Биология в контексте интеллектуальной культуры

Современная биология – это совокупность наук о живой природе. Основные направления биологических исследований представлены в виде схематической таблицы.

Схема 49.

Основные направления биологических исследований.
Изучение закономерностей строения и жизнедеятельности животных, растений и микроорганизмов. Изучение экосистем. Основные науки: зоология; ботаника; физиология; этология; физиология растений; биохимия; общая микробиология; гидробиология; биоценология; биоэкология. Изучения строения и жизнедеятельности клетки и тканей, наследственности и индивидуального развития организмов. Основные науки: цитология; физиология клетки; биофизика; генетика; эмбриология; цитоэмбриология растений; индивидуальное развитие растений – растениеводство. Изучение закономерностей исторического развития организмов. Основные науки: эволюционная биология; эволюционная палеонтология; эволюционная морфология животных; эволюционная гистология; эволюционная биохимия; эволюционная теория возникновения и развития живой материи на Земле. Новейшие направления биологических исследований. Основные науки: молекулярная биология; молекулярная генетика; биоэкологические проблемы биосферы и ее преобразования в ноосферу; космическая биология; теоретическая биология на основе применения математики и кибернетики в биологии.

Мы видим, что даже простое перечисление основных направлений биологических исследований уже указывает на невозможность детального изучения биологии, как собственно говоря, и любой из основных естественных наук в рамках дисциплины «Концепции современного естествознания».

Опираясь на основные идеи естественных наук, сформулированные американскими физиками Р. Хейзеном и Д. Трефилом, мы очертим основные направления биологических исследований всего в четырех фразах:

- Всё живое состоит из клеток, представляющих заводы жизни.

- Всё живое основано на генетическом коде.

- Все формы появились в результате естественного отбора.

- Всё живое связано между собой (в этой фразе заключена суть всей биоэкологии).

При этом мы выделим три среза естественнонаучной картины мира для живой природы. С точки зрения стратегий познания, к классическому естествознанию следует отнести натуралистскую биологию, к неклассическому физико-химическую биологию, к эволюционной концепции стрел времени – эволюционную биологию.

В качестве центральной темы мы особое внимание уделим биологии человека, опираясь на экобиологию, как науку о ценности живой природы в интеллектуальной культуре личности и общества.

Обсудим, прежде всего, что же такое натуралистская биология как реализация классической стратегии познания природы. Объектом изучения в ней всегда была и остается живая природа в её естественном состоянии. Её методом стало тщательное наблюдение и описание явлений живой природы, а главной задачей их систематизация. Фундаментальный вклад в её решения внес К. Линней, с именем которого связано введение бинарной (в терминах рода и вида) номенклатуры живых объектов, а также принципа иерархического соподчинения таксонов и наименования таксонов – царства, типы, классы, отряды, семейства, роды, виды. Так человек относится к царству животных, подцарству многоклеточных животных, к типу позвоночных, подтипу черепных, классу млекопитающих, отряду приматов, подотряду человекоподобных высших обезьян, надсемейству человекоподобных приматов, семейству людей, роду – человек, виду – человек разумный (homo sapiens).

С тех пор развитие биологии прошло много этапов, на которых существенную роль стали играть идеи расчленения живой материи на составные части как чуть ли не единственный путь познания её тайн. Однако натуралистская биология продолжает играть важнейшую роль и сегодня. Объектом изучения биологов – натуралистов является живая природа в её целостном виде, во всём многообразии и сложности составляющих её объектов и явлений. В наши дни такой подход к живой природе находит отражение в усилении роли не только биоэкологии, но и глобальной экологии, которая ныне занимает чуть ли не господствующее положение не только в биологии, но и во всем естествознании.

Разнообразие живого поражает любое воображение. Мы приведём классификацию крупных систематических групп живых организмов только по типу питания, опираясь на таксоны в виде надцарств в структурном плане отличия живого от неживого клеточным строением.

Схема 50. Типы питания крупных систематических групп живых организмов (по А.Л. Тахтаджяну, 1976, с изменениями).

Надцарства Царства Подцарства Автотрофы Гетеротрофы
фото-трофы хемо-трофы био-трофы сапротрофы
Прокариоты Дробянки Бактерии + + + +
Архебактерии + + + +
Цианобактерии + + - -
Эукариоты Растения Багрянки + - - -
Настоящие водоросли + - - -
Высшие растения + - очень редко ?
Грибы Низшие - - редко +
Высшие - - редко +
Животные Простейшие - - + очень редко
Многоклеточные - - + +

Прокариотами (лат. pro – вперед, вместе и греч. karyon – ядро) называются организмы, не обладающие оформленным клеточным ядром.

Эукариотами (греч. eu- хорошо и karyon -ядро) называются организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, отделённое оболочкой от цитоплазмы.

С экологических позиций взаимосвязи всего живого с живым и обмена веществом и энергией важно охарактеризовать следующие группы организмов.

Автотрофы – организмы, использующие в качестве источника углерода углекислый газ (растения и некоторые бактерии). Иначе говоря, это организмы, способные создавать органические вещества из неорганических – углекислого газа, воды, минеральных солей.

В зависимости от источника энергии автотрофы делятся на фотоавтотрофов и хемоавтотрофов. Фототрофы – организмы, использующие для биосинтеза световую энергию (растения, бактерии). Хемотрофы – организмы, использующие для биосинтеза энергию химических реакций окисления неорганических соединений (бактерии).

Гетеротрофы – организмы, использующие в качестве источника углерода органические соединения (животные, грибы и большинство бактерий). По состоянию источника пищи гетеротрофы делятся на биотрофов и сапротрофов. Биотрофы питаются живыми организмами. Сапротрофы используют в качестве пищи органические вещества мертвых тел или выделение (экскременты) животных.

Некоторые живые организмы в зависимости от условий обитания способны и к автотрофному, и к гетеротрофному питанию. Они называются миксотрофами (насекомоядные растения, представители отдела энгленовых водорослей и др.).

Итак, мы видим, что, несмотря на то, что человек интуитивно понимает и различает живое и неживое, определение сущности живого можно дать только опираясь на физико-химическую биологию, т.е. само определение живого относится к неклассическому и эволюционному естествознанию. Обобщая достижения современного естествознания, М.В. Волькенштейн определил живые тела «как открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, состоящие из биополимеров: белков и нуклеиновых кислот» (Волькенштейн М.В. Современная физика и биология // Вопросы философии. 1989, №8, с. 9).

В вещественном плане в состав живого обязательно входят биологические вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев – биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК); в структурном плане живое отличается от неживого клеточным строением; в функциональном плане для живых тел характерно воспроизводство самих себя.

Важно также отметить, что как на уровне неживой материи, так и живой материи дисимметрия творит явление, не только в функциональном, но и в структурном плане. Фундаментальным признаком, присущим только живой материи, её неотъемлемым свойством является дисимметрия «право-лево» биомолекул, т.е. отсутствие зеркальной симметрии, называемое молекулярной хиральностью (киральностью).

Человек, как существо биосоциокультурное, естественно в своей интеллектуальной культуре особое внимание обязан уделить изучению структурных уровней организации живой материи, явно осознавая, что стремление человека к удовлетворению своих потребностей (витальных, социальных, идеальных и самоценных) неотделимо от его знания и отношения с окружающей средой. Витальные потребности связаны с жизнеобеспечением человека как биологического существа. Социальные потребности обусловлены жизнью человека в обществе. Идеальные потребности связаны с появлением у человека сознания и интеллектуальной сферы культуры. Самоценные потребности, являясь вторичными потребностями, проявляются в действии, формировании воли, самости.

«Великая цель образования, - как сказал известный английский философ и социолог Герберт Спенсер, - это не знания, а действия». Мы бы добавили, действия с опорой на интеллектуальную сферу культуры, т.е. с опорой на знания и интеллект, выраженному в способности к рациональному (разумному) мышлению, порой приводящему к разрывам между желаниями и убеждениями и самим действиям, как в временном аспекте, так и в процессе формирования самоценных потребностей.