Читать онлайн: учебник биологии 10 класс Пасечник Базовый уровень страницы 16-22 параграф 2 «Объект изучения биологии», для ознакомления перед покупкой. Цитаты из пособия 2023 года использованы также в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения. Код материалов: Биология Пасечник Базовый §2.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника.
Биология 10 класс (баз.)
§ 2. Объект изучения биологии
Вспомните:
1. Каковы основные черты биологии как науки?
2. Что изучают учёные-биологи?
3. Какими свойствами обладают объекты живой природы?
Методология биологии.
Говоря о биологии как о науке, мы должны чётко представлять себе основные черты исследований в её области, отличающие их от исследований в других научных областях, т. е. её методологию. Любую науку характеризуют прежде всего объект и предмет, а цели и методы исследования.
✅ Методология науки — это учение о методах и процедурах научной деятельности, на которые опирается исследователь в ходе получения и разработки новых знаний в рамках конкретной научной дисциплины.
Например, учёных-биологов может интересовать, каким образом одна крошечная клетка становится деревом или собакой, как работает человеческий мозг или то, как разные формы жизни взаимодействуют между собой в пределах одного природного сообщества (экосистемы), например озера, луга или биосферы в целом. То есть мы можем констатировать, что объектом исследования в области биологии является вся живая природа, а точнее её различные процессы или явления, протекающие в ней. Так как направлений биологической науки много, следовательно, и объекты и предметы исследования в них разные.
Все объекты исследования в биологии реально существуют в природе вне зависимости от нас (т. е. людей в целом) как исследователей. При этом предметами исследования будут выступать различные проявления жизни у конкретного объекта, на которые исследователь может так или иначе влиять, для того чтобы проверить имеющиеся у него научные предположения (гипотезы). После этого он строит новые теоретические обобщения, которые могут в конечном итоге в значительной мере повлиять на существующую научную картину мира.
Жизнь как объект изучения биологии.
Традиционное определение биологии как «науки о жизни» имеет смысл лишь в том случае, если мы представляем себе, что такое жизнь. Во второй половине XIX в. известный немецкий философ, мыслитель и общественно-политический деятель Фридрих Энгельс (1820—1895), обобщив естественно-научные знания своего времени, дал самое известное определение жизни. Согласно его определению, жизнь — это «способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белков». Последующие открытия в биологии показали, что данное определение не раскрывает всей сущности жизни. Попытки современных учёных дать полное определение жизни пока также не увенчались успехом.
В настоящее время определение жизни чаще всего дают путём перечисления основных критериев (признаков) живого, или жизненных свойств, отличающих живые объекты от неживых. Вам уже известно, что первые живые существа возникли из комбинаций молекул неживой материи. Постепенно усложняясь и изменяясь в ходе эволюции, они сформировали всё то многообразие живой природы, которое мы наблюдаем сегодня.
И вот что интересно: несмотря на то что учёные до сих пор не могут дать всеобъемлющее определение жизни, даже ребёнок понимает, что растение или собака живые, а камень или автомобиль нет. На первый взгляд кажется, что всё просто — живые организмы обладают рядом признаков, отсутствующих у большинства объектов неживой природы. Однако среди этих признаков нет ни одного такого, который был бы присущ только живому (например, для живых организмов характерен рост, но ведь и кристаллы могут расти).
Основные критерии (признаки) живого
- Живые организмы имеют сходный химический состав и единый принцип строения. Живые существа «построены» из тех же химических элементов, что и объекты неживой природы, однако их соотношение в живом и неживом различно. Живые организмы на 98 % состоят из четырёх элементов — углерода, кислорода, азота и водорода, которые участвуют в образовании сложных органических молекул (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры). Все они, за исключением вирусов, имеют клеточное строение. Клетка является единой структурной и функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов на Земле.
- Все живые организмы представляют собой открытые биологические системы (от греч. systema — целое, состоящее из взаимосвязанных частей), которые устойчивы лишь при условии непрерывного поступления в них энергии и вещества из окружающей среды.
Зелёные растения используют солнечную энергию для синтеза органических веществ, которые необходимы им для нормальной жизнедеятельности. Другие существа получают энергию в результате распада сложных органических веществ, содержащихся в пище, на более простые. Таким образом, живые организмы существуют до тех пор, пока в них извне поступают энергия (солнечная или химическая) и питательные вещества.
- Все живые организмы способны к обмену веществ с окружающей средой: из неё они получают вещества, необходимые для жизни, а выделяют продукты жизнедеятельности. Казалось бы, в неживой природе можно наблюдать похожие процессы. Так, например, во время горения костра или свечи поглощаются органические вещества (целлюлоза, воск) и кислород (из воздуха), а выделяются углекислый газ и другие вещества. Однако пламя никто не назовёт живым существом. Да и в основе работы многих механизмов, созданных человеком, также лежат процессы, похожие на обменные.
В отличие от такого «обмена» в неживой природе, у живых организмов самыми важными являются процессы биосинтеза и распада веществ. Они обеспечивают постоянство химического состава и строения организма, его рост, размножение и существование в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды (рис. 6).
- Живые организмы реагируют на изменение факторов окружающей их среды. В процессе эволюции у живых организмов появилась способность избирательно реагировать на внешние воздействия — раздражимость. Причём у некоторых из них такие реакции проявляются быстро (например, животные убегают, нападают, прячутся, сжимаются и т. д.), а у других — медленно (например, растения поворачивают листья к свету).
- Живые организмы растут и развиваются. Рост и развитие характерны как для живой, так и для неживой материи. Однако только у живых организмов эти процессы протекают последовательно и упорядоченно. У каждого из них развитие связано с реализацией наследственной программы и обычно сопровождается увеличением массы. Последнее происходит за счёт образования новых молекул, элементарных клеточных структур и самих клеток.
Развитие характерно не только для отдельного организма, но и для живой природы в целом. В результате её исторического развития появилось всё многообразие живых организмов на нашей планете. - Всё живое размножается. Новые организмы — от бактерии до человека — возникают только в результате бесполого или полового размножения особей данного вида.
- Все живые организмы обладают наследственностью и изменчивостью. Наследственность — это способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Информация о том, каким должен быть организм, закодирована в его генетическом материале — хромосомах. Хотя потомки и похожи на родителей, но двух совершенно одинаковых организмов не существует. Это объясняется ещё одним свойством живого — изменчивостью.
- Живые организмы приспособлены к определённой среде обитания. Даже по внешнему виду часто можно определить, какой образ жизни ведёт данный организм. Например, вы сразу отличите хищную птицу от зерноядной, влаголюбивые растения от засухоустойчивых обитателей пустынь.
Таким образом, живые биологические системы резко отличаются от неживых сложностью строения и высокой упорядоченностью протекающих в них физиологических процессов. Эти различия придают им качественно новые свойства.
МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ • ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ • ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ • ЖИЗНЬ • ЖИЗНЕННЫЕ СВОЙСТВА
ПОДУМАЙТЕ
Чем схожи и чем отличаются друг от друга научное исследование и проект?
Моя лаборатория (стр. 20)
Тренируемся
- Что позволяет нам говорить о биологии как о науке?
- Приведите примеры возможных объектов и предметов исследования в биологии.
- Почему трудно дать всеобъемлющее определение понятию «жизнь»?
- Перечислите известные вам свойства живого и приведите примеры их проявления в природе.
- Установите, в чём заключаются сходство и различия в проявлении какого-либо из свойств живой материи (например, обмен веществ или рост) у животных и зелёных растений.
Совершенствуемся
Используя информационные источники в Интернете, подготовьте сообщение (презентацию) о флаге и гербе своего региона или соседних регионов, если на них изображены представители флоры или фауны. Выясните, по какой причине там разместили их изображения.
Используя информационные источники (например, https://ru.wikipedia.org), изучите существующие на сегодняшний день определения понятия «жизнь». Выберите из них наиболее понравившееся вам и подготовьте краткое сообщение с его обоснованием.
В ходе изучения данного курса биологии вам предстоит выполнить ряд учебных и исследовательских проектов. На основе известных вам биологических знаний попробуйте сформулировать несколько возможных научных проблем (тем для исследования) и дайте характеристику предполагаемого объекта исследования.
Обсуждаем
Выберите одну из предложенных тем и обсудите её актуальность с учителем и/или одноклассниками.
- Связь организма со средой — необходимое условие существования живых организмов.
- Понятие «жизнь» необходимо рассматривать только в биологии,
- Что такое жизнь с точки зрения физики?
Аргументируйте свою позицию.
Это интересно (стр. 21)
Развитие представлений человека о природе. В процессе развития науки происходит постоянное обновление научной картины мира. Знания о живых организмах человек накапливал на протяжении тысячелетий. Сначала люди изучали отдельные организмы, собирали их, составляли списки раст и животных, населяющих разные места. Обычно этот период изучения живых организмов называют описательным, а саму науку — естественной историей. Естественная история является предшественницей биологии.
Если ещё глубже посмотреть на историю становления взглядов человека на окружающий мир, то мы сможем увидеть во многих культурах (религиях) мира, в том числе уже утраченных, такое явление, как культ поклонения тотему. В научном смысле под тотемом подразумевается некий объект или явление природы (иногда целые группы таких объектов или явлений), которому некая социальная группа (род, племя, иногда даже каждый отдельный пол внутри этой группы или индивид) оказывает специальное поклонение (рис. 7). Кроме того, представители этой социальной группы считают себя родственно связанными с данным объектом и даже называют свою группу по его имени. И хотя тотемом может быть в принципе любой объект, наиболее распространёнными (и по-видимому, наиболее древними) из них были животные, растения или их части. Так, например, североамериканское племя оджибва состоит из 23 родов, каждый из которых считает своим тотемом особое животное (волк, медведь, бобр, карп, осётр, утка, змея и т. д.); в Гане (Африка) тотемами служат смоковница (инжир) и стебель маиса (кукурузы).
Растения и животные на гербах стран мира. На гербах и флагах разных стран мира или их отдельных регионов часто можно увидеть изображения различных представителей растительного или животного мира (флоры и фауны). Обычно их присутствие отождествляется с биолого-экологической характеристикой или индивидуальными качествами, которыми они обладают, а также с экономико-хозяйственным значением для человека.
Например, на гербах России, Германии, Индии и Гвинеи мы можем увидеть таких животных, как лев, орёл, голубь, которые символизируют отвагу, силу и свободу. Не часто встречающиеся на гербах кенгуру, страус эму, фазан, тигр демонстрируют, что эти животные редкие и находятся под охраной данного государства. Примером служат гербы Австралии и Непала, а также герб российского города Владивостока, на котором мы можем увидеть амурского тигра (рис. 8). Иногда на гербах присутствуют изображения вымерших животных — примером может служить мамонт на гербе российского города Среднеколымска.
Растения или их части также встречаются на гербах и флагах. На гербе Гаити изображена пальма, чертополох — на гербе Шотландии, пшеница — на гербе Таджикистана, листья клёна — на гербе и флаге Канады, соплодие ананаса — на гербе Ямайки.
Шаги к успеху
ПРОВЕРЯЕМ ДОСТОВЕРНОСТЬ НАЙДЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ
- Работая с информацией, определяем её достоверность, ища ответы на следующие вопросы:
▲ Кто автор этого текста?
▲ Имеет ли автор право на представление этой информации от своего имени?
▲ Статья содержит объективные факты или выражает личное мнение автора?
▲ Из каких источников автор получил информацию?
▲ Можно ли проверить информацию, представленную на сайте?
▲ Как часто обновляется сайт?
▲ Указана ли на сайте контактная информация для связи с автором? - Для получения объективной картины необходимо изучить материалы с разных сайтов, проанализировать и обобщить полученные сведения.
Вы смотрели: учебник биологии 10 класс Пасечник Базовый уровень для ознакомления перед покупкой. Цитаты из пособия 2023 года использованы также в учебных целях для семейного и домашнего обучения. Код материалов: Биология Пасечник Базовый §2.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника.