Развитие биологии в 17-19веках

Величайший английский натуралист Ч. Дарвин (1809-1882 гг.) своей эволюционной теорией положил начало новой  эпохе в развитии естествознания.

Возникновению эволюционного  учения Ч. Дарвина способствовали общественно-экономические  предпосылки - интенсивное развитие капитализма, давшее импульс развитию науки, промышленности, техники, сельскому  хозяйству.

После пятилетнего путешествия  в качестве натуралиста на корабле  “Бигль” вокруг света и почти 20-летнего обобщения и осмысливания большого объема фактических данных им была написана книга “Происхождение видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь”, опубликованная в 1859 г., ровно через 50 лет после  книги Ламарка.

Во время этого путешествия  у Дарвина зародилась идея эволюции - собственная свежая концепция, исправлявшая или улучшавшая взгляды и аргументы  его предшественников. Идея Дарвина  объясняла законы развития жизни  лучше, чем какая-либо другая теория.

Ч.Дарвин в этой книге  изложил эволюционную теорию, которая  произвела переворот в биологическом  мышлении и стала историческим методом  исследования в биологии.

Ещё спустя 12 лет Дарвин опубликовал  книгу “Происхождение человека” - исследование об эволюции человека.

Основная заслуга Дарвина  состоит в том, что он объяснил механизм процесса эволюции, создал теорию естественного отбора. Многочисленные отдельные явления органической жизни Дарвин связал в логическое целое, благодаря чему царство живой  природы предстало перед людьми как нечто непрерывно меняющееся, стремящееся к постоянному совершенствованию.

Теория естественного  отбора, выдвинутая Дарвиным, была настолько  разумна и так хорошо обоснована, что большинство биологов очень  скоро признали ее. Многочисленные отдельные явления органической жизни Дарвин связал в логическое целое, благодаря чему царство живой природы предстало перед людьми как нечто непрерывно меняющееся, стремящееся к постоянному совершенствованию.

Русскими эволюционистами  была подготовлена почва для принятия теории Дарвина, поэтому в России она нашла своих последователей. Однако во времена Дарвина многие области биологической науки  не были достаточно хорошо развиты  и мало что могли дать ему при  разработке его теории[7].

Основные открытия Грегора  Менделя в учении о наследственности (в генетике) не были известны ни Дарвину (хотя они творили в одно время), ни большинству ученых его времени. Цитология, изучающая клетки, еще  не знала, как делятся клетки. Палеонтология - наука об ископаемых, была молодой  наукой, и еще не были открыты  прекрасные образцы ископаемых животных и растений, которые появились  позже.

Дискретность фактического материала и отсутствие в тот  период достижений науки, появившихся  позже, позволило оппонентам Дарвина  высказывать мнение о недостаточности  доказательств правильности положений  теории эволюции.

Из-за отсутствия этих и некоторых  других данных развитие теории эволюции путем естественного отбора в XIX в. было даже более замечательным  достижением, чем если бы это имело  место в середине XX в..

Таким образом, существовавшие в XVII-XVIII вв. метафизические представления в науке и философии наложили глубокий отпечаток на изучение физиологических проблем: все явления в природе рассматривались как постоянные и неизменные. Эволюционное учение Ч. Дарвина нанесло сильнейший удар метафизическому взгляду на природу.

В целом, крупнейшим достижением биологии 19 в. была разработка клеточной теории, согласно которой в основе строения и развития животных и растительных организмов лежит единая форма организации живого вещества – клетка. Клеточная теория явилась основой для последующего развития эволюционной теории.

Глава 2. Система  биологических наук 

 

2.1 Становление и развитие биологических наук

 

Эволюционное учение Ч. Дарвина  нанесло сильнейший удар метафизическому  взгляду на природу. Он доказал, что  весь современный органический мир - растения и животные - а, следовательно, и человек, являются продуктами процесса развития, длившегося миллионы лет.

Под влиянием теории эволюции Ч. Дарвина перед биологическими науками открылись новые пути развития, биологией стали интересоваться те круги образованного общества, которые до того относились к ней  равнодушно. Одними из первых в биологии сложились комплексные науки  по объектам исследования: о животных – зоология; растениях – ботаника; анатомия и физиология человека - основа медицины[8].

В пределах зоологии сформировались более узкие дисциплины, например, протозоология, энтомология, орнитология, териология и др.; в ботанике – альгология, бриология, дендрология и др. В самостоятельные науки выделились микробиология, микология, лихенология, вирусология.

Начало развитию микробиологии  и учения об иммунитете как самостоятельной  научной дисциплины положили труды  французского учёного Л. Пастера  в 1865-1869гг.

В начале XIX в. оформляется  в самостоятельную науку морфология растений. Немецкими учеными М.Шлейденом (1838 г.) и Т.Шванном (1839 г.) была создана  клеточная теория, доказывающая единство происхождения всех организмов.

К концу XIX в. получили развитие новые отрасли биологии: филогенетическая систематика, эволюционная морфология, биогеография и др. В этот период разрабатываются филогенетические системы различных растительных групп.

Зоологическая классификация  стала исходить из данных сравнительной анатомии, а систематика стала выражать родственные связи классов животных в точном значении этого слова. Особое развитие получила, в частности, сравнительная анатомия, включая гистологию (наука о тканях) ицитологию (наука о клетке).

Ученые стали отмечать, что анатомические подобия и  различия живых организмов являются результатом общности происхождения  или приспособляемости организма  различных животных и растений к  условиям внешней среды. Стало понятно, почему некоторые органы похожи друг на друга по строению, почему основные черты строения этих органов распространены среди наблюдаемых классов животных или растений, почему жизненные условия  вызывают изменение органов при  их приспособлении к новым условиям, сохраняя при этом общность строения и почему, наконец, существуют остаточные органы и каково их значение.

Становление физиологии как  науки связано с именем английского  врача Вильяма Гарвея (1578-1657 гг.), открывшего кровообращение. В 1628 г. Гарвей опубликовал книгу «О движении сердца и крови». В ней он подводил итоги  многолетних наблюдений и выдвигал теорию о циркуляции крови в теле человека.

Дальнейшее развитие анатомии и физиологии определялось новыми методами научных исследований и общим  развитием науки.

Создателем общей теории анатомии является Биша (1771-1802 гг.), который  в книге «Общая анатомия» объединил  по функциональным признакам разрозненные ранее представления о тканях, органах и системах органов. Очень  важным для развития физиологии явилось  открытие рефлекса в первой половине XVII в французским философом Декартом.  

Столь же значительное развитие получила сравнительная эмбриология. Такие основные биологические проблемы, как наследственность форм, выдвинулись на первый план. Изучение процесса оплодотворения, деления зародышевой клетки, явления партеногенеза, скрещивания, мутации, чем усиленно занимались зоологи и ботаники - это ни что иное, как продолжение поисков законов, вытекающих из теории Дарвина.

Создателем первой теории наследственности, показавшей биологам путь к решению ряда вопросов в этой области, был немецкий зоолог Август Вейсман. Именно его теория непрерывности зародышевой плазмы, опубликованная в 1855 г., в значительной мере привлекла внимание многих ученых к экспериментальному и теоретическому исследованию зародышевой клетки - носительницы наследственности.

Гипотеза Вейсмана стала  крупным завоеванием биологии. Выдающиеся исследователи в Германии, США, России, Англии, Швеции и во многих других странах, развивая эту гипотезу, сделали много  важных открытий, которые обосновали явление наследственности.

Теория Дарвина значительно  повлияла на развитие всех областей наук, даже таких, которые, на первый взгляд, никак не были с ней связаны. Эта  теория оказала немалое влияние  на методологию, применявшуюся в  различных гуманитарных науках и, прежде всего, на исследовательские методысоциологии и всеобщей истории.

В этих отраслях науки не только были применены точные методы исследований, какими пользуется биология после Дарвина, но, что важнее всего, стали применяться методы определения  причинной зависимости фактов из истории человечества, подобно тому, как биологи рассматривают явления  развития живых организмов.

Биологический подход сильно сказался на философских и космогонических взглядах, касающихся начала возникновения Вселенной, нашел отражение в психологии, биогеографии, языкознании и в других научных отраслях. В результате изучения прошлой истории органического мира была развита наука палеонтология и её разделы – палеозоология, палеоботаника, палеоэкология и др.

Творческое начало, содержавшееся  в основном труде Дарвина "Происхождение  видов путем естественного отбора", медленно, но решительно воздействовало, на религию и антропологию.

Правда, Дарвин считал, что  религия - такое направление человеческой деятельности, касаться которого следует  осторожно, но верил, что его теория будет стимулом для нового подхода  к религиозным верованиям, к идее существования души и другим подобным понятиям.

Влияние дарвинизма с особой силой проявилось в антропологии - отрасли биологии, выделенной в  самостоятельную науку в середине XVIII в.

Происхождение человека, образование  человеческих рас, поиски связи человека с другими млекопитающими, в частности, с их высокоразвитыми формами, решение  проблем естественного отбора - основные вопросы, которыми живо заинтересовались ученые, начиная со второй половины прошлого века. С течением времени  естественная история человека преобразовалась  в науку, изучающую биологические  основы социальных явлений в жизни  человечества. Этот гуманитарно-биологический  подход к социологии вызвал объединение  антропологии в точном значении этого  слова с этнографией и доисторической археологией.

Таким образом, для биологии характерно взаимопроникновение идей и методов различных биологических дисциплин, а также других наук – химии, математики, физики.

 

2.2 Вклад  российских учёных в развитии  биологических наук

 

Систематические исследования растений начались в России в XVIII в. Первоначально это связаны с  открытием в 1725 г. в Петербурге Академии наук[9]. Развивалось флористическое направление - изучался видовой состав растений на всей огромной территории России. Появились важные научные труды, И.Г.Гмелина “Флора Сибири”(1747-1759 гг.), П.С.Палласа “Флора России” (1784-1788 гг.), К.Ф.Ледебура “Флора Алтая” и “Флора России” (1841-1853 гг.), он же сделал первую попытку деления карты России на флористические области.

Среди друзей и последователей М. В. Ломоносова, которые работали над  исследованиями природы, и в частности  фауны России, прежде всего необходимо отметить академика Степана Петровича  Крашенинникова. Главный труд ученого "Описание Земли Камчатки" (1755 г) был позже переведен на многие европейские языки. Книга представляет собой комплексную характеристику края, в которой явления природы  и жизнь людей рассматриваются  во взаимной связи.

Это первый в отечественной  и мировой науке опыт комплексного географического описания определенной территории. Книга оказала большое  влияние на дальнейшее развитие зоогеографических  и фаунистических исследований в  России.

В XIX в. русские ученые начали изучение растительного мира других стран - Китая, Монголии, Малой Азии и др. М.А.Максимовичем в “Систематике растений” (1831 г.) сделана первая попытка  рассмотреть эволюцию как процесс  видообразования. Ко второй половиной XIX в. - началом XX в. относительная деятельность таких видных русских ученых, как  ботаники Л.С.Ценковский, А.Н.Бекетов, Д.И.Ивановский; физиологи растений А.С.Фаминиин, К.А.Тимирязев; морфолог растений И.И.Горожанкин; цитологи растений И.И.Герасимов и С.Г.Навашин  и др. Г.В.Морозов изучал динамику лесных сообществ. 

Работы русских ученых широко использовались учеными всего  мира. Изучение флоры России способствовало углублению и уточнению классификаций  растений, давало материал для выводов, относящихся к географическому  распределению растений и экологии, сделало возможным выделить центры происхождения культурных растений и установить географические закономерностей  в распределении их наследственных признаков, достичь позволило значительных успехов в селекции растений. 

Академик Российской Академии Наук К. Ф. Вольф (1734-1794 гг.) известен в  мировой науке как один из основателей эмбриологии и защитник развитого им учения об эпигенезе, т. е. постепенном развитии организмов путем новообразований. Его работы разбили господствовавшие в то время реформистские, метафизические представления, подкреплявшие догмат о неизменяемости видов, утверждали идею развития от простого к сложному и тем самым готовили почву для утверждения эволюционной идеи.

К началу 60-х годов XIX в. эмбриология  позвоночных была разработана достаточно детально, а беспозвоночных - представлена в виде разрозненных фактов, не связанных  общей руководящей идеей. К этому  времени были подробно описаны процесс  дробления яиц некоторых кишечно-полостных, червей, моллюсков и иглокожих, строение и превращение личинок многих беспозвоночных, однако о внутренних процессах их развития, о способах закладки и дифференцировки органов  у них почти ничего не было известно, а главное, не удавалось с достоверностью найти общие черты в эмбриональных  процессах у животных, относящихся  к разным типам[10].