История развития биологии

Биология(от греч. bios - жизнь и logos - учение) - это совокупность наук о живой природе. Об огромном многообразии вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строении и функциях, происхождении, распространении и развитии, связях друг с другом и с неживой природой. Классическая биология - это биология по преимуществу наблюдательная. В классической биологии эксперимент еще не рассматривался как важный метод эмпирического познания органических объектов. На пути своего развития биология прошла много ступеней, переживая кризисные времена и времена больших успехов. И за тысячелетия биология набрала колоссальные возможности и знания.

Античные  толкования проблемы происхождения и  развития живого

Особо следует сказать  о развитии биологических  знаний в античности. Здесь достижения не были столь выдающимися, как в астрономии и математике, но тем не менее значительный прогресс познания тоже был налицо. Античность реализовала функцию  первичного накопления эмпирического материала  об органических явлениях и процессах. Это  — еще не научная  биология, но уже  ее отдаленные предпосылки.

Уже античные натурфилософы  обращали свои взоры  на органический мир  и строили первые умозрительные схемы, объяснявшие его  происхождение и  развитие. На основе таких умозрительных  представлений в  конце концов сложились  два противоположных  подхода к решению  вопроса о происхождении  жизни.

Первый, религиозно-идеалистический, исходил из того, что возникновение  жизни не могло  осуществиться естественным, объективным, закономерным образом на Земле; жизнь является следствием божественного творческого  акта (креационизм), и потому всем существам  свойственна особая, независимая от материального  мира “жизненная сила” (vis vitalis), которая и направляет все процессы жизни (витализм).

Наряду  с таким идеалистическим  подходом еще в  древности сложился и материалистический подход, в основе которого лежало представление  о том, что живое  может возникнуть из неживого, органическое из неорганического  под влиянием естественных факторов. Так сложилась  концепция самозарождения живого из неживого. Например, согласно учению Анаксимандра, живые существа образуются из алейрона по тем  же законам, что и  вещи неорганической природы.

Еще более обстоятельная  теория происхождения  живого была создана  Эмпедоклом, с именем которого связывают  первую догадку о  том, что существуют ископаемые остатки  вымерших организмов. Биологические воззрения  Эмпедокла были тесно  связаны с его  философией. Он исходил  из существования  четырех элементов (“стихий”) мира (огонь, воздух, вода и земля), каждый из которых состоит  из вечных частиц, способных  вступать во взаимодействие друг с другом, и  двух “сил” —  Любви и Вражды, которые соединяют (Любовь) или разъединяют (Вражда) разрозненные частицы. Эти две силы —  двигатели всех процессов  во Вселенной. Биологические  воззрения Аристотеля отличались от других.

Аристотелю  были глубоко чужды  представления Эмпедокла  об органическом мире и его происхождении. Мировоззрение Аристотеля проникнуто телеологизмом  и отрицанием эволюционизма. При этом биологический  мир как объект исследования особенно увлекал Аристотеля.

И млекопитающие, и  птицы, и рыбы, и  насекомые — все  это вызывало у  Аристотеля живой, неподдельный интерес, подлинное  воодушевление и  даже эстетическое восхищение. Он писал: “...Надо и  к исследованию животных подходить без  всякого отвращения, так как во всех них содержится нечто  природное и прекрасное. Ибо не случайность, но целесообразность присутствует во всех произведениях природы, и притом в наивысшей  степени, а ради какой  цели они существуют или возникли —  относится к области прекрасного”. Именно целесообразность органической природы делает ее прекрасной и достойной изучения.

Огромное  разнообразие живых  существ, поражающая их приспособленность  к среде, функциональная и структурная  целесообразность их строения, рост, рождение, способы размножения, смерть-вес эти  и другие черты  биологического мира интересовали Аристотеля-биолога, требовали, по его  мнению, детального описания и теоретико-философского обоснования. В качестве такого обоснования  у него, естественно, выступает учение о материи и  форме.

Любой растительный или  животный организм —  это некое законченное  целое, представляющее собой реализацию определенной формы. Такой организм состоит  из многих неоднородных частей или органов, каждый из которых  выполняет свою вполне определенную функцию, необходимую для  поддержания жизнедеятельности  всего организма. Выполнение этой функции  и есть цель, ради которой этот орган  существует. Выполнение функций органом  требует, как правило, не одной, а нескольких способностей (двигаться, сжиматься и расширяться, воспринимать ощущение и др.). Поэтому  орган должен состоять не из одной, а многих однородных частей. Так, рука и другие Подобные части тела состоят из костей, нервов, мяса и др. К числу таких  однородных частей Аристотель относит также  волосы, когти, Кровь, жир, мозг, желчь, молоко и другие аналогичные  вещества у животных, а у растений—древесину, сок, кору, мякоть плода  и др. Эта однородные вещества и представляют собой материю, из которой образованы органы и весь организм в целом. Онтогенез  он рассматривал с  позиций категорий  возможности и  действительности. Органический рост — это актуализация возможностей, скрытых  в исходной материи. Такая трактовка  близка современным  представлениям о  том, что все особенности  структуры взрослого  организма зашифрованы  в виде генетического  кода.

Аристотель, бесспорно, был величайшим биологом своего времени. Если в области  астрономии, физики, механики Аристотель во многом оставался  спекулятивным мыслителем, то к живой природе  он относился с  исключительной наблюдательностью, проницательностью, стремился к постижению мельчайших деталей. Он вскрывал трупы  различных животных, делая при этом выводы и об анатомическом  строении человека; он изучил свыше пятисот  видов животных, описал их внешний вид, и  где мог — также  и строение; рассказал  об их образе жизни, нравах и инстинктах, сделал множество  более частных  открытий. Альбомы  рисунков результатов  анатомического расчленения  животных и их органов, именовавшиеся “Анатомиями”, служили приложениями к “Истории животных”; к сожалению, эти  альбомы позднее  оказались утерянными.

Но  Аристотель не только описывал мир живого; он заложил традицию систематизации видов  животных. Он первый поставил классификацию  животных на научную  основу, группируя  виды не только по сходству, но и по родству. Всех животных Аристотель подразделял на кровяных и бескровных. Такое  деление примерно соответствует современному делению на позвоночных  и беспозвоночных. К кровяным он относил:

живородящих — человек, киты и  четвероногие, т.е., по сути, млекопитающие;

яйцеродных  — птицы, яйцекладущие четвероногие(рептилии,амфибии),

К бескровным он относил:

• мягкотелые (головоногие);
• панцирные (ракообразные);
• моллюски (кроме головоногих);
• насекомые, пауки и черви.

Человеку  он отводил место  на вершине кровяных. Кроме того, Аристотель описывает живые  существа, которые, по его мнению, занимают промежуточную ступень между животными и растениями. Это — губки, акалефы (медузы), титни (асцидии). В свою очередь, и растения подразделяются им на высшие и низшие.

Накопление  рациональных биологических  знаний в античности

Наряду  с формированием  умозрительных схем о происхождении  живого античность постепенно накапливает эмпирические биологические знания, формирует концептуальный аппарат протобиологии.  

Средневековая арабская медицина, наука и философия  сделали важный вклад в развитие знания о жизни в VIII—XIII вв., в период так называемого золотого века ислама или исламской аграрной революции. Например, в зоологии Аль-Джахиз (781—869 гг.) уже тогда высказывал идеи об эволюции пищевых цепях. Он же был ранним представителем географического детерминизма, философского учения о влиянии природных условий на национальный характер и развитие национальных государств. Курдский автор Аль-Динавари (828—896 гг.) считается основателем арабской ботаники. Он описал более 637 видов растений и обсуждал фазы роста и развития растения. В анатомии и физиологии персидский врач Ар-Рази (865—925 гг.) экспериментально опроверг учение Галена о «четырех жизненных соках». Прославленный врач Авиценна (980—1037 гг.) в своем труде «Канон врачебной науки», до XVII в. остававшемся настольной книгой европейских медиков, ввел понятие о клинических исследованиях и фармакологии. Испанский араб Ибн Зухр (1091—1161 гг.), путём вскрытия доказал, что чесотку вызывает подкожный паразит, а также ввел экспериментальную хирургию и медицинские исследования на животных. Во время голода в Египте в 1200 г. Абд аль-Латиф аль-Багдади наблюдал и изучал строение человеческих скелетов.

Лишь  немногие европейские  учёные приобрели  известность в  Средние века. Среди  них Хильдегарда  Бингенская, Альберт  Великий и Фридрих  II (император Священной Римской империи) составили канон естественной истории для ранних европейских университетов, в которых медицина значительно уступала преподаванию философии и богословия. 

ПОЗНАНИЕ  ПРИРОДЫ В ЭПОХУ  ВОЗРОЖДЕНИЯ 

Новый величайший переворот  в системе культуры происходит в эпоху  Возрождения, которая  охватывает XIV — начало XVII в. Эпоха Возрождения — эпоха становления капиталистических отношений, первоначального накоплений капитала, восхождения социально-политической роли города, буржуазных классов, складывания абсолютистских монархий и национальных государств, эпоха глубоких социальных конфликтов, религиозных войн, ранних буржуазных революций, возрождения античной культуры, возникновения книгопечатания, эпоха титанов мысли и духа.Зарождение научной биологии происходит именно в этом период.Стихийно-эмпирическое накопление знаний о мире органических явлений длилось тысячелетиями. Но долгое время знания о биологических явлениях не выделялись из общей совокупности знаний о природе в самостоятельную отрасль. Биологические знания излагались вперемешку со знаниями о химических, физических, географических, климатических, метеорологических, социально-исторических явлениях. Специфика биологического объекта просто не фиксировалась, стихийно-эмпирически накапливаясь в основном как побочный продукт деятельности ремесленников, крестьян, путешественников, алхимиков, паломников, купцов, фармацевтов, лекарей и др. Природа выступала как нерасчлененное целое. В эпоху Возрождения ситуация в сфере познания живого изменилась. Здесь особое место принадлежит XVI в. В истории биологии этот период выделяется как начало глубокого перелома в способах познания живого. Ренессансный гуманизм, пересмотрев представление о месте человека в природе, возвысил роль человека в мире, вплоть до того, что божественность стали рассматривать как один из атрибутов человечности. В человеке видели венец, светоч природы, полагая, что уже в силу одного этого он достоин самого тщательного изучения, внимания и заботы. Отражением главной ориентации той эпохи — ориентации на человека, на совокупность его ближайших потребностей и прежде всего на решение наиболее близких ему медицинских проблем — было быстрое развитие биологического познания. Известный историк естествознания П. Таннери, характеризуя данный период развития биологии, писал: “...История науки в первой половине ХVI столетия была в сущности только историей медицины”'. В сторону человека развернулась даже алхимия; результатом слияния алхимии с медициной стала ятрохимия. Основоположник ятрохимии Парацельс утверждал, что “настоящие цели алхимии заключаются не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств”.

Особенности развития биологии в  XVI—XVII вв. во многом определялись практическими потребностями развивавшегося капиталистического хозяйства, прежде всего его аграрного сектора, социально-классовыми потрясениями, ростом влияния материалистической философии на естествознание в целом и биологию в частности, институционализацией научной деятельности. На смену средневековой феодальной упрощенной культурно-бытовой сфере жизнедеятельности приходит буржуазный образ жизни, сформировавшийся в среде городской бюргерской культуры. Его важнейшими атрибутами были, в частности, цветоводство и садоводство. В XV—XVI вв. потребности медицины обусловили появление разного рода травников, а затем и создание “аптекарских садов”, которые впоследствии превратились в ботанические сады; широко развивалась практика сбора гербариев. Мир животных тоже становится объектом интереса. В эпоху Возрождения значительно совершенствуется организация коневодства и конных заводов. А при дворах многих европейских правителей создаются даже настоящие зоопарки. На таком фоне повышается интерес к растению и животному как таковому. Как совершенно справедливо отмечал первооткрыватель итальянского Возрождения Я. Буркхард, “всем этим была... создана... благоприятная почва для развития научной зоологии, как и ботаники”.

Значительные  изменения происходят в способе биологического познания — вырабатываются стандарты, критерии и нормы исследования органического мира. На смену стихийности, спекулятивным домыслам, фантазиям и суевериям  постепенно приходит установка на объективное, доказательное, эмпирически  обоснованное знание. Благодаря коллективным усилиям ученых многих европейских стран  такая установка  обеспечила постепенное  накопление колоссального  фактического материала. Значительную роль в  этом процессе сыграли  Великие географические открытия, эпоха которых  раздвинула мировоззренческий  горизонт европейцев — они узнали множество  новых биологических, геологических, географических и других явлений. Фауна и флора  вновь открытых стран  и континентов  не только значительно  расширили эмпирический базис биологии, но и поставили вопрос о его систематизации.

Огромная  описательная накопительная  работа, проведенная  в XVI—XVII вв. в биологии, имела важные последствия. Во-первых. она вскрыла реальное многообразие растительных и животных форм и наметила общие пути их систематизации. Если в ранних ботанических описаниях (О. Брунфельса, И. Бока, К. Клузиуса и др.) еще отмечается множество непоследовательностей и отсутствуют четкие принципы систематизации и классификации, то уже М. Лобеллий. К. Баугин и особенно А. Цезальпино закладывают программу создания искусственной систематики (получившую свое развитие в работах Ж.Л. Турнефора, искусственная система которого была общепринятой в конце XVII — первой половине XVIII в.), а И. Юнг дает теоретический ориентир на развитие естественной систематики растений, получивший развитие в трудах Р. Моррисона и Дж. Рэя.