Учебное пособие для магистров

 

 

Киров 2014

 

УДК 57(091);005

М38

 

 

Машкин В. И. История и методология биологии: учебное пособие для магистров. -Киров: ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, 2014. – 277 с.

 

Рецензенты:

доктор биологических наук, профессор Ширяев В.В. (ВНИИОЗ им. проф. Б.М.Житкова)

доктор биологических наук, доцент Колесников В.В. (Вятская ГСХА)

 

Учебное пособие рассмотрено и рекомендовано к печати методической комиссией биологического факультета Вятской ГСХА (протокол № 8 от 18.02.14 г.).

 

Настоящее пособие включает в себя хронологию формирования биологических принципов и методологии изучения естествознания. Книга предназначена для самостоятельного изучения дисциплины магистрантами. Может быть полезна зоологам, экологам, охотоведам, звероводам, специалистам охраны природы, преподавателям, студентам биологических факультетов вузов и всем, кому интересна история формирования научного подхода в изучения естественной природы.

 

 

© Составитель Машкин В.И., 2014

© ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, 2014

История и методология биологии

(Лекции для магистров

Оглавление)

 

Введение. 5

1. Биологические представления о живой природе. 8

1.1. История изучения животных в древности. 8

1.2. Натурфилософия и ее место в истории естествознания. 12

1.3. Возникновение античной науки. Космоцентризм древнегреческой натурфилософии. 13

1.4. Первый (ионийский) этап развития древнегреческой натурфилософии. 14

1.5. Второй (афинский) этап развития древнегреческой натурфилософии. Учение Аристотеля 18

1.6. Третий (эллинистский) этап в древнегреческой натурфилософии. 25

1.7. Древнеримский период античной натурфилософии. 26

1.8. Биология в средние века. 30

1.9. Научные революции в истории общества. 34

1.9.1. Первая научная революция. Учение о множественности миров. 35

1.9.2. Вторая научная революция. Механистическая картина мира. 37

1.9.3. Естествознание Нового времени и проблема философского метода. 43

1.9.4. Третья научная революция. Диалектизация естествознания. 45

1.9.5. Начало крушения механистической картины мира. 50

1.9.6. Четвертая научная революция. Окончательное крушение механистической картины мира 52

1.10. Систематизация биологических знаний в XV-XVIII веках. 57

2. Развитие зоологических исследований. 69

2.1. История изучения животных в России. 74

2.2. История формирования науки экологии. 83

2.2.1. Первоначальное накопление сведений об экологии. 83

2.2.2. Экологические представления в первой половине XIX столетия. 89

2.2.3. Основоположники отечественной экологии животных. 95

2.2.4. Экологические воззрения Ч. Дарвина. 102

2.2.5. Экология животных в конце ХIХ столетия. 109

2.2.6. Экология животных в начале ХХ столетия. 115

2.2.7. Формирование «советской» экологии. 122

2.2.8. Экология животных второй половины ХХ столетия. 130

2.2.9. Экология животных в конце ХХ столетия. 133

2.2.10. Некоторые итоги и задачи экологии животных. 138

3. Предмет и метод биологии. 141

3.1. Биология и научный метод. 141

3.2. Источники научных сведений. 143

3.3. Приобретение знаний. 144

4. Методология биологии. 148

4.1. Научный метод. 148

4.2. Общенаучные методы эмпирического познания. 150

4.2.1. Наблюдение. 150

4.2.2. Эксперимент. 153

4.2.3. Измерение. 157

4.3. Общенаучные методы теоретического познания. 161

4.3.1. Абстрагирование. Восхождение от абстрактного к конкретному. 161

4.3.2. Идеализация. Мысленный эксперимент. 163

4.3.3. Формализация. Язык науки. 168

4.3.4. Индукция и дедукция. 171

4.4. Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания 173

4.4.1. Анализ и синтез. 173

4.4.2. Аналогия и моделирование. 174

5.. Возникновение и эволюция жизни. 179

5.1. Теории возникновения жизни. 179

5.1.1. Креационизм.. 179

5.1.2. Самопроизвольное (спонтанное) зарождение. 180

5.1.3. Теория стационарного состояния. 182

5.1.4. Теория панспермии. 183

5.1.5. Биохимическая эволюция. 183

6. Теория эволюции. 189

6.1. Теория эволюции Ламарка. 189

6.2. Дарвин, Уоллес и происхождение видов в результате естественного отбора. 190

7. Современное представление об эволюции. 192

7.1. Палеонтология. 192

7.2. Географическое распространение. 193

7.3. Классификация. 194

7.4. Селекция растений и животных. 195

7.5. Сравнительная анатомия. 195

7.6. Адаптивная радиация. 196

7.7. Сравнительная эмбриология. 196

7.8. Сравнительная биохимия. 197

7.9. Эволюция и генетика. 198

8. Единство и многообразие органического мира. 200

9. Жизнь как биологический круговорот веществ. 204

10. Основы биологической картины мира. 210

10.1.Структура биологического знания. 210

10.1.1. Период систематики. 210

10.1.2. Эволюционный период. 211

10.1.3. Период микромира. 212

10.2. Уровни организации жизни. 214

10.2.1. Молекулярный уровень. 214

10.2.2. Клеточный уровень. 215

10.2.3. Онтогенетический уровень. 215

10.2.4. Популяционно-видовой уровень. 215

10.2.5. Биогеоценотический уровень. 216

10.2.6. Биосферный уровень. 216

10.3. Молекулярно-генетические исследования. 217

10.3.1. Молекулярно-генетический уровень. 217

10.3.2. Клеточный уровень. 223

10.3.3. Популяционный уровень. 227

10.3.4. Биосферный уровень. 229

10.4. Живое вещество и биосфера. 230

Рекомендуемая литература. 235

Приложения. 236

Приложение 1. 236

Приложение 2. 248

Приложение 3. 256

 

 

Введение

 

Наши знания можно сравнить с расширяющейся сферой. Чем шире сфера, тем больше точек ее соприкосновения с еще неизвестным. Увеличение сферы знания приводит к появлению новых нерешенных проблем. Когда объем знаний увеличивается, решаются и они.

Исторический метод изучения биологических явлений хронологически последовательно выстраивает подходы изучения органического мира, демонстрирует успехи изучения явлений жизни, появление и рост новых отраслей науки биологии.

Успехи изучения явлений жизни приводили к быстрому отпочкованию все новых и новых отраслей и направлений не только от давно существующих, но и от сравнительно недавно появившихся биологических наук.

Процессы, происходящие в биологии, связаны с применением в ней новых методов исследования, революционизировавших ее. Для наглядности предложена схема графического изображения общего хода развития науки (рис.1), где плоскости а, б, в, г и т. д. отражают последовательные ступени ее развития.

Рис.1. Схема общего хода развития науки: плоскости а, б, в, г – последовательные (экстенсивные) ступени развития науки; ответвления А.Б.В.Г. – революционные преобразования (интенсивные скачки) развития науки

 

После того, как в данной науке сложились определенные методы исследования и создана теория, обобщившая и систематизировавшая накопленные факты, эти методы или теория находят довольно широкое применение в различных областях науки и практики. По мере накопления новых данных на каком-то участке этой плоскости, большей частью в результате обнаружения фактов, не укладывающихся в рамки существующей теории, начинает возникать новое направление поиска, и происходит скачок, переход к изучению явления с новой стороны, в новом аспекте. Как правило, такой скачок осуществляется тогда, когда открывается новый метод исследования. Эти изменения, так сказать, ароморфозы в развитии науки, узловые моменты в ее истории, знаменующие революционные преобразования в ней и переход исследований в новую плоскость, на новый уровень. Параллельно известное время продолжается изучение новых объектов с помощью прежних методов и теорий и расширение сферы их применения в практике, что отражено в схеме продолжением плоскостей а, б, в, г после возникновения точек скачка А, Б, В, Г.

Изучение истории науки, в частности биологии, показывает, что длительность периодов плавного развития до очередного скачка сокращается. Тот путь, который выражается в предложенной схеме плоскостями а, б, в, г и т.д., может быть назван экстенсивным, а выраженный линиями подъема А, Б, В, Г и т. д.- интенсивным.

Американский историк Томас Кун выделил периоды плавного развития науки и ее революционных преобразований, завершающиеся формированием новой парадигмы, т. е. новой системы взглядов в данной области. Эта идея обращена против так называемой кумулятивистской схемы, рассматривающей развитие науки как простое последовательное, чисто количественное приращение новых фактических знаний к ранее известному. Взгляды Т. Куна придают большую остроту вопросу о соотношении эволюционных и революционных моментов в развитии науки, о диалектике борьбы между старыми и новыми системами теоретических взглядов, концептуальными схемами (парадигмами) в науке.

Позитивное содержание знаний, накопленных в предшествующий период, не разрушается и не исчезает бесследно, а входит в преобразованном виде в новые теоретические концептуальные схемы. Однако выявление закономерной смены революционных и эволюционных периодов в истории науки не завершение, а лишь начало работы. Главное же в том, чтобы, правильно определив переломные, узловые моменты, скачки в истории науки, раскрыть, чем они были обусловлены, благодаря чему они были достигнуты.

Все, что говорилось о выявлении узловых, переломных моментов, скачков в истории той или иной науки, имеет прямое отношение к периодизации истории этой науки. Наметить правильную периодизацию истории биологии, как и любой другой науки, означает выделить в ней периоды, отражающие действительно существенные этапы, ступени (рис.1) в ее развитии. Одновременно раскрывается единство преемственности и преобразования научных знаний. Таким образом, вопрос о периодизации - это не вопрос о наиболее удобном способе расположения или систематизации материала, а о выделении узловых моментов в истории данной науки.

Таким образом, построение периодизации истории биологии, как и любой другой науки, является не началом, а итогом изучения истории данной науки, делом не внешним по отношению к самому предмету исследования, а отражением реального движения, развития этого предмета во времени.

История биологии отражает процесс последовательного накопления знаний об органическом мире и его развитии, о законах органической жизни и способах управления биологическими процессами в интересах человека. Отсюда вытекает тесная связь истории биологии как отрасли знания с самой биологией. Исследуя пути и внутреннюю логику накопления знаний об органическом мире, процессы зарождения, развития и преобразования теорий и методов биологии, место и роль этих теорий, гипотез и методов в истории познания биологических явлений и закономерностей, история биологии обогащает мышление современного биолога, способствует уточнению и развитию теоретических основ биологической науки, разработке ее методологических проблем, обогащает наши представления о процессе познания в целом. История биологии все дальше отходит от простого описания событий и фактов (хотя тщательное изучение конкретных фактов остается в ней, как и в любой науке, основой, исходным пунктом) и все больше становится формой критического анализа путей и методов познания жизни, своеобразной формой научной критики, значение которой в нашу эпоху бурного развития науки стало особенно велико. Этим история науки служит современности, и этим объясняется все возрастающий интерес среди биологов всего мира к истории биологии.