Специфика биологии как науки

Последним биологом древности (в подлинном  смысле этого слова) был Гален (131—200 гг. н.э.) - римский врач, уроженец Малой  Азии. Первые годы врачебной практики Гален провел на арене гладиаторов. Лечение перенесших травму людей  позволило ему собрать богатый  анатомический материал. Однако, хотя его современники и не возражали  против жестоких и кровавых игр гладиаторов  в угоду извращенным вкусам развлекающейся публики, они продолжали неодобрительно смотреть на вскрытие человеческих трупов с научными целями. Поэтому анатомические  исследования Гален проводил в основном на собаках, овцах и других животных. Как только представлялся случай, он вскрывал обезьян, находя в них  большое сходство с человеком.

Гален оставил большое научное  наследство. Его тщательно разработанные  теории о функции различных органов  человеческого тела сыграли существенную роль в развитии медицины. Однако невозможность  изучать человеческий организм по-настоящему, отсутствие в то время нужного  инструментария, несомненно, послужили  причиной ошибочности большинства  его теорий. Не будучи христианином, Гален все же твердо верил в  существование единого Бога. Подобно  Плинию, он полагал, что все живое  сотворено с заранее намеченной целью. Повсюду в организме человека он усматривал проявление божественного  труда. Такая точка зрения, вполне приемлемая в период подъема христианства, объясняет популярность Галена и  в более позднее время.

Особенности развития биологии в XX в.

1. Век генетики

1.1. Хромосомная  теория наследственности.

Вступление в ХХ в. ознаменовалось в биологии бурным развитием генетики. Важнейшим исходным событием здесь  явилось новое открытие законов  Менделя. В 1900 г. законы Менделя были переоткрыты независимо сразу тремя  учеными – Г. де Фризом, К. Корренсом  и К. Чермаком. Второй период ознаменовался  лавиной эмпирических открытий и  построением различных теоретических  моделей. За относительно короткий срок (30 – 40 лет) в учении о наследственности был накоплен колоссальный эмпирический и теоретический материал.

Начало ХХ в. принято считать  началом экспериментальной генетики, определившей интенсивное накопление множества новых эмпирических данных о наследственности и изменчивости. К такого рода данным можно отнести  следующие открытия: открытие дискретного  характера наследственности; обоснование  представления о гене и хромосомах как носителях генов; представление  о линейном расположении генов; доказательство существования мутаций и возможность  их искусственно вызывать; установление принципа чистоты гамет, законов  доминирования, расщепления и сцепления  признаков; разработка методов гибридологического анализа, чистых линий и инцухта, кроссинговера (нарушение сцепления  генов в результате обмена участками  между хромосомами) и др. Важно  и то, что все эти и другие открытия были экспериментально подтвержденными, строго обоснованными.

В первой четверти ХХ в. интенсивно развивались  и теоретические аспекты генетики. Особенно большую роль сыграла хромосомная  теория наследственности, разработанная  в 1910 – 1915 гг. в трудах Т. Моргана, А. Стертеванта, К. Бриджеса, Г. Дж. Меллера. Она строилась на следующих исходных абстракциях: хромосома состоит  из генов; гены расположены на хромосоме  в линейном порядке; ген – неделимая  корпускула наследственности, “квант”; в мутациях ген изменяется как  целое. Эта теория была первой обстоятельной  попыткой теоретической конкретизации  идей, заложенных в законах Менделя.

Первые 30 лет ХХ в. прошли под знаком борьбы между собой различных  концепций наследственности. Так, против хромосомной теории наследственности выступал У. Бэтсон, считавший, что эволюция состоит не в изменениях генов  под влиянием внешней среды, а  лишь в выпадении генов, в накоплении генетических утрат.

1.2. Создание  синтетической теории

Преодоление противоречий между эволюционной теорией и генетикой стало  возможным на основе синтетической  теории эволюции, которая выступает  основанием всей системы современной  эволюционной биологии. Синтез генетики и эволюционного учения был качественным скачком в развитии как генетики, так и эволюционной теории. Он означал создание качественно нового ядра системы биологического познания, свидетельствовал о переходе биологии с классического на современный, неклассический уровень развития, начале формирования методологических установок неклассической биологии.

Принципиальные положения синтетической  теории эволюции были заложены работами С.С. Четверикова (1926), а также Р. Фишера, С. Райта, Дж. Холдейна (1929 – 1932) и др. Непосредственными предпосылками  для синтеза генетики и теории эволюции выступали: хромосомная теория наследственности Т. Моргана, биометрические и математические подходы к анализу  эволюции, закон Харди – Вейберга для идеальной популяции (гласящий, что такая популяция стремится  сохранить равновесие концентрации генов при отсутствии факторов, изменяющих его), результаты эмпирического исследования изменчивости в природных популяциях и др.

В основе этой теории лежит представление  о том, что элементарной “клеточкой”  эволюции является не организм и не вид, а популяция. Именно популяция  выступает той реальной целостной  системой взаимосвязи организмов, которая  обладает всеми условиями для  саморазвития, прежде всего способностью наследственного изменения в  смене биологических поколений. Элементарной единицей наследственности выступает ген (участок молекулы ДНК, отвечающий за развитие определенных признаков организма). Наследственное изменение популяции в каком-либо определенном направлении осуществляется под воздействием ряда эволюционных факторов (т. е. таких факторов, которые изменяют генотипический состав популяции): мутационный процесс (поставляющий элементарный эволюционный материал), популяционные волны (колебания численности популяции в ту или иную сторону от средней численности, входящих в нее особей), изоляция (закрепляющая различия в наборе генотипов и способствующая делению исходной популяции на несколько самостоятельных), естественный отбор как “процесс, определяющий вероятность достижения определенными индивидами репродукционного возраста” (имеющий разные формы – по относительной жизнеспособности, по фенотипическому признаку, стабилизирующий отбор, дизруптивный отбор, ведущий отбор и др.). Естественный отбор является ведущим эволюционным фактором, направляющим эволюционный процесс.

Формирование синтетической теории эволюции ознаменовало собой переход  к популяционному стилю мышления, который пришел на смену организмоцентрическому.

Создание синтетической теории эволюции на основе популяционной генетики ознаменовало собой начало преодоления  противопоставления исторического  и структурно-инвариантного “срезов” в исследовании живого. Найдя принципиальную основу для объединения генетики и теории эволюции, идей организации и истории органического мира, синтетическая теория эволюции тем самым кладет начало качественно новому этапу в развитии биологии – переходу к созданию единой системы биологического знания, воспроизводящей законы и развития и функционирования органического мира как целого, начало всеобъемлющего синтеза эволюционной биологии и наук, изучающих структурно-инвариантный аспект живого. Такой синтез нацеливает па изучение жизни как единого целостного многоуровневого процесса, выявление того, как сущность живого проявляет себя в его конкретных органических формах и уровнях.

1.3. Революция  в молекулярной биологии

Во второй половине 40-x годов в биологии произошло важное событие - осуществлен переход от белковой к нуклеиновой трактовке природы гена. Предпосылки новых открытий в области биохимии складывались раньше, в первые три десятилетия XX в., в частности, в школе П. Левина (США) . В 1936 г. в СССР А. Н. Белозерский получил из растения тимонуклеиновую кислоту, которая до тех пор выделялась лишь в животных организмах, показав тем самым тождество животных и растительных миров и на молекулярном уровне. Важные идеи, имевшие характер далеко идущих научных прогнозов, открывавшие новые широкие ориентиры познания, намного опередившие свое время, были выдвинуты Н. К. Кольцовым (1872 – 1940). Так, еще в 1927 г. он высказал мысль о том, что при размножении клеток осуществляется матричная ауторепродукция материнских молекул. Правда,. Н. К. Кольцов считал, что эти процессы осуществляются на белковой основе, ведь в то время генетические свойства ДНК его не были известны. Именно незнание наследственных свойств ДНК определяло то обстоятельство, что до середины 40-х годов биохимия развивалась относительно независимо от генетики. Скачок в направлении их тесного взаимодействия произошел тогда, когда биология перешла от белковой к нуклеиновой трактовке природы гена. (В начале 40-х годов впервые и появляется термин “молекулярная биология”.)

В 1944 г. О. Эвери, К. Мак-Леод и М. Мак-Карти  определили, что носителем свойства наследственности является ДНК. С этого  времени и начался бурный, неудержимый, лавинообразный рост молекулярной биологии. Последовавшие в 1949 – 1951 гг. исследования Э. Чаргаффа, сформулировавшего знаменитые правила, объясняющие структуры  ДНК (об эквивалентном соотношении  пуриновых и пиримидиновых остатков в структуре ДНК, равенства аденина  и тимина, гуанина и цитозина и  др.), а также рентгенографические  исследования ДНК, проведенные М. Уилкином и Р. Франклином, подготовили почву  для расшифровки Дж. Уотсоном и  Ф. Криком в 1953 г. структуры ДНК (двойную  спиралевидность этой молекулы и  ее способность к разделению на две  половины). Молекула ДНК состоит  из двух комплементарных полинуклеотидных цепей, каждая из которых выступает в качестве матрицы для синтеза новых аналогичных цепей. Именно поэтому в хромосомах клеток молекула ДНК способна к ауторепродукции. Свойство самоудвоения ДНК и обеспечивает явление наследственности. Расшифровка структуры ДНК была великой революцией в молекулярной биологии. Это открытие явилось ключом к пониманию того, что происходит в гене при передаче наследственных признаков.

1.4. Методологические установки современной биологии

Представление о том, что “клеточкой”  эволюционного процесса выступает  не организм, а популяция может  рассматриваться как исходный момент в формировании системы методологических установок неклассической биологии. Такая система значительно отличается от методологических регулятивов классической биологии. Основные направления, по которым  произошло их размежевание, следующие.

Во-первых, качественно новое представление  объекта познания (полисистемное  видение биологического объекта, отказ  от моноцентризма и организмоцентризма в пользу полицентризма и популяционного стиля мышления).

Во-вторых, качественно новая гносеологическая ситуация, требующая явного указания на условия познания, на особенности  субъект объектных отношений.

В-третьих, установление диалектического  единства ранее противопоставлявшихся  друг другу методологических подходов. На этом пути формируются методологические установки, предполагающие:

единство описательно - классифицирующего  и объяснительно - номотетического  подходов;

единство операций расчленения, редукции к более элементарным компонентам  с процессами интегрирующего воспроизводства  целостной организации;

диалектическое сочетание структурного и исторического подходов;

понимание причинности, учитывающее  диалектику необходимости и случайности, внутреннего и внешнего через  единство функционально-целевого и  статистически-вероятностного подходов;

единство эмпирических исследований с процессом интенсивной теоретизации биологического знания, включающем его  формализацию, математизацию, аксиоматизацию и др.

В ХХ веке изменилось место биологии в системе наук, отношения биологии с практикой. Биология постепенно становится лидером естествознания. Формами  выражения этих тенденций являются следующие процессы:

укрепление связи биологии, с  одной стороны, с точными, с другой – с гуманитарными науками;

развитие комплексных и междисциплинарных  исследований;

увеличение каналов взаимосвязи, с одной стороны, с теоретическим  познанием, с другой – со сферой практической деятельности, и прежде всего с глобальными проблемами современности;

явное участие запросов практики в  актуализации тех или иных проблем  биологического познания; непосредственным основанием исследовательской деятельности в биологии все в большей степени  выступают прямые практические потребности, интересы и запросы общества.

кроме того – непосредственно программирующая  роль биологии по отношению к аграрной, медицинской, экологической и другим видам практической деятельности;

возрастание ответственности ученых-биологов за судьбы человечества (прежде всего  в связи с перспективами генной инженерии);

непосредственное проявление гуманистического начала биологического познания; широкое  внедрение ценностных подходов и  др.;

все в большей мере становится ясно, что логика биологического познания будет в будущем непосредственно задаваться потребностями практического преобразования природы, развития общественных отношений и интересов людей.

В конце ХХ века заметно преобразовываются  методологическая и мировоззренческая  функции биологии. Мировоззренческая  нацеленность биологии, ориентированность  ее результатов на конкретизацию  наших представлений об отношении  “человек – мир (человека)” реализуется в двух направлениях:

1) на человека, на выявление взаимосвязей  биологического к социального  в человеке; на функционирование  биологического в общественном (социуме). Человек становится непосредственной  исходной “точкой отсчета” биологической  науки, от него, для него и  на него будет непосредственно  ориентировано познание живого. Это направление развивается  в контексте взаимосвязи биологического  и социального познания; историческим  пьедесталом здесь выступает  процесс антропосоциогенеза, выявление  биологических предпосылок становления  человека и общества;

2) на мир, на выявление закономерностей  включенности живого в эволюцию  Вселенной, перспектив биологического  мира в развитии мира космического. Это направление раскрывается, прежде всего, через взаимосвязь биологических и астрономических наук.

 

 

 

 

 

 

Заключение

В ХХ веке изменилось место биологии в системе наук, отношения биологии с практикой. Биология постепенно становится лидером естествознания. Формами  выражения этих тенденций являются следующие процессы:

укрепление связи биологии, с  одной стороны с точными, с  другой – с гуманитарными науками;

развитие комплексных и междисциплинарных  исследований;

увеличение каналов взаимосвязи  с одной стороны, с теоретическим  познанием, с другой – со сферой практической деятельности, и прежде всего с глобальными проблемами современности;

явное участие запросов практики в  актуализации тех или иных проблем  биологического познания; непосредственным основанием исследовательской деятельности в биологии все в большей степени  выступают прямые практические потребности, интересы и запросы общества.

Кроме того – непосредственно программирующая роль биологии по отношению к аграрной, медицинской, экологической и другим видам практической деятельности;