Вторник, 19 Марта 2024, 13:33

Биология в лицее

 Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ             

                               Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation 









Вы вошли как Гость | Группа "Гости"Приветствую Вас Гость | RSS | Главная | Значение биологии | Мой профиль | Регистрация | Выход | Вход

Значение практической биологии

Значение биологических знаний. Изучая живую природу во всех её проявлениях и взаимосвязи с неживой материей, биологические науки стали играть важнейшую роль в формировании современной научной картины окружающего нас мира. Без развития биологических знаний невозможно понимание принципов жизнедеятельности как отдельного организма, так и биологических систем более крупного уровня, а значит, и биосферы в целом.

Помимо удовлетворения своего врождённого стремления к познанию, человек использует полученные знания о живой природе в практических целях, и без углубления этих знаний развитие человечества невозможно. Ведь 90 % питательных веществ человек получает со своих сельскохозяйственных угодий, т. е. от культурных растений и одомашненных животных. А содержать и разводить их можно только хорошо зная ботанику, зоологию, физиологию, генетику и другие биологические дисциплины. Благодаря селекции практически все виды культурных растений приносят людям гораздо больше пользы, чем их дикие предки. Например, в семенах современного подсолнечника масла на треть больше, чем в семенах предковых растений. В клубнях картофеля стало гораздо больше крахмала. Корнеплоды свёклы стали во много раз крупнее, и их сахаристость возросла. Очень сильно селекция изменила и домашних животных. У овец шерсть стала длиннее, у коров увеличился удой и возросла жирность молока, куры несутся каждый день в течение всего года.

Успехи экологов, биогеографов позволяют расширять границы ареалов полезных для людей животных и растений. Биохимические исследования позволяют более полно использовать вещества животного и растительного происхождения.
 
Ещё триста лет назад средняя продолжительность жизни человека была в два раза меньшей, чем сейчас. Благодаря успехам паразитологов и микробиологов медикам удалось победить такие страшные болезни, как оспа, чума, туберкулёз и множество других. Успехи иммунологов позволили врачам осуществить пересадку органов, освоить методы внедрения искусственных суставов, сосудов в человеческий организм.
 
Невозможно также переоценить важность экологических знаний. Понимание процессов взаимодействия живых существ с окружающей их неживой природой поможет сформировать у человека более гармоничное и бережное отношение к своей планете. У людей нет другого дома, кроме Земли, а освоение других планет — это пока несбыточная мечта.

История становления и развития науки биологии показывает, что во все времена практическая часть знаний о живой природе, т. е. практическая биология, играла чрезвычайно важную роль в жизни людей и природы.

Уже первоначальное познание растений и животных, как показывает история материальной культуры, было связано с их использованием в быту и хозяйстве, иной деятельности человека (для питания, изготовления одежды, врачевания). Сбором пищевых растений, охотой и рыболовством люди начали заниматься еще в каменном веке.

Переход от сбора растений к примитивным формам их культивирования произошел в конце каменного века и начале эпохи бронзы. Посев хлебных злаков стал важным этапом в жизни первобытных людей. Последовавшие затем одомашнивание животных и развитие скотоводства обусловили появление плужного земледелия: для вспашки стали использовать прирученный домашний скот, а для обработки почвы применять примитивные плуги, сделанные из корней и ветвей деревьев. Человек постепенно перешел к оседлой жизни.
Первые культурные очаги человечества возникли в Передней Азии, Китае, Египте и Индии. Археологические находки свидетельствуют о наличии земледелия на этих территориях в X тысячелетии до н. э. Здесь люди сеяли пшеницу, ячмень, горох, чечевицу, разводили виноград, финиковую пальму и гранатник, маслины и мак, возделывали хлопчатник и лен. Льняные ткани Древнего Египта славились своим высоким качеством на протяжении нескольких веков.

В настоящее время источником всех необходимых для человека белков, углеводов, жиров, витаминов, энергии также являются в основном культурные растения и домашние животные. Открытие законов генетики, селекции, микробиологии, физиологии позволяло совершенствовать технологию выращивания биологической продукции, создавать более продуктивные сорта растений и породы животных. В итоге многие животные и растения, давно введенные в культуру, полностью изменили свой первоначальный облик, стали устойчивыми к заболеваниям и более продуктивными. Например, у древних сортов кукурузы в початках содержалось лишь 45—48 мелких зерен, тогда как в початке современной зубовидной кукурузы около 1000 довольно крупных зерен.

Соотношение урожайности кукурузы современных и древних сортов выражено на рисунке размерами початков.

Достижения современной биологии. Благодаря  знаниям  из  области  биогеографии и экологии человечество пополняет разнообразие культурных растений и домашних животных новыми видами с помощью интродукции, или акклиматизации. Интродукция (лат. introductio — «введение») означает преднамеренный или случайный перенос особей или видов в какую-либо страну или область с новыми и непривычными для них климатическими и другими природными условиями. Акклиматизацией называют приспособление организмов к новым условиям существования (лат. ad — «к», «для»; греч. klima — «климат»).

Например, облепиха — колючий кустарник с сочными костянковидными плодами, произрастающий по берегам рек и озер в горах Тибета, Тянь-Шаня и Алтая, — около 30 лет назад была введена в культуру. В настоящее время облепиха широко выращивается на обрабатываемых землях новых для нее регионов, и уже создано несколько ее разных сортов (в том числе — без колючек). В любительских садах облепиха выращивается даже в северных районах России, например в Ленинградской области и в Карелии. В последние 25—30 лет также активно входит в ягодное садоводство сибирский кустарник жимолость съедобная (Lonicera edulis) с ароматными кисло-сладкими сочными ягодами, богатыми витаминами. Лиана актинидия китайская (Actinidia chinensis), называемая обычно растением киви, произрастает в диком виде в лесах Юго-Восточной Азии, но теперь выращивается на Кавказе, в Крыму, в садах Германии и других стран Европы и Америки. В Новой Зеландии существуют крупные плантации растения киви, плоды которого служат предметом экспорта во многие страны.

Среди животных в последние годы идет активное разведение на птицефермах перепела японского как яйценосной и мясной породы. В качестве декоративной комнатной птицы самцы японского перепела издавна содержались жителями Японии, Китая и Средней Азии. Однако в производственных целях — для получения яиц, а позднее и мяса — перепел стал использоваться лишь в конце ХХ в.

Биотехнология. Достижения генетической (генной) инженерии открывают широкие возможности использования живых организмов и биологических процессов в производстве биологически активных и лекарственных веществ, например таких, как инсулин, гормоны роста, интерферон и др. Такое использование организмов, особенно микроорганизмов, стало особой практической областью биологии, получившей название биотехнология.

Современная биотехнология разрабатывает методы биологической очистки сточных вод, защиты растений от вредителей и болезней, определяет способы микробиологического синтеза кормовых добавок (белков, аминокислот) и биологически активных веществ (антибиотиков, ферментов, гормональных препаратов), внедряет генную и клеточную инженерию для выращивания организмов из одной клетки с применением клеточной культуры (например, картофеля, садовой земляники, женьшеня).

Биотехнология, теоретическую основу которой составляет биология, а практическую — генная инженерия, является новым перспективным направлением в развитии материального производства, способствуя решению таких глобальных проблем, как производство пищи и лекарств, выявление новых источников энергии, сохранение окружающей среды.

Бионика. Знание особенностей строения и жизнедеятельности организмов широко используется в бионике (греч. bion — «элемент жизни», «живущий») — создании более совершенных технических устройств, принципиально новых машин и аппаратов на основе аналогий в живой и неживой природе. Изучением принципов построения и функционирования различных биосистем или их элементов для решения задач бионики вместе с биологами занимаются физики, химики, математики, кибернетики, архитекторы и инженеры различных специальностей.

Многие животные используют эхо для ориентации в пространстве и для добычи пищи: например, дятел отыскивает внутри ствола личинок жуков-короедов, ночная сова сипуха добывает пищу в полной темноте, летучие мыши и южноамериканская птица гуахаро, вылетая ночью на охоту, по отраженной звуковой волне распознают окружающие предметы и определяют расстояние до них. Этот способ ориентации живых существ в пространстве лег в основу создания радаров, с помощью которых определяют местонахождение объекта, направление и скорость его движения. Гидродинамические особенности водных животных были использованы при проектировании кораблей: обтекаемая форма современных подводных лодок, покрытие их корпусов искусственной «дельфиньей кожей» (ломинфло). Архитекторы в своем творчестве очень часто заимствуют свойства и «устройство» живых организмов при выборе формы и расположения опорных элементов в конструируемых объектах. Так, бутон цветка послужил прототипом создания крупномасштабных строений без опорных крыш — выставочных павильонов в Челябинске, Ереване, купола цирка в Казани. Подобных примеров заимствования подсказок живой природы великое множество.

Растения и животные с давних пор используются для лечебных целей. В далекое прошлое уходят связи биологического знания с медициной. Многие врачи Древнего мира и позднего времени были одновременно и выдающимися биологами. Среди них грек Гиппократ (460—377 до н. э.), римлянин Гален Клавдий (131—201 до н.э.), араб Ибн Сина — Авиценна (980—1037), бельгиец Везалий Андреас (1514—1564), итальянец Мальпиги Марчелло (1628—1694) и др.

Взаимосвязь науки и практики. Открытия в биологии всегда служили основой для развития медицины, сельского хозяйства.

Изучение клетки помогло раскрыть причины многих заболеваний человека, животных и растений. Исследования по физиологии и микробиологии, открытия в области иммунологии позволили выявить защитные реакции организма и найти способы предупреждения инфекционных заболеваний. Работы генетиков о проявлении действия генов у человека установили причины наследственных заболеваний. В настоящее время данные цитологии, анатомии, физиологии и биохимии, общей и молекулярной генетики, экологии, микробиологии, вирусологии являются теоретическим фундаментом для диагностики, лечения и профилактики многих болезней, в том числе и некоторых наследственных недугов человека. Знание биологических закономерностей лежит в основе здоровья человека, и медицина постоянно использует его в своей практике. Биология становится реальной производительной силой и основой рациональных отношений между человеком и природой.

Значение биологии для человека огромно. Общебиологические закономерности используются при решении самых разных вопросов во многих отраслях народного хозяйства. Благодаря знанию законов наследственности и изменчивости достигнуты большие успехи в сельском хозяйстве при создании новых высокопродуктивных пород домашних животных и сортов культурных растений. Учёные вывели сотни сортов зерновых, бобовых, масличных и других культур, отличающихся от предшественников высокой продуктивностью и другими полезными качествами. Помимо этого проводится селекция микроорганизмов, продуцирующих антибиотики. Современные достижения генетики привели к развитию генодиагностики и генотерапии наследственных заболеваний человека.
 
Большое значение в биологии придаётся решению проблем, связанных с выяснением тонких механизмов биосинтеза белка, фотосинтеза, которые дадут возможность синтезировать органические пищевые вещества вне растительных и животных организмов. Кроме того, использование в промышленности (в строительстве, при создании новых машин и механизмов) принципов организации живых существ (бионики) приносит в настоящее время и даст в будущем значительный экономический эффект. В дальнейшем практическое значение биологии ещё больше возрастёт. Это связано с быстрыми темпами роста населения планеты, а также с постоянно возрастающей численностью городского населения, непосредственно не участвующего в сельскохозяйственном производстве. В такой ситуации основой увеличения пищевых ресурсов может быть лишь интенсификация сельского хозяйства. Важную роль в этом процессе будет играть выведение новых, высокопродуктивных форм микроорганизмов, растений и животных, а также рациональное, научно обоснованное использование природных богатств.

Знание биологии является условием существования и устойчивого развития человечества.

< Предыдущая страница "Методы биологических исследований"

Следующая страница "Возникновение жизни на Земле" >

Меню сайта

Календарь

«  Март 2024  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Статистика


Онлайн всего: 7
Гостей: 7
Пользователей: 0

Наш опрос

Как часто вы посещаете сайт "Биология в лицее"?
Всего ответов: 11481

Мини-чат



Поиск