Концепция атомизма и элементарные частицы

электрическим зарядом.

По современным представлениям кварки – гипотетические материальные частицы, из которых состоят все адроны. Гипотеза кварков стала необходимой для объяснения динамики различных процессов, в которых участвуют адроны. В ходе дальнейших исследований выяснилось, что каждый кварк может быть носителем трех разных зарядов сильного взаимодействия.

Таким образом, при кварковой модели для описания свойств элементарных частиц достаточно допустить существование 18 кварков и 18 антикварков. Поскольку лептоны являются такими же бесструктурными объектами, как и кварки, то их (электрон, мюон, нейтрино и тяжелый лептон) и их антилептонов следует добавить к общему числу кварков и антикварков. Всего, следовательно, получится 44 фундаментальные частицы. Некоторым современным ученым это число кажется также неприемлемым, ибо исследователи стремились построить мироздание на минимальном числе фундаментальных частиц, свойствами которых возможно объяснить бесчисленное многообразие явлений и процессов, происходящих во Вселенной.

 

2. Три «образа» биологии: традиционная

или натуралистическая биология.

 

Биология (от греч. bios – жизнь + logos – понятие, учение) – это наука о живом, его строении, формах активности, связях организмов с неживой природой и друг с другом, имеющая определенные объективные закономерности. Ее цель – познание феномена жизни. Биология занимается изучением различных видов живой природы и их взаимоотношений друг с другом и с внешней средой.

Современная биологическая наука – результат длительного процесса развития. Но только в первых древних цивилизованных обществах люди стали изучать живые организмы более тщательно, составлять перечни, животных и растений, населяющих разные регионы и классифицировать их. Одним из первых биологов древности был Аристотель.

В настоящее время биология представляет собой целый комплекс наук о живой природе.

Структуру его можно рассматривать с разных точек зрения.

По объектам исследования биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию и антропологию.

По свойствам проявления живого в биологии выделяются:

1) морфология – наука о строении живых организмов;

2) физиология – наука о функционировании организмов;

3) молекулярная биология  изучает микроструктуру живых  тканей и клеток;

4) экология рассматривает  образ жизни растений и животных  и их взаимосвязи с окружающей  средой;

5) генетика исследует  законы наследственности и изменчивости.

По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются:

1) анатомия изучает макроскопическое  строение животных;

2) гистология изучает  строение тканей;

3) цитология исследует  строение живых клеток.

В развитии биологии выделяют три основных этапа:

1) систематики (К. Линней);

2) эволюционный (Ч. Дарвин);

3) биологии микромира (Г. Мендель).

Каждый из них связан с изменением представлений о мире живого и самих основ биологического мышления.

Задачи биологии состоят в изучении всех биологических закономерностей и раскрытии сущности жизни. При этом в биологии используется ряд методов, характерных для естественных наук. К основным методам биологии относятся:

1) наблюдение, позволяющее описать биологическое явление;

2) сравнение, дающее возможность найти закономерности, общие для разных

явлений;

3) эксперимент, в ходе которого исследователь искусственно создает ситуацию позволяющую выявить глубоко лежащие (скрытые) свойства биологических объектов;

4) исторический метод, позволяющий на основе данных о современном мире живого и о его прошлом, раскрывать законы развития живой природы.

Можно выделить три направления биологии – три «образа», имеющих одну цель и один объект исследования: традиционная, или натуралистическая, физико-химическая и эволюционная. Это условное деление не связано с историей развития науки.

В настоящее время предпринимаются попытки синтеза этих трех направлений биологии и оформления самостоятельной дисциплины – теоретической биологии.

Традиционная, или натуралистическая биология соответствует классической направленности познания, явилась во многом источником конкретных знаний о живой природе. Пока успехи физики, химии и техники не открыли возможности для ученых, она была описательной наукой о формах и видах растительного и животного царства. Совокупность растений называют флорой, а совокупность животных – фауной. Объект изучения традиционной биологии – живая природа в ее естественном состоянии. В современное время вклад традиционной биологии в биологию и все естествознание растет, ведь она изучает нерасчлененную природу во всем многообразии связей.

Её методом стало тщательное наблюдение и описание явлений природы, главной задачей – их классифицирование, а реальной перспективой – установление закономерностей их существования, смысла и значения для природы в целом.

Проявления жизни на Земле чрезвычайно многообразны, образуя ее живую оболочку. Первые живые организмы на Земле появились, по разным оценкам, 2 – 4 млн. лет назад, а более 1 млрд. лет назад растения и животные начали раздельное существование и развитие от единого предка. Между животными и растениями много и сходств, и отличий. Но растения и животные объединены во взаимозависимые сообщества, в которые помимо них входят производители, потребители и разрушители живой материи, а также некоторые компоненты неорганической природы. Для изучения такого огромного мира живой природы нужно произвести классификацию по каким-либо сходным группам.

Основы биологической классификации заложил еще Аристотель. Его учение о материи и форме основано на наблюдениях за живой природой. Организм – законченное целое, реализация формы. Каждая часть организма выполняет функцию, составляющую цель его существования. Вещества органов – это материя, а рост – реализация скрытых в ней возможностей. Аристотель исследовал строение более 500 животных, отметив общий план строения высших животных и описав их внешний вид, рассказал об их образе жизни, нравах. Вместе со своим учеником Теофастом он разделил животных на водные, земные и воздушные, а растения – на травы, деревья и кустарники. Такую классификацию называют естественной. Теофаста считают основоположником ботаники, он выделил однодольные и двудольные растения, от него пошли термины – плод, сердцевина, околоплодник. Аристотель высказывался о единстве живой природы и возможности ее развития, хотя отрицал эволюцию органического мира. Он одним из первых высказал догадку о существовании переходных форм между растениями и животными и ввел в биологию идею о расположении существ (от минералов до человека) на определенной шкале.

С упадком античной цивилизации отношение к природе и человеку изменилось. Христианство рассматривало тело человека только как ничтожную оболочку души. Расцветали магия, астрология, колдовство. Английский мыслитель Р. Бэкон выступил против схоластики и призвал не только к освоению античного наследия, но и к добыванию знаний через наблюдения и опыт. Но его труды стали известны лишь через столетие, а сам он был брошен в тюрьму. После упадка знаний в Средние века данные о растениях и животных были собраны в энциклопедии немецкого монаха Альберта Великого (XIII в.), но мир живой природы еще представал в качестве символов, выражающих идеи творца.

В эпоху Возрождения формировались стандарты, критерии и нормы изучения живой природы.

Реформация способствовала возрождению эллинских взглядов на бытие и природу человека, новая нравственность основывалась на развитии естественных свойств человека вне зависимости от религиозных убеждений. Поскольку человек – «венец творения», алхимия настроилась на поиск и изготовление лекарств; развивалась медицина; создавались «аптекарские сады», конезаводы и зоопарки. Леонардо да Винчи описал поведение птиц в полете, способ соединения костей суставами, деятельность сердца и зрительной функции глаза, открыл щитовидную железу. А. Везалий заложил основы научной анатомии, В. Гарвей открыл кровообращение, Дж. Борелли, описав механизмы движения животных, выделял большую роль нервов в осуществлении движения и заложил основы физиологии, а Дж. Майов сравнивал горение и дыхание.

Изобретение микроскопа дало сильнейший импульс развитию биологии. Биологические знания с XVII в. стремительно дифференцировались – последовательно выделялись анатомия, физиология, ботаника, зоология. А. Ван Левенгук обнаружил мир микроорганизмов. В трудах Р. Гука, Н. Грю, Я. Гельмота и других ученых получила развитие анатомия растений, были открыты клеточный и тканевый уровень организации растений, сформулированы первые догадки о роли листьев и солнечного света в их питании. Совершенствование методов искусственного опыления закладывало предпосылки генетики. В XVII в. сложился своеобразный синтез анатомии и физиологии, предвосхищающий структурно-функциональный подход. Начинали формироваться научная методология и методики исследования органического мира. Накопленный материал требовал обобщения.

Первый этап натуралистической биологии завершился в XVIII в. созданием систем классификации животных и растений. В начале века английский биолог Дж. Рей описал более 18,6 тыс. видов растений, введя понятия род и вид. Шведский ученый К. Линней уточнил понятие «вид». Он ввел терминологию и иерархический порядок описания видов и наименования – класс, отряд, род, вид. Так, класс включает несколько отрядов, отряд – несколько родов, род – несколько видов. В животном мире Линней выделил 6 классов (млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, насекомые, черви). Эти группы он назвал таксонами. С той поры вид – важнейший таксон, хотя сначала в основу разграничения видов были положены морфологические различия – определенный план строения. Сам Линней считал эту классификацию поверхностной, но его бинарная номенклатура (вид, род) практически сохранилась. Вслед за бинарным обозначением вида (род и вид) обычно указывают первооткрывателя вида и год открытия.

При создании естественной классификации выявляли некое «сродство» растений, но организация живого долго не связывалась с зависимостью от истории его развития, так как считалось, что живой мир неизменен и создан Богом.

После К.Линнея Ж.Кювье ввел понятие о типе животных и описал несколько типов. Ламарк выделил в природе тела организованные, живые и неорганизованные, неживые. Отметив существование промежуточных разновидностей видовых форм, Ламарк распределил их по классам несколько иначе, чем Линней. Он разделил животных на позвоночных и беспозвоночных, выделил в отдельные классы паукообразных и кольчатых червей, обосновал идею о путях происхождения человека от обезьяноподобных предков (1809). Затем, после введения понятия «семейство», виды стали объединять в роды, роды – в семейства, семейства – в отряды, отряды – в классы, классы – в типы, типы – в царства. Немецкий ученый Э. Геккель разделил живой мир на царства – животные и растения. Затем таксоны «дифференцировались» – появились надцарства и подцарства и т. п.

Так сходство строения и эволюционные связи постепенно входили в систематику мира живой природы. Традиционная биология не утратила своего значения и в настоящее время. Для классификации существуют различные методы, сейчас широко применяют молекулярно-генетические методы с использованием ЭВМ. Сейчас значение натуралистической биологии вновь возросло в связи с экологическими проблемами.

 

Список используемой литературы:

 

1. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания.[Текст]:Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1999. – 288с.

2. Концепции современного естествознания.[Текст]: Учебник для вузов / В.Н. Лавриненко, В.П. Ратников, В.Ф. Голубь и др. Под ред. проф. В.П. Ратникова. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. – 271с.

3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания.[Текст]: Учеб-ник. Под ред. Акад. РАН М.Ф. Жукова. – Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 1997. – 832с.

4. Кузнецов В.И. Естествознание.[Текст] – М.: Агар, 1996. – 384с.