Мікроскоп у біології та медицині. Доповідь з біології "мікроскоп" Питання для повторення та завдання

Історія створення мікроскопа

Що не кажіть, а мікроскоп є одним з найважливіших інструментів учених, одним із головних їх зброї у пізнанні навколишнього світу. Як з'явився перший мікроскоп, яка історія мікроскопа від середньовіччя і до наших днів, яка будова мікроскопа та правила роботи з ним, відповіді на ці запитання Ви знайдете в нашій статті. Отже, почнемо.

Історія створення мікроскопа

Хоча перші збільшувальні лінзи, на основі яких власне і працює світловий мікроскоп, археологи знаходили ще при розкопках стародавнього Вавилону, проте перші мікроскопи з'явилися в Середньовіччі. Що цікаво, серед істориків немає згоди щодо того, хто першим винайшов мікроскоп. Серед кандидатів на цю поважну роль такі відомі вчені та винахідники як Галілео Галілей, Християн Гюйгенс, Роберт Гук та Антонії ван Левенгук.

Варто також згадати італійського лікаря Г. Фракосторо, який ще далекого 1538 року першим запропонував поєднати кілька лінз, щоб отримати більший збільшувальний ефект. Це ще було створенням мікроскопа, але стало передвісником його виникнення.

А в 1590 році Ханс Ясен, голландський майстер зі створення окулярів заявив, що його син - Захарій Ясен - винайшов перший мікроскоп, для людей Середньовіччя такий винахід був схожий на маленьке диво. Однак, ряд істориків сумнівається в тому, чи Захарій Ясен є істинним винахідником мікроскопа. Справа в тому, що в його біографії чимало темних плям, у тому числі плям і на його репутації, так сучасники звинувачували Захарію у фальшивомонетстві та крадіжці чужої інтелектуальної власності. Як би там не було, але точно дізнатися чи був Захарій Ясен винахідником мікроскопа чи ні, ми, на жаль, не можемо.

А ось репутація Галілео Галілея у цьому плані бездоганна. Цю людину ми знаємо, насамперед, як великого астронома, вченого, гнаного католицькою церквою за свої переконання про те, що Земля обертається навколо, а не навпаки. Серед важливих винаходів Галілея – перший телескоп, за допомогою якого вчений проник своїм поглядом у космічні сфери. Але сфера його інтересів не обмежувалася лише зірками та планетами, адже мікроскоп, це по суті той самий телескоп, але лише навпаки. І якщо за допомогою збільшувальних лінз можна спостерігати за далекими планетами, то чому б не звернути їхню міць у інший напрямок – вивчити те, що знаходиться у нас «під носом». «Чому б і ні», – напевно, подумав Галілей, і ось, у 1609 році він уже представляє широкому загалу в Академії дії Лічеї свій перший складовий мікроскоп, який складався з опуклої та увігнутої збільшувальних лінз.

Старовинні мікроскопи.

Пізніше, через 10 років, голландський винахідник Корнеліус Дреббель удосконалив мікроскоп Галілея, додавши ще одну опуклу лінзу. Але справжню революцію у розвитку мікроскопів зробив Християн Гюйгенс, голландський фізик, механік та астроном. Так він першим створив мікроскоп із дволінзовою системою окулярів, які регулювалися ахроматично. Варто зауважити, що окуляри Гюйгенса застосовуються і сьогодні.

А ось знаменитий англійський винахідник і вчений Роберт Гук навіки увійшов в історію науки, не тільки як творець власного оригінального мікроскопа, а й як людина, яка зробила за його допомогою велике наукове відкриття. Саме він першим побачив через мікроскоп органічну клітину, і припустив, що всі живі організми складаються з клітин цих дрібних одиниць живої матерії. Результати своїх спостережень Роберт Гук опублікував у своїй фундаментальній праці Мікрографії.

Опублікована в 1665 році Лондонським королівським суспільством, ця книга відразу стала науковим бестселлером тих часів і справила справжній фурор у науковому співтоваристві. Ще б пак, адже в ній були гравюри із зображенням збільшеної на мікроскоп, воші, мухи, клітини рослини. По суті, ця праця була дивовижним описом можливостей мікроскопа.

Цікавий факт: термін «клітина» Роберт Гук взяв тому, що клітини рослин, обмежені стінами, нагадали йому чернечі келії.

Так виглядав мікроскоп Робета Гука, зображення із «Мікрографії».

І останнім видатним ученим, який зробив свій внесок у розвиток мікроскопів, був голландець Антонії ван Левенгук. Натхненний працею Роберта Гука, "Мікрографією", Левенгук створив свій мікроскоп. Мікроскоп Левенгука, хоч і володів лише однією лінзою, але вона була надзвичайно сильною, таким чином, рівень деталізації та збільшення його мікроскопа був кращим на той час. Спостерігаючи в мікроскоп живу природу, Левенгук зробив безліч найважливіших наукових відкриттів у біології: він першим побачив еритроцити, описав бактерії, дріжджі, замалював сперматозоїди та будову очей комах, відкрив та описав багато їхніх форм. Роботи Левенгука дали величезний поштовх розвитку біології, і допомогли привернути увагу біологів до мікроскопа, зробили його невід'ємною частиною біологічних досліджень, аж до сьогодні. Така загалом історія відкриття мікроскопа.

Види мікроскопів

Далі з розвитком науки і техніки стали з'являтися все більш досконалі світлові мікроскопи, на зміну першому світловому мікроскопу, що працює на основі збільшувальних лінз, прийшов мікроскоп електронний, а потім і мікроскоп лазерний, рентгенівський мікроскоп, що дають в рази кращий збільшувальний ефект і деталізацію. Як працюють ці мікроскопи? Про це далі.

Електронний мікроскоп

Історія розвитку електронного мікроскопа почалася в 1931 році, коли хтось Р. Руденберг отримав патент на перший електронний мікроскоп, що просвічує. Потім у 40-х роках минулого століття з'явилися растрові електронні мікроскопи, що досягли своєї технічної досконалості вже у 60-ті роки минулого століття. Вони формували зображення об'єкта завдяки послідовному переміщенню електронного зонда малого перерізу об'єктом.

Як працює електронний мікроскоп? В основі його роботи лежить спрямований пучок електронів, прискорений в електричному полі та виводить зображення на спеціальні магнітні лінзи, цей електронний пучок набагато менший за довжину хвиль видимого світла. Все це дає можливість збільшити потужність електронного мікроскопа та його роздільну здатність у 1000-10 000 разів у порівнянні з традиційним світловим мікроскопом. Це основна перевага електронного мікроскопа.

Такий вигляд має сучасний електронний мікроскоп.

Лазерний мікроскоп

Лазерний мікроскоп є удосконалену версію електронного мікроскопа, основу його роботи лежить лазерний пучок, що дозволяє погляду вченого спостерігати живі тканини ще великій глибині.

Рентгенівський мікроскоп

Рентгенівські мікроскопи застосовуються для вивчення дуже невеликих об'єктів, що мають розміри порівняні з розмірами рентгенівської хвилі. В основі їх роботи лежить електромагнітне випромінювання із довжиною хвилі від 0,01 до 1 нанометра.

Пристрій мікроскопа

Конструкція мікроскопа залежить з його виду, очевидно, електронний мікроскоп відрізнятиметься своїм пристроєм від світлового оптичного мікроскопа чи то з рентгенівського мікроскопа. У нашій статті ми розглянемо будову звичайного сучасного оптичного мікроскопа, який є найбільш популярним як серед любителів, так і професіоналів, тому що за їх допомогою можна вирішити багато простих дослідницьких завдань.

Отже, насамперед у мікроскопі можна виділити оптичну та механічну частини. До оптичної частини належить:

• Окуляр - це частина мікроскопа, яка прямо пов'язана з очима спостерігача. У перших мікроскопах він складався з однієї лінзи, конструкція окуляра в сучасних мікроскопах, зрозуміло, дещо складніше.
• Об'єктив – практично найважливіша частина мікроскопа, оскільки саме об'єктив забезпечує основне збільшення.
• Освітлювач – відповідає за потік світла на досліджуваний об'єкт.
• Діафрагма – регулює силу світлового потоку, що надходить досліджуваний об'єкт.

Механічна частина мікроскопа складається з таких важливих деталей як:

• Тубус, він є трубкою, в якій полягає окуляр. Тубус має бути міцним і не деформуватися, тому що інакше постраждають оптичні властивості мікроскопа.
• Підстава забезпечує стійкість мікроскопа під час роботи. Саме на нього кріпиться тубус, утримувач конденсатора, ручки фокусування та інші деталі мікроскопа.
• Револьверна головка - застосовується для швидкої зміни об'єктивів, дешевих моделях мікроскопів відсутня.
• Предметний столик – це місце, де розміщується досліджений об'єкт чи об'єкти.

А тут на зображенні зображено більш докладну будову мікроскопа.

Правила роботи з мікроскопом

• Працювати з мікроскопом потрібно сидячи;
• Перед роботою мікроскоп необхідно перевірити та протерти від пилу м'якою серветкою;
• Встановити мікроскоп перед собою трохи зліва;
• Починати роботу слід із малого збільшення;
• Встановити освітлення у полі зору мікроскопа, використовуючи електроосвітлювач або дзеркало. Дивлячись одним оком в окуляр і користуючись дзеркалом з увігнутою стороною, направити світло від вікна в об'єктив, а потім максимально й рівномірно висвітлити поле зору. Якщо мікроскоп забезпечений освітлювачем, то під'єднати мікроскоп до джерела живлення, увімкнути лампу та встановити необхідну яскравість горіння;
• Покласти мікропрепарат на предметний столик так, щоб об'єкт, що вивчається, знаходився під об'єктивом. Дивлячись збоку, опускати об'єктив за допомогою макрогвинта доти, доки відстань між нижньою лінзою об'єктива та мікропрепаратом не стане 4-5 мм;
• Пересуваючи препарат рукою, знайти потрібне місце, розташувати його у центрі поля зору мікроскопа;
• Для вивчення об'єкта при великому збільшенні спочатку потрібно поставити вибрану ділянку в центр поля зору мікроскопа при малому збільшенні. Потім поміняти об'єктив на 40 х, повертаючи револьвер, щоб він зайняв робоче становище. За допомогою мікрометрного гвинта досягти хорошого зображення об'єкта. На коробці мікрометренного механізму є дві рисочки, а на мікрометренному гвинті – точка, яка повинна постійно перебувати між рисочками. Якщо вона виходить за межі, її необхідно повернути в нормальне становище. При недотриманні цього правила, мікрометренний гвинт може перестати діяти;
• Після завершення роботи з великим збільшенням, встановити мале збільшення, підняти об'єктив, зняти з робочого столика препарат, протерти чистою серветкою всі частини мікроскопа, накрити поліетиленовим пакетом і поставити в шафу.

При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/запитання/пропозиція можете написати на мою пошту [email protected]або у Фейсбук, з повагою автор.

В наш час сучасні технології активно використовуються у багатьох сферах людської діяльності. Наприклад, у медицині вже є багато приладів, які допомагають поставити людину на ноги. Але все ж таки, незважаючи на великий стрибок у розвитку техніки, в медицині є багато інструментів, аналогів яких немає, і які не можна замінити чимось іншим.

Одним із таких інструментів є дослідний біологічний мікроскоп, який активно застосовується як у клінічній практиці, так і в мікробіологічній лабораторії. Навіть сучасні прилади не мають тих функцій та можливостей, які має мікроскоп, наприклад, при мікробіологічному дослідженні чи аналізі клітин крові.

На сьогоднішній день біомедичні мікроскопи є наймасовішим видом оптичної техніки. Ці інструменти можуть застосовуватись у будь-яких дослідженнях, пов'язаних з вивченням об'єктів природного походження. Мікроскопи даного типу поділяються на два типи: дослідні та для біологічних лабораторій. А також на рутинні та робітники. Здебільшого біологічний мікроскоп застосовують у різних дослідницьких центрах, наукових закладах чи лікарнях.

Також хотілося б розповісти про бінокулярні мікроскопи, які є новим ступенем еволюції цих інструментів. Ці пристрої мають два окуляри, що дозволяє набагато легше працювати, та й робота стає більш комфортною.

На сьогоднішній день просто незамінний у лікарнях чи наукових лабораторіях. Ці мікроскопи стануть непоганим придбанням для студентів вищих навчальних закладів, яким просто потрібна практика у різних навчальних роботах, щоб набратися досвіду.

За допомогою двох окулярів дуже легко буде розглядати піддослідний об'єкт, до того ж якість об'єкта, що розглядається, завдяки очкам, в кілька разів збільшиться. Одним з найголовніших плюсів цього апарату є те, що до нього можна прикріпити сучасні фотоапарати або камери, і в результаті отримати знімки об'єкта, або мікроскопічну зйомку.

Коли ви вибиратимете собі цей прилад, в першу чергу зверніть увагу на наступні деталі, параметри та особливості: револьвер з декількома об'єктивами, параметри освітлення, способи переміщення столика. Крім цього, мікроскоп може комплектуватись додатковими аксесуарами, такими як лампи, об'єктиви, окуляри тощо.

На сьогоднішній день мікроскоп – це один із найважливіших приладів, який застосовується у багатьох галузях науки.

Мікроскоп – (від грецького mikros – малий і skopeo – дивлюся), оптичний прилад для отримання збільшеного зображення дрібних об'єктів та їх деталей, невидимих ​​неозброєним оком.

Назвати першого, хто винайшов мікроскоп складно, бо ці прилади стали з'являтися у XVI столітті у різних країнах та містах.

Мікроскоп та його застосування

1595 року Захаріусом Йансеном. Саме Йансен поєднав дві опуклі лінзи усередині трубки. Збільшення мікроскопа становило від 3 до 10 крат. Так само в 1590 р. мікроскоп з'явився у Іоанна Ліпперсгея, який раніше сконструював простий телескоп. У 1624 році свій телескоп представив Галілео Галілей (він назвав свій прилад (occhiolino італ. - маленьке око).

У Голландії XVII столітті Антоні Ван Левенгук створив основний прототип сучасного мікроскопа. Найцікавіше те, що Левенгук не був ученим. Талановитий самоучок працював торговцем мануфактурою. Перше, на що він глянув через створений ним прилад, була крапелька води, в якій побачив безліч дрібних організмів, які він назвав animalculus (лат. «маленькі звірі»). Але на цьому він не зупинився. Адже саме Ван Левенгук відкрив клітинну структуру живої тканини, роздивляючись зрізи овочів, фруктів та м'яса.

За своє відкриття та за свої досягнення, у 1680 році Левенгук був обраний дійсним членом Королівського товариства, а трохи згодом став академіком та Французькою Академією наук.

Наука, яка вивчає предмети за допомогою мікроскопа, називається мікроскопія (лат. дрібний, маленький і бачу).

Залежно від виконуваних функцій мікроскопи поділяються на:

Оптичні мікроскопи (серед інших вони з'явилися першими)
- електронні мікроскопи;
- скануючі мікроскопи;
- рентгенівські мікроскопи;
- лазерні рентгенівські мікроскопи;
- диференціальні мікроскопи;

Мікроскопи використовуються у таких сферах:

Біологічні (використовуються в біологічних та медичних дослідженнях);
- металографічні (застосовуються у промислових та наукових лабораторіях, де досліджуються непрозорі об'єкти);
- стереоскопічні (використовуються в лабораторіях та виробництвах для збільшення об'єктів під час робочих операцій);
- поляризаційні (застосовуються в науково-дослідних лабораторіях для досліджень у поляризованому світлі);

Зараз оптичний мікроскоп можна купити без особливих проблем.

Огігінал новини «Мікроскоп та його застосування

Усі добре знають, що біологія – це наука про життя. В даний час вона представляє сукупність наук про живу природу. Біологія вивчає всі прояви життя: будову, функції, розвиток та походження живих організмів, їх взаємини в природних спільнотах із середовищем проживання та з іншими живими організмами.
Відколи людина стала усвідомлювати свою відмінність від тваринного світу, вона почала вивчати навколишній світ. Спочатку від цього залежало його життя. Первісним людям необхідно було знати, які живі організми можна вживати в їжу, використовувати як ліки, для виготовлення одягу та житла, а які з них отруйні чи небезпечні.
З розвитком цивілізації людина змогла дозволити собі таку розкіш, як заняття наукою в пізнавальних цілях.
Дослідження культури стародавніх народів показали, що вони мали великі знання про рослини, тварин і широко їх застосовували у повсякденному житті.

Сучасна біологія – комплексна наука, для якої характерне взаємопроникнення ідей та методів різних біологічних дисциплін, а також інших наук – насамперед фізики, хімії та математики.

Основні напрями розвитку сучасної біології. Нині умовно можна назвати три напрями у біології.
По-перше, це класична біологія. Її представляють вчені-натуралісти, що вивчають різноманітність живої природи. Вони об'єктивно спостерігають та аналізують усе, що відбувається у живій природі, вивчають живі організми та класифікують їх. Неправильно думати, що у класичній біології всі відкриття вже зроблено. У другій половині XX ст. як описано багато нових видів, а й відкриті великі таксони, до царств (Погонофоры) і навіть надцарств (Архебактерії, чи Археї). Ці відкриття змусили вчених по-новому подивитись історію розвитку живої природи, Для справжніх учених-натуралістів природа — це самоцінність. Кожен куточок нашої планети для них є унікальним. Саме тому вони завжди серед тих, хто гостро відчуває небезпеку для навколишньої природи і активно виступає на її захист.
Другий напрямок – це еволюційна біологія. У XIX ст, автор теорії природного відбору Чарльз Дарвін починав як звичайний натураліст: він колекціонував, спостерігав, описував, подорожував, розкриваючи таємниці живої природи. Проте основним результатом його роботи, який зробив його відомим ученим, стала теорія, яка пояснювала б органічну різноманітність.

Нині вивчення еволюції живих організмів активно продовжується. Синтез генетики та еволюційної теорії призвів до створення так званої синтетичної теорії еволюції. Але й зараз ще багато невирішених питань, відповіді на які шукають вчені-еволюціоністи.

Створена на початку XX ст. нашим видатним біологом Олександром Івановичем Опаріним перша наукова теорія походження життя була суто теоретичною. В даний час активно ведуться експериментальні дослідження даної проблеми і завдяки застосуванню передових фізико-хімічних методів вже зроблено важливі відкриття і очікується нових цікавих результатів.
Нові відкриття дозволили доповнити теорію антропогенезу. Але перехід від тваринного світу до людини і зараз залишається однією з найбільших загадок біології.
Третій напрямок – фізико-хімічна біологія, що досліджує будову живих об'єктів за допомогою сучасних фізичних та хімічних методів. Це напрямок біології, що швидко розвивається, важливий як у теоретичному, так і в практичному відношенні. Можна з упевненістю говорити, що у фізико-хімічній біології на нас чекають нові відкриття, які дозволять вирішити багато проблем, що стоять перед людством,

Розвиток біології як науки. Сучасна біологія сягає давниною і пов'язана з розвитком цивілізації в країнах Середземномор'я. Нам відомі імена багатьох видатних учених, які зробили внесок у розвиток біології. Назвемо лише деяких із них.

Гіппократ (460 - прибл. 370 до н. е.) дав перший відносно докладний опис будови людини та тварин, вказав на роль середовища та спадковості у виникненні хвороб. Його вважають основоположником медицини.
Аристотель (384—322 е.) ділив навколишній світ чотирма царства: неживий світ землі, води та повітря; світ рослин; світ тварин та світ людини. Він описав багатьох тварин, започаткував систематику. Б написаних ним чотирьох біологічних трактатах містилися майже всі відомі на той час відомості про тварин. Заслуги Аристотеля настільки великі, що його вважають основоположником зоології.
Теофраст (372-287 е.) вивчав рослини. Ним описано понад 500 видів рослин, дано відомості про будову та розмноження багатьох з них, введено у вжиток багато ботанічних термінів. Його вважають основоположником ботаніки.
Гай Пліній Старший (23—79) зібрав відомі на той час відомості про живі організми та написав 37 томів енциклопедії «Природна історія». Майже до середньовіччя ця енциклопедія була основним джерелом знань про природу.

Клавдій Гален у своїх наукових дослідженнях широко використав розтин ссавців. Він першим зробив порівняно-

анатомічний опис людини та мавпи. Вивчав центральну та периферичну нервову систему. Історики науки вважають його останнім великим біологом давнини.
У середні віки панівною ідеологією була релігія. Подібно до інших наук, біологія в цей період ще не виділилася в самостійну область і існувала в загальному руслі релігійно-філософських поглядів. І хоча накопичення знань про живі організми тривало, про біологію як науку в той період можна говорити лише умовно.
Епоха Відродження є перехідною від культури середньовіччя до культури нового часу. Корінні соціально-економічні перетворення на той час супроводжувалися новими відкриттями у науці.
Найвідоміший учений цієї епохи Леонардо да Вінчі (1452-1519) зробив певний внесок і в розвиток біології.

Він вивчав політ птахів, описав багато рослин, способи з'єднання кісток у суглобах, діяльність серця та зорову функцію ока, подібність кісток людини та тварин.

У другій половині XV ст. природничі знання починають швидко розвиватися. Цьому сприяли географічні відкриття, що дозволили суттєво розширити відомості про тварин та рослини. Швидке накопичення наукових знань про живі організми
вело до поділу біології деякі науки.
У XVI-XVII ст. стали стрімко розвиватися ботаніка та зоологія.
Винахід мікроскопа (початок XVII ст.) дозволило вивчати мікроскопічну будову рослин та тварин. Було відкрито невидимі для неозброєного ока мікроскопічно малі живі організми — бактерії та найпростіші.
Великий внесок у розвиток біології зробив Карл Лінней, який запропонував систему класифікації тварин і рослин.
Карл Максимович Бер (1792-1876) у своїх роботах сформулював основні положення теорії гомологічних органів та закону зародкової подібності, що заклали наукові засади ембріології.

У 1808 р. у роботі «Філософія зоології» Жан Батист Ламарк поставив питання про причини та механізми еволюційних перетворень та виклав першу за часом теорію еволюції.

Велику роль розвитку біології зіграла клітинна теорія, яка науково підтвердила єдність живого світу і послужила однією з передумов виникнення теорії еволюції Чарлза Дарвіна. Авторами клітинної теорії вважають зоолога Теодора Шванна (1818-1882) та ботаніка Маттіаса Якоба Шлейдена (1804-1881).

На основі численних спостережень Ч. Дарвін опублікував у 1859 р. свою основну працю «Про походження видів шляхом природного відбору або збереження сприятливих порід у боротьбі за життя». У ньому він сформулював основні положення теорії еволюції, запропонував механізми еволюції та шляхи еволюційних перетворень організмів.

XX століття почалося з перевідкриття законів Грегора Менделя, що ознаменувало початок розвитку генетики як науки.
У 40-50-ті роки XX ст. в біології стали широко використовуватися ідеї та методи фізики, хімії, математики, кібернетики та інших наук, а як об'єкти дослідження — мікроорганізми. В результаті виникли і стали бурхливо розвиватися як самостійні науки біофізика, біохімія, молекулярна біологія, радіаційна біологія, біоніка та ін. Дослідження у космосі сприяли зародженню та розвитку космічної біології.

У XX ст. з'явився напрямок прикладних досліджень - біотехнологія. Цей напрямок, безсумнівно, стрімко розвиватиметься й у ХХІ ст. Докладніше про цей напрямок розвитку біології ви дізнаєтеся щодо глави «Основи селекції та біотехнології».

В даний час біологічні знання використовуються у всіх сферах людської діяльності: у промисловості та сільському господарстві, медицині та енергетиці.
Надзвичайно важливе значення мають екологічні дослідження. Ми, нарешті, стали усвідомлювати, що тендітна рівновага, яка існує на нашій маленькій планеті, легко зруйнувати. Перед людством постало грандіозне завдання — збереження біосфери з метою підтримки умов існування та розвитку цивілізації. Без біологічних знань та спеціальних досліджень вирішити її неможливо. Таким чином, в даний час біологія стала реальною продуктивною силою та раціональною науковою основою відносин між людиною та природою.

Це наука про життя. В даний час вона представляє сукупність наук про живу природу.

Біологія вивчає всі прояви життя: будову, функції, розвиток та походження живих організмів, їх взаємовідносини в природних спільнотах з довкіллям та іншими живими організмами.

Відколи людина стала усвідомлювати свою відмінність від тваринного світу, вона почала вивчати навколишній світ.

Спочатку від цього залежало його життя. Первісним людям необхідно було знати, які живі організми можна вживати в їжу, використовувати як ліки, для виготовлення одягу та житла, а які з них отруйні чи небезпечні.

З розвитком цивілізації людина змогла дозволити собі таку розкіш, як заняття наукою в пізнавальних цілях.

Дослідженнякультури древніх народів показали, що вони мали великі знання рослин, тварин і широко їх застосовували у повсякденному житті.

Сучасна біологія – комплексна наука, для якої характерне взаємопроникнення ідей та методів різних біологічних дисциплін, а також інших наук - насамперед фізики, хімії та математики.
Основні напрями розвитку сучасної біології. Нині умовно можна назвати три напрями у біології.

По-перше, це класична біологія. Її представляють вчені-натуралісти, які вивчають різноманітність живої природи. Вони об'єктивно спостерігають та аналізують усе, що відбувається у живій природі, вивчають живі організми та класифікують їх. Неправильно думати, що у класичній біології всі відкриття вже зроблено.

У другій половині XX ст. як описано багато нових видів, а й відкриті великі таксони, до царств (Погонофоры) і навіть надцарств (Архебактерії, чи Археї). Ці відкриття змусили вчених по-новому подивитись на всю історію розвиткуживої природи, Для справжніх учених-натуралістів природа - це самоцінність. Кожен куточок нашої планети для них є унікальним. Саме тому вони завжди серед тих, хто гостро відчуває небезпеку для навколишньої природи і активно виступає на її захист.

Другий напрямок – це еволюційна біологія.

У ХІХ ст. автор теорії природного відбору Чарлз Дарвін починав як звичайний натураліст: він колекціонував, спостерігав, описував, подорожував, розкриваючи таємниці живої природи. Проте основним результатом його роботи, Який зробив його відомим вченим, стала теорія, що пояснює органічну різноманітність.

Нині вивчення еволюції живих організмів активно продовжується. Синтез генетики та еволюційної теорії призвів до створення так званої синтетичної теорії еволюції. Але й зараз ще багато невирішених питань, відповіді на які шукають вчені-еволюціоністи.

Створена на початку XX ст. нашим видатним біологом Олександром Івановичем Опаріним перша наукова теорія походження життя була суто теоретичною. В даний час активно ведуться експериментальні дослідження даної проблеми і завдяки застосуванню передових фізико-хімічних методів вже зроблено важливі відкриття і очікується нових цікавих результатів.

Нові відкриття дозволили доповнити теорію антропогенезу. Але перехід від тваринного світу до людини і зараз залишається однією з найбільших загадок біології.

Третій напрямок – фізико-хімічна біологія, що досліджує будову живих об'єктів за допомогою сучасних фізичних та хімічних методів. Це напрямок біології, що швидко розвивається, важливий як у теоретичному, так і в практичному відношенні. Можна з упевненістю говорити, що у фізико-хімічній біології на нас чекають нові відкриття, які дозволять вирішити багато проблем, що стоять перед людством.

Розвиток біології як науки. Сучасна біологія сягає давниною і пов'язана з розвитком цивілізації в країнах Середземномор'я. Нам відомі імена багатьох видатних учених, які зробили внесок у розвиток біології. Назвемо лише деяких із них.

Гіппократ (460 - бл. 370 до н. е.) дав перший відносно докладний опис будови людини і тварин, вказав на роль середовища та спадковості у виникненні хвороб. Його вважають основоположником медицини.

Аристотель (384-322 до н. е.) ділив навколишній світ на чотири царства: неживий світ землі, води та повітря; світ рослин; світ тварин та світ людини. Він описав багатьох тварин, започаткував систематику. У написаних ним чотирьох біологічних трактатах містилися майже всі відомі на той час відомості про тварин. Заслуги Аристотеля настільки великі, що його вважають основоположником зоології.

Теофраст (372-287 е.) вивчав рослини. Ним описано понад 500 видів рослин, дано відомості про будову та розмноження багатьох з них, введено у вжиток багато ботанічних термінів. Його вважають основоположником ботаніки.

Гай Пліній Старший (23-79) зібрав відомі на той час відомості про живі організми та написав 37 томів енциклопедії «Природна історія». Майже до середньовіччя ця енциклопедія була основним джерелом знань про природу.

Клавдій Гален у своїх наукових дослідженнях широко використав розтин ссавців. Він першим зробив порівняльно-анатомічний опис людини та мавпи. Вивчав центральну та периферичну нервову систему. Історики науки вважають його останнім великим біологом давнини.

У середні віки панівною ідеологією була релігія. Подібно до інших наук, біологія в цей період ще не виділилася в самостійну область і існувала в загальному руслі релігійно-філософських поглядів. І хоча накопичення знань про живі організми тривало, про біологію як науку в той період можна говорити лише умовно.

Епоха Відродження є перехідною від культури середньовіччя до культури нового часу. Корінні соціально-економічні перетворення на той час супроводжувалися новими відкриттями у науці.

Найвідоміший учений цієї епохи Леонардо да Вінчі (1452 - 1519) зробив певний внесок і в розвиток біології.

Він вивчав політ птахів, описав багато рослин, способи з'єднання кісток у суглобах, діяльність серця та зорову функцію ока, подібність кісток людини та тварин.

У другій половині XV ст. природничі знання починають швидко розвиватися. Цьому сприяли географічні відкриття, що дозволили суттєво розширити відомості про тварин та рослини. Швидке накопичення наукових знань живих організмах вело до поділу біології деякі науки.

У XVI-XVII ст. стали стрімко розвиватися ботаніка та зоологія.

Винахід мікроскопа (початок XVII ст.) дозволило вивчати мікроскопічну будову рослин та тварин. Були відкриті невидимі для неозброєного ока мікроскопічно малі живі організми – бактерії та найпростіші.

Великий внесок у розвиток біології зробив Карл Лінней, який запропонував систему класифікації тварин і рослин,

Карл Максимович Бер (1792-1876) у своїх роботах сформулював основні положення теорії гомологічних органів та закону зародкової подібності, що заклали наукові засади ембріології.

У 1808 р. у роботі «Філософія зоології» Жан Батист Ламарк поставив питання про причини та механізми еволюційних перетворень та виклав першу за часом теорію еволюції.

Велику роль розвитку біології зіграла клітинна теорія, яка науково підтвердила єдність живого світу і послужила однією з передумов виникнення теорії еволюції Чарлза Дарвіна. Авторами клітинної теорії вважають зоолога Теодора Іванна (1818-1882) та ботаніка Маттіаса Якоба Шлейдена (1804-1881).

На основі численних спостережень Ч. Дарвін опублікував в 1859 свою основну працю «Про походження видів шляхом природного відбору або Збереження сприятливих порід у боротьбі за життя», в якому сформулював основні положення теорії еволюції, запропонував механізми еволюції та шляхи еволюційних перетворень організмів.

У ХІХ ст. завдяки роботам Луї Пастера (1822-1895), Роберта Коха (1843-1910), Іллі Ілліча Мечникова як самостійна наука оформилася мікробіологія.

XX століття почалося з перевідкриття законів Грегора Менделя, що ознаменувало початок розвитку генетики як науки.

У 40-50-ті роки XX ст. в біології стали широко використовуватися ідеї та методи фізики, хімії, математики, кібернетики та інших наук, а як об'єкти дослідження - мікроорганізми. В результаті виникли і стали бурхливо розвиватися як самостійні науки біофізика, біохімія, молекулярна біологія, радіаційна біологія, біоніка та ін. Дослідження у космосі сприяли зародженню та розвитку космічної біології.
У XX ст. з'явився напрямок прикладних досліджень – біотехнологія. Цей напрямок, безсумнівно, стрімко розвиватиметься й у ХХІ ст. Докладніше про цей напрямок розвитку біології ви дізнаєтеся щодо глави «Основи селекції та біотехнології».

В даний час біологічні знання використовуються у всіх сферах людської діяльності: у промисловості та сільському господарстві, медицині та енергетиці.

Надзвичайно важливе значення мають екологічні дослідження. Ми, нарешті, стали усвідомлювати, що тендітна рівновага, яка існує на нашій маленькій планеті, легко зруйнувати. Перед людством постало грандіозне завдання - збереження біосфери з метою підтримки умов існування та розвитку цивілізації. Без біологічних знань та спеціальних досліджень вирішити її неможливо. Таким чином, в даний час біологія стала реальною продуктивною силою та раціональною науковою основою відносин між людиною та природою.

Класична біологія. Еволюційна біологія. Фізико-хімічна біологія

1. Які напрями у розвитку біології ви можете виділити?
2. Які великі вчені давнини зробили помітний внесок у розвиток-біологічних знань?
3. Чому в середні віки про біологію як науку можна було говорити лише умовно?
4. Чому сучасну біологію вважають за комплексну науку?
5. Яка роль біології у суспільстві?
6. Підготуйте повідомлення на одну з наступних тем:
7. Роль біології у суспільстві.
8. Роль біології у космічних дослідженнях.
9. Роль біологічних досліджень у сучасній медицині.
10. Роль видатних біологів – наших співвітчизників у розвитку світової біології.

Наскільки змінилися погляди вчених на різноманітність живого, можна продемонструвати з прикладу поділу живих організмів на царства. Ще в 40-ті роки XX століття всі живі організми поділялися на два царства: Рослини та Тварини. У царство рослин включалися також бактерії та гриби. Пізніше детальніше вивчення організмів призвело до виділення чотирьох царств: Прокаріоти (Бактерії), Гриби, Рослини та Тварини. Ця система наводиться у шкільній біології.

В1959 було запропоновано ділити світ живих організмів на п'ять царств: Прокаріоти, Протисти (Прості), Гриби, Рослини і Тварини.

Ця система часто наводиться у біологічній (особливо перекладній) літературі.

Розроблені та продовжують розроблятися та інші системи, що включають 20 і більше царств. Наприклад, запропоновано виділити три надцарства: Прокаріоти, Археї (Архебактерії) та Еукаріоти, Кожне надцарство включає кілька царств.

Каменський А. А. Біологія 10-11 клас
Надіслано читачами з інтернет-сайту

Онлайн бібліотека з учнями та книгами, плани-конспекти уроків з Біології 10 класу, книги та підручники згідно з календарним планом планування Біології 10 класу

Зміст уроку конспект уроку та опорний каркас презентація уроку інтерактивні технології акселеративні методи навчання Практика тести, тестування онлайн завдання та вправи домашні завдання практикуми та тренінги питання для дискусій у класі Ілюстрації відео- та аудіоматеріали фотографії, картинки графіки, таблиці, схеми комікси, притчі, приказки, кросворди, анекдоти, приколи, цитати Доповнення