Біологія

ВСТУП

Птахи і звірі, квіти й дерева благають до людини: збережи, де стоїш, де живеш, на відстані погляду та голосу, хоч би на віддалі простягнутої руки! І твій особистий активний простір, помножений на мільйони, стане охоронним простором Вітчизни, помноженим на мільярди – охоронним простором світу.

“Екологічний маніфест”

§1. БІОЛОГІЯ – НАУКА ПРО ЖИВУ ПРИРОДУ

Світ живих організмів надзвичайно різноманітний, дивовижний і досконалий. Тому він завжди цікавив людей. Перші відомості про живі організми почала нагромаджувати

ще первісна людина. Жива природа давала їй їжу, матеріал для одягу й житла. Уже в давні часи людина не могла обійтися без знань про властивості рослин, місця їх зростання, поширення і звички тварин, на яких вона полювала, про хижих тварин і отруйні рослини, які могли загрожувати її життю.

Із часом виникає наука, мета якої полягає у пізнанні сутності життя та закономірностей його проявів. 1802 року французький учений-природодослідник Жан Батіст Ламарк (1744-1829) уперше називає цю науку терміном “біологія” (від грец. “біос” – “життя” та “логос” – “учення”).

Біологія – система наук

про живу природу, що вивчає будову живих організмів, їх походження, розвиток і поширення, взаємовідносини між собою та з неживою природою.

Предметом вивчення біології є живі природні системи (біосфера, ліс, лука, живі організми) та їх елементи (клітини, тканини, органи, системи органів), закономірності будови та життєдіяльності живих систем.

Що ми бачимо в довкіллі? Переважно, це живі організми або предмети, виготовлені з них. Те, що ми їмо, – це продукти переробки рослин і тварин. Нашою втіхою і сенсом життя є спілкування з живим. Життя є всюди – у водах річок, озер, морів, океанів, у повітрі та грунті, на голих скелях і льодових просторах Арктики й Антарктики. І скрізь є люди, які вивчають живі організми, їх особливості та різноманітність.

Біологія – багатогалузева наука. Відповідно до предмета вивчення розрізняють галузі учення про життя, які з часом стали самостійними біологічними науками. До них належать ботаніка, зоологія, генетика, палеонтологія, фізіологія, анатомія тощо.

Ботаніка (від грец. “ботане” – “трава”, “рослина”) – наука про рослини. Грецьке слово “ботане” означає “зелень”, “трава”, “рослина”. Король ботаніки, шведський учений Карл Лінней (1707-1778) присвятив вивченню рослин своє життя і вважав себе щасливою людиною.

Зоологія – одна з найцікавіших біологічних наук. “Зоо” грецькою означає “тварина”, “логос” – “учення”. Жану Фабру (1823-1915) вивчення живого дало не лише насолоду, а і світове визнання. Він зацікавився особливостями поведінки комах ще хлопчиком. Пізніше, працюючи вчителем біології, Фабр захопився вивченням життя комах і став одним із найвідоміших фахівців у цій галузі. Французька академія наук довго не визнавала його праць, але це не завадило йому бути найпопулярнішим ученим-біологом. Не визнати цього було неможливо. Коли Фабру виповнилося вже понад 90 років, учені запросили його на засідання академії, щоб присвоїти звання академіка. Фабр відмовився. Тоді академіки самі приїхали до вченого. Він прийняв їх там, де жили ті, хто приніс йому світову славу, – оси, бджоли, інші комахи.

Генетика – наука про закономірності спадковості та мінливості організмів. Досягненням генетики є виведення нових сортів рослин та порід тварин, вивчення спадкових хвороб людини.

Біологія користується не лише біологічними методами дослідження, а й хімічними, фізичними, математичними. Це сприяє появі таких молодих наук, як біохімія, біофізика, біометрія, радіобіологія.

Біологія має велике практичне й теоретичне значення. Вона є базою для розвитку рослинництва, тваринництва, медицини, біоніки та біотехнології. Результати біологічних досліджень лежать в основі багатьох виробничих процесів харчування, текстильної, шкіряної, фармацевтичної промисловостей.

Рівні організації біосистеми. Жива природа Землі являє собою складно організовану цілісну біологічну систему. Кожен живий організм, включаючи й рослини, є біологічною системою, що побудована з менш складних біосистем. Усі компоненти живої природи – біологічні системи різного рівня складності.

Живі системи характеризуються зовнішніми та внутрішніми зв’язками. Внутрішні зв’язки біосистем проявляються у взаємодії їх складових елементів; зовнішні зв’язки – у взаємозв’язку з навколишнім середовищем.

Внутрішні зв’язки біосистеми переважають над зовнішніми, забезпечуючи цим єдність системи. Завдяки зовнішнім зв’язкам біосистема є відкритою. Живий організм існує доти, доки в нього надходять енергія та речовина із зовнішнього середовища.

Мал. 1. Рівні організації живих систем

Розгляньте мал. 1, на якому подано біосистеми різного рівня складності, що тісно пов’язані між собою. їх можна звести до клітинного, організменого і надорганізменого рівнів організації.

Методи вивчення живої природи. Під час вивчення природознавства ви ознайомилися з такими методами вивчення природи, як дослідження і спостереження, експеримент, опис результатів дослідження; вимірювання, порівняння, моделювання; теоретичне пояснення явищ на основі законів природи. Цими методами ви будете користуватися і при вивченні біології в 7 класі.

Крім того, ви продовжите ознайомлення з методом мікроскопії. Він заснований на використанні оптичних приладів (лупи, мікроскопа) при роботі з дуже малими біологічними об’єктами. Усі ці методи допоможуть вам зрозуміти складні процеси, які відбуваються в живих організмах.

Біологія – наука про живу природу. Вона вивчає взаємопов’язані системи живої природи, рівні організації яких можна звести до клітинного, організменого, надорганізменого. Біологія охоплює систему біологічних наук, серед яких ботаніка – наука про рослини.

Для допитливих

Природничо-наукова картина світу

У 7 класі ви вивчаєте окремі природничі предмети. Досконало пізнати явища чи об’єкти природи можна, “заглибившись” у сутність фізичних, хімічних, біологічних, географічних явищ, тобто пізнавши закони, що їх пояснюють. Тому, як і під час вивчення природознавства, ви будете об’єднувати біологічні, фізичні, хімічні, географічні знання в систему за допомогою загальних закономірностей природи. Ця система знань називається природничо-науковою картиною світу, а її особистісно значима для людини складова – образом природи.

Система знань про живу природу – невід’ємна складова природничо-наукової картини світу та образу природи.

Для людини, її діяльності велике значення має образ природи. Щоб його створити, ви будете використовувати такі закономірності природи: збереження, спрямованості самочинних процесів до рівноважного стану, періодичності процесів у природі.

Мал. 2. Модель образу природи:

1 – закономірність збереження: 2 – закономірність спрямованості самочинних процесів; 3 – закономірність періодичності

Кожна рослина, кожна екосистема обмінюється речовиною та енергією із середовищем життя. Кожна система рослини (клітина, тканина, орган) обмінюється енергією та речовиною між собою. Ці процеси відбуваються згідно із законами збереження маси речовини, збереження і перетворення енергії. Живі системи отримують кисень, поживні речовини, звільняються від непотрібних продуктів життєдіяльності завдяки явищу дифузії, яке підлягає закону спрямованості самочинних процесів до рівноважного стану. Життєдіяльності рослин, як і всіх живих організмів, властиві біоритми (сезонні, добові та інші), які є проявом закономірності періодичності.

Пояснюючи будову, процеси життєдіяльності рослин, складових систем рослинного організму за допомогою загальних закономірностей природи, ви будете формувати систему знань про живу природу і складову образу природи (мал. 2). Використання структурно-логічних схем (с. 97, 179, 227) допоможе кожному з вас створити свій образ природи. У ньому матимуть місце системи фізичних, хімічних, біологічних, географічних знань.