Формування біології як комплексної науки та її успіхи в першій половині XIX ст.

в., оказало заметное влияние на социально-мировоззренческое состояние ряда стран Европы, что привело к повышению не только эффективности производства, но и обострению противоречий в обществе. Поглиблення промислової революції, що почалася в XVIII ст., Зробило помітний вплив на соціально-світоглядне стан ряду країн Європи, що призвело до підвищення не тільки ефективності виробництва, а й загострення протиріч у суспільстві. в., предвестником которой выступает французская буржуазная революция в 1789 г. Зростання частки найманої праці і його експлуатації в промисловості, а також формування великих аграрних господарств за рахунок розорення дрібних землевласників мали глибокі наслідки для зростання народних хвилювань в першій половині XIX ст., Провісником якої виступає французька буржуазна революція в 1789 р.

У суспільстві відчувалося прагнення досягти свободи і рівності. в. Формуються кілька ідейних течій, що зробили вплив на соціальний і духовний розвиток початку XIX ст. і сприяли переосмисленню ідеалів буржуазного суспільства. На перший план висуваються вчення французьких утопістів і низки філософських шкіл Німеччини. Це призвело до помітних змін у різних розділах природознавства, що стосуються історії виникнення та розвитку Землі, Сонячної системи, принципу збереження і перетворення енергії, фізичних і хімічних властивостей атомів і молекул, електричних явищ і т.д.

Все це відбилося на вивченні фізико-хімічної та структурної організації живих істот, їх минулого і сьогодення. Ж.б. Ламарк і Л.Х. Тревіранус незалежно один від одного пропонують термін «біологія» для позначення комплексу дисциплін, які вивчають живу природу. Створюється база для виділення біології як самостійного і комплексного розділу природознавства. в. Початок XIX ст. слід визнати ерою повороту досліджень живої природи на якісно новий рівень, що завершився принциповими узагальненнями в різних галузях біології.

Успіхи в області систематики, екології та палеонтології тварин і рослин

У систематиці завдяки працям К. Ліннея був введений порядок у сенсі класифікації тварин і рослин. Новими зборами значно розширилися списки видів рослин і тварин, був поставлений під сумнів основний принцип, на чому базувалася систематика К. Ліннея: сталість і незалежне походження видів. Була поглиблена класифікація тварин виділенням нових класів та уточненням положення окремих їх груп, ступенів послідовного генеалогічного ускладнення. Найбільш значним визнані спроби встановлення філогенетичних зв'язків між тваринами як результат їх поступової еволюції.

Відзначено серйозні досягнення в розвитку систематики тварин. в. Загальним підсумком розвитку систематики тварин у XIX ст. визнано чіткий розподіл тварин на типи, особливо хребетних, черв'яків і членистих, найпростіших і голкошкірих. Все це мало значення для подальшої конкретизації філогенетичних зв'язків у тваринному світі.

В області систематики рослин найбільшу увагу в першій половині XIX ст. заслуговують дослідження О.П. Декандоля. Його система була заснована на обліку анатомо-морфологічних показників, класифікація покритонасінних починалася з дводольних, багатопелюсткові. Вітчизняний ботанік П.Ф. Горянин (1756), спираючись на систему А. Жюссьє, розділив рослини на спорові, ложносеменние (голонасінні), однодольні і дводольні. Вперше голонасінні він виділив з покритонасінних.

Розширюються відомості про географію та екології рослин і тварин. Спостерігається перехід від спостережень до екологічного мислення, чому сприяли дослідження А. Гумбольдта (1769-1859) за зональним і вертикальному поширенню рослин. Виділивши більше 17 типів рослинних формацій, він продемонстрував роль клімату у визначенні фізіономічного типу рослин. Швейцарський ботанік І. Турман (1848) запропонував розрізняти поняття «флора» і «рослинність» і виділити їх як самостійні напрямки дослідження, що сприяло виділенню геоботаніки як науки.

У розвитку екологічного спрямування велика роль К.Ф. Рулье (1814-1858). Він звернув увагу на вивчення зв'язку тварин з навколишнім середовищем. Враховувалася роль кліматичних факторів і взаємодія організмів між собою. У додарвіновской біології К.Ф. Рулье пов'язував еволюційний процес з геологічними подіями на поверхні Землі. Він вважав, що еволюція йде не тільки шляхом підвищення організації, але в більшій мірі формування різноманіття.

XIX вв. На межі XVIII - XIX ст. завдяки працям Ж. Кюв виділяється палеонтологія як самостійна наука про вимерлих тварин. Особливо широкий розвиток палеонтологія отримала після вироблення підходу до оцінки стратиграфічної літопису, що призвело до класифікації хронології шарів по залишкам скам'янілостей безхребетних. Упорядочилась оцінка хронологічній послідовності викопних рослин і хребетних. Незважаючи на безперечні факти про поступову зміну форм життя в історії Землі, висновок про еволюцію ще не набув поширення в біології.

Дослідження онтогенезу і ембріонального розвитку тварин і рослин

Розвиток тварин і рослин протягом індивідуального життя (онтогенез) привертало увагу з найдавніших часів при обговоренні питань, що стосуються спадковості, старіння, смерті, впливу зовнішніх умов і т.д. Але багато питань ембріонального розвитку ще довгий час залишалися таємницею. Х.І. Пандер вивчав «перетворення насидженого яйця протягом перших п'яти днів» (1817). К.М. Бер (1792-1876) зібрав великий порівняльний матеріал з цього ж питання («Історія розвитку тварин. Спостереження і роздуми»). Він детально описав етапи ембріогенезу курчати, узагальнив їх у плані пізнання закономірностей розвитку та будови тварин. Для тварин К. Бер виділяє чотири типи ембріонального розвитку: периферичний і променистий, подовжений, масивний, і хребетні.

На основі порівняння розвитку зародків різних тварин К. Бер сформулював чотири закони: у кожній великій групі загальне утворюється раніше спеціального, спеціальне поступово формується із загального, ембріони однієї тваринної форми не проходять через дорослі етапи інших форм, а подібність форм проявляється тільки в самих зародках.

Помітні успіхи досягнуті у вивченні розвитку генеративних органів, запліднення і будови зародка у рослин, що мало значення для зародження ембріології рослин як самостійної науки. Доведено існування статі у рослин, вирішено питання про формування зародка насінини. Дослідження статевого процесу і запліднення у тварин і рослин призвели до виділення ембріології як самостійної науки та формуванню в ній порівняльного напряму, а також розвитку нових методів оцінки філогенетичних зв'язків між різними класами в межах рослин і тварин на основі подібності та відмінності за початковим етапам онтогенезу. Отримані дані були використані в подальшому при обгрунтуванні теорії еволюції і принципів філогенетичної систематики. Пізнання процесу запліднення справила великий вплив на розвиток уявлень про апарат спадковості. Виникнення ембріології мало значення для розвитку еволюційного вчення.

Успіхи в області фізіології тварин і рослин, связанные с изучением физико-химических процессов. У пізнанні особливостей онтогенезу і єдності організації живої природи важливу роль зіграли і досягнення в галузі фізіології тварин і рослин в першій половині XIX ст., Пов'язані з вивченням фізико-хімічних процесів.

Французький вчений Франсуа Мажанді (1785-1855), спираючись на досягнення фізики і хімії, намагався пояснити явища життя, дослідити їх в процесі становлення в онтогенезі, використовуючи експериментальні підходи. Він аналізував окремі етапи кровообігу і травлення.

Марі Флуранс (1794-1867) вивчав значення різних нервів і ділянок головного мозку. Суттєві досягнення І. Мюллера (1801-1858) у вивченні нервів, органів почуттів, нервових волокон і симпатичних нервів, їх ролі в поширенні подразнень до м'язам. Нерви в його розумінні - провідники сигналів від зовнішніх впливів. Він пише, що «відчуття, біль, насолода - все це стану нервів, а не властивості речей, які викликають їх у наших нервах».

Фізіолог К. Бернар (1813-1878) пояснював фізико-хімічними процесами функції підшлункової залози, печінки, глікогену і підтримання гомеостазу організму. У схожості переробки крохмалю він вбачав єдність життєдіяльності тварин і рослин.

У першій половині XIX ст. також досягнуті успіхи у вивченні живлення рослин. Н. Соссюр (1767-1848) накопичив великий експериментальний кількісний матеріал на користь участі вуглекислого газу в синтезі органічних речовин і виділення при цьому кисню в рівних обсягах до поглиненому вуглекислого газу. Доведено участь у цьому процесі сонячної енергії, води, мінеральних речовин.

Успіхи вивчення мікроорганізмів. Теорія клітинної будови і розвитку живих істот

З кінця XVIII ст. мікроскопічними дослідженнями було доведено існування численних організмів, невидимих простим оком. . Число описаних мікроорганізмів зросла і їх довелося виділити в особливу групу Protozoa.

Про роль мікроорганізмів в інфекційних захворюваннях припускали давно, згодом було визначено участь окремих з них в процесах бродіння.

З виявленням ролі мікроорганізмів у природі і можливості їх використання в промислових цілях вивчення найпростіших досягає великого розмаху. Відбувається опис нових видів, накопичення порівняльних даних з морфології, будовою і способом життя найпростіших. Інтерес до дослідження мікроорганізмів сприяв виділенню бактеріології як науки.

Удосконалення конструкції мікроскопа дозволило описати оболонки клітин і ядра; ядро віднесено до обов'язкових елементів будь-якої клітини.

До 40-х років XIX ст. завершилася формулювання клітинної теорії будови організмів завдяки дослідженням Шлейдена (1804-1881) і Т. Шванна (1810-1882). З утвердженням клітинної теорії виділяються гістологія і цитологія як самостійні науки.

Вчення Ж.Б. Ламарка. в. Інші уявлення про еволюцію органічного світу в першій половині XIX ст. и первой половины XIX в., автор мемуаров по метеорологии, флоры Франции и ботанического словаря. Жан Батіст Ламарк (1744-1829) - французький академік, видатний представник біології кінця XIII і першої половини XIX ст., Автор мемуарів по метеорології, флори Франції та ботанічного словника.

У 1802 р. у книзі «Гідрологія» ж.б. Ламарк відзначає, що поверхня Землі змінювалася поступово протягом століть під впливом нині діючих сил природи. У семитомної «Природній історії безхребетних тварин» упорядкував характеристику та класифікацію безхребетних, виділив цю групу в самостійний розділ зоології.

У своїх працях Ж.Б. Ламарк звертався до проблеми еволюції і змінності видів, акцентуючи увагу на дію умов існування. «Природа, діюча в усьому поступово, не могла зробити всіх тварин за раз: вона сформувала спершу найпростіших, а потім поступово - складних» (Ламарк). Ніхто до нього ідеї про походження одних видів з інших, а також про прогрес рослин і тварин, не зміг так чітко висловити. Сходинки органічних істот, на його думку, «вловимі виключно в головних групах загального ряду, а не у видах, ні навіть пологах». Ж.б. Ламарк намагається побудувати природну класифікацію організмів з урахуванням морфологічних, фізіологічних і психічних їх особливостей, де отримав би відображення порядок, в якому природа виробляла тварин, як послідовний ряд градацій. На основі побудови цієї системи Ламарк прийшов до визнання наявності еволюції органічних форм і зробив спробу пояснити її чинники. У їх числі він вказує час і середовище, тобто необхідний час і зміна середовища як першопричини еволюцій.

На рослини і нижчі тварини середовище діє безпосередньо, їх зміни завжди відповідають напрямку зміни середовища, тобто відбувається пряме пристосування. На вищі тварини, середовище діє опосередковано через перебудову потреб. Отримані при безпосередньому і непрямий вплив середовища зміни передаються в ряду поколінь у спадок. Ці положення він сформулював у вигляді законів: вправу (розвиток) і неупражнение (редукція) органів (1-й закон). Все, що природа змусила індивідів придбати або втратити «все це зберігається шляхом розмноження в нових особин ..., якщо придбані зміни притаманні обом батькам або тим, від яких нові особини відбулися» (2-й закон). Однак ж.б. Ламарк не міг пояснити вправою або неупражненія поява зовсім нових органів або збереження маловажних органів. Поява нового органу пов'язував з нагромадженням флюїдів на певних ділянках (наприклад, накопичення флюїдів люті на кістках голови сприяє формуванню рогів), що було на рівні фантазії.

Ж.Б. Ламарк намагався пояснити і природне положення людини від четвероруких мавп тривалим використанням передніх і задніх кінцівок у різних цілях. Використання задніх кінцівок для ходьби нібито перетворило мавп в двоногі істоти.

Своєрідним було пояснення Ламарком причин ускладнення організації в живій природі «внутрішнім їх прагненням» до підвищення своєї організації на основі «сили волі».

При всіх недоліках міркувань ж.б. Ламарка його заслугою залишається перший обгрунтування найбільш стрункого і наукового вчення еволюції органічного світу, пронизане принципами історизму та розвитку. Вчення ж.б. Ламарка не розкрило еволюційного процесу, воно трималося на слабкій фактичній основі і страждало відсутністю суворих фактів. также пытались объяснить процесс эволюции. Інші дослідники на початку XIX ст також намагалися пояснити процес еволюції. Так, ще в 1818 р. В.С. Уеллс звернув увагу на те, що негри і мулати в тропіках захищені від хвороб, якими страждають представники білих рас. З цієї причини в Африці біла раса не отримує розповсюдження «внаслідок неможливості конкурувати з більш могутніми сусідами». Меттью в роботі «Про корабельному лісі й древоводстве» (1831) також вбачав значення природного відбору. Висунув загальний «закон» розвитку: кожна істота в процесі розмноження досягає досконалості у відповідності з умовами за рахунок загибелі більшої частини потомства.

Ідея про відбір була висловлена і в роботі Е. Бліт у вигляді думки про існування конкуренції і боротьби за їжу, результатом якої є виживання найбільш пристосованих до умов.

Отже, розвиток біології в першій половині XIX ст. характеризується наступними особливостями:

в різних галузях біології отримані дані, що свідчать про єдність організації і розвитку живих організмів, про послідовність зміни форм життя в історії Землі;
трансформацію форм життя в геологічному минулому пов'язували з нині діючими «на поверхні Землі чинниками»;
зроблені спроби пояснити органічну доцільність (гармонію) з урахуванням плодючості і боротьби за існування;
висловлювалася ідея відбору в природі;
запропонована перша наукова концепція еволюції, яка спирається на принципи історизму та розвитку;
біологія поступово стала перетворюватися на теоретичну і узагальнюючу науку.

Господствующей оставалась идея о постоянстве и неизменности видов, из-за неясности механизма эволюционного процесса. Незважаючи на досягнуті успіхи, в біології до середини XIX в панівної залишалася ідея про постійність і незмінність видів, з-за неясності механізму еволюційного процесу.

Еволюційне вчення Ч. Дарвіна та його методологічне значення для розвитку біології

Теоретичні побудови Ч. Дарвіна про еволюцію видів спиралися на аналіз фактів мінливості організмів у прирученном стані. З цього питання починається «Походження видів», йому ж присвячена спеціальна робота «Зміна тварин і рослин у доместикованої стані» (1868).

Ч. Дарвін розділив мінливість на кілька типів. Ч. Дарвін розумів, що тільки мінливістю не можна пояснити відмінності порід і сортів. Багато такі відмінності пов'язані з задоволенням вимог людини (господарських, естетичних, спортивних і т.д.). У цьому він побачив широке явище, характерне для розвитку всієї природи (відбір).

На прикладі аналізу домашніх тварин і культурних рослин Ч. Дарвін приходить до висновку, що «сорти і породи розрізняються між собою більш ніж особини одного і того ж виду або різновиду в природному стані».

Для домашніх тварин і культурних рослин характерні такі особливості: 1) вони представлені великим різноманіттям, 2) породи і сорти однієї групи відрізняються як між собою, так і від дикого предка; 3) вони відповідають потребам людини.

Говорячи про відмінності порід і сортів, Ч. Дарвін зауважує, що вони виникли не раптово, а поступово завдяки старанням людини залишати на потомство особин, що відповідають його вимогам. Тобто людина «сам створив корисні для нього породи».

Результати штучного відбору заздалегідь зумовлені в планах селекціонера, його дія обмежена в часі і чисельністю особин. Цим він принципово відрізняється від природного відбору.

Почавши з викладу відомих фактів про мінливість тварин і рослин у доместикованої стані і дії штучного відбору, Ч. Дарвін в «Походження видів» переходить до розгляду ролі природного відбору. Ч. Дарвін описав приклади боротьби за існування в природі, включаючи всі взаємовідносини особин і видів у навколишньому середовищі, значущі для забезпечення потомства. Боротьба за існування розглядається як неминучий результат геометричної прогресії розмноження, характерною без винятку для всіх істот у природі. Природний відбір в природі виступає як інтегральний результат взаємодії трьох передумов: генетичної гетерогенності особин у популяціях, геометричній прогресії розмноження («тиск життя») і боротьби за існування. Розмноження забезпечує можливість виникнення, як спадкових змін, так і надлишкової чисельності потомства. Це призводить до браку наявних ресурсів. Виникає боротьба за ресурси між особинами виду, в ході якої і оцінюються індивідуальні особливості, що визначають перевагу однієї особини над іншою в розмноженні. Збереження корисних індивідуальних відмін чи змін і знищення шкідливих Ч. Дарвін назвав природним відбором.

З глибокої давнини натуралістів вражала гармонія живих істот з оточуючими умовами («органічна доцільність»), що не знаходило наукового пояснення до появи теорії природного відбору. Одна з заслуг теорії відбору полягає в поясненні даного феномена. Гармонія живої природи не є споконвічною, а складається в процесі дії відбору як результат розходження ознак у ряді поколінь. Ч. Дарвін будь придбання, у тому числі прогресивне, розглядав під кутом пристосування і механізму нагромаджуючого дії відбору. Обов'язковий результат відбору виражається в прагненні особин в ряду поколінь «зробитися більш і все більш досконалим по відношенню до навколишніх умов, в процесі якого можливий і поступовий прогрес організацій» (Дарвін)

З моменту опублікування "Походження видів» вчення Ч. Дарвіна привертає постійну увагу, його оцінка змінювалася в різні періоди. Ч. Дарвін відзначав, що «... я переконаний, що природний відбір був самим важливим, але не виключною, фактором зміни».

Теорія природного відбору задовільно пояснює наступні факти: 1) виникнення різноманіття органічних форм на основі єдності їх походження - принцип монофілії; 2) пристосованість видів до навколишніх умов - принцип доцільності; 3) домінуючу роль природних процесів і законів в поступовому історичному розвитку живої природи - принцип історичності розвитку; 4) співвідношення між мінливістю і реальністю видів у природі; 5) для свого часу вчення про відбір являло грандіозне узагальнення фактичного матеріалу біології.

Вплив теорії Ч. Дарвіна на подальший прогрес біології величезне і загальновизнано. Вона здійснила переворот в методології біології. Одна із загальновизнаних заслуг дарвінізму - введення в біологію історичного методу, як методу пізнання. У поясненні процесу еволюції поки немає рівних теорії Ч. Дарвіна.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Досягнення в галузі фізіології рослин і їх значення для розвитку уявлень про живу природу	\|	Успіхи розвитку біології в другій половині XIX ст. і її еволюційні напрямки

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.