fotografie de la scop-pro.fr
Tehnologia microscopiei a deschis noi posibilități în practica medicală și de laborator. Astăzi, nici studiile de diagnostic, nici intervențiile chirurgicale nu se pot lipsi de optică specială. Cel mai important rol al microscoapelor în stomatologie, oftalmologie, microchirurgie. Acesta nu este doar despre îmbunătățirea vizibilității și facilitarea muncii, ci despre o abordare fundamental nouă a cercetării și operațiunilor.
Impactul asupra structurilor fine la nivel celular înseamnă că pacientul va suporta mai ușor intervenția, se va recupera mai repede și nu va suferi leziuni ale țesuturilor sănătoase și complicații. În spatele tuturor acestor avantaje ale medicinei moderne se află adesea un microscop - un dispozitiv puternic de înaltă tehnologie, proiectat folosind cele mai recente progrese în optică.
În funcție de scop, microscoapele sunt împărțite în:
- laborator;
- dentare;
- chirurgical;
- oftalmic;
- otorinolaringologice.
Sistemele optice pentru studii biochimice, hematologice, dermatologice, citologice sunt diferite din punct de vedere funcțional de cele medicale. Microscoapele oftalmologice sunt recunoscute ca fiind cele mai avansate și puternice - cu ajutorul lor, a fost posibil să se facă o descoperire radicală în tratamentul cataractei, hipermetropie, miopie, astigmatism. Operațiile la nivel de microni, efectuate sub mărire de 40x, sunt comparabile ca invazive cu o injecție, pacientul își revine după intervenție chirurgicală în câteva zile.
Nu mai puțin interesante sunt cele care permit, sub o mărire de 25x, tratarea cu acuratețe a canalelor dentare și a altor structuri mai mici care nu sunt vizibile pentru ochiul uman. Folosind cea mai recentă optică, stomatologii reușesc aproape întotdeauna să ofere un tratament de înaltă calitate și să salveze dintele.
Dispozitivele de mărire pentru microchirurgie se caracterizează printr-un câmp vizual extins, o claritate crescută a imaginii și posibilitatea de ajustare lină sau în trepte a măririi. Toate acestea asigură cele mai bune condiții de vizibilitate pentru chirurg și asistenți.
Este important ca noua generație de instrumente pentru microscopie să fie cât mai convenabilă de utilizat: lucrul cu optica de mărire este simplu și nu necesită mult efort sau abilități speciale. Datorită sistemului de iluminare încorporat și formei convenabile a ocularului, specialistul nu se confruntă cu oboseală și disconfort chiar și în timpul lucrului lung și continuu.
Un microscop este un instrument fragil care trebuie manevrat cu grijă. Acest lucru este valabil mai ales pentru lentile: nu este de dorit să atingeți suprafețele optice cu mâinile; pentru curățarea dispozitivului se folosesc o perie specială și șervețele moi înmuiate în alcool etilic.
Încăperile care conțin microscoape trebuie menținute la temperatura camerei și umiditate scăzută (mai puțin de 60%).
Astăzi, microscopul este unul dintre cele mai importante instrumente care este folosit în multe ramuri ale științei.
Microscop - (din grecescul mikros - mic și skopeo - mă uit), un dispozitiv optic pentru obținerea unei imagini mărite a obiectelor mici și a detaliilor acestora, invizibile cu ochiul liber.
Este dificil să numim prima persoană care a inventat microscopul, deoarece aceste dispozitive au început să apară în secolul al XVI-lea în tari diferiteși orașe.
Microscopul și aplicarea acestuia
În 1595 de Zacharius Jansen. Jansen a fost cel care a conectat două lentile convexe în interiorul tubului. Mărirea acelui microscop a fost de la 3 la 10 ori. Tot în 1590, un microscop a apărut la John Lippershey, care a construit anterior un telescop simplu. În 1624, Galileo Galilei și-a prezentat telescopul (și-a numit dispozitivul (occhiolino, italiană - ochi mic).
În Olanda, în secolul al XVII-lea, Anthony van Leeuwenhoek a creat prototipul de bază al microscopului modern. Cel mai interesant lucru este că Leeuwenhoek nu era om de știință. Un autodidact talentat a lucrat ca negustor de manufactură. Primul lucru la care s-a uitat prin dispozitivul creat de el a fost o picătură de apă, în care a văzut multe organisme mici, pe care le-a numit animalculus (lat. „animale mici”). Dar el nu s-a oprit aici. La urma urmei, Van Leeuwenhoek a fost cel care a descoperit structura celulară a țesutului viu, uitându-se la felii de legume, fructe și carne.
Pentru descoperirea și realizările sale, în 1680 Leeuwenhoek a fost ales membru cu drepturi depline al Societății Regale, iar puțin mai târziu a devenit academician al Academiei Franceze de Științe.
Știința care studiază obiectele cu ajutorul unui microscop se numește microscopie (lat. mic, mic și vezi).
În funcție de funcțiile îndeplinite, microscoapele sunt împărțite în:
Microscoape optice (printre altele, au apărut primele)
- microscoape electronice;
- microscoape cu scanare;
- microscoape cu raze X;
- microscoape cu raze X cu laser;
- microscoape diferentiale;
Microscoapele sunt utilizate în următoarele domenii:
biologic (utilizat în cercetarea biologică și medicală);
- metalografică (utilizată în laboratoarele industriale și științifice unde sunt examinate obiecte opace);
- stereoscopic (folosit în laboratoare și industrii pentru a mări obiectele în timpul operațiunilor de lucru);
- polarizante (utilizate in laboratoarele de cercetare pentru cercetarea in lumina polarizata);
Acum puteți cumpăra un microscop optic fără probleme.
| Știre originală „Microscopul și aplicarea acestuia |
Soluție detaliată paragraful 1 în biologie pentru elevii de clasa a 10-a, autori Sivoglazov V.I., Agafonova I.B., Zakharova E.T. 2014
Tine minte!
Ce realizări ale biologiei moderne cunoașteți?
radiologie
aparate cu ultrasunete, EMRI
stabilirea structurii moleculare a ADN-ului
descifrarea genomului uman și al altor organisme
Inginerie genetică
Bioimprimante 3D
Microscoape electronice cu scanare
fertilizarea in vitro etc.
Ce biologi cunoști?
Linnaeus, Lamarck, Darwin, Mendel, Morgan, Pavlov, Pasteur, Hooke, Leeuwenhoek, Brown, Purninier, Baer, Mechnikov, Michurin, Vernadsky, Ivanovsky, Fleming, Tensley, Sukachev, Chetverikov, Lyle, Oparin, Schwann, Schleiden, Chagraff, Navashin, Timiryazev, Malpighi, Golgi și alții.
Revizuiți întrebările și temele
1. Povestește-ne despre contribuția la dezvoltarea biologiei a filosofilor și doctorilor greci și romani antici.
Primul om de știință care a creat o școală științifică de medicină a fost medicul grec antic Hipocrate (c. 460 - c. 370 î.Hr.). El credea că fiecare boală are cauze naturale și pot fi recunoscute studiind structura și activitatea vitală a corpului uman. Din cele mai vechi timpuri și până în zilele noastre, medicii pronunță solemn jurământul lui Hipocrat, promițând să păstreze secretele medicale și în niciun caz să nu lase pacientul fără îngrijiri medicale. Marele encicloped al antichității Aristotel (384-322 î.Hr.). A devenit unul dintre fondatorii biologiei ca știință, generalizând pentru prima dată cunoștințele biologice acumulate de omenire înaintea sa. El a dezvoltat o taxonomie a animalelor, definind în ea un loc pentru o persoană, pe care a numit-o „un animal social înzestrat cu rațiune”. Multe dintre lucrările lui Aristotel au fost dedicate originii vieții. Omul de știință și medicul antic roman Claudius Galen (c. 130 - c. 200), studiind structura mamiferelor, a pus bazele anatomiei umane. Pentru următoarele cincisprezece secole, scrierile sale au fost principala sursă de cunoștințe despre anatomie.
2. Descrieți trăsăturile vederilor asupra vieții sălbatice în Evul Mediu, Renaștere.
Interesul pentru biologie a crescut brusc în epoca Marilor Descoperiri Geografice (secolul al XV-lea). Descoperirea de noi pământuri, stabilirea relațiilor comerciale între state au extins informațiile despre animale și plante. Botaniștii și zoologii au descris multe specii noi de organisme, necunoscute anterior, aparținând diferitelor regate ale vieții sălbatice. Unul dintre oamenii marcanți ai acestei epoci - Leonardo da Vinci (1452-1519) - a descris multe plante, a studiat structura corpului uman, activitatea inimii și funcția vizuală. După ridicarea interdicției bisericii de a deschide corpul uman, anatomia umană a obținut un succes strălucit, care s-a reflectat în lucrarea clasică a lui Andreas Vesalius (1514-1564) „Structura corpului uman” (Fig. 1). Cel mai bun realizare științifică- descoperirea circulatiei sangvine - facuta in secolul al XVII-lea. medic și biolog englez William Harvey (1578-1657).
3. Folosind cunoștințele acumulate în lecțiile de istorie, explicați de ce în Evul Mediu în Europa a existat o perioadă de stagnare în toate domeniile cunoașterii.
După căderea Imperiului Roman de Apus în Europa, a existat o stagnare în dezvoltarea științelor și meșteșugurilor. Acest lucru a fost facilitat de ordinea feudală stabilită în toate țările europene, războaiele constante între domnii feudali, invaziile popoarelor semi-sălbatice din est, epidemiile în masă și, cel mai important, înrobirea ideologică a minții maselor largi de oameni de către biserica romano-catolică. În această perioadă, Biserica Romano-Catolică, în ciuda multor eșecuri în lupta pentru dominația politică, și-a răspândit influența în toată Europa de Vest. Cu o armată uriașă de clerici de diferite ranguri, papalitatea a atins de fapt dominația completă a ideologiei creștine romano-catolice în rândul tuturor popoarelor vest-europene. În timp ce predica smerenia și smerenia, justificând ordinea feudală existentă, clerul romano-catolic a persecutat în același timp cu cruzime tot ce este nou și progresist. Științele naturii și, în general, așa-numita educație laică, au fost complet suprimate.
4. Ce invenție a secolului XVII. a făcut posibilă deschiderea și descrierea celulei?
O nouă eră în dezvoltarea biologiei a fost marcată de invenția de la sfârșitul secolului al XVI-lea. microscop. Deja la mijlocul secolului al XVII-lea. a fost descoperită celula, iar mai târziu a fost descoperită lumea creaturilor microscopice - protozoare și bacterii, s-a studiat dezvoltarea insectelor și structura fundamentală a spermatozoizilor.
5. Care este semnificația lucrărilor lui L. Pasteur și I. I. Mechnikov pentru știința biologică?
Lucrările lui Louis Pasteur (1822-1895) și Ilya Ilici Mechnikov (1845-1916) au determinat apariția imunologiei. În 1876, Pasteur s-a dedicat în întregime imunologiei, stabilind în cele din urmă specificitatea agenților patogeni ai antraxului, holerei, rabiei, holerei de pui și a altor boli, a dezvoltat idei despre imunitatea artificială și a propus o metodă de vaccinare protectoare, în special împotriva antraxului, rabiei. . Prima vaccinare împotriva rabiei a fost făcută de Pasteur pe 6 iulie 1885. În 1888, Pasteur a creat și a condus Institutul de Cercetare în Microbiologie (Institutul Pasteur), în care lucrau mulți oameni de știință celebri.
Mechnikov, după ce a descoperit fenomenul de fagocitoză în 1882, a dezvoltat pe baza acesteia o patologie comparativă a inflamației, iar mai târziu - teoria fagocitară a imunității, pentru care a primit Premiul Nobel în 1908 împreună cu P. Ehrlich. Numeroase lucrări ale lui Mechnikov despre bacteriologie sunt dedicate epidemiologiei holerei, febră tifoidă, tuberculoza si altele boli infecțioase. Mechnikov a creat prima școală rusă de microbiologi, imunologi și patologi; a participat activ la crearea instituțiilor de cercetare care dezvoltă diverse forme de combatere a bolilor infecțioase.
6. Enumeraţi principalele descoperiri făcute în biologie în secolul al XX-lea.
La mijlocul secolului XX. metodele și ideile altor științe ale naturii au început să pătrundă activ în biologie. Realizările biologiei moderne deschid perspective largi pentru crearea de substanțe biologic active și de noi medicamente, pentru tratamentul bolilor ereditare și selecția la nivel celular. În prezent, biologia a devenit o adevărată forță productivă, a cărei dezvoltare poate fi folosită pentru a judeca nivelul general de dezvoltare al societății umane.
– Descoperirea vitaminelor
– Deschiderea legăturilor peptidice în moleculele proteice
– Studiul naturii chimice a clorofilei
– Descrieți principalele țesuturi ale plantelor
– Descoperirea structurii ADN-ului
– Studiul fotosintezei
– Descoperirea unei etape cheie în respirația celulară – ciclul acidului tricarboxilic sau ciclul Krebs
– Studiul fiziologiei digestiei
- Observarea structurii celulare a tesuturilor
– Organisme unicelulare observate, celule animale (eritrocite)
– Deschiderea nucleului în celulă
– Descoperirea aparatului Golgi - un organoid celular, o metodă de preparare a preparatelor microscopice ale țesutului nervos, un studiu al structurii sistemului nervos
- A stabilit că unele părți ale embrionului au o influență asupra dezvoltării celorlalte părți ale acestuia
- A formulat teoria mutației
– Crearea teoriei cromozomiale a eredității
– A formulat legea serielor omoloage în variabilitatea ereditară
– S-a constatat o creștere a procesului de mutație sub influența radiațiilor radioactive
– A descoperit structura complexă a genei
– A descoperit semnificația procesului de mutație în procesele care au loc în populații pentru evoluția speciei
- A stabilit seria filogenetică a cailor ca o serie tip de schimbări evolutive treptate la speciile înrudite
– A dezvoltat teoria straturilor germinale pentru vertebrate
- El a prezentat teoria originii organismelor multicelulare dintr-un strămoș comun - organismul ipotetic al phagocytella
- Susține prezența în trecut a strămoșului multicelular - phagocytella și propune să îl considere un model viu al unui animal multicelular - trichoplax
– A fundamentat legea biologică „Ontogeneza este o scurtă repetare a filogeniei”
– A afirmat că multe organe sunt multifuncționale; în noile condiții de mediu, una dintre funcțiile secundare poate deveni mai importantă și poate înlocui fosta funcție principală a organului
– El a înaintat ipoteza apariției simetriei bilaterale a organismelor vii
7. Numiți științele naturii cunoscute de dvs. care alcătuiesc biologia. Care dintre ele a apărut la sfârșitul secolului al XX-lea?
La granițele disciplinelor conexe, au apărut noi domenii biologice: virologie, biochimie, biofizică, biogeografie, biologie moleculară, biologie spațială și multe altele. Introducerea pe scară largă a matematicii în biologie a determinat nașterea biometriei. Progresele în ecologie, precum și problemele din ce în ce mai urgente ale conservării naturii, au contribuit la dezvoltarea unei abordări ecologice în majoritatea ramurilor biologiei. La cumpăna dintre secolele XX și XXI. biotehnologia a început să se dezvolte cu mare viteză – direcție căreia, fără îndoială, îi aparține viitorul.
Gândi! Tine minte!
1. Analizați schimbările care au avut loc în știință în secolele XVII-XVIII. Ce oportunități au deschis pentru oamenii de știință?
O nouă eră în dezvoltarea biologiei a fost marcată de invenția de la sfârșitul secolului al XVI-lea. microscop. Deja la mijlocul secolului al XVII-lea. a fost descoperită celula, iar mai târziu a fost descoperită lumea creaturilor microscopice - protozoare și bacterii, s-a studiat dezvoltarea insectelor și structura fundamentală a spermatozoizilor. În secolul al XVIII-lea. Naturalistul suedez Carl Linnaeus (1707-1778) a propus un sistem de clasificare pentru animale sălbatice și a introdus o nomenclatură binară (dublă) pentru denumirea speciilor. Karl Ernst Baer (Karl Maksimovici Baer) (1792-1876), profesor la Academia de Medicină și Chirurgie din Sankt Petersburg, care studia dezvoltarea intrauterină, a descoperit că embrionii tuturor animalelor sunt similari în stadiile incipiente de dezvoltare, a formulat legea embrionară. asemănarea și a intrat în istoria științei ca fondator al embriologiei. Primul biolog care a încercat să creeze o teorie coerentă și holistică a evoluției lumii vii a fost omul de știință francez Jean Baptiste Lamarck (1774-1829). Paleontologia, știința animalelor și plantelor fosile, a fost creată de zoologul francez Georges Cuvier (1769-1832). Un rol uriaș în înțelegerea unității lumii organice l-au jucat teoria celulară a zoologului Theodor Schwann (1810-1882) și a botanistului Matthias Jakob Schleiden (1804-1881).
2. Cum înțelegeți expresia „biologie aplicată”?
4. Analizați materialul paragrafului. Faceți o cronologie a progreselor majore în biologie. Ce țări în ce perioade de timp au fost principalii „furnizori” de idei și descoperiri noi? Faceți o concluzie despre relația dintre dezvoltarea științei și alte caracteristici ale statului și ale societății.
Țările în care au avut loc principalele descoperiri biologice aparțin țărilor dezvoltate și în curs de dezvoltare.
5. Dați exemple de discipline moderne care au apărut la intersecția dintre biologie și alte științe, nemenționate în paragraf. Care este subiectul studiului lor? Încercați să ghiciți ce ramuri ale biologiei pot apărea în viitor.
Exemple de discipline moderne care au apărut la intersecția dintre biologie și alte științe: paleobiologie, biomedicină, sociobiologie, psihobiologie, bionica, fiziologia muncii, radiobiologie.
În viitor pot apărea ramuri ale biologiei: bioprogramare, medicină IT, bioetică, bioinformatică, biotehnologie.
6. Rezumați informații despre sistemul științelor biologice și prezentați-le sub forma unei diagrame ierarhice complexe. Comparați diagrama creată de dvs. cu rezultatele obținute de colegii dvs. de clasă. Sunt modelele tale aceleași? Dacă nu, vă rugăm să explicați care sunt principalele diferențe dintre ele.
1) Omenirea nu poate exista fără natură vie. Prin urmare, este vital să-l păstrați
2) Biologia a apărut în legătură cu rezolvarea unor probleme foarte importante pentru oameni.
3) Una dintre ele a fost întotdeauna o înțelegere mai profundă a proceselor din fauna sălbatică asociate cu obținerea de produse alimentare, i.e. cunoașterea caracteristicilor vieții plantelor și animalelor, schimbarea acestora sub influența omului, modalități de a obține o recoltă sigură și din ce în ce mai bogată.
4) Omul este un produs al dezvoltării naturii vii. Toate procesele activității noastre de viață sunt similare cu cele care au loc în natură. Și astfel, o înțelegere profundă a proceselor biologice este fundamentul științific al medicinei.
5) Apariția conștiinței, sens pas uriașînainte în autocunoașterea materiei, de asemenea, nu poate fi înțeles fără studii profunde ale naturii vii, cel puțin în 2 direcții - apariția și dezvoltarea creierului ca organ al gândirii (până în prezent enigma gândirii rămâne nerezolvată) și apariția socialității, a unui mod de viață social.
6) Fauna sălbatică este o sursă de multe materiale și produse necesare umanității. Trebuie să le cunoști proprietățile pentru a le folosi corect, să știi unde să le cauți în natură, cum să le obții.
7) Apa pe care o bem, mai exact, puritatea acestei ape, calitatea ei este determinată în primul rând de natura vie. Instalațiile noastre de tratare nu fac decât să finalizeze acel proces uriaș care se desfășoară invizibil pentru noi în natură: apa din sol sau din rezervor trece în mod repetat prin corpurile nenumăratelor nevertebrate, este filtrată de acestea și, eliberată de reziduurile organice și anorganice, devine ceea ce știm. este în râuri, lacuri și izvoare.
8) Problema calității aerului și apei este una dintre probleme de mediu, iar ecologia este o disciplină biologică, deși ecologia modernă a încetat de mult să fie doar una și include multe secțiuni independente, aparținând adesea unor discipline științifice diferite.
9) Ca urmare a explorării umane a întregii suprafețe a planetei, a dezvoltării agriculturii, industriei, defrișărilor, poluării continentelor și oceanelor, un număr tot mai mare de specii de plante, ciuperci și animale dispar de pe fața Pământ. O specie dispărută nu poate fi restaurată. Este produsul a milioane de ani de evoluție și are un bazin genetic unic.
10) În prezent, biologia moleculară, biotehnologia și genetica se dezvoltă deosebit de rapid.
8. Proiect organizatoric. Selectați un eveniment important din istoria biologiei a cărui aniversare este în anul curent sau anul viitor. Elaborați un program pentru seara (concurs, test) dedicată acestui eveniment.
Test:
– Împărțirea în grupuri
– introducere– descrierea evenimentului, contextul istoric al evenimentului, om de știință
– Vino cu numele echipelor (pe tema testului)
- Runda 1 - simplu: de exemplu, completați propoziția: Reacția de protecție a plantelor la o modificare a duratei orelor de lumină (căderea frunzelor).
- Runda 2 - dublu: de exemplu, găsiți o pereche.
- Runda 3 - dificil: de exemplu, desenați o diagramă de proces, desenați un fenomen.
Histologie ca ştiinţă independentă s-a remarcat la începutul secolului al XIX-lea. Preistoria histologiei a fost rezultatul a numeroase studii macroscopice (vizuale) ale părților constitutive ale diferitelor organisme animale și vegetale. De o importanță decisivă pentru dezvoltarea histologiei ca știință a structurii țesuturilor a fost invenția microscopului, ale cărui prime mostre au fost create la începutul secolului al XVII-lea (G. și Z. Jansen, G. Galilei și alții). Unul dintre primele studii științifice folosind un microscop de design propriu a fost realizat de omul de știință englez Robert Hooke (1635-1703). A studiat structura microscopică a multor obiecte. R. Hooke a descris toate obiectele studiate în cartea „Micrografia sau unele descrieri fiziologice ale celor mai mici corpuri realizate cu ajutorul lupelor...”, publicată în 1665. Din observațiile sale, R. Hooke a concluzionat că celulele în formă de bule. , sau celulele, sunt larg răspândite, în obiectele vegetale și a propus mai întâi termenul „celulă”.
În 1671, savantul englez N. Grew (1641-1712) în cartea sa „ anatomia plantelor„A scris despre structura celulară ca principiu general de organizare a organismelor vegetale. N. Grew a introdus pentru prima dată termenul de „țesătură” pentru a desemna masa plantelor, deoarece aceasta din urmă semăna cu țesăturile de îmbrăcăminte în designul său microscopic. În același an, italianul J. Malpighi (1628-1694) a oferit o descriere sistematică și detaliată a structurii celulare (celulare) a diferitelor plante.Mai târziu, faptele s-au acumulat treptat, indicând că nu numai organismele vegetale, ci și animale sunt compuse din celule.În a doua jumătate a secolul al XVII-lea, A. Leeuwenhoek (1632-1723) a descoperit lumea animalelor microscopice și a descris pentru prima dată globulele roșii și celulele sexuale masculine.
De-a lungul secolului al XVIII-lea a existat o acumulare treptată de fapte despre structura celulară a plantelor și animalelor. Celulele țesuturilor animale au fost studiate și descrise în detaliu de omul de știință ceh Jan Purkynia (1787-1869) și studenții săi la începutul secolului al XIX-lea.
De mare importanță pentru dezvoltarea cunoștințelor despre structura microscopică a organismelor a îmbunătățit în continuare microscoapele. În secolul al XVIII-lea, microscoapele erau deja produse în număr mare. Au fost aduse mai întâi în Rusia din Olanda de către Petru I. Ulterior, la Academia de Științe din Sankt Petersburg a fost organizat un atelier de fabricare a microscoapelor. M.V. a făcut multe pentru dezvoltarea microscopiei în Rusia. Lomonosov, care a propus o serie de îmbunătățiri tehnice în proiectarea microscopului și a sistemului său optic. A doua jumătate a secolului al XIX-lea se remarcă prin îmbunătățirea rapidă a tehnologiei microscopice. Au fost create noi modele de microscoape și, datorită inventării lentilelor de imersiune (imersia în apă a început să fie utilizată din 1850, imersia în ulei - din 1878), rezoluția instrumentelor optice a crescut de zece ori. În paralel cu perfecţionarea microscopului, s-a dezvoltat şi tehnica preparării preparatelor microscopice.
Dacă mai devreme obiecte examinate la microscop imediat după izolarea lor de plante sau animale fără nicio pregătire prealabilă, acum au început să recurgă la diverse metode de prelucrare a acestora, care au făcut posibilă păstrarea structurii obiectelor biologice. Au fost sugerate căi diferite fixarea materialului. Ca agenți de fixare au fost utilizați acizi cromic, picric, osmic, acetic și alți acizi, precum și amestecurile acestora. Un fixativ simplu și în multe cazuri indispensabil - formol - a fost folosit pentru prima dată pentru fixarea obiectelor biologice în 1893.
Fabricarea medicamentelor, potrivită pentru examinare în lumină transmisă, a devenit posibilă în urma dezvoltării metodelor de turnare a bucăților în medii dense, care au facilitat obținerea de secțiuni subțiri. Invenția structurilor speciale de tăiere - microtomi - în laboratorul lui J. Purkins a îmbunătățit semnificativ tehnica de realizare a preparatelor histologice. În Rusia, primul microtom a fost construit de histologul de la Kiev P.I. Peremezhko. Pentru a spori contrastul structurilor, secțiunile au început să fie colorate cu diferiți coloranți. Carminul a fost primul colorant histologic care a colorat nucleele celulare și a fost utilizat pe scară largă (începând cu 1858). Un alt colorant nuclear - hematoxilina - a fost folosit din 1865, dar pentru o lungă perioadă de timp proprietățile sale nu au fost pe deplin evaluate. Până în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, coloranții de anilină erau deja utilizați, s-a dezvoltat o metodă de impregnare a țesuturilor cu nitrat de argint (K. Golgi, 1873) și colorarea țesutului nervos cu albastru de metilen (A.S. Dogel, A.E. Smirnov, 1887).
Datorită fixării materialului biologicși obținând din el cele mai subțiri secțiuni colorate, cercetătorii de la sfârșitul secolului al XIX-lea au avut ocazia să pătrundă mult mai adânc în secretele structurii țesuturilor și celulelor, pe baza cărora s-au făcut o serie dintre cele mai mari descoperiri. Așadar, în 1833, R. Brown a descoperit o componentă permanentă a celulei - nucleul. În 1861, M. Schultze a aprobat punctul de vedere al celulei ca „un bulgăre de protoplasmă cu un nucleu aflat în interiorul ei”. Componentele principale ale celulei au început să fie considerate nucleul și citoplasma. În anii 70 ai secolului al XIX-lea, un grup de cercetători a descoperit simultan și independent o metodă indirectă de diviziune celulară - cariokineza sau mitoza. În lucrările lui I.D. Chistyakov (1874), O. Buchli (1875), E. Strasburger (1875), W. Meisel (1875), P.I. Peremezhko (1878), V. Schleicher (1878), V. Flemming (1879) și alții au descris și ilustrat toate etapele diviziunii celulare indirecte. Această descoperire a fost de mare importanță pentru dezvoltarea cunoștințelor despre celulă. De asemenea, a servit ca bază pentru un studiu mai profund al unui proces biologic atât de important precum fertilizarea. Studiul mitozei și fertilizării a atras o atenție deosebită a cercetătorilor asupra nucleului celular și elucidarea semnificației acestuia în procesul de transfer al proprietăților ereditare. În 1884, O. Gertwig și E. Strasburger au avansat în mod independent ipoteza că cromatina este purtătorul material al eredității.
Obiectul unei atenții deosebite a oamenilor de știință este cromozomii. Odată cu studiul nucleului celular, citoplasma a fost supusă și unei analize amănunțite.
Progresele în tehnologia microscopică au condus la deschiderea organelelor în citoplasmă- elementele sale constante și foarte diferențiate, având o anumită structură și îndeplinind funcții vitale pentru celulă. În 1875-76. biologul german O. Hertwig și omul de știință belgian Van Beneden au descoperit centrul celular, sau centrozomul; iar în 1898 de savantul italian K. Golgi - aparatul reticular intracelular (complexul Golgi). În 1897, K. Benda - în celulele animale, iar în 1904 - F. Mewes - în celulele vegetale a descris condriosomii, care mai târziu au devenit cunoscuți ca mitocondrii.
Astfel, până la sfârșitul secolului al XIX-lea, pe baza succesului dezvoltarea tehnologiei microscopiceși analiza datelor privind structura microscopică a celulei, s-a acumulat material factual colosal, ceea ce a făcut posibilă identificarea unui număr de modele importante în structura și dezvoltarea celulelor și țesuturilor. În acest moment, doctrina celulei s-a remarcat într-o știință biologică independentă - citologie.
Toată lumea știe că biologia este știința vieții. În prezent, reprezintă totalitatea științelor naturii vii. Biologia studiază toate manifestările vieții: structura, funcțiile, dezvoltarea și originea organismelor vii, relațiile acestora în comunitățile naturale cu mediul și cu alte organisme vii.
De când omul a început să-și dea seama de diferența sa față de lumea animală, a început să studieze lumea din jurul său. La început, viața lui depindea de asta. Oamenii primitivi trebuiau să știe ce organisme vii pot fi mâncate, folosite ca medicamente, pentru a face haine și locuințe și care dintre ele sunt otrăvitoare sau periculoase.
Odată cu dezvoltarea civilizației, o persoană și-ar putea permite un astfel de lux ca să facă știință în scopuri educaționale.
Studiile asupra culturii popoarelor antice au arătat că acestea aveau cunoștințe extinse despre plante și animale și le foloseau pe scară largă în viața de zi cu zi.
Biologia modernă este o știință complexă, care se caracterizează prin întrepătrunderea ideilor și metodelor diverselor discipline biologice, precum și a altor științe, în primul rând fizica, chimia și matematica.
Principalele direcții de dezvoltare ale biologiei moderne. În prezent, trei direcții în biologie pot fi distinse condiționat.
În primul rând, este biologia clasică. Este reprezentat de oameni de știință naturală care studiază diversitatea vieții sălbatice. Ei observă și analizează în mod obiectiv tot ceea ce se întâmplă în viața sălbatică, studiază organismele vii și le clasifică. Este greșit să credem că în biologia clasică toate descoperirile au fost deja făcute. În a doua jumătate a secolului XX. nu numai că au fost descrise multe specii noi, dar s-au descoperit și taxoni mari, până la regate (Pogonophores) și chiar superregate (Archaebacteria, sau Archaea). Aceste descoperiri i-au forțat pe oamenii de știință să arunce o privire nouă asupra întregii istorii a dezvoltării faunei sălbatice.Pentru adevărații oameni de știință natura, natura este o valoare în sine. Fiecare colț al planetei noastre este unic pentru ei. De aceea, ei se numără întotdeauna printre cei care simt acut pericolul pentru natura din jurul nostru și pledează activ pentru acesta.
A doua direcție este biologia evolutivă. În secolul al XIX-lea, autorul teoriei selecției naturale, Charles Darwin, a început ca un naturalist obișnuit: a adunat, a observat, a descris, a călătorit, dezvăluind secretele vieții sălbatice. Cu toate acestea, principalul rezultat al muncii sale, care l-a făcut un om de știință celebru, a fost o teorie care explică diversitatea organică.
În prezent, studiul evoluției organismelor vii continuă în mod activ. Sinteza geneticii și a teoriei evoluționiste a dus la crearea așa-numitei teorii sintetice a evoluției. Dar chiar și acum există încă multe întrebări nerezolvate la care oamenii de știință evoluționist caută răspunsuri.
Creat la începutul secolului al XX-lea. de remarcabilul nostru biolog Alexander Ivanovici Oparin, prima teorie științifică a originii vieții a fost pur teoretică. În prezent, se desfășoară în mod activ studii experimentale ale acestei probleme și, datorită utilizării unor metode fizico-chimice avansate, au fost deja făcute descoperiri importante și se pot aștepta noi rezultate interesante.
Noile descoperiri au făcut posibilă completarea teoriei antropogenezei. Dar tranziția de la lumea animală la om rămâne încă unul dintre cele mai mari mistere ale biologiei.
A treia direcție este biologia fizico-chimică, care studiază structura obiectelor vii folosind metode fizice și chimice moderne. Aceasta este o zonă în dezvoltare rapidă a biologiei, importantă atât în termeni teoretici, cât și practici. Putem spune cu încredere că ne așteaptă noi descoperiri în biologia fizică și chimică, care ne vor permite să rezolvăm multe probleme cu care se confruntă omenirea,
Dezvoltarea biologiei ca știință. Biologia modernă își are rădăcinile în antichitate și este asociată cu dezvoltarea civilizației în țările mediteraneene. Cunoaștem numele multor oameni de știință remarcabili care au contribuit la dezvoltarea biologiei. Să numim doar câteva dintre ele.
Hipocrate (460 - c. 370 î.Hr.) a dat primul referitor descriere detaliata structura omului și animalelor, a subliniat rolul mediului și al eredității în apariția bolilor. Este considerat fondatorul medicinei.
Aristotel (384-322 î.Hr.) a împărțit lumea înconjurătoare în patru regate: lumea neînsuflețită a pământului, apei și aerului; lumea plantelor; lumea animală și lumea umană. El a descris multe animale, a pus bazele taxonomiei. Cele patru tratate de biologic scrise de el contineau aproape toate informatiile despre animale cunoscute pana atunci. Meritele lui Aristotel sunt atât de mari încât este considerat fondatorul zoologiei.
Teofrast (372-287 î.Hr.) a studiat plantele. El a descris peste 500 de specii de plante, a oferit informații despre structura și reproducerea multora dintre ele, a introdus mulți termeni botanici. Este considerat fondatorul botanicii.
Gaius Pliniu cel Bătrân (23-79) a colectat informații despre organismele vii cunoscute până la acea vreme și a scris 37 de volume din enciclopedia Istorie naturală. Aproape până în Evul Mediu, această enciclopedie a fost principala sursă de cunoștințe despre natură.
Claudius Galen a folosit pe scară largă disecțiile mamiferelor în cercetările sale științifice. El a fost primul care a făcut comparativ
descrierea anatomică a omului și a maimuței. Studiat central și periferic sistem nervos. Istoricii științei îl consideră ultimul mare biolog al antichității.
În Evul Mediu, religia era ideologia dominantă. Ca și alte științe, biologia în această perioadă nu a apărut încă ca un domeniu independent și a existat în curentul general al concepțiilor religioase și filozofice. Și deși acumularea de cunoștințe despre organismele vii a continuat, se poate vorbi despre biologie ca știință la acea vreme doar condiționat.
Renașterea este o perioadă de tranziție de la cultura Evului Mediu la cultura timpurilor moderne. Transformările socio-economice fundamentale ale acelei vremuri au fost însoțite de noi descoperiri în știință.
Cel mai faimos om de știință al acestei epoci, Leonardo da Vinci (1452-1519), a adus o anumită contribuție la dezvoltarea biologiei.
El a studiat zborul păsărilor, a descris multe plante, modalități de conectare a oaselor în articulații, activitatea inimii și funcția vizuală a ochiului, asemănarea oaselor umane și animale.
În a doua jumătate a secolului al XV-lea. științele naturii încep să se dezvolte rapid. Acest lucru a fost facilitat de descoperirile geografice, care au făcut posibilă extinderea semnificativă a informațiilor despre animale și plante. Acumularea rapidă de cunoștințe științifice despre organismele vii
a dus la împărțirea biologiei în științe separate.
În secolele XVI-XVII. Botanica și zoologia au început să se dezvolte rapid.
Invenția microscopului (începutul secolului al XVII-lea) a făcut posibilă studierea structurii microscopice a plantelor și animalelor. Au fost descoperite microscopice organisme vii mici, bacterii și protozoare, invizibile cu ochiul liber.
O mare contribuție la dezvoltarea biologiei a avut-o Carl Linnaeus, care a propus un sistem de clasificare pentru animale și plante.
Karl Maksimovici Baer (1792-1876) a formulat în lucrările sale principalele prevederi ale teoriei organelor omoloage și ale legii similitudinii germinale, care au pus bazele științifice ale embriologiei.
În 1808, în lucrarea sa „Filosofia zoologiei”, Jean-Baptiste Lamarck a pus problema cauzelor și mecanismelor transformărilor evolutive și a conturat prima teorie a evoluției în timp.
Teoria celulară a jucat un rol uriaș în dezvoltarea biologiei, care a confirmat științific unitatea lumii vii și a servit drept una dintre premisele apariției teoriei evoluției lui Charles Darwin. Zoologul Theodor Schwann (1818-1882) și botanistul Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) sunt considerați autorii teoriei celulare.
Pe baza numeroaselor observații, Charles Darwin a publicat în 1859 lucrarea sa principală „Despre originea speciilor prin selecție naturală sau conservarea raselor favorizate în lupta pentru viață”. În ea, el a formulat principalele prevederi ale teoriei evoluției, a propus mecanismele evoluției și căile transformărilor evolutive ale organismelor.
Secolul XX a început cu redescoperirea legilor lui Gregor Mendel, care au marcat începutul dezvoltării geneticii ca știință.
În anii 40-50 ai secolului XX. ideile și metodele de fizică, chimie, matematică, cibernetică și alte științe au început să fie utilizate pe scară largă în biologie, iar microorganismele au fost folosite ca obiecte de studiu. Ca urmare, biofizica, biochimia, biologia moleculară, biologia radiațiilor, bionica etc. au apărut și s-au dezvoltat rapid ca științe independente.Explorarea spațiului a contribuit la nașterea și dezvoltarea biologiei spațiale.
În secolul XX. a apărut o direcţie de cercetare aplicată – biotehnologia. Această tendință se va dezvolta fără îndoială rapid în secolul 21. Veți afla mai multe despre această direcție în dezvoltarea biologiei atunci când studiați capitolul „Fundamentals of Breeding and Biotehnology”.
În prezent, cunoștințele biologice sunt utilizate în toate sferele activității umane: în industrie și agricultură, medicină și energie.
Cercetarea ecologică este extrem de importantă. Am început în sfârșit să realizăm că echilibrul delicat care există pe mica noastră planetă este ușor de distrus. Omenirea s-a confruntat cu o sarcină descurajantă - conservarea biosferei pentru a menține condițiile de existență și dezvoltare a civilizației. Este imposibil să o rezolvi fără cunoștințe biologice și studii speciale. Astfel, în prezent, biologia a devenit o adevărată forță productivă și o bază științifică rațională pentru relația dintre om și natură.
