П.Б.Гофман-Кадошников

Биология (греч. bios - жизнь, logos - наука) - наука, изучающая закономерности жизни и развития живых существ. Наряду с физикой, химией, астрономией и геологией биология относится к числу естественных наук, предмет изучения которых - природа. Другую группу наук составляют общественные, или социальные науки, изучающие закономерности развития человеческого общества.

Наблюдая природу, человек издавна делил ее на мир неживой (неорганический) и мир живой (органический). Этот последний представлен колоссальным разнообразием организмов - животных, растений, микробов. Одни из них относительно просты, другие имеют сложнейшее строение, но все они качественно отличаются от тел неживой природы. Живые существа питаются, дышат, растут, развиваются, им свойственна раздражимость, способность воспроизводить потомство, наследственность, изменчивость. Во всем этом и проявляется жизнь.

Что же такое жизнь? Чтобы дать о ней действительное и исчерпывающее представление, нужно проследить все формы ее проявления от самой низшей до наивысшей. Проявления жизни у микробов, растений, животных чрезвычайно разнообразны. Что же объединяет между собой все организмы и что отличает даже простейшие из них от тел неживой природы? Живые существа всегда содержат в своем теле сложные химические соединения - белковые тела, являющиеся основой жизни, а также нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры и жироподобные вещества. Организмы все время поглощают из внешней среды определенные вещества и выделяют из своего тела другие; при этом химические составные части их тела непрерывно самообновляются. В этом обмене веществ между организмом и средой проявляется основное свойство жизни.

Чтобы познать жизнь, нужно изучить все ее конкретные формы и проявления. Многообразие живых существ и форм проявления жизни вызвало необходимость подразделить биологию на ряд специальных областей. Органическая природа делится на две естественные группы, обладающие качественным своеобразием, - мир животных и мир растений. В соответствии с этим биологию делят на два основных раздела - зоологию и ботанику.

Зоология исследует мир животных	Ботаника изучает растительный мир
Сейчас известно более миллиона разных видов млекопитающих, птиц, рыб, насекомых, червей и других животных. Зоология классифицирует их, объединяя в родственные группы, и всесторонне изучает как отдельные виды, так и весь животный мир в целом.	В задачи ботаники входит классификация и всестороннее изучение отдельных видов и всего мира растений в целом. Последний насчитывает более 300 000 видов растений.
Низшие микроскопически малые живые существа растительной и животной природы условно выделяются в мир микробов. К микробам причисляют вирусов, бактерий, микроскопически малые виды грибов и простейших одноклеточных животных. Микробы играют огромную роль в жизни природы и имеют большое значение в медицине. Они являются объектом изучения особого раздела биологии - микробиологии.

Перечисленные разделы биологии охватывают весь многообразный мир живых существ - от наиболее примитивных доклеточных форм до высокоорганизованных высших растений и животных.

Для исчерпывающего познания живых существ необходимо исследовать все стороны и проявления жизни. Нужно изучить строение тела и органов, происходящие в них процессы, выяснить химический состав и превращения веществ в организмах, установить происхождение и закономерности развития живых существ. Накопление фактических знаний по этим вопросам привело к расчленению биологии на ряд частных наук или дисциплин (лат. disciplina - учение, порядок), изучающих разные проявления единого жизненного процесса.

• Морфологические дисциплины изучают форму и строение живых существ. Анатомия рассматривает строение тела и органов. Микроскопическая структура органов и тканей животных изучается специальной дисциплиной - гистологией.
• Физиологические дисциплины исследуют функции, т. е. процессы жизнедеятельности. Например, физиология животных выясняет сущность процессов, происходящих в органах пищеварения, дыхания, выделения, изучает кровообращение и нервную деятельность животных.
• Биохимия описывает химические процессы в организмах - синтез и распад белков, обмен углеводов, жиров и других соединений.
• Биофизика изучает физические процессы в живых системах и влияние физических факторов на организмы.
• Учение об онтогенезе выясняет закономерности индивидуального развития. Важной частью этого учения является эмбриология - наука о развитии зародышей.
• Эволюционное учение устанавливает закономерности возникновения и исторического развития жизни. Жизнь на земле развивалась от простого к сложному, от низшего к высшему. Эволюционное учение позволяет понять, как возникли сложнейшие и совершеннейшие формы жизни.
• С эволюционным учением тесно связана палеонтология - дисциплина, изучающая животный и растительный мир прошлых геологических эпох.
• Экология - дисциплина, специально изучающая проблему взаимосвязей организмов с внешней средой.
• Биогеография - дисциплина, изучающая распространение видов животных и растений на земле.

Приведенный перечень биологических дисциплин не исчерпывает их. По мере накопления знаний появляются все новые дисциплины. Каждая из них имеет свои задачи и использует свои методы исследования. Однако все они тесно связаны между собой, так как изучают различные стороны одного явления - жизни. Например, изучая мозг, морфолог описывает его строение, физиолог устанавливает происходящие в нем процессы, эмбриолог выясняет, как развивается этот орган у зародыша, дарвинист стремится объяснить, как формировался мозг в процессе эволюции животного мира.

В чем заключается связь между биологией и медициной? Объект изучения и воздействия медицины - больной и здоровый человек. Человек как организм - это часть живой природы, поэтому он, как и другие живые существа, служит объектом изучения биологии. Однако человек по сравнению с другими организмами представляет качественно особую, высшую форму развития живой природы. Благодаря общественному труду он выделился из животного мира, развил речь и мышление и организовал общественное производство. По отношению к человеку и обществу ведущее значение приобрели социальные, общественные закономерности. Поэтому в основе медицины лежат не только биологические, но и социальные науки.

Взаимосвязи биологии с медициной подтверждаются всем ходом развития науки. Каждое принципиально важное достижение биологии оказывало значительное влияние на развитие медицины. Когда биолог-микроскопист Антонио Левенгук (1661-1730), рассматривая под микроскопом каплю болотной воды, нашел в ней мельчайшие живые существа, могло казаться, что это чисто биологическое открытие не имеет значения для медицины. Однако дальнейшие исследования привели к открытию болезнетворных микробов, что коренным образом изменило представление о причине инфекционных болезней.

Биологическая проблема возможности самозарождения жизни с древних времен была предметом ожесточенных споров среди биологов. Опыты Франческо Реди (1626-1698) на насекомых и Луи Пастера (1822-1895) на бактериях решили этот спор. Была доказана невозможность самопроизвольного зарождения жизни, даже в таких казалось бы простейших ее формах, как бактерии. Это послужило стимулом для решения важных проблем хирургии. До середины прошлого века хирургические операции обычно приводили к нагноению ран. Опираясь на опыты Пастера, хирург Дж. Листер (1827-1912) пришел к заключению, что гноеродные бактерии не могут самопроизвольно возникать в ранах и, следовательно, заносятся в них хирургическими инструментами и материалами. Это позволило ему разработать методы антисептики, предупреждающие заражение раны и обеспечивающие быстрое заживление без послеоперационных осложнений.

В 1839 г. зоолог Т. Шванн (1810-1882) сформулировал одну из основных биологических закономерностей - теорию клеточного строения организмов. Клеточная теория оказала огромное влияние на медицину. Опираясь на это биологическое обобщение, Р. Вирхов (1821 - 1902) поставил на научную основу учение о болезнях. Опровергнув господствующее в то время представление, согласно которому в основе болезней лежит только изменение состава жидкостей организма (крови, лимфы, желчи), он доказал огромное значение изменений, происходящих в клетках и тканях. Этим были заложены основы важнейшего раздела современной медицины - патологической анатомии.

Великий русский ученый зоолог-эволюционист И. И. Мечников (1845- 1916), изучая внутриклеточное пищеварение у беспозвоночных животных, обнаружил в их теле амебовидные клетки - фагоциты (греч. phagos - пожирающий, cytos - клетка), способные захватывать и пожирать бактерий. Это открытие позволило И. И. Мечникову объяснить важнейшие механизмы, лежащие в основе невосприимчивости к болезням - иммунитета, и послужило одной из основ новой науки - иммунологии.

В конце позапрошлого века русский ботаник Д. И. Ивановский (1864-1920) доказал, что одна из болезней растений - мозаичная болезнь табака - вызывается возбудителем во много раз более мелким, чем бактерии. Возбудитель, проникавший через мельчайшие поры фильтров, задерживающих всех бактерий, был назван фильтрующимся вирусом. В последующем было доказано, что вирусы вызывают многие заразные болезни человека (грипп, оспа, полиомиелит и др.), и вирусология приобрела важное значение для медицины. Эти примеры наглядно доказывают огромное влияние теоретической биологии на медицину.

Дисциплины, изучающие организм человека, принято называть медико-биологическими. К ним относятся: нормальная анатомия человека, гистология, эмбриология, физиология, биохимия и биофизика человеческого организма. К медико-биологическим дисциплинам относятся также науки, изучающие возбудителей болезней человека: медицинская микробиология и медицинская паразитология.

Итак, различные биологические дисциплины изучают строение, жизненные функции и развитие многообразных живых существ. На материале этих частных наук строится обобщающая наука - общая биология. В отличие от частных биологических дисциплин она изучает то общее, что свойственно всем живым существам: вирусам, микробам, растениям, животным и человеку. Общая биология рассматривает основные свойства и проявления жизни, общие закономерности индивидуального развития и исторического развития жизни на Земле.

Для будущего медика важны следующие разделы биологии:

• Общая биология
  • учение об общих свойствах жизни
  • учение об индивидуальном развитии организмов
  • учение об эволюции органического мира
  • общая генетика - учение об общих закономерностях наследственности и изменчивости организмов
• Основы зоологии, включающие типы животного мира и животных, являющихся возбудителями и переносчиками возбудителей заболеваний человека
• Основы ботаники - типы вирусов, бактерий, грибов, которые являются возбудителями заболеваний человека.