Раздел 7. Концептуальные уровни современной биологии

Тема 7.1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА. ОСНОВАНИЯ БИОЛОГИИ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СУЩНОСТЬ ЖИЗНИ, 2 часа

Биологическая картина мира. Основания биологии Предмет биологии. Биология как совокупность наук о живой природе. Специфика биологических систем. Исследование многообразия населяющих Землю живых существ. Теория строения и функций живых организмов. Изучение их происхождения, связей друг с другом и с неживой природой.

Современная биология. Биология и культура. Образы, понятия, язык биологии в жизни современного человека. Биология XX века, развитие ее идей в России и за рубежом, их значение для культуры, технологии, медицины. Переоценка ценностей на пороге XXI столетия: необходимость перехода от парадигмы антропоцентризма к парадигме биоцентризма для сохранения жизни на Земле. "Благоговение перед жизнью" (А. Швейцер) как возможная этическая основа взаимодействия человека с биосферой.

Изменения представлений об устройстве мира живого в XX веке. Роль достижений биологических наук в продлении жизни, борьбе с болезнями, развитии биотехнологии, клеточная и генная инженерия, селекция, клонирование. Роль биологического знания в решении социальных проблем и сохранении жизни на Земле. Философское прочтение биологических законов: естественнонаучная, религиозная и эзотерическая картины мира.

Проблема происхождения и сущности жизни. Основные концепции возникновения жизни: креационизм, теория самопроизвольного зарождения из неживого вещества, концепция стационарности, гипотеза внеземного происхождения. Механистический материализм. Живые организмы как сложные машины. Витализм. Понятие «жизненной силы». Теория самопроизвольного зарождения. Аристотель, Парацельс, Гарвей, Коперник. Критика концепции самопроизвольного зарождения. Принцип Ф. Реди. Опыты Л. Пастера. Гипотеза внеземного происхождения. Космогония и физика Г. Рихтера. Панспермия. Космические «частицы жизни». С. Аррениус. «Живая молекула». Случайность возникновения ДНК. Г. Меллер. Концепция А.И. Опарина. Работа Опарина «Происхождение жизни». Жизнь как результат химической эволюции. «Первичный бульон» гидросферы Земли. Коацерватные системы. Сильные и слабые стороны концепции Опарина.

Современные концепции происхождения жизни. Проблема структурных и функциональных особенностей протобиологической системы. Молекулярная хиральность. Проблема первичности белков или нуклеиновых кислот. Концепция голобиоза. П. Деккер. Концепция генобиоза. Появление жизни на Земле. Формирование биосферы.

Современные концепции сущности жизни. Классические определения сущности жизни. Ф. Энгельс. А.И. Опарин. Неклассические концепции сущности жизни. Э Шредингер. Г. Югай. Б.М. Медников. Современные представления об основных свойствах живого.

Основные термины: абиогенез, автотрофный, автотрофы, аминокислоты, анабиоз, анаэробы, ассимиляция, АТФ, аэробы, бактерии, бактериофаги, белки, конформация, биогенез, биогеоценоз, биополимеры, биосфера, биота, биотоп, биоценоз, вирусы, витализм, биологическое время, гетеротрофные, гетеротрофы, голобиоз, диссимиляция, живое вещество, информация, катаболизм, катастрофизм, клетка, коацерваты, коацервация, коллаген, консументы, креационизм, лизосомы, липиды, макромолекулы, мейоз, мембраны, метаболизм, микробы, микроорганизмы, митоз, митохондрии, нейрон, нервы, нуклеиновые кислоты, нуклеотиды, органеллы, органоиды, палеонтология, плазма, пластиды, принцип Ф. Реди, принцип целостности, продуценты, прокариоты, протеины, протоплазма, псилофиты, редуценты, рецептор, симбиоз, синапс, ситология, соматический, сукцессия, таксон, таксономия, фаги, ферменты, флора, фотосинтез, хиральность, хлоропласты, хромопласты, цитоплазма, штамм, экзобиология, экогенез, эукариоты, ядро клетки.

Контрольные вопросы:

1. Каков предмет биологической науки?

2. Каковы основные концепции происхождения и сущности жизни?

3. Какова сущность механико-материалистической концепции сущности жизни?

4. Что такое витализм?

5. Что такое панспермия?

6. Каково содержание концепции жизни А.И. Опарина?

7. Каковы современные концепции происхождения и сущности жизни?

8. Что такое голобиоз?

9. Что такое генобиоз?

10. Каковы современные научные представления о свойствах живого?

Тема 7.2. ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИКИ, 2 часа

Понятие эволюции. Атрибуты эволюции: самопроизвольность, необратимость, направленность. Эволюция как учение о необратимом историческом развитии живой природы, определяемом изменчивостью, наследственностью и естественным отбором организмов. Формирование идеи развития в биологии. Первый период. Предыстория эволюционной идеи: от античной натурфилософии до биологической науки Нового времени. Античность. Наивный трансформизм о самозарождении живого. Эмпедокл. Анаксимен. Аристотель. Средневековье. Креационизм и классификация животных и растений. «Естественная телеология» и метафизическая концепция неизменности видов. Первые таксономические классификации. Система природы К. Линнея. Второй период. Теории эволюции классической науки Нового времени. Концепция развития Ж.-Б. Ламарка. Человек как часть биологической истории. Врожденная способность индивидов к усложнению. Телеологизм. Организмоцентризм. Теория катастроф Ж. Кювье. Исследования по сравнительной анатомии. Принцип корреляций. Палеонтологическая концепция. Теория истории Земли. Концепция крупных геологических катастроф. Третий период. Теория эволюции Ч. Дарвина и А. Уоллеса. Размножение и борьба видов за существование. Типы взаимоотношений между организмами и условиями среды. Естественный отбор. Наследственность и изменчивость. Типы изменчивости. Четыре задачи биологических исследований. Успехи биологической науки. Антидарвинизм конца XIX – начала XX века. Критика дарвинизма. Неоламаркизм (Т.Д. Лысенко). Механоламаркизм (Г. Спенсер, Т. Эймер). Психоламаркизм (А. Паули, А. Вагнер). Ортоламаркизм (К. Нэгели, Э. Коп, Г. Осборн). Телеогенез (Карл Бэр). Сальтационизм (А. Зюсс, А. Келликер). Возникновение генетики. Генетический антидарвинизм. Номогенез (Л.С. Берг).

Современные теории эволюции. Дарвинизм и современная биология. Познание и управление эволюционными процессами. Нейтралистская концепция недарвиновской эволюции. Синтетическая теория эволюции (СТЭ) и ее основные положения. Популяционная генетика С.С. Четверикова. Теория микроэволюции. Теория макроэволюции. Основные положения СТЭ. Идеи Н.В. Тимофеева-Ресовского. «Дрейф генов». С. Райт. Н.П. Дубинин. Теория пунктуализма. Молекулярная генетика особи как носитель всех свойств вида. Будущее теории эволюции.

Основания генетики. Предмет генетики. Дискуссия о предмете генетики. Генетика и вейсманизм-морганизм. Генетика как наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Понятие гена. Ген как элементарная единица наследственности. Признаки гена. ДНК и РНК. Фенотип. Генотип. Формирование генетики. 1. Грегор Мендель. Открытие количественных закономерностей наследования признаков. Три закона Менделя. 2. Создание хромосомной теории наследственности. Г. Морган. Закон Моргана. Открытие происхождения половых различий. X-хромосомы и Y-хромосомы. 3. Открытие роли ДНК в передаче наследственной информации. Молекулярная генетика. Дж. Бидл, Э. Тэйтум, Дж. Ледерберг. 4. Раскрытие тонкой структуры генов, молекулярного механизма функционирования генетического кода, языка генной информации, расшифровка механизма репликации ДНК. С. Бензер, Дж. Уотсон, Ф. Крик.

Современная генетика. Генетические законы наследственности и изменчивости в современных научных теориях. Принцип комплементарности. ДНК-полимеразы. Мутации и мутагены. Теория нейтральных мутаций М. Кимура и Т. Ота. Генетика и теория эволюции. Нейтралистская концепция недарвиновской эволюции. Дискуссия о генетике В.П. Эфроимсона и А.А. Любищева.

Основные термины: абиогенный, автогенез, адаптация, аллели, ареал, атавизм, вид, волны жизни, гаметы, гаплоидный, ген, генезис, генетика, генетический код, генная инженерия, генобиоз, геном, генотип, генофонд, гибрид, гоминиды, гомозиготность, гомология, Дарвин (ед. измер.), диплоидный, евгеника, естественный отбор, биогенетический закон, закон Геккеля, закон Харди-Вайнберга, зигота, изменчивость, изоляция, инволюция, индивид, инстинкт, интродукция, клон, клонирование, кодон, конвергенция, концепция коэволюции, коэволюция, макроэволюция, микроэволюция, метаморфоз, морфогенез, мутация, наследственная информация, наследственность, онтогенез, плазмиды, популяционная генетика, популяции, преформизм, принцип комплементарности, редупликация, резистивность, реликт, репарация, репликация, репродукция, рефлекс, рецессивность, рецессивный, рибосомы, РНК, рудименты, синтетическая теория эволюции, сплайсинг, стереотип поведения, телеогенез, трансдукция, транскрипция, трансляция, фенотип, филогенез, хромосомы, цефализация, жизненный цикл, эволюционизм, эволюция биологическая, эпигенез.

Контрольные вопросы:

1. В чем сущность биологического понятия эволюции? Чем оно отличается от философского?

2. Каковы основные периоды формирования идеи развития в биологии?

3. Что такое наивный трансформизм?

4. Что такое «естественная телеология»?

5. Каковы первые таксономические классификации?

6. В чем суть концепции Ж.-Б. Ламарка?

7. Что такое теория катастроф Ж. Кювье?

8. Изложите основные идеи теории эволюции Ч. Дарвина и А. Уоллеса.

9. Каковы антидарвинистские концепции в биологии рубежа 19 – 20 вв.?

10. Перечислите основные современные теории эволюции.

11. В чем суть синтетической теории эволюции?

12. Каково будущее теории эволюции?

13. Что такое генетика как наука? Каков ее предмет? Что представляли собой дискуссии о нем?

14. Что такое ген, генотип, генофонд, фенотип?

15. В чем сущность открытия Г. Менделя?

16. В чем суть хромосомной теории наследственности?

17. Что такое закон Моргана?

18. Какова роль ДНК в передаче наследственной информации?

19. Каковы основные концепции современной генетики?

20. Кто, когда и за что из генетиков получил Нобелевскую премию?

21. Как связаны генетика и теория эволюции?

22. В чем суть дискуссии о генетике между В.П. Эфроимсоном и А.А. Любищевым?