|
Авторы: Д. К. Беляев, А. О. Рувинский, Н. Н. Воронцов, Е. В. Грунтенко, Г. М. Дымшиц, Ю. Я. Керкис, С. С. Красновидова, 3. С. Никоро, Р. И. Салганик, А. А. Титлянова, Н. Б. Христолюбова
Работа между авторами распределилась следующим образом: академик АН СССР Д. К. Беляев написал Введение и гл. IX; проф. А. О. Рувинский и канд. биол. наук 3. С. Никоро — гл. VII, VIII (темы «Наследственная изменчивость человека» и «Лечение и предупреждение некоторых наследственных болезней человека» написали совместно проф. А. О. Рувинский и проф. Ю. Я. Керкис); гл. X и XI принадлежат А. О. Рувинскому; гл. XII, XIII — проф. Н. Н. Воронцову; докт. биол. наук Е. В. Грунтенко раскрыл тему «Организм как единое целое»; канд. биол. наук Г. М. Дымшиц написал гл. IV, XII; канд. биол. наук С. С. Красновидова — гл. XIV; чл.-кор. АН СССР Р. И. Салганик — гл. I, III; докт. биол. наук А. А. Титлянова — гл. XV, XVI, XVII; докт. биол. наук Н. Б. Христолюбова — гл. II, V, VI (тема «Зародышевое развитие организмов»).
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ УЧЕБНИКОМ
Ознакомьтесь с оглавлением учебника — вам будет понятно его построение, расположение параграфов по главам.
Изучая учебник, рассматривайте в нем рисунки, фотографии и схемы. Обращайте внимание на выделение терминов курсивом — это поможет лучше запомнить изучаемый материал.
На полях учебника в конце параграфов вы увидите символические знаки. Знак ? помещен рядом с вопросами, предназначенными для проверки усвоенных знаний; знак указывает на задания творческого характера, которые предлагают вам осмыслить изученное; знак обозначает задачи; знак о — это задания на повторение из курсов ботаники, зоологии, анатомии, физиологии и гигиены человека, а также из учебных пособий и справочных книг (например, «Биология. Справочные материалы», книги для чтения по ботанике, зоологии, анатомии, физиологии и гигиене человека). Это поможет лучшему усвоению и закреплению пройденного на уроках.
Внимательно рассмотрите форзацы учебника. На них будут ссылки в тексте.
В конце учебника помещены справочные сведения, которые помогут более глубокому пониманию общей биологии, и указатель основных биологических терминов, по которому всегда можно найти те страницы книги, где объясняется какой-либо термин или понятие. Указатель помогает ориентироваться в книге, а значит, лучше понимать учебный предмет.
Пользуясь учебником, будьте аккуратны. Не перегибайте книгу, бережно перелистывайте страницы. Этот учебник еще будет служить вашим младшим товарищам.
ВВЕДЕНИЕ
Биология — наука о живой природе и закономерностях, ею управляющих. Биология изучает все проявления жизни, строение и функции живых существ, а также их сообществ. Она выясняет происхождение, распространение и развитие живых организмов, связи их друг с другом и с неживой природой.
Живому миру характерно необычайное разнообразие. В настоящее время обнаружено и описано примерно 500 тыс. видов растений и более 1 млн. видов животных, более 3 тыс. видов бактерий и сине-зеленых водорослей, сотни тысяч грибов. Число еще не описанных видов оценивается по меньшей мере в 1—2 млн. Выявление и объяснение общих явлений и процессов для всего многообразия организмов — задача общей биологии.
Основные признаки живого. Каждый организм представляет собой совокупность упорядоченно взаимодействующих структур, образующих единое целое, т. е. является системой. Живые организмы обладают признаками, которые отсутствуют у большинства неживых систем. Однако среди этих признаков нет ни одного такого, который был бы присущ только живому. Возможный способ описать жизнь — это перечислить основные свойства живых организмов.
1. Одна из наиболее примечательных особенностей живых организмов — это их сложность и высокая степень организации. Они характеризуются усложненным внутренним строением и содержат множество различных сложных молекул.
2. Любая составная часть организма имеет специальное назначение и выполняет определенные функции. Это относится не только к органам (почки, легкие, сердце и т. д.), но и к микроскопическим структурам и молекулам.
3. Живые организмы обладают способностью извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды—либо в форме органических питательных веществ, либо в виде энергии солнечного излучения. Благодаря этой энергии и веществам, поступающим из окружающей среды, организмы поддерживают свою целостность (упорядоченность) и осуществляют различные функции, возвращают же в природу продукты распада и преобразованную энергию в виде тепла, т. е. организмы способны к обмену веществом и энергией.
4. Организмы способны специфически реагировать на изменения окружающей среды. Способность реагировать на внешнее раздражение — универсальное свойство живого.
5. Живые организмы хорошо приспособлены к среде обитания. Они прекрасно соответствуют своему образу жизни. Достаточно ознакомиться со строением крота, рыбы, паразитического червя, чтобы представить в общих чертах, как они живут. Особенности строения, функций и поведения данного организма, отвечающие его образу жизни, называются адаптациями (приспособлениями).
6 Самая поразительная особенность живых организмов — спо-
бность к самовоспроизведению, т. е. размножению. Потомство Ссегда сходно с родителями. Таким образом, существуют механизмы в едаЧи информации о признаках, свойствах и функциях организмов из поколения в поколение. В этом проявляется наследственность. Как установлено, механизмы передачи наследственных свойств одинаковы для всех видов. Однако сходство родителей и потомков никогда не бывает полным: потомки, будучи похожи на водителей, всегда в чем-то отличаются от них. В этом состоит явление изменчивости, основные законы которой также общие для всех видов. Таким образом, живым организмам свойственны размножение, наследственность и изменчивость.
7. Для живого характерна способность к историческому развитию и изменению от простого к сложному. Этот процесс называют эволюцией. В результате эволюции возникло все многообразие живых организмов, приспособленных к определенным условиям существования (см. форзац II).
Уровни организации жизни. Для живой природы характерны разные уровни организации ее структур, между которыми существует сложное соподчинение. Жизнь на каждом уровне изучают соответствующие отрасли биологии.
Самый нижний, наиболее древний уровень — это уровень молекулярных структур жизни. Здесь проходит граница между живым и неживым. Выше лежит клеточный уровень жизни. И клетка, и заключенные в ней молекулярные структуры в главных чертах строения у всех организмов сходны.
Органно-тканевый уровень характерен только для многоклеточных организмов, у которых клетки и образованные из них части организма достигли высокой степени структурной и функциональной специализации.
Следующий уровень — это уровень целостного организма. Как бы ни различались организмы между собой, их объединяет то, что они все состоят из клеток.
Вид, объединяющий принадлежащие ему организмы, составляет более сложный уровень организации жизни. Здесь действуют свои законы — законы внутривидовых отношений организмов.
Наконец, еще более высоким уровнем является уровень биоценозов, т. е. сообществ всех видов, населяющих ту или иную территорию или акваторию. На этом уровне действуют законы межвидовых отношений.
Совокупность всего живого, населяющего Землю, составляет биосферу. Это высший уровень организации жизни. Законы, характерные для более высоких уровней организации живого мира, не исключают действия законов, присущих более низким уровням.
Общая биология изучает законы, характерные для всех уровней организации жизни.
Методы изучения биологии. Для изучения живой природы биологи применяют различные методы. Наблюдение позволяет ыявить объекты и явления. Сравнение дает возможность установить закономерности, общие для разных явлений в живой природе. В эксперименте или в опыте создается ситуация, помогающая выявить те или иные свойства биологических объектов. Исторический метод позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познавать процессы развития живой природы. Кроме этих основных методов применяется много других.
При изучении биологических объектов используется самая различная техника: микроскопы, ультрацентрифуги, разнообразные химические анализаторы, компьютеры и множество других приборов, позволяющих раскрыть тайны живой материи. Свой вклад в изучение биологии вносят специалисты, казалось бы, далекие от биологии: химики, физики, математики, инженеры и многие другие.
Значение биологии. Биология решает важнейшие практические задачи. Одна из них — производство продовольствия. Для того чтобы обеспечить питанием все увеличивающееся население нашей планеты, необходимо иметь высокопродуктивные сорта сельскохозяйственных растений и породы животных, а также совершенные методы их выращивания. Эти проблемы нельзя решить, не зная законов биологии, прежде всего законов наследственности, и не опираясь на них в агрономии и зоотехнии.
Очень важна задача разработки методов предупреждения и лечения болезней человека, особенно таких тяжелых, как сердечнососудистые, злокачественные образования. Решение этой задачи требует глубокого исследования жизненных процессов и механизмов, ими управляющих, как в отдельных клетках, так и в организмах.
Важнейшая задача нашего времени, которая встала перед человечеством, — охрана природы и приумножение ее богатств. Эта задача продиктована тем, что под влиянием хозяйственной деятельности человека идет процесс загрязнения окружающей среды, вследствие чего происходит сокращение численности и даже гибель видов животных и растений. Загрязнение окружающей среды отрицательно влияет на здоровье человека.
Остановить развитие промышленности и рост городов невозможно. Но совершенно необходимо предотвратить угрозу, которую несет этот процесс природе и самому человеку, что также требует глубокого знания законов общей биологии.
Биология внесла большой вклад в формирование материалистического мировоззрения, хотя идеалистические представления о природе еще продолжают жить. Важным условием противодействия им является знание естественных законов жизни организмов.
Прогресс биологии в XX в., ее возросшая роль среди других наук и для существования человечества определяют и ее значительно более высокий уровень сравнительно с тем, какой она имела 20—30 лет назад. По уровню биологических исследований можно судить о материально-техническом развитии общества, так как биология становится реальной производительной силой, а также научной основой рациональных отношений между человеком и природой. |
