Inson hayoti biologik qonunlarga muvofiq davom etadi

Inson hayoti biologik qonunlarga muvofiq davom etadi. Tanani, shaxsni rivojlantirish, salomatlikni saqlash, qulay muhit yaratish, tana zahiralaridan foydalanish, umrni uzaytirish, hayotni ta'minlash muammolarini hal qilish, tabiiy sharoit va resurslarning o'zgarishi va kamayishi, tabiatni saqlash. sayyora tabiati, atrof-muhitni oqilona boshqarish, biotexnologiyadan foydalanish, odamlarning boshqa yashash joylarini joylashtirish va ulardan foydalanish, rivojlanish fazosi va boshqa ko'plab muammolar biologiya bilimlari, uning rivojlanishi va eng so'nggi yutuqlari asosida ochib beriladi va hal etiladi. Hozirgi zamon biologiyasi o‘rganish ob’ekti bo‘yicha bir-biridan farq qiluvchi va mustaqil fanlarga aylangan, o‘zaro bog‘langan va bir-birini to‘ldiruvchi ko‘plab sohalarni o‘z ichiga olgan murakkab fandir. Ulardan ba'zilari botanika, zoologiya, anatomiya va tibbiyot kabi qadim zamonlardan beri ma'lum. Ba'zilari yaqinda ilmiy-texnika taraqqiyoti asosida, masalan, sitologiya, mikrobiologiya, genetika, biokimyo, biofizika, bionika asosida paydo bo'lgan. Va ba'zilari endigina paydo bo'lib, o'z ob'ektini, tadqiqot usullarini aniqlaydi va birinchi naqshlarni o'rnatadi. Gap ana shunday fanlar haqida ketmoqda, men suhbatni davom ettirmoqchiman.
1. Sintetik biologiya
Irsiyat va o'zgaruvchanlik qonuniyatlari kashf etilishi, organizmlarning ushbu xossalarining moddiy tashuvchilari topilishi va o'rganilishi bilan bog'liq ko'plab savollar paydo bo'ldi. ushbu bilimlarni amaliy qo'llash. Shunday qilib sintetik biologiya paydo bo'ldi - gen muhandisligining yangi yo'nalishlaridan biri. Ushbu fanning asosiy g'oyasi tabiatda hech qachon mavjud bo'lmagan yoki insonning aybi bilan nobud bo'lgan va ehtimol Yerdagi evolyutsion o'zgarishlar jarayonida yo'q bo'lib ketgan tirik organizmlarni qurish, yangi genomlarni qurish va ularga mos keladigan tirik organizmlarni yaratishdir. Ushbu yo'nalishdagi birinchi yutuq 2010 yil 10 mayda bo'lib o'tdi. Kreyg Venter instituti sintezlangan genomga ega birinchi tirik, replikatsiya qiluvchi hujayrani yaratdi. Bu metodning asosi qishloq xo’jaligida, ekologiya, boshqa sohalar – yangi qishloq xo’jaligi madaniyatini yaratishda, bakteriyadan boshlanib, yerning parnik effektini himoya qillishda, atmosferada uglevod gazini tarqalishida, chiqindilarni utilizatsiya qillish muommolarini hal qillishda, yerning melioratsiyasida, suvni tozalashda va boshqa sohalar muommolarini hal qillishda foydalanilmoqda.
2. “Nanofan”
Hayotimizning turli sohalarini zabt etuvchi “nano” atamasini eshitganimizda, gap atomlar, molekulalar, materiya tuzilishining elementar zarralari va ular bilan ishlash texnologiyalari haqida ketayotganini tushunamiz. Bir nanometr metrning milliarddan bir qismidir. Taqqoslash uchun siz futbol to'pi va butun dunyodan foydalanishingiz mumkin.
Nanotexnologiyalar davri 1959 yilda, amerikalik fizik Richard Feynman o'zining mashhur ma'ruzasida shunday degan edi: "U erda juda ko'p joy bor". "pastga" "juda kichik dunyo" degan ma'noni anglatadi. 21-asrda ilmiy-texnik taraqqiyot nanotexnologiyalarga asoslanadi, bu allaqachon ayon. Ularning yordami bilan ular dasturlashtirilgan xususiyatlarga ega eng yangi materiallar, dori-darmonlar va turli xil asboblarni yaratadilar. Nanodunyo hatto inson psixologiyasiga ham kirib bordi, buning natijasida nanopsixologiya yo'nalishi paydo bo'ldi. U nanozarrachalarning (nanoekranlar, nanochiplar) xossalarini va ularning aqliy jarayonlar va inson miyasiga ta’sir qilish qobiliyatini o‘rganadi. Nanochip kabi kichik qurilmani, masalan, nafas olish yoki oddiy in'ektsiya yo'li bilan miyaga kiritish mumkin va u miyaning o'ziga etib boradi va unga yuklangan vazifalarni bajaradi. Bunday usullar eng jiddiy ruhiy kasalliklarni, xotira buzilishlarini - hatto Altsgeymer kasalligini davolashga imkon beradi. Ammo bu texnologiyalar insoniyatga katta zarar etkazishi mumkin, masalan, shu tarzda siz odamlarning ommaviy ongini manipulyatsiya qilishingiz va ularni boshqa birovning irodasini bajarishga majburlashingiz mumkin. Yangi kashfiyotlar insoniyatga zarar keltirmasligi uchun ilmiy etikaga rioya qilish muhimdir.
3. Bionika
"Bionika" atamasi birinchi marta mayor Jek Stil tomonidan 1960 yilda Amerika Qo'shma Shtatlari Havo kuchlari Kongressida (USF) ishlatilgan. Yovvoyi tabiat olami noyob, xilma-xil, aql bovar qilmaydigan ixtirolarga to'la bo'lib, inson turli xil texnik qurilmalar, mashinalar va mexanizmlarni yaratishda foydalanishi mumkin. Tirik mavjudotlar tanasining tuzilishi, hayotiy jarayonlari, xatti-harakatlari bionikaning o'rganish ob'ekti bo'lib, ularning xususiyatlari yangi robotlar, qurilmalar, qurilmalar va boshqa texnik durdonalarda o'z ifodasini topgan. Bionika kelajak tibbiyotining rivojlanishida muhim rol o'ynaydi: olimlar tabiiy va sintetik materiallarni birlashtirib, ularni sun'iy organlarga aylantiradilar. Yaqinda bir guruh olimlar va muhandislar ko'r odamlarning ko'rish qobiliyatini tiklashga yordam beradigan bionik ko'zni ishlab chiqdilar. Ko'z bir guruh bemorlarga implantatsiya qilingan va ularning ko'plari o'nlab yillar davomida birinchi marta odamlarning yorug'ligi va konturlarini ko'rishgan. Bionikaning juda qiziq sohasi bioprintingdir. Olimlar organlarni maxsus printerda chop etishni boshlash ustida ishlamoqda. To'qimalar va organlarning funktsiyalari yoki tuzilmalarini tiklash tamoyillariga asoslangan regenerativ tibbiyot ham faol rivojlanmoqda. Tabiatning o'zi olimlarga yangi mahsulotlar uchun g'oyalarni taklif qiladi. Bionika shiori: "Tirik prototip siz yangi texnologiyalarning kalitisiz”.
4. Nutrigenomika va nutrigenetika
Oziqlanish - bu organizm zarur bo'lgan ozuqa moddalari va energiya to'plamini oladigan hayotiy jarayon. Biroq, barcha oziq-ovqatlar bir xil darajada yaxshi so'rilmaydi va turli odamlarda tanaga ta'sir qiladi. Olimlar odamda metabolizm va ovqat hazm qilish uchun mas'ul bo'lgan genlar mavjudligini aniqladilar.
Turli odamlarda bu genlar har xil, ularning to'plami tananing turli xususiyatlarini belgilaydigan boshqa genlar to'plami kabi noyobdir. Shuning uchun, turli odamlar bir xil mahsulotlarni turli yo'llar bilan o'zlashtiradilar. Nutrigenomika - bu oziq-ovqatning inson tanasi bilan o'zaro ta'siri haqidagi fan. Nutrigenetika oziq-ovqatning hazm bo'lishiga ta'sir qiluvchi genlarni o'rganadi. Turli odamlarda ovqat hazm qilish va assimilyatsiya qilish jarayonlaridagi farqlar polimorfizm deb ataladigan DNK molekulalarining tuzilishidagi kichik farqlar bilan belgilanadi. Shu sababli, har bir kishi ovqatni o'ziga xos tarzda hazm qiladi. Biri proteinli ovqatlarni yaxshi hazm qiladi, ikkinchisi - uglevod, uchinchisi - yog'li. Bu xususiyatlar odamning u yoki bu oziq-ovqatga moyilligini va boshqa turlarni rad etishini aniq belgilaydi. Nutrigenetika dietetika yutuqlaridan kelib chiqqan. Proteinlar, yog'lar, uglevodlar, vitaminlar va boshqalarning tarkibi batafsil yoritilgan. (oziq moddalar) deyarli har bir oziq-ovqat mahsulotida genlarning bu moddalar va ularni o'z ichiga olgan mahsulotlarning parchalanishi va so'rilishiga ta'siri o'rganildi. Shuning uchun, bugungi kunda, qaysi parhez sizga mos kelishini aniqlash uchun ko'plab klinikalar genetik tahlilni taklif qiladi.
5. Memetika
Har bir inson ota-onasidan noyob merosni oladi - genlar va memlar to'plami. Genlar organizmning barcha belgilari va xususiyatlari to'g'risidagi irsiy ma'lumotlarning tashuvchisi. Memlar kompyuter chiplari kabi madaniy kodlarning maxsus omboridir. "Memetika" atamasi "genetika" atamasi bilan mos keladi, chunki u faqat biologik emas, balki madaniy ma'lumotlarni uzatish haqida gapiradi. Birinchi marta "mem" atamasi mashhur ingliz etologi va fanni ommalashtiruvchi Richard Dokins tomonidan madaniyatning alohida elementlarini saqlash va tarqatish jarayonlarini tavsiflash uchun kiritilgan. Bu fan memlarning kelib chiqish sabablarini, odamlarning ularga moyilligi va tarqalishini o'rganadi. Yaqinda yangi yo'nalish - rekombinant memetika paydo bo'ldi. U rekombinant DNKning, ya'ni tabiatda hech qachon birga mavjud bo'lmagan dezoksiribonuklein kislota (DNK) molekulasining geterogen bo'laklaridan sun'iy ravishda in vitroda yaratilgan inson tomonidan yaratilgan xatti-harakatlar modellarini o'rganadi. Ushbu tajribalar memlarni - odamdan odamga o'tadigan g'oyalarni - qanday qilib sozlash va boshqa memlar bilan birlashtirish mumkinligini o'rganishga yordam beradi. Bu radikal va ekstremistik mafkuralarning tarqalishiga, terrorizmning tarqalishiga qarshi kurashish kabi “ijtimoiy terapevtik” maqsadlarda foydali bo‘lishi mumkin.
6. Neyroiqtisodiyot
Iqtisodiyotning rivoji, turli tarmoqlarning rivojlanishi odamlarning xarid qobiliyatiga, kayfiyatiga bog‘liq. Biror kishi mahsulot sotib olmoqchi bo'lganida, u o'ylaydi va miyasi qaror qabul qiladi. Ko'pincha siz ko'p sonli takliflar orasidan tanlashingiz kerak.
Miyaga to'g'ri qaror qabul qilishga qanday yordam berish kerak? Ishlab chiqaruvchilar endi ilmiy asosda xaridorlarning hamyonlari uchun kurashmoqda. Mahsulotni ishlab chiqish bosqichida ishda psixologlar va neyrofiziologlar jalb qilingan. Ular kelajakdagi xaridorlarning miya faoliyati ko'rsatkichlarini ro'yxatga oladi va tahlil qiladi. Neyroiqtisodiy tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, miya yarim korteksining frontal frontal zonasida oqilona qarorlar qabul qilish zonasi, "o'z-o'zini nazorat qilish zonasi" mavjud. O'zini yaxshi nazorat qilishni biladiganlar uchun u hissiy fonda faol ishlaydi. Ammo bunday odamlar kam. Neyroiqtisodiyot "miya qanday qaror qabul qilishi" haqidagi fan bo'lib, bunday qarorlarni tuzatishga yordam berishga qaratilgan. Bu, ayniqsa, klinik shopaholics, barcha pullarni bir soat ichida puflashi mumkin bo'lgan ma'lum kasalliklarga chalingan bemorlar uchun juda muhimdir. Olimlar miya kimyosini o‘zgartira oladigan va xavf-xatarga bo‘lgan intilishni nazorat qiluvchi, impulsiv qarorlar qabul qilish jarayonlarini tartibga soluvchi preparatni sintez qilishni maqsad qilgan.
7. Sonotsitologiya
Tirik hujayralar o'zlarining biofildlariga ega va tovush impulslariga aylantirilishi mumkin bo'lgan ma'lum bir to'lqin spektrini chiqarishga qodir. Bu hodisa biologik tadqiqotlarning yangi yo'nalishi - sonotsitologiya tomonidan o'rganiladi. Uning vazifasi inson hujayralari qanday tovushlarni eshitishdir. Kaliforniya universiteti xodimi Jeyms Jimzevskiy birinchi marta hujayralarni "tinglashga" muvaffaq bo'ldi. Ma'lum bo'lishicha, turli holatlarda hujayralar turli xil to'lqinlar va shunga mos ravishda turli xil tovushlarni chiqaradi. Hujayra o'lganida, uning impulslari past chastotalarda bo'g'iq shovqinlarga o'xshaydi. Spirtli ichimliklar eng yuqori notalarda hujayralarni "qichqiradi". Genetik jihatdan o'zgartirilgan saraton hujayralari to'lqinni qabul qiladigan radio qabul qiluvchining tovushlariga o'xshash shovqin chiqaradi. Olimlar turli organ va to‘qimalar hujayralari tomonidan sog‘lom va o‘zgargan holatda chiqaradigan “tovushlar katalogi”ni yaratish ustida ishlamoqda. Ushbu sohadagi yangi kashfiyotlar mukammal diagnostika usullarini beradi kasalliklar. Hujayralarning o'zi o'z muammolari haqida gapiradi, ularni tinglaydi, kasalliklarning, jumladan, saratonning dastlabki bosqichlarini aniqlash va davolanish jarayonini nazorat qilish mumkin bo'ladi.
8. O‘troqchilik
Sizningcha, insonni o'lmas qilish mumkinmi? Ma'lumotni miyadan sun'iy tashuvchiga qanday olish mumkin? Neyrokompyuter miyasini yaratish va unga butun inson psixikasini ko'chirish mumkinmi? Bularning barchasi hayoliy ko'rinadi, lekin bu faqat birinchi qarashda. Ilm-fanning eng yangi tarmog'i - "Settleretics" olimlari allaqachon bunday loyihalarni amalga oshirish ustida ishlamoqda. Settleretics ikkita asosiy muammoning yechimini qidiradi: - miyadan ma'lumotni qanday ajratib olish (yuklab olish); – axborotni sun’iy tashuvchiga qanday o‘tkazish (yuklab olish).
Settleretics kompaniyasi inson ongining yangi tashuvchilarini yaratish ustida ishlamoqda va ularni qo'llash uchun texnologiyalar majmuasini ishlab chiqmoqda.
Miyaning turli qismlariga chiplarni joylashtirishning mumkin bo'lgan usuli, asab hujayralarini qayta tiklash usuli, neyroimplantlar yordamida falajlangan mushaklarni nazorat qilish usuli. Eng qiyin vazifa - bu insonning ongini, shaxsiyatini yosh tanasidan yosh bioklonga o'tkazish va bu o'lmaslik sari deyarli oxirgi qadamdir. Olimlar shaxsiyatni virtual dunyoda mavjud bo'lishi uchun kompyuterga o'tkazishni muhokama qilmoqdalar. Yaqin vaqtgacha hech kim o'lmaslik haqida o'ylamagan bo'lsa, bugungi kunda bu deyarli haqiqatdir.
9. Gelotologiya
Bu kulgi ilmi. Bu XX asrning 70-yillarida Amerikada g'ayrioddiy sharoitlarda paydo bo'lgan. Ushbu fanning asoschisi Norman Kuzen kam uchraydigan qo'shma kasallikdan aziyat chekdi. Shifokorlar hech narsa qila olmadilar va taslim bo'lishdi. Amakivachchalar hayotining qolgan qismini qiziqarli o'yin-kulgiga bag'ishlashga qaror qilishdi. U xonasiga yopildi, komediyalarni tomosha qildi va tinmay kuldi. Natija mutlaqo kutilmagan va hayratlanarli bo'ldi. Bir hafta o'tgach, bo'g'imlardagi og'riq yo'qoldi, bir oy o'tgach, Norman harakatlana boshladi va ikki oydan keyin u hatto ishga ketdi. Uni "o'limni kuldirgan odam" deb atashgan. Ma’lum bo‘lishicha, kulgi eng og‘ir dardlarni ham davolaydigan, umrni uzaytiradigan kuchli shifo omilidir. Sog'ligingiz uchun kuling.
10. Gominologiya
Bu Bigfoot izidan boradigan fan. Bu sirli gumanoid uzoq vaqt davomida insoniyat ongini hayajonga soladi. U dunyoning turli burchaklarida paydo bo'ladi, keyin uzoq vaqt yo'qoladi. Dunyoda bu yodgorlik bilan uchrashganliklari, qor yoki qumda qolgan izlar va uning mavjudligining boshqa dalillari haqida gapiradigan ko'plab guvohlar bor. Biroq, bugungi kungacha Bigfoot mavjudligining yagona jiddiy dalili mashhur Gimlin-Patterson filmi bo'lib qolmoqda. U 1967 yil 20 oktyabrda ikki amerikalik Rojer Patterson va Bob Gimlin tomonidan Kaliforniyaning o'rmonli va yovvoyi tog'larida suratga olingan. Ushbu film butun dunyoga tarqaldi va XX asrning global sensatsiyasiga aylandi. Filmda operatorlardan ehtiyotkorlik bilan uzoqlashib, o'rmonning chakalakzoriga yashiringan ulkan ayol Bigfoot tasvirlangan. Kadrlar haqiqiy. Biroq, to'liq ilmiy fakt hali ro'yxatga olinmagan. Olimlar relikt gumanoidni uchratish va fanda katta kashfiyot qilish umidini yo'qotmaydi.
11. Kvant biologiyasi
Bu yo'nalish yaqinda paydo bo'lgan va u tirik hujayralar, to'qimalar va organizmlarning tuzilmalaridagi kichik massalar, energiya pıhtılarının xatti-harakatlarini o'rganadi.
Kvant energiyasi o'simliklar tomonidan adenozin trifosfat sintazasini (adenozin trifosfat (ATP) sintez qiluvchi translokazlar sinfiga mansub fermentlar guruhi) sintez qilish, fotosintez reaktsiyalarini amalga oshirish, yorug'likni idrok etish va hayvonlarda vizual tasvirlarni hosil qilish uchun ishlatiladi. DNKning tuzilishi hayvonlarning ommaviy xatti-harakatlariga, masalan, qushlarning, hasharotlarning ko'chishi va boshqa ko'plab jarayonlar va hodisalarga ta'sir qilishi mumkin. Tirik sistemalarda kvantlarning xulq-atvorini o'rganish orqali dori vositalari, davolashning yangi usullari, yangi materiallar va tizimlar yaratish mumkin bo'ladi.
12. Neyroparazitologiya
Parazit organizmlar dunyosi mezbon organizm ichida moslashish qobiliyati bilan hayratda qoldiradi. Inson va hayvonlarning turli endoparazitlarini o‘rganish bilan qanday mo‘jizalarni ko‘rish mumkin emas?! Biroq, bu xilma-xillik orasida o'zlarining hayotiy faoliyati bilan mezbon organizmning xatti-harakatlarini o'z ehtiyojlari va hayot aylanish bosqichlariga qarab o'zgartiradigan parazitlar alohida o'rin egallaydi. Bunday organizmlar guruhini neyroparazitlar, ularning biologik xususiyatlarini, hayot aylanishlarini, tarqalish usullarini, parazit va xo'jayinning xatti-harakatlarini, oldini olish usullarini o'rganadigan fan esa neyroparazitologiya deb ataladi. Neyroparazitlar orasida turli xil yovvoyi tabiat shohliklarining vakillari - viruslar, bakteriyalar, hayvonlar, lekin ularning umumiy tomoni bor - ular o'z uy egalarining xatti-harakatlarining muayyan shakllari uchun javob beradigan asab tizimining tegishli markazlarini boshqarishga qodir va ularni parazitning yangi xostga o'tishi yoki tashqi muhitda tarqalishini ta'minlaydigan usul. Bunday parazitlarga kordiseps qo'ziqorini, quturgan virusi, soch qurti, toksoplazma va boshqalar misol bo'ladi. Bu fan amaliy jihatdan invaziyalarning oldini olishga qiziqish uyg'otadi, shuningdek, nazariy bilim - nerv markazlariga ta'sir qilish mexanizmlarini bilish, keyinchalik bu bilimlardan foydalanish. Biologiya fanining so'nggi tendentsiyalarini taqdim etdi, bu rivojlanayotgan fanlarning katta spektrining faqat bir qismi. Sayyoramizdagi organizmlarning xilma-xilligini o'rganuvchi klassik biologiya ham uning davom etishini taqozo etadi. Dunyoda hali ham fanga noma'lum bo'lgan juda ko'p turlar mavjud. Ko'pgina hal qilinmagan savollar evolyutsion biologiyaga duch keladi. Tabiiy fanlarni birlashtiruvchi jarayonlarni o'rganuvchi va insoniyat va tabiatni muhofaza qilishning global muammolarini hal qilishga qodir bo'lgan fizik va kimyoviy biologiya jadal rivojlanmoqda. Yovvoyi tabiat dunyosi g'ayrioddiy katta va ko'plab ochilmagan sirlar va sirlarga to'la. Har bir yangi kashfiyot quyidagilarni o'z ichiga oladi, bilimlar ufqini kengaytiradi, ertakdan ilmiy haqiqatga aylanadigan yangi savol va vazifalarni qo'yadi. Tadqiqot va kashfiyotlar qilish nihoyatda qiziqarli, hayajonli va, albatta, juda muhim va zarurdir. Bu yosh, izlanuvchan, iqtidorli, dadil va tavakkalchi, sarguzashtchilar va kelajak daholari uchun cheksiz faoliyat sohasi. Jasorat qiling, bilimga, kashfiyotlarga intiling. Ushbu mashaqqatli yo'lda omad tilaymiz!
Biologiyaning kimyo bilan aloqasi
Hayotdagi kimyoviy jarayonlarning markaziy ahamiyatiga hech kim shubha qila olmaydi. Organik hayot hodisasining materiya harakatining yuqori shakli sifatida tabiati shunday, shuning uchun kimyo hayot bilan bevosita bog'liq. Bu munosabatlarning ikki jihati bor.
1. Kimyoviy (biokimyoviy) jarayonlar barcha tirik organizmlarning metabolizm va energiya bilan bog'liq bo'lgan eng muhim fiziologik jarayonlarining asosidir. Barcha tirik mavjudotlarning eng muhim harakatlarini (metabolizm va energiya) aniqlaydigan kimyoviy jarayonlarning normal jarayonisiz patologik o'zgarishlar yuzaga keladi, jiddiy buzilishlar bilan - o'lim.
2. Jonsiz narsalardan hayotning paydo bo'lishi kimyoviy jarayon bilan bog'liq. Hayotning paydo bo'lishiga materiyaning kimyoviy evolyutsiyasi sabab bo'ldi, chunki harakatning kimyoviy shakli va hayot o'rtasida boshqa oraliq harakat shakllari mavjud emas. Shuning uchun, eng muhim savollar: hayot qanday va nima uchun paydo bo'lganligi, birinchi navbatda, kimyo kompetentsiyasiga tegishli bo'lishi kerak. Hodisaning kelib chiqishini bilmasdan turib, uning mohiyatini to‘liq bilib bo‘lmaydi. Masalan, agar kimyogar biron bir tabiiy murakkab organik birikmani ajratib olishga, uning tarkibini, xossalarini o‘rganishga va hatto tuzilishini aniqlashga muvaffaq bo‘lgan bo‘lsa, bu birikma haqida hamma narsa ma’lum bo‘ldi deyish mumkin emas, hatto biz faqat eng ko‘pini yodda tutsak ham. muhim narsa. Agar bu birikmani sintez qilish, ya'ni uni olish yo'llarini aniqlash ham mumkin bo'lsa, bu birikma umumiy, asosiy atamalarda ma'lum bo'ldi, deyishimiz mumkin. Ma'lumki, o'simliklar o'z tanasining murakkab moddalarini (uglevodlar, yog'lar, oqsillar) suv, karbonat angidrid va minerallar kabi oddiy moddalardan hosil qiladi va bu sintetik faoliyat uchun zarur bo'lgan energiya quyosh nurini singdirish (fotosintez) orqali sarflanadi. Aksincha, hayvon organizmlari nafaqat suv va mineral komponentlardan, balki murakkab organik moddalar - oqsillar, yog'lar, uglevodlardan iborat oziq-ovqatga muhtoj.
Biologiya fanlarida matematika
Genetika boshqa biologik fanlarga qaraganda avvalroq tabiatshunoslik bilimi idealiga erishdi - miqdoriy tajribani matematika bilan uyg'unlashtirish, ya'ni u aniq fanga aylandi (matematikaning tajriba va nazariyaga kirib borishi aniq fanning asosiy ma'nosidir. "aniq tabiatshunoslik" tushunchasi). Bu genetikaning o'zi va umuman biologiyaning keyingi rivojlanishi uchun katta ahamiyatga ega edi. Shu tufayli genetika o'zining kognitiv kuchi va boshqa xususiyatlari bilan fizika bilan ma'lum bir o'xshashlikka ega bo'ldi. Va bu Arximedning o'sha "tayanchi" bo'lib xizmat qildi, bu unga nafaqat irsiyatni o'rganish sohasida, balki vaqt o'tishi bilan butun biologiyada inqilob qilish imkonini berdi.

Fizika matematika bilan tajriba birligiga erishdi va u bilan bir necha asrlar oldin, asosan, Galiley va Nyuton dahosi tufayli aniq fan maqomiga ega bo'ldi. Va shundan beri u avval mexanikada, keyin esa fizikaning boshqa sohalarida fizik tadqiqot uslubiga aylandi. Taxmin qilish mumkinki, fizikaning tabiatni o'rganishda erishgan ulkan muvaffaqiyatlari, avvalambor, aynan shu fikrlash uslubi tufaylidir. Eksperimentni matematika bilan birlashtirish quyidagi afzalliklarni berdi. Miqdoriy eksperiment, jumladan, o'lchash tartibi, ma'lum raqamli qiymatlar ko'rinishida ishonchli ma'lumotlarni beradi. Raqamli shakl ushbu ma'lumotlarning ma'lum bir umumlashtirishni haqiqat darajasida amalga oshirishga, ularni nazariyani qurish va rivojlantirish uchun manba bo'lib xizmat qiladigan empirik naqshlar shaklida shakllantirishga imkon beradi. Garchi bu umumlashtirish nazariyani shakllantirish uchun etarli bo'lmasa-da, chunki tabiatshunoslik sohasida faktlar odatda gipoteza orqali to'g'ridan-to'g'ri emas, balki bilvosita nazariyaga aylanishi mumkin, ammo ma'lum bir tizimga faraziy elementni kiritish. uni amorf va boshqarib bo'lmaydigan qilib qo'ymaydi, uning qat'iyligi va aniqligidan mahrum qilmaydi, chunki u kiritilgan gipoteza va unga qurilgan nazariya tushuntirishga chaqirilgan qat'iy belgilangan miqdoriy, empirik qonuniyatlarga asoslanadi. Bunday miqdoriy nazariya o'z-o'zini rivojlantirish va o'z-o'zini takomillashtirish uchun katta imkoniyatlarga ega. Uning asosiy afzalligi - osonlikcha eksperimental tekshiriladigan miqdoriy bashoratlarni berish qobiliyati.

Har bir bunday muvaffaqiyatli test ushbu nazariyani mustahkamlashga yordam beradi. Yuqori sinovchanlik uni voqelikning passiv tasviridan ilmiy bilimning ish quroliga, yangi bilim olishning samarali vositasiga aylantiradi. Shunisi muhimki, bu nazariya rivojlanish jarayonida qayta qurishga uchrasa ham, u o'zining mavjud mazmunidan deyarli hech narsani yo'qotmaydi, deyarli butunlay saqlanib qoladi, yangi shakl kasb etadi. Aynan mana shu fanning matematika bilan tajriba birligiga erishgan afzalligi. Bunday fan o'z-o'zini tashkil etish va o'z-o'zini rivojlantirish tamoyillarini o'z ichiga olgan, uning uzluksiz va samarali rivojlanishini ta'minlaydigan bilimlar tizimidir. Shuni ta'kidlash kerakki, ilmiy bilish uchun miqdoriy parametrning fundamental ahamiyati tabiatshunoslik metodologiyasida uzoq vaqt davomida e'tirof etilgan. Eksperimental va matematik tabiatshunoslikning asoschilari Galiley va Nyuton buni allaqachon to'liq bilishgan. "Galiley dasturi, - deb ta'kidlaydi N. Bor, - fizik hodisalarning tavsifi miqdoriy o'lchovga ega bo'lgan miqdorlarga asoslanishi kerak bo'lgan dastur, tajriba ma'lumotlarini yanada kengroq maydonda tartiblash uchun mustahkam asos yaratdi". Mashhur ingliz tabiatshunosi va tabiatshunoslik metodologi J. Gerschel tomonidan ifodalangan miqdoriy ma'lumotlarning rolini tavsiflash diqqatga sazovordir.

"Ro'yxatga olish va o'lchash imkonini beradigan barcha holatlarda, - deb yozgan edi u, - vaqt va makon bo'yicha ham, boshqa turdagi barcha turdagi miqdorlar bo'yicha ham aniq raqamli ma'lumotlarga ega bo'lish juda muhimdir. Buni e'tiborsiz qoldirish, eng katta aldanishlarga olib kelishi mumkin bo'lgan his-tuyg'ularni aldashga olib keladi. Ammo raqamli aniqlik nafaqat bizni bo'rttirilgan taassurotlardan himoya qilgani uchun ma'qul. Bu fanning tabiiy ruhi bo'lib, nazariyalar haqiqati va tajribalarning to'g'riligining yagona yoki hech bo'lmaganda eng yaxshi belgisi bo'lib xizmat qiladi. Masalan, kimyoda miqdoriy tajriba faqat 18-asrning oxirida keng qo'llanila boshlandi, bu darhol ajoyib ta'sir ko'rsatdi, bu esa kimyoning elementlaridan xalos bo'lishga imkon berdi. Biologiyada miqdoriy tajribani qo'llashga urinishlar kimyodan so'ng darhol boshlandi, ammo bu erda jiddiyroq qiyinchiliklarga duch keldi va shuning uchun natijada ta'sir ancha kamtar edi. O'n to'qqizinchi asrning oxirigacha. biologiya asosan sifatli fan bo'lib qoldi (bir qator sohalarda u asosan bugungi kunda ham shunday) va shuning uchun tadqiqotning jismoniy uslubi unga begona va begona edi.

Fizika nuqtai nazaridan hayot
Jismoniy fikrlash uslubi amalga oshirilgan birinchi biologik fan genetika edi. Biologiyaning boshqa sohalariga qaraganda, unga aniq tabiiy fanlar, birinchi navbatda, fizika va kimyo ta'sir ko'rsatdi. Bu ta'sir ikki shaklda paydo bo'ldi. Dastlab, genetikaga ushbu fanlarning tadqiqot uslubi ta'sir ko'rsatdi (shu ta'sirga u G. Mendel tadqiqotlari tomonidan tayyorlangan mustaqil fan sifatida tug'ilishi kerak). Keyin genetikaga fizika va kimyoning mazmuni, xususan, ularning g'oyalari va usullari ta'sir ko'rsatdi (shu ta'sir tufayli molekulyar genetika paydo bo'ldi). Shuni ta'kidlash kerakki, genetikada bilishning jismoniy uslubi biroz boshqacha, kamroq mukammal shaklga ega edi. Bu erda tajriba bergan va matematikani qo'llash uchun asos bo'lgan miqdoriy natijalar o'lchash yo'li bilan emas, balki hisoblash yo'li bilan olingan va alohida elementar hodisalarning individual xususiyatlari emas, balki to'g'ridan-to'g'ri hech narsa aytmagan statistikdir. individual hodisalarning tabiati. Ular faqat supraorganizm darajasidagi hodisalarga taalluqli bo'lib, intraorganizm darajasidagi bu hodisalarning mexanizmlaridan butunlay ajralib chiqdi. Binobarin, genetikada tajribaning matematika bilan bog‘lanishi nafaqat o‘rganilayotgan hodisalar tavsifining to‘liqligini ta’minlay olmadi, balki unga da’vo ham qila olmadi. Aynan tavsifning to'liq bo'lmaganligi sababli genetika rivojlanishining birinchi bosqichida o'zining sxematikligi va mavhumligi bilan ajralib turardi, bu unga boshqa sohalarning ko'plab biologlari tomonidan shubhali munosabatda bo'lishga sabab bo'ldi, ular unga begona va sun'iy narsa sifatida qaradilar. biologiyada. Va shunga qaramay, genetikada tajriba va matematika uyg'unligining cheklangan tabiatiga qaramay, aniqrog'i, shuning uchun boshqa shaklda imkonsiz bo'lganligi sababli, genetika qattiq va aniq shakllangan bir qator naqshlarni aniq shakllantirishga muvaffaq bo'ldi. zamonaviy genetikaning butun binosini qurish uchun asos.
Molekulyar genetikada davr yaratuvchi kashfiyotlar va biologiyadagi zamonaviy inqilobga olib kelgan genetikaning keyingi barcha rivojlanishi ko'p jihatdan bu bog'liqlik bilan bog'liq bo'lib, bu odatda genetika va umuman biologiyaga kirishning natijasi hisoblanadi, birinchi navbatda. aniq tabiiy fanlarning fikrlash uslubi, keyin esa ushbu fanlarning mazmuni. . Genetika biologiyada tadqiqotning jismoniy uslubini qo'llash natijasida paydo bo'lgan degan g'oya unchalik g'ayrioddiy emas, garchi u umume'tirof etilgan "uslubiy haqiqat" ga aylanmagan (bu erda va quyida biz, birinchi navbatda, Mendel qo'lidan chiqqan shaklda genetika). Genetikaning o'ziga xos xususiyatlarini o'rgangan ko'plab mualliflar uni fizikaga yaqinlashtiradigan bir qator xususiyatlarni qayd etdilar. Bularga, xususan, ushbu fanning miqdoriy va ramziy tabiati, biologiya fanlari orasida eng matematiklashtirilgani va boshqalar kiradi.Ba'zi tadqiqotchilar genetika va fizikadagi matematikalash jarayonining o'xshashligini ta'kidladilar, xususan, nazariyani qurishda ideallashtirilgan ob'ektlardan foydalanish. Genetikadagi kognitiv jarayonning barcha bu xususiyatlari shubhasizdir. Biroq, genetikaning fizika bilan o'xshashligi tayyor fizik nazariyani genetik bilan solishtirish natijasida topilishi mumkin bo'lgan xususiyatlar bilan cheklanmaydi. U ancha uzoqqa boradi va bu fanlarning nazariy darajasida ham, tajriba darajasida ham usullariga, qisqasi, bu fanlarning butun tafakkur uslubiga taalluqlidir. Bu fanlar nazariyasi darajasida kuzatiladigan genetika va fizika o'rtasidagi o'xshashlik eksperimental tadqiqotlar o'tkazish va nazariyani qurish asosidagi usullarning yanada fundamental o'xshashligi natijasidir. Shuning uchun ham bu fanlarning tafakkur uslublarining o‘xshashligi haqida gapirish mumkin (albatta, bu o‘xshashlik to‘liq emas va birinchi navbatda, faqat ushbu fanlarni to‘g‘ri qiladigan fikrlarga taalluqlidir). Biologiyada, shubhasiz, iste'dodga ega bo'lgan bir qator olimlar ma'lum, ammo shunga qaramay, ular aniq fanlar usullari va talablariga haddan tashqari sodiq bo'lganliklari va ularni joriy etishga harakat qilganliklari uchun katta kashfiyotlar qila olmadilar va taniqli hokimiyatga aylandilar. ularni biologik tadqiqot sohasiga kiritdi, bu esa juda qiyin vazifa bo'lib chiqdi. Bunday olim, masalan, mashhur fransuz mexanikasi biologi F. Le Dantekdir. Ko'rinib turibdiki, Mendel davridagi biologlarning fikrlash uslubi tadqiqotning asosiy va eng muhim vazifasi ma'lum qonuniyatlarni ochish ekanligi bilan ajralib turardi. Va agar bu naqshlarni miqdoriy shaklda ifodalash mumkin bo'lmasa, bu katta kamchilik deb hisoblanmadi. Qonuniyliklarning sifat tomoniga e'tibor qaratildi, miqdoriy tomoni tadqiqotchilar e'tiborini unchalik ahamiyatli bo'lmagani uchun emas, balki biologiyada erishib bo'lmaydiganligi sababli kamroq jalb qildi.

Tuproq biologiyasi

Tuproqda yashovchi jonzotlarning keng va murakkab olamisiz tuproqning o‘zi ham mavjud emas va bo‘lishi ham mumkin emas, tuproq qoplamisiz Yer biosferasi yagona yaxlit sayyora qobig‘i sifatida rivojlana olmaydi. Sayyoramizning tuproq qoplami o'simliklar uchun hayot beradi va ularning o'lik qoldiqlarini qayta ishlash uchun ulkan zavod bo'lib xizmat qiladi. Boshqa tomondan, V. I. Vernadskiyning obrazli ifodasi bilan aytganda, "tirik materiya" o'zi tuproqni yaratadi. Tuproqlarning ushbu «tirik moddasi»ning tarkibi, uning «bo‘linmas qismlari» - organizmlar, ularning populyatsiyalari va jamoalari, mehnati va faoliyati natijalarini tuproq biologiyasi o‘rganadi.
Tuproq biologiyasi murakkab fan bo'lib, biologiya va tuproqshunoslikning turli bo'limlari tutashgan joyda tug'ilgan. Unga tuproq zoologiyasi, protistologiyasi, mikologiyasi, mikrobiologiyasi va biokimyosi kiradi. U genetik tuproqshunoslik (tuproqlarning kelib chiqishi va rivojlanishi, chirindi hosil bo‘lishi, tuproq profilining shakllanishi va boshqalar), tuproq fizikasi va kimyosi (mikroorganizmlarning roli) fanining tadqiqot sohasini tashkil etuvchi jarayon va hodisalarni o‘rganadi. suvga chidamli tuproq agregatlarini hosil qilishda, strukturani buzishda alohida elementlarning oʻzgarishi, ularning toʻplanishi va boshqalar), tuproq geografiyasi (tuproqlarni biologik diagnostika qilish va tasniflash tamoyillari va usullarini ishlab chiqish), agrokimyo va qishloq xoʻjaligi. (tuproq unumdorligi va o'simliklarning oziqlanishi).
Tuproq biologiyasining metodologik xususiyatlari shundan kelib chiqadiki, u nafaqat hodisalarni tavsiflaydi, balki tuproqda sodir bo'ladigan jarayonlarning mexanizmlarini, ularning biokimyoviy mohiyatini ham ochib beradi. Tuproqshunoslikning boshqa tarmoqlari bilan chambarchas bog'liq bo'lgan tuproq biologiyasi o'zining o'rganish ob'ektlari, o'ziga xos muammolari va ularni hal qilish uchun zarur bo'lgan usullar arsenaliga ega bo'lib, uni bir qator mustaqil fanlar qatoriga biologik bilimlarning umumiy tizimiga kiritadi. Tuproq biologiyasining kelib chiqishini o‘tgan asrning oxiri va asrimizning boshlarida ikki fan – tuproqshunoslik va mikrobiologiyaga asos solingan davrga borib taqaladi. Ilgari shakllangan boshqa fanlar tutashgan joyda tug'ilgan yangi fanning shakllanishi va rivojlanishi doimo yangi g'oyalarning paydo bo'lishi bilan bog'liq. Har qanday fanning tarixi - bu g'oyalar tarixi, ularning tug'ilish tarixi. Taxminan 100 yil avval V.V.Dokuchaev tuproqning tabiiy jism sifatidagi ta’limotining asoslarini ishlab chiqdi, bu esa bir qator omillar – tuproq hosil qiluvchi jins va vaqt, iqlim va relyefi, shuningdek, hayvonlar va o‘simliklarga ta’sir qiladi. U birinchi bo`lib tuproq hosil bo`lish jarayonlarini tuproq mikroorganizmlari faoliyati bilan bog`lagan. 1895 yilda universitetlarda tuproqshunoslik va bakteriologiya kafedralarini ochish vaqti keldi, deb yozgan edi. V. V. Dokuchaevning asarlarida alohida jismlar va omillarni emas, balki butun majmuani hisobga olgan holda yangi metodologiya - tuproqni o'rganishga genetik yondashuv belgilandi. Ushbu murakkab usul hozirda yangi bosqichda keng ishlab chiqilgan va tizimli yondashuv deb ataladi. V.V.Dokuchaev va uning iqtidorli shogirdi V.I.Vernadskiy asarlaridan boshlab, tuproq doimo yanada murakkab tabiiy tizim – biogeotsenoz va butun biosferaning tarkibiy qismi hisoblanib kelgan. V. V. Dokuchaev faoliyatining natijasi tabiat zonalari haqidagi ta'limotning yaratilishi edi. U yangi fan - landshaft geokimyosi va nurash qobig'i haqidagi ta'limotni yaratgan B. B. Polinovning asarlarida yanada rivojlantirilib, u mikroorganizmlar faoliyatiga katta rol o'ynadi. U tirik materiyaning geologik ishi aynan tuproqlarda jamlanganligini yozgan. Tuproq kimyoviy elementlarning biogen to'planishi bilan nurash qobig'idan farq qiladi. V. V. Dokuchaevning bakteriologiyani umumiy tuproq faniga kiritish masalasini bayon etishi shu vaqtga kelib mikroorganizmlar haqidagi ta’limotning vujudga kelganligi, uning asosini buyuk fransuz olimi Lui Paster (1822) asarlari qo‘yganligi tufayli mumkin bo‘ldi. -1895). Tuproq zoologiyasi asosan M. S. Gilyarov (1912-1985) faoliyati tufayli shakllangan. 1939 yilda uning "Tuproq faunasi va tuproq hayoti" nomli birinchi ma'ruzasi nashr etildi. Shu vaqtdan boshlab Moskva universitetida tuproq zoologiyasi tuproqshunoslik sohasi sifatida rivojlana boshladi.
Tuproq biologiyasi rivojining hozirgi davri, eng avvalo, fanning turdosh sohalarida olib borilayotgan tadqiqotlarning keng integratsiyalashuvi, tuproq biologiyasining yanada chuqurroq “yashillanishi” bilan tavsiflanadi. Tuproq biologiyasining o‘zagi bo‘lib kelgan ekologik yo‘nalish hozirgi davrda ekologiyaga matematik usullarning joriy etilishi, statistika va kompyuter apparatlarining keng qo‘llanilishi tufayli mustahkam qo‘llab-quvvatlandi. Tuproq biologik tadqiqotlarida biokimyo, biofizika, elektron mikroskopiyaning yangi usullaridan foydalanish ularning darajasini sezilarli darajada oshirdi va tuproq organizmlari jamoalari faoliyatining eng nozik jarayonlari va mexanizmlariga kirib borish imkoniyatlarini kengaytirdi. Bularning barchasi yangi bosqichga - tabiiy tizimlar va ularning qismlarini modellashtirish va tabiiy jarayonlarni boshqarish asoslarini ishlab chiqishga imkon berdi.