| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
Інтерес до пізнання світу живих істот виник на ранніх стадіях зародження людства, відображаючи практичні потреби людей. Для них цей світ був джерелом засобів до існування, так само як і певних небезпек для життя і здоров'я. Природне бажання дізнатися, чи слід уникати зустрічі з тими чи іншими тваринами і рослинами або ж, навпаки, використовувати їх у своїх цілях, пояснює, чому спочатку інтерес людей до живих форм проявляється в спробах їх класифікації, підрозділи на корисні і небезпечні, хвороботворні, що представляють харчову цінність, придатні для виготовлення одягу, предметів побуту, задоволення естетичних запитів.
Характерна риса людини - його здатність зберігати і передавати нащадкам досвід спостережень за природними явищами, завдяки чому цей досвід згодом примножується, приводячи періодично до якісно нових рішень ресурсних та інших проблем. Дійшли до нас пам'ятники «донаучного»періоду історії людства свідчать про активне ставлення людей до подій, їх тонкої спостережливості, прагнення до систематизації досвіду з метою отримання найбільшої користі. Так, на рис. 1.1 представлена печатка з таблицею, яка сприймається як інструкція з розведення коней за результатами оцінки фенотипів в ряду поколінь. Символи розташовані горизонтальними рядами, а голови коней за формою відносяться до трьох різних типів. У міру подібного накопичення і систематизації конкретних знань зростала їх практичне значення, формувалася ланцюг узагальнень і великих відкриттів, що становлять біологію з її визначальною ідеєю єдності всього живого.
Найважливішим науковим доказом єдності всього живого послужила клітинна теорія Т. Шванна і М. Шлейдена (1839).
Відкриття клітинної будови рослинних і тваринних організмів, з'ясування того, що всі клітини (незважаючи на наявні відмінності в формі, розмірах, деякі деталі хімічної організації) побудовані і функціонують в цілому однаковим чином, дали поштовх виключно плідної вивченню закономірностей, що лежать в основі морфології, фізіології , індивідуального розвитку живих істот.
Мал. 1.1. Зображення на печатці: запис про розведення коней в Дворіччя 6000 років тому
відкриттям фундаментальних законів спадковості біологія зобов'язана Г. Менделем (1865), Г. де Фриз, К. Корренс і К. Чермаку (1900), Т. Моргану (1910-1916), Дж. Уотсоном і Ф. Криком (1953). Названі закони розкривають загальний механізм передачі спадкової інформації від клітини до клітини, а через клітини - від особини до особини і перерозподілу її в межах біологічного виду. Закони спадковості важливі в обгрунтуванні ідеї єдності органічного світу; завдяки їм стає зрозумілою роль таких найважливіших біологічних явищ, як статеве розмноження, онтогенез, зміна поколінь.
Уявлення про єдність всього живого отримали грунтовне підтвердження в результатах досліджень біохімічних (Обмінних, метаболічних) і біофізичних механізмів життєдіяльності клітин. Хоча початок таких досліджень відноситься до другої половини XIX ст., Найбільш переконливі досягнення молекулярної біології, що стала самостійним напрямком біологічної науки в 50-і рр. XX століття, що пов'язано з описом Дж. Уотсоном і Ф. Криком (1953) будови дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). На сучасному етапі розвитку молекулярної біології і генетики виник новий науково-практичний напрямок - геноміка, має в якості головного завдання прочитання ДНК-текстів геномів людини та інших організмів. На основі доступу до особистої біологічної інформації можливо її цілеспрямована зміна, в тому числі шляхом введення генів від інших видів. Така можливість є найважливіший доказ єдності і універсальності базисних механізмів життєдіяльності.
Молекулярна біологія приділяє головну увагу вивченню в процесах життєдіяльності ролі біологічних макромолекул (нуклеїнові кислоти, білки), закономірностей зберігання, передачі і використання клітинами спадкової інформації. Молекулярно-біологічні дослідження розкрили універсальні фізико-хімічні механізми, від яких залежать такі загальні властивості живого, як спадковість, мінливість, специфічність біологічних структур і функцій, відтворення в ряду поколінь клітин і організмів певного будови.
Клітинна теорія, закони спадковості, досягнення біохімії, біофізики та молекулярної біології свідчать на користь єдності органічного світу в його сучасному стані. Те, що живе на планеті є єдиним цілим в історичному плані, обґрунтовується теорією еволюції. Основи названої теорії закладені Ч. Дарвіном (1858). Свій подальший розвиток, пов'язане з досягненнями генетики та популяційної біології, вона отримала в працях А. Н. Северцова, Н. І. Вавилова, Р. Фішера, С. С. Четверикова, Ф. Р. Добжанського, Н. В. Тімофеева- Ресовского, С. Райта, І. І. Шмальгаузена, чия плідна наукова діяльність відноситься до XX сторіччя.
Еволюційна теорія пояснює єдність світу живих істот спільністю їх походження. Вона називає шляхи, способи і механізми, які за кілька мільярдів років привели до нинішнього нині різноманітності живих форм, в однаковій мірі пристосованих до середовища проживання, але розрізняються за рівнем морфофізіологічні організації. Загальний висновок, до якого приходить теорія еволюції, полягає в твердженні, що живі форми пов'язані один з одним генетичним спорідненістю, ступінь якого для представників різних груп різниться. Своє конкретне вираження ця спорідненість знаходить в наступності в ряду поколінь фундаментальних молекулярних, клітинних і системних механізмів розвитку і життєзабезпечення. Така спадкоємність поєднується з мінливістю, що дозволяє на основі цих механізмів досягти більш високого рівня пристосованості біологічного організації.
Результати вивчення молекулярного і атомного складу клітин і тканин, які будують тіла організмів, отримання в хімічній лабораторії речовин, властивих в природних умовах тільки живому, довели можливість переходу в історії Землі від неживого до живого. Чи не суперечить законам біологічної еволюції поява на планеті соціальної істоти - людини. Клітинна організація, фізико-хімічні та генетичні закони невіддільні від його існування, так само як і будь-якого іншого організму. Еволюційна теорія показує витоки біологічних механізмів розвитку і життєдіяльності людей, т. Е. Того, що може бути названо їх біологічним спадщиною.
У класичній біології спорідненість організмів, що відносяться до різних груп, встановлювали шляхом порівняння їх в дорослому стані, в ембріогенезі, пошуку перехідних копалин форм. Сучасна біологія підходить до вирішення цього завдання також шляхом вивчення відмінностей в нуклеотидних послідовностях ДНК або амінокислотних послідовностях білків. за основними
Мал. 1.2. Час дивергенції різних груп тварин згідно молекулярно-біологічних досліджень
своїми наслідками схеми еволюції, складені на основі класичного і молекулярно-біологічного підходів, збігаються (рис. 1.2).
Вище було сказано, що спочатку люди класифікували організми залежно від їх практичного значення. К. Лінней (1735) ввів бінарну класифікацію, згідно з якою для визначення положення організмів в системі живої природи вказується їх приналежність до конкретного роду і виду. Хоча бінарний принцип збережений в сучасній систематиці, оригінальний варіант класифікації К. Ліннея носить формальний характер. Біологи до створення теорії еволюції відносили живі істоти до відповідного роду і виду по їх подобою один одному, перш за все близькості будови. Еволюційна теорія, що пояснює схожість між організмами їх генетичним спорідненістю, склала природничо-наукову основу біологічної класифікації.
Ідея єдності світу живих істот знаходить своє підтвердження також у екологічних дослідженнях, що відносяться головним чином до XX в. Уявлення про біоценозі (В. Н. Сукачов) або екологічній системі (А. Тенсли) розкривають універсальний механізм забезпечення найважливішого властивості живого - постійно відбувається в природі обміну речовин і енергії. Названий обмін можливий тільки в разі співіснування на одній території і постійної взаємодії організмів різного плану будови і рівня організації. вчення про біосфері і ноосферу (В. І. Вернадський) розкриває місце і планетарну роль живих форм, включаючи людину, в природі, так само як і можливі наслідки її перетворення людьми.
Кожен великий крок на шляху пізнання фундаментальних законів життя незмінно впливав на стан медицини, приводив до перегляду змісту і розуміння механізмів патологічних процесів. Відповідно переглядалися принципи організації лікувальної та профілактичної медицини, методи діагностики і лікування.
Так, виходячи з клітинної теорії і розробляючи її далі, Р. Вірхов створив концепцію клітинної патології (1858), яка на довгий час визначила головні шляхи розвитку медицини. Ця концепція, надаючи особливого значення в перебігу патологічних станів структурно-хімічних змін на клітинному рівні, сприяла виникненню в практичній охороні здоров'я патологоанатомічної, прозекторської служби.
Застосувавши генетико-біохімічний підхід у вивченні хвороб, А. Гаррод заклав основи молекулярної патології (1908). Цим він дав ключ до розуміння практичною медициною таких явищ, як різна сприйнятливість людей до хвороб, індивідуальний характер реакції на лікарські препарати.
Успіхи загальної та експериментальної генетики 1920-1930-х рр. стимулювали дослідження з генетики рослин, тварин і людини. В результаті в медицині виник новий розділ патології - спадкові захворювання, з'явилася особлива служба практичної охорони здоров'я - медико-генетичні консультації.
геноміка і сучасні молекулярно-генетичні технології відкривають доступ до діагностики на рівні нуклеотидних послідовностей ДНК не тільки власне генних хвороб, але також схильності до ряду важких соматичних патологічних станів (астма, діабет, злоякісні новоутворення та ін). доступний рівень генодиагностики створює передумови для усвідомленого маніпулювання з спадковим матеріалом з метою генотерапіі і генопрофілактікі захворювань. Досягнення в названих областях науки привели до появи цілої галузі виробництва - біотехнології.