Параграф 1.1 (Биология. 7 кл.)

Что такое наука?

  • Чем занимаются учёные-естествоиспытатели?
  • Какова роль науки в развитии общества?
  • Что такое технология?

Задача науки – получать новые достоверные знания

Ежедневно учёные работают над тем, чтобы получать новые знания, делать открытия, создавать пре­па­ра­ты, которые приносили бы пользу человеку. Наша жизнь стала безопас­нее и благоустроеннее: мы научились пользоваться навигато­ра­ми, мобильными телефонами, компьютерами и планшета­ми, мы можем легко общаться с друзьями из разных уголков ми­ра или при­ви­вать­ся от тяжёлых ин­фек­ци­­он­ных болезней.

Наука – это одновременно и процесс исследования, и комп­лекс научных знаний, полученных в результате исследова­ний. Главная задача научных исследований состоит в том, чтобы познавать мир, чтобы найти ответы на вопросы что, где, когда и почему происходит. Поэтому наука – это способ познания мира. У науки много отраслей, изучающих разные сферы жизни. Например, линг­вис­ти­ка изучает языки обще­ния людей; история – процессы развития общества; педаго­ги­ка анализирует и исследует методы воспитания и обуче­ния. Это гу­ма­ни­тар­ные науки.

  • набор знаний
  • способ изготовления определённых изделий
  • процесс исследования
  • способ познания мира

Биология как наука

Природу изучают и исследуют естественные науки – фи­зи­ка, химия, биология. Всеобщие и важнейшие законо­мер­нос­ти развития природы от Вселенной до невидимого микро­мира исследует физика. Исследованием живой природы занимается биология (bios по-гречески – жизнь). Био­ло­гия в свою очередь делится на множество отраслей в за­ви­си­мос­ти от того, что изучается.

  • химия
  • история
  • инженерия
  • физика
  • филология
  • биология

 изучает/ изучают живую природу.

 относится/ относятся к естественным наукам.

 исследует/ исследуют основные природные процессы.

Подумай!

  • Какая отрасль науки тебе кажется наиболее увле­ка­тель­ной?
  • Почитай о достижениях науки в науч­ных журналах (напри­мер, Imeline Teadus, National Geographic и др.) или в ин­тер­не­те, например, на стра­ни­це novaator.err.ee.

Как развивается наука?

Достижения науки не рождаются на пустом месте, научным откры­ти­ям обычно предшествует дли­тель­ная работа. Разви­тие науки ос­но­вы­ва­ет­ся на имеющихся дости­же­ни­ях. Нужны и те знания, кото­рые позже были признаны оши­боч­ны­ми, так как они помога­ют найти истину. Развитие науки – посто­ян­ный и бесконечный процесс. Новые знания дополняют имеющиеся, часто корректируя прежние, дают лучшее пред­став­ле­ние о развитии мира.

Например, первые переливания крови в целях улучшения здоровья че­ло­ве­ка были проведены уже в XVII столетии. Но в боль­шин­стве случаях они оказывались неудач­ны­ми, пациен­ты умира­ли. И лишь открытые в начале ХХ века группы крови, новые знания о сверты­ва­е­мос­ти и составе крови, а также со­вме­сти­мос­ти позволили разра­бо­тать такую методику пере­ли­ва­ния крови, с помощью которой процедура стала безопасной.

Наилучших результатов в раз­лич­ных областях естественных наук можно достичь при со­вмест­ной работе специалистов (физиков, химиков, биологов и пр.).

Помимо уже известной системы АВ0, со­вре­мен­ные ученые открыли и другие группы крови. Это следует учитывать при перели­ва­ни­ях. Поэтому перед каж­дым пере­ли­ва­ни­ем крови делают тест на совмес­ти­мость крови донора и пациента. Доноры добро­воль­­но сдают свою кровь, чтобы спасти жизнь других людей.

Достижения науки используются на благо человека

Знания о происходящих в природе закономерностях и при­род­­ных богатствах помогают людям созда­вать всевозможные приспо­соб­ле­ния, необходимые для жизни. Желаемые изде­лия мож­но изго­то­вить, имея средства и навыки, т. е. соот­ветст­­вую­щую тех­но­ло­гию. Технология – это способ из­го­тов­ле­ния продукции. Разработка нужной технологии позволяет производить слож­ней­шие элек­трон­­ные приборы и оборудование. Чтобы изготовить йогурт из молока, полу­чить соль из морской воды, крахмал из карто­фе­ля, а попкорн из кукурузы, необходима соот­ветст­ву­ю­щая техно­ло­гия. Скудею­щие природные запасы нефти подтолк­нули произво­ди­те­лей горючего к поиску и разработке техно­ло­гии изготов­ле­ния топлива из иного сырья, например, из рапса и кукурузы.

Ученые изучают сферы и объекты, чтобы получить о них новые знания. Технологи используют их для практического решения проблем, для создания необ­хо­ди­мых человеку изде­лий и даль­ней­ше­го развития процессов технологии. Разви­тие технологии зависит от разных научных достиже­ний, а новей­шие методы технологии, в свою очередь, способствуют науч­но­му прогрессу. Например, научные достижения в области физики помогли инже­не­рам создать электронный микро­скоп, который в сотни раз увеличивает объекты исследова­ний. Используя электронный микроскоп, учёные сделали новые открытия, например, узнали много нового о строении частей клетки.

Ученые Тартуского университета под руководством Марики Микельсаар открыли полезные для здоро­вья человека бактерии, которые в народе называют Hellus (эст. hellus – нежность). Эти бактерии помо­гают усваивать из продуктов питания необходимые вещества, кроме того, они уничтожают вредные микробы.
Технологи молочного производства разрабатывают технологии, позволяющие изготавливать новые молочные изделия. Например, ими создана линейка продуктов Hellus, в которые были добавлены откры­тые учеными полезные бактерии.

Хотя главной задачей технологии является улучшение жизни чело­ве­ка, некоторые техно­ло­ги­чес­кие достижения, к сожале­нию, имели вредные последствия. Например, широкое при­ме­не­ние в сельском хозяйстве ядохимиката ДДТ оказалось опасным для окру­жа­ю­щей среды и вызвало болезни у чело­ве­ка и животных, поэтому препарат запрещен во многих странах.

Приложение. Технология изготовления первой бумаги

Технология изготовления бу­ма­ги пришла к нам из Древ­него Китая, где она зародилась свы­ше 2000 лет назад. В качест­ве сырья вначале ис­поль­зо­ва­ли пеньковое волокно из стеблей конопли, бамбук, древесную кору, хлоп­ча­то­­бу­маж­ные лоскуты и т. п. Сырье раз­ма­чи­ва­лось до его раз­ло­же­ния, затем его трамбовали и крошили до тех пор, пока не получалась полу­жид­кая одно­род­ная масса. Из нее спрес­со­­вы­­ва­лись листы бумаги, которые покрыва­лись клеем и про­суши­ва­лись. И только в середине XIX века в качестве сырья стала ис­поль­зо­вать­ся древесина. Бумага стала дешевле, но хуже качеством.

Этапы изготовления бумаги по древней китайской технологии

Подумай!

  • Опиши связь науки и технологии.

Псевдонаука и наука

Некоторые исследователи, пытаясь придать своим достиже­ни­ям или утверждениям весомость, объяв­ля­ют их научными. Пред­став­ле­ние непроверенных данных в виде научных фак­тов может нанести немалый ущерб. Например, не под­твер­ждён­ные наукой реко­мен­да­ции по питанию или лечению могут быть опасными для здоровья.

Псевдонаука (лженаука) – это деятельность, лишь напоми­на­ю­щая науку, в ее основе лежат обманчивые и непроверенные предположения и факты. На­сто­я­щие ученые добиваются научно обоснованных дока­за­тельств, применяя научный метод и неоднократно проверяя их. Достоверность научных фактов возрастает, если таких же резуль­та­тов достигают и другие иссле­до­ва­те­ли. Псевдоученые часто опираются на случайные факты, и им нередко доверяют люди, у которых недостаточно знаний и желания самостоятельно мыслить. В мире много нераскрытых тайн, но в подходе к их исследова­нию надо делать различие между научно обоснованными зако­но­мер­нос­тя­ми и без­до­ка­за­тель­ны­ми пред­по­ло­же­ни­я­ми.

Некоторые люди верят гороскопам и считают, что характер человека зависит от даты его рождения. Это утверждение научными методами не доказано, значит речь идет о бездоказательных, основанных на суевериях, предположениях.

Подумай!

  • В чем разница между псевдонаукой и наукой?

Кому необходимы знания биологии?

Биологи работают не только в лабораториях. Многие из них занима­ют­ся охраной окружающей среды, работают в сфере образования, рыбоводстве, охотоведении и др. Кроме того, знания биологии необходимы медицинским работникам и многим другим специалистам.

Микробиологи работают в пи­ще­вых лабораториях, где они совместно с химиками ана­ли­зи­ру­ют пробы продук­тов, чтобы проверить их качество. Важно, чтобы продук­ты пита­ния не содержали микро­ор­га­низ­мов и ядовитых веществ, которые могут быть опасны для людей. Овощи и фрукты иссле­ду­ют на наличие в них ядохимикатов. На пред­при­я­ти­ях пищевой про­мыш­лен­но­сти микро­био­л­оги следят за тем, чтобы продукты не представ­ля­ли опас­нос­ти, а также иссле­ду­ют, как при помощи микробов произ­во­дятся раз­лич­ные продукты питания: йогурт, соленые огурцы и т. д. Микробиологи также участ­ву­ют в исследо­ва­ни­ях по защите окружающей среды. Они проводят анализы питье­вой воды, воды в бассей­не, сточных вод и грунта.

Микробиологи работают также в медицинских учреждениях, например, определяют возбудителей болезней.

Биомедицина – отрасль науки, объединяющая биоло­гию и медицину. Биомедики изучают организм человека на моле­ку­ляр­ном уровне. Учёный Тар­ту­ско­го универ­си­те­та Март Устав совместно с другими учёными работает над созда­ни­ем вак­ци­ны против ВИЧ-инфек­ции. Вирус им­му­но­де­фи­ци­та человека приводит к тяжелому заболе­ва­нию – СПИДу, который делает чело­ве­ка восприимчи­вым к другим инфекционным забо­ле­ва­ни­ям и раку.

Руководитель биотехнологического пред­при­я­тия Icosagen профессор Март Устав совместно с другими учёными разрабатывает вакцины против тяжёлых заболеваний вирусного происхождения.

Специалисты по рыбоводству должны быть основа­тель­но подготовлены в области био­ло­ги­чес­ких знаний о рыбах, чтобы при разведении со­зда­вать для них благо­при­­ят­­ные условия, охранять от за­бо­ле­ва­ний. Обычно рыбу разводят для употребления в пищу, а также для восста­но­вле­ния природных популяций. В рыбо­­вод­­чес­­ком центре Пылула из икры лосося выращиваются мальки. При достижении опре­де­лён­но­го возраста этих рыб выпускают в реки на севере Эстонии, чтобы попол­нить рыбные запа­сы. Перед тем как выпустить мальков, учё­ные их помеча­ют, чтобы отслеживать, сколько особей выживет, куда они мигрируют, как растут и скольких из них выловят. Если помеченная рыба попала на крючок, об этом следу­ет сообщить в Центр управления государст­вен­ны­ми лесами (RMK).

Работники рыбоводческого центра выпускают мальков лосося в реку, чтобы поддерживать естественную численность популяции этой рыбы.

Специалисты по охране при­ро­ды заботятся о сохра­нении редких видов и сообществ. Основательные знания в об­лас­ти зоологии и ботаники помогают им решать, как ра­зум­нее защищать живот­ный и раститель­ный мир. Напри­мер, они собирают данные по сокращению видов орлов и принимают меры для улучшения условий оби­та­ния этих птиц, чтобы их чис­лен­ность увеличи­валась. Ох­ра­на природы помогает сохранить многообразие жизни.

Работник охраны природы помечает орлят специ­аль­ными кольцами, чтобы получить информацию о распространении, поведении и миграции этих птиц.

Специалистам лесоводства необходимы знания как био­ло­гии, так и лесного хозяйства. Они должны знать живое сообщество леса и царящие в этой экосистеме за­ко­ны. Они выращивают лес, заботятся о нем, чтобы мы получали необходимый лесоматериал с минимальным ущербом для природы. Разумное ведение хозяйства обеспечивает сохранность и жизне­спо­соб­ность лесов.

Специалисты лесного хозяйства оценивают состояние лесов, их рыночную стоимость и экологическую ценность и составляют план работ, которые будут произведены в этом лесу.

Морские биологи исследуют жизненную среду моря, следят за состоянием воды. Они оце­ни­ва­ют состояние рыбных за­па­сов, дают советы по пла­ни­ро­ва­нию лова. Совместно с дру­ги­ми специалистами они оценивают создание ветро­пар­ков в открытом море, наблю­да­ют, не наносят ли вред морской среде про­кла­ды­ва­е­мые по дну моря трубы, кабели. Знания о состоянии морской среды и контроль за дея­тель­нос­тью человека важны для охра­ны природы и сохра­не­ния видов.

Учёные используют научно-исследовательские суда, на борту которых имеются необходимые лаборатории и приборы.

Селекционеры выводят и улуч­ша­ют сорта растений, чтобы они давали хороший урожай, были устойчивыми к болезням и имели хорошие вкусовые качества. В инсти­туте селекции Йыгева (эст. Jõgeva Sordiaretuse Instituut) выводятся новые сорта картофеля, зерно­вых и овощей. Для совместной ра­бо­ты при­вле­ка­ют­ся учёные из многих стран. Например, в содружестве с финскими учё­ны­ми удалось вывести новые сорта пшеницы такие, как «Meri», «Mooni», «Helle». Они хорошо подходят для вы­ра­щи­ва­ния в условиях нашего про­хлад­но­го климата. Из них по­лу­ча­ется вели­ко­леп­ная пше­нич­ная мука.

Прежде чем вывести новый сорт, селекционеры несколько лет проводят научные исследования.

Подумай!

  • С какими учёными-ес­тест­во­ис­пы­та­те­ля­ми необходимо вести совместную работу морским биологам, чтобы исследовать состояние Бал­тий­ско­го моря?

Исследуй!

Ледяной человек Отци

В 1991 году в Альпах путешест­вен­ни­ки обнаружили в тающих ледяных глыбах тело человека, жившего свыше 5000 лет тому назад. Мужчина времен каменного века непло­хо сохра­нил­ся во льду, превратившись в мумию. Сейчас он находится в Южнотирольском музее археологии в Больцано, Италия. Находка произвела настоящую сенсацию в научном мире. С помощью современнейших методов тело стали обследовать 147 учёных из 11 стран. Врачей, ботаников, генетиков, мико­ло­гов, археологов и других специалистов в находке интересо­ва­ло многое: строение тела, его поврежде­ния, содержимое желудка, признаки перенесённых болезней, одежда и обна­ру­жен­ные при нём предметы. Например, в лоскутах овечьей шкуры были найдены кусочки берёзового гриба, или чаги, известного с древних времен своими лекарственными свойст­ва­ми, убивающими бактерии. Значит, решили микробиологи, дело каса­ет­ся доисторической «дорож­ной аптечки». Был обнаружен и кинжал из камня, соединённый с рукояткой из ясеня с помощью сухожилий животных.

Читай дополнительно: Конрад Спиндлер. Мужчина во льду. Олион, 1999.
Муляж ледяного человека Отци (Этци)

Какие знания о жизни общества того времени могли получить учёные, изучая ледяного чело­ве­ка?

Найди в интернете, какие бо­лез­ни перенес ледяной человек.

Что могли узнать по обна­ру­жен­ным при Этци предметам зоологи, а что – ботаники?

Вопросы и задания

  1. Обсудите в классе, какими биологическими знаниями мог располагать ваш ровесник 100 лет назад. В чём его знания были шире, в чём – уже?
  2. Какими достижениями технологии ты пользуешься? Приведи примеры.
  3. Какие знания биологии необходимы зубным техникам при изготовлении протезов?
  4. Опиши соседу по парте одну ситуацию на выбор, когда тебе или членам твоей семьи необходимы были знания биологии.
  5. Какие знания биологии необходимы человеку, который выращивает комнатные цветы или содержит дома животных?
  6. Объясни, почему предсказания, сделанные по линиям руки, нельзя считать научными.

Основные понятия

  • наука – деятельность, главная цель которой – познание мира, это и процесс исследования, и совокупность научных данных, которые являются результатом исследовательской работы
  • естественные науки – науки, изучающие и исследующие природу
  • биология – наука, которая изучает живую природу
  • технология – способ изготовления продукции
  • микробиология – отрасль биологии, исследующая микроорганизмы и связанные с ними процессы
  • ботаника – отрасль биологии, изучающая растения
  • зоология – отрасль биологии, изучающая животных
Пожалуйста, подождите