм расте­ний и животных, изначально созданных Богом. Швейцарский натуралист Ш.Бонне (1720—1793 гг.) развивал идею о «лестнице существ» (1745 г.) как отражении прогрессирующего усложнения органического мира. Ж.Бюффон (1707 — 1788 гг.) выдвинул смелую гипотезу о развитии Земли (1748 г.). Под­разделив «естественную историю» Земли на семь периодов, он предположил, что растения, затем животные, а потом и человек появились в последние пе­риоды развития планеты. Бюффон допускал также, что одни формы могут превращаться в другие под влиянием климата или условий существования и что имеется «непрерывная иерархия от самого низшего растения до самого высокоорганизованного животного».

Огромное влияние на формирование эволюционных идей ученых несколь­ких поколений оказали принципы систематики органического мира, которые разработал шведский врач и натуралист Карл Линней (1707 — 1778 гг.) — первый секретарь Шведской академии наук, основанной в 1739 году. В его знаменитом труде «Система природы», (1735 г.), 12 раз издававшемся при жизни автора, были впервые предложены основы класси­фикации «трех царств природы» (растений, животных и минералов). Каждое из царств он разделил на классы, отряды, роды, виды и подвиды; для всех орга­нических видов ввел обязательную бинарную (двойную) номенклатуру, в которой вид обозначался двумя названиями — родовым и видовым. Линней впер­вые отнес человека (род Ното) к классу млекопитающих (отряду приматов), что в то время требовало от ученого достаточной смелости. Отметим, что Лин­ней не сомневался в неизменности природы и ее целесообразности.

К.Линней был избран членом академий наук Германии (1754 г.), Швеции (1739 г.), Великобритании (1753 г.), России (1754 г.), Франции (1762 г.). Это свидетельствует о его огромном влиянии на развитие мирового естествознания. Труды Линнея способствовали формированию идей Ж.Кювье, Ж.Ламарка и Ч.Дарвина.

Французский зоолог Жорж Кювье (1769— 1832 гг.) разрабо­тал понятие о типах в зоологии и впервые объединил в один тип позвоночных классы млекопитающих, птиц, амфибий и рыб. Он заложил основы палеонто­логии и сравнительной анатомии, и тем самым подвел фундамент под буду­щую эволюционную теорию. Занимаясь педагогической работой, он создал в Парижском Университете факультет естественных наук.

Жан Ламарк (1744— 1829 гг.) — французский естествоиспытатель, ученик и последователь французских мате­риалистов и просветителей XVIII в. — сформулировал первую теорию эволюци­онного развития живых существ. Основные положения натурфилософской концепции Ламарка изложены в его трудах «Естественная история растений» (1803 г.) и «Философия зоологии» (1809 г.). Занима­ясь сравнительной анатомией беспозвоночных, он первым разделил животных на позвоночных и беспозвоночных и ввел эти понятия.

Ламарк утверждал, что между видами животных нет резких граней; виды не являются постоянными, — они изменяются под влиянием окружающей сре­ды, приобретая новые свойства, и наследуют эти приобретенные признаки. Таким образом, Ламарк считал, что признаки, возникающие адекватно воз­действующим факторам окружающей среды, передаются по наследству. Глав­ным фактором адаптации он считал упражнения или неупражнения органов, а также образование новых органов. Он выступал против концепции префор­мизма (см. с. 347), утверждая, что «все живые тела происходят одни от других», и развиваются при этом не из «предсуществующих зародышей».

Но теория Ламарка содержала и несколько идеалистических положений. Так, он полагал, что прогресс в развитии организмов объясняется их внутренним «стремлением» к самосовершенствованию. Его учение впоследствии приобре­ло форму ламаркизма — философской концепции второй половины XIX в., ставшей после смерти Ламарка антитезой дарвинизма. Это, однако, не умаляет исторических заслуг самого Ламарка, предложившего первую целостную тео­рию эволюции. Это понимал и высоко ценил один из величайших биологов мира, основоположник эволюционного учения — Чарлз Дарвин.

Чарльз Дарвин (1809—1882 гг.) оставил огромное научное наследие, которое насчитывает более 8000 страниц. Его основополага­ющий труд «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохране­ние избранных пород в борьбе за жизнь» вышел в свет в 1859 г. В последующих работах Дарвина «Из­менение домашних животных и культурных растений» (1868 г.), «Происхожде­ние человека и половой отбор» (1871 г.) и других эволюционное учение полу­чило свое дальнейшее развитие. После окончания Кембриджского университета Ч. Дарвин принял участие в кругосветном путешествии на корабле «Бигл» (1831 —1836 гг.), во время кото­рого он познакомился с удивительным многообразием «природной лаборато­рии эволюции». В течение 20 лет он собирал и анализировал материалы, экспе­риментировал и систематизировал. Основываясь на огромном фактическом ма­териале, он пришел к убеждению, что существующие на Земле животные и растения произошли от ранее распространенных видов в результате эволюции. Главными факторами эволюции Дарвин считал изменчивость, наследственность и естественный отбор в условиях «борьбы за существование» (понятие, вве­денное Дарвином).

К идее естественного отбора Дарвин пришел через знакомство с трудами по политэкономии своего соотечественника Адама Смита (1776 г.), который писал о разделении труда в обществе, борьбе за существование и искусствен­ном отборе как результате этой борьбы. Таким образом, Дарвин дал естествен­нонаучное обоснование возникновению приспособительных признаков, в про­тивовес представлениям об изначальной целесообразности существующего мира.

Ф.Энгельс назвал теорию Дарвина в числе трех основных естественно-на­учных открытий XIX в. В 1859 г. в письме к К.Марксу он писал: «...до сих пор никогда еще не было столь грандиозной попытки доказать историческое раз­витие в природе, да к тому же еще с таким успехом».

Чарльз Дарвин был избран почетным доктором Кембриджского, Боннско­го, Бреславского и Лейденского университетов, членом-корреспондентом Петербургской (1867 г.) и Берлинской (1878 г.) академий наук.

Теория естественного отбора встретила многочисленных сторонников и противников. С середины 1860-х годов эволюционный подход стали применять в морфологии, эмбриологии, палеонтологии; появились первые эксперимен­тальные исследования эволюции. Итогом этой многогранной работы ученых разных стран мира стало создание современной синтетической теории эволю­ции (СТЭ). Принципиальным стержнем этой теории является представление о естественном отборе как движущей силе эволюции и популяции. Основы СТЭ заложены трудами Ф.Г.Добржанского «Генетика и происхождение видов» (1937 г.), Дж. Хаксли «Эволюция. Современный синтез» (1942 г.), Э.Майера «Систематика и происхождение видов» (1942 г.), а также Н.В.Тимофеева-Ре­совского (по использованию радиации в изучении гена, 1935 г.) и многих других зарубежных и отечественных ученых.

Учение Дарвина открыло новый исторический подход к изучению законо­мерностей живой природы и способствовало дальнейшему развитию всех био­логических наук.


Учение о наследственности и изменчивости


Серьезным научным подтверждением эволюционной теории явилось от­крытие законов наследственности, которое сделал чешский естествоиспыта­тель Грегор Мендель (1822—1884 гг.) — монах (позднее — аббат) доминиканского монастыря на территории Чехии. Мендель стал основоположником одного из важнейших направлений современной биологии — генетики (греч.genetica; от genetikos — относящийся к происхождению). Этот термин предложил Уильям Бейтсон (1861-1926 гг.) в 1906 г. В течение 10 лет Мендель проводил опыты по гибридизации различных сортов гороха (рис. 166), сравнивая их по нескольким признакам (окраска цветов, цвет горошин, их шерохова­тость). Он впервые установил правила генетического опыта: скрещивание линий одного вида, резко отличаю­щихся по стабильным признакам; учет признаков в первом и последующих по­колениях гибридов; строгий количе­ственный учет результатов эксперимен­та. В результате своих опытов Мендель пришел к заключению, что растения содержат наследственные факторы, которые при скрещивании передают­ся потомству и переходят от поколе­ния к поколению. Он впервые заговорил о дискретных наследственных единицах (лат. discretus— прерывистый, состоящий из отдельных частей), которые позднее назовут «генами». Мендель установил законы наследственности и из­ложил их в труде «Опыты над растительными гибридами» (1865 г.), ставшем впоследствии классическим.

Однако наука того времени еще не была готова к восприятию идей Менде­ля. Его открытие не получило адекватной оценки и долгое время оставалось в тени. Оно не было известно и Ч.Дарвину, тогда как именно теория Менделя разрешала «самое опасное возражение», которое, по словам самого Дарвина, когда-либо было сделано его теории. Это — утрата вновь приобретенных при­знаков в последующих поколениях.

Заслуженное признание открытия Менделя состоялось лишь в 1900 г., ког­да Карл Эрих Корренс (1864—1933 гг., Германия), Хуго де Фрис (1848 —1935 гг., Голландия) и Эрих Чермак-Зейзенегг (1871 — 1962 гг., Австро-Венгрия) почти одновременно повторно от­крыли законы наследственности Менделя. Только после этого была найдена и повторно опубликована (1901 г.) забытая работа Менделя, и были заложены основы учения о мутации (лат.mutatio— изменчивость). С этого времени ведет свое начало экспериментальная генетика — наука о наследственности и измен­чивости организмов.

Термин «хромосома» («цветные тельца»; от греч. chroma — цвет, soma — тело) появился в 1888 г. (его ввел Г. Вальдейер). Термин «ген» был введен в 1909 г. датским ученым В. Иоганнсеном, который назвал так содержащиеся в хромосо­мах носители наследственности (от греч.genos — род, происхождение).

В 1911 г. американский ученый Томас Хант Морган (1866 — 1945 гг.) начал опыты на хромосомах дрозофилы, пришел к заключению о линейном расположении генов в хромосоме (1915г.) и сформулировал хромосомную теорию наследственности (Нобелевская премия 1933г.). Его ученик Герман Джозеф Мёллер (1890—1967 гг.) также был удос­тоен Нобелевской премии (1946г.) за открытие в 1927г. «возникновения мута­ций под действием рентгеновских лучей». Это дало генетикам инструмент для воздействия на гены и позволило ученым-эволюционистам понять причины изменчивости. Бурное развитие генетики привело к формированию новых на­учных направлений — молекулярной генетики и молекулярной биологии.





2



© Рефератбанк, 2002 - 2017