Система биологических наук

Как самостоятельная естественная наука биология зародилась ещё до нашей эры, а её название предложили в $1802$ году независимо друг от друга учёные: французский - Жан-Батист Ламарк $(1744 — 1829)$ и германский — Готфрид Рейнхольд Тревиранус $(1766 — 1837)$.

Первыми в биологии возникли такие науки:

• о животных — з о о л о г и я (изучает происхождение, строение и развитие животных, их образ жизни, разнообразие, распространение);
• о растениях — б о т а н и к а (изучает растительные организмы, их происхождение, строение, развитие, жизнедеятельность, свойства, историю развития, классификацию, а также структуру, развитие и расположение на земной поверхности растительных сообществ - фитоценозов);
• а н а т о м и я и ф и з и о л о г и я ч е л о в е к а (анатомия человека изучает форму и строение человеческого тела с точки зрения его развития и взаимозависимости формы и функции, физиология — жизнедеятельность организма человека, значение различных его функций, их взаимосвязь и зависимость от внешних и внутренних условий);
• г и г и е н а - наука об основных путях сохранения и укрепления здоровья человека, об оптимальных условиях жизни, о профилактике заболеваний (имеет наиболее тесную связь с физиологией).

В зависимости от объектов исследования в биологии выделяют ряд направлений:

• с и с т е м а т и к а - наука о видовом разнообразии современных и вымерших живых организмов, описывает новые для науки виды и на основе достижений других отраслей биологии занимается распределением (классификацией), создавая систему организмов; её задание — описание новых для науки видов, распределение их по группам (таксонам) с точки зрения эволюционного родства.

Более конкретно описанием жизни конкретных видов занимаются:

• м и к р о б и о л о г и я - наука о микроорганизмах;
• в и р у с о л о г и я - наука о неклеточных формах жизни — вирусах;
• б а к т е р и о л о г и я - наука о прокариотических организмах;
• г и д р о б и о л о г и я - наука об организмах, населяющих водную среду;
• а л ь г о л о г и я - наука, изучающая водоросли;
• м и к о л о г и я — наука, предметом изучения которой есть представители царства Грибы;
• б р и о л о г и я - наука, изучающая мхи;
• п а р а з и т о л о г и я — предмет исследования — паразитические организмы;
• м а л а к о л о г и я - наука о моллюсках;
• а р а х н о л о г и я — дисциплина, занимающаяся изучением паукообразных;
• э н т о м о л о г и я — объект изучения — насекомые;
• и х т и о л о г и я — наука о строении, жизнедеятельности, развитии, разнообразии и распространении рыб;
• г е р п е т о л о г и я — наука о пресмыкающихся;
• о р н и т о л о г и я — наука о птицах;
• м а м м о л о г и я — наука, изучающая млекопитающих.

Вышеуказанные науки рассматривают особенности происхождения, строения, развития, жизнедеятельности, разнообразие и распространение каждого вида.

По исследованию свойств организмов и проявлений живого в биологии выделяют:

• а н а т о м и ю и м о р ф о л о г и ю (предметом их изучения являются строение и форма организмов — внутреннее и внешнее);
• э к о л о г и ю (изучает взаимосвязи организмов между собою, взаимосвязи с условиями внешней среды, структуру и функционирование многовидовых систем (экосистем, биосферы); экологические принципы служат теоретической базой для о х р а н ы п р и р о д ы);
• ф и з и о л о г и ю р а с т е н и й и ж и в о т н ы х (изучает функции живых организмов);
• г е н е т и к у (наука, изучающая основные закономерности наследственности и изменчивости организмов, механизмы передачи наследственной информации от родителей к потомкам;
• б и о л о г и ю и н д и в и д у а л ь н о г о р а з в и т и я (изучает закономерности развития организма от зарождения до смерти);
• э м б р и о л о г и ю (изучает закономерности индивидуального развития организмов от зиготы до рождения);
• ф и л о г е н и я (изучает конкретные этапы и пути исторического развития различных групп живых организмов;
• э в о л ю ц и о н н о е у ч е н и е или д а р в и н и з м (изучает закономерности исторического развития органического мира.

В биологии выделяют дисциплины, связанные с использованием определённых методов исследования. Это:

• б и о м е т р и я — дисциплина, которая на основе обмера живых тел их частей, процессов и реакций и последующего вычисления производит математическую обработку биологических данных с целью установления зависимостей, закономерностей, заметить которые при обычном описании конкретных явлений и процессов нет возможности;
• т е о р е т и ч е с к а я и м а т е м а т и ч е с к а я б и о л о г и я, позволяющие, применяя логические построения и математические методы, устанавливать общие биологические закономерности.

Прикладными биологическими науками есть:

• с е л е к ц и я — это наука, направленная на выведение новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов;
• к л е т о ч н а я и н ж е н е р и я - занимается пересадкой клеточных ядер, получением гибридных клеток в результате объединения клеток организмов разных видов, выращиванием тканей и органов в лабораторных условиях, выращиванием целого организма из соматических клеток, клонированием — выращиванием нового организма из яйцеклетки с заменённым ядром;
• г е н н а я и н ж е н е р и я - занимается пересадкой генов в организм другого вида с целью приобретения ими новых качеств;
• б и о т е х н о л о г и я - это прикладная наука, которая разрабатывает и внедряет в производство промышленные методы с использованием живых организмов и биологических процессов.

Данные биологических наук о человек служат теоретической базой м е д и ц и н ы (наука о здоровье человека и его сохранении, заболеваниях, методах их диагностики и лечения).

В связи с изучением живого на различных уровнях его организации выделяют:

• м о л е к у л я р н у ю б и о л о г и ю, которая исследует жизненные явления на молекулярном уровне;
• ц и т о л о г и ю, изучающую строение и жизнедеятельность клеток;
• г и с т о л о г и ю, изучающие ткани живых организмов;
• п о п у л я ц и о н н о — в и д о в у ю б и о л о г и ю, занимающуюся изучением популяций и составных частей определённого вида;
• б и о г е о ц е н о л о г и ю, которая изучает высшие структурные уровни организации жизни на Земле вплоть до биосферы;
• о б щ а я б и о л о г и я рассматривает общие закономерности строения и функционирования всех организмов.

Биология тесно связана с другими естественными и гуманитарными науками. В результате взаимодействия с химией возникла б и о х и м и я, изучающая химический состав живых организмов и основные жизненные химические процессы в организме, а с физикой - б и о ф и з и к а, изучающая значение физических закономерностей в процессах жизнедеятельности организмов.

Б и о г е о г р а ф и я - комплексная наука о распространении живых организмов на Земле — разработана усилиями нескольких поколений учёных, которые изучали флору, фауну, сообщества видов в различных географических зонах планеты.

Во всех отраслях биологии используют м а т е м а т и ч е с к и е методы обработки собранного материала.

С о ц и о э к о л о г и я возникла в результате взаимодействия экологии с гуманитарными науками (изучает закономерности взаимодействия человеческого общества и окружающей природной среды). А н т р о п о л о г и я, сформированная взаимодействием биологии человека с гуманитарными науками, занимается изучением происхождения и эволюции человека как особенного биосоциального вида. Ф и л о с о ф и я б и о л о г и и — наука, которая возникла при взаимодействии классической философии с биологией, изучает проблемы мировосприятия с точки зрения достижений биологии.

Во второй половине $ХХ$ ст. благодаря успехам различных естественных наук (физики, математики, кибернетики, химии и др.) сформировались новые направления биологических исследований:

• к о с м и ч е с к а я б и о л о г и я - изучает особенности функционирования живых систем в условиях космических аппаратов и Вселенной;
• б и о н и к а - исследует особенности строения и жизнедеятельности организмов с целью создания разнообразных технических систем и приборов;
• р а д и о б и о л о г и я - наука о влиянии различных видов ионизирующего излучения на живые системы;
• к р и о б и о л о г и я — наука о влиянии на живую материю низких температур.

Перед современным обществом часто возникают проблемы, которые появляются на стыке с другими науками. Например, для оценки последствий антропогенных влияний на живые системы (радиационных, химических) нужны общие усилия биологов, медиков, физиков, химиков и др. Создание биоинформационных технологий (например, для изучения структуры и функций наборов наследственной информации организмов) невозможно без специальных компьютерных программ. Изучение наследственных болезней человека — так же задание для многих наук (генетики, биохимии, медицины и др.).