Про що розповідається в цьому томі

Слово «біологія» в перекладі з грецького означає «наука про життя» ( «біос» -жизнь, «логос»-наука). У наш час біологія - це не одна наука. Вона включає в себе ботаніку, зоологію, генетику, фізіологію рослин, фізіологію тварин і людини, мікробіологію, біохімію, біофізику і інші самостійні наукові дисципліни.

У томі «Рослини і тварини»Розповідається про біологічних науках, які вивчають життя рослин, тварин і мікроорганізмів.

Так само як і інші науки, біологія зазнає глибоких змін в зв`язку з науково-технічною революцією, в епоху якій живе сучасне людство. Успіхи фізики, хімії і техніки відкрили зовсім інші можливості і для біологів. Сучасний біолог, користуючись електронним мікроскопом, що дає збільшення в 100 тис. Разів і більше, вивчає субмікроскопічна будову рослинної та тваринної клітини, про який ще недавно вчені не мали ніякого поняття. Біологи вивчають світ макромолекул білків і нуклеїнових кислот клітини, ті первинні реакції, які йдуть на молекулярному рівні. Вчені все глибше проникають в життя організмів, в таємниці спадковості, синтезу білків, дозволяють інші найважливіші проблеми і питання біології.

Відео: Торсунов О.Г. Про те, як погано, коли все добре

Застосування нових, сучасних методів дослідження дозволило вловити мізерні кількості фізіологічно активних речовин в клітині, які грають дуже важливу роль в житті рослинних і тварин організмів.

Бурхливо розвиваються такі розділи біології, як біохімія та біофізика, вивчають хімічні реакції і фізичні процеси, що протікають в організмах. В самому кінці минулого століття російський вчений-ботанік Д. І. Іванівський відкрив віруси, а в наш час вчення про віруси виросло в особливу науку - вірусологію. У зв`язку з освоєнням космічного простору зовсім недавно народилася нова наука - космічна біологія.

Багато відкриття теоретичної біології людина успішно застосовує в медицині і народному господарстві. Завдяки успіхам фізіології тварин і людини, мікробіології, біофізики, біохімії, генетики стало можливим лікувати багато хвороб, які раніше вважалися невиліковними. У сільському господарстві на основі досягнень фізіології, біохімії і генетики рослин стали успішніше вести селекційну роботу, зберігати урожай, боротися з виляганням хлібів, знищувати бур`яни, раціонально застосовувати добрива і правильно зрошувати поля. Успіхи технічної мікробіології дозволили поліпшити виробництво кормів для сільськогосподарських тварин, розробляти способи приготування дієтичних продуктів для людини, раціоналізувати виробництво спирту, ацетил і інших речовин.

Теоретична біологія дозволяє планомірно пізнавати природу і регулювати відбуваються в ній процеси. Життя на Землі є всюди: в лісах, степах і пустелях, в океанах і прісних водах, на високих горах і в грунті. Вчені, що працювали на радянському експедиційному судні «Витязь», виявили в Тихому океані тварин на глибинах 10 тис. М і більше. Там, де не можуть жити ні рослини, ні тварини, живуть бактерії, багато з яких не мають потреби в кисні. Бактерії проникають в товщу Землі на кілька сотень метрів, населяють води річок, озер, морів і океанів. В 1 г грунту їх від 500 тис. До кількох мільярдів.

Світ рослин і тварин перш за все вражає різноманіттям. Скільки всіляких тварин, скільки видів водоростей, грибів, квіткових рослин населяє різні області і кліматичні зони Землі!

Чим же відрізняються населяють Землю живі організми від тел так званої неживої природи? Зелене рослина харчується неорганічними речовинами, створюючи з води і вуглекислого газу під впливом сонячної енергії органічні речовини - вуглеводи: цукор, крохмаль (фотосинтез). З вуглеводів і мінерального азоту (нітратів) воно утворює білкові і інші речовини. Тварини поїдають рослини або інших тварин, ця їжа переробляється в клітинах їх організму і засвоюється, т. Е. Перетворюється на органічні речовини їх тіла. За рахунок засвоєних речовин організм росте і розвивається.

Кристал будь-якого мінералу, наприклад солі, теж «росте», якщо його занурити в насичений сольовий розчин. Але такий «зростання» відбувається шляхом відкладення на поверхні кристала молекул або атомів речовини, з якого він складається. Живі ж організми ростуть, переробляючи в своєму тілі різні речовини.

Складні процеси, що відбуваються в організмі, і вся його життєдіяльність вимагають великої витрати енергії. Енергія ця виділяється в організмі в результаті постійного розпаду складних органічних речовин на більш прості. У переважної більшості рослин і тварин цей розпад відбувається за участю кисню, який вони отримують із зовнішнього середовища в процесі дихання. Так безперервно в живих організмах йде процес обміну речовин, і в цьому їх основна відмінність від неживих тіл.

Дивний і різноманітний світ рослин і тварин. Ця маленька африканська пташка - нектарніця - красою оперення змагається з квітками, нектаром яких вона харчується.

Отже, живі організми харчуються і дихають, знаходяться в постійній взаємній зв`язку із зовнішнім середовищем. Вони розвиваються і розмножуються, народжуючи собі подібних. Ця здатність - одне з найбільш чудових властивостей всіх живих організмів. Ф. Енгельс відзначав, що в XIX ст. було зроблено три великих відкриття: встановлений закон збереження енергії, створена клітинна теорія і розроблена Ч. Дарвіном теорія еволюції. Одне з цих відкриттів стосується фізики, а два інших - біології.

Клітинна теорія показала єдність будови тварин, рослин і мікроорганізмів і заклала фундамент для подальшого успішного розвитку біології. Ми вже відзначали, як глибоко в наш час наука проникла в будівлю і функції клітини, що призвело до вивчення процесів в макромолекулах білків і нуклеїнових кислот.

У наш час наука довела, що на Землі не завжди існувало життя і що вона не була створена надприродним істотою в результаті одноразового акту творіння. Життя зародилося сотні мільйонів років тому природним шляхом, коли на Землі склалися відповідні умови. Спочатку з`явилося органічна речовина, поступово воно змінювалося і перетворювалося, і з неживого виникло живе. Життя виникла у вигляді найпростіших істот, ще більш простих, ніж такі одноклітинні організми, як, наприклад, амеби. У лабораторіях вчені вже неодноразово отримували органічну речовину з неорганічної. Так наука підтверджує свої висновки незаперечними фактами.

Але до XIX в. більшість вчених вірили, що тварини і рослини створені богом. Так, в XVIII в. шведський ботанік К. Лінней стверджував, що «видів (тварин і рослин. - Ред.) існує стільки, скільки їх спочатку було створено ». Лише поодинокі вчені в XVIII і на початку

XIX ст. думали інакше. Так, французький біолог Ж. Б. Ламарк був упевнений, що тварини і рослини не створені, а виникли природним шляхом у вигляді дуже простих істот, що потім вони змінювалися, удосконалювалися, перетворюючись в більш високорозвинені організми. Але Ламарк не міг переконливо довести змінність організмів, і, головне, він не міг правильно пояснити, яким чином і чому вони змінюються.

Це вдалося зробити великому англійському натуралісту Ч. Дарвіну. Понад сто років тому, в 1859 р, вийшла в світ його книга «Про походження видів», в якій Дарвін довів змінність видів і виклав теорію, добре пояснює, яким об-разом і чому відбувалося і відбувається їх зміна. Роботи Дарвіна справили переворот в біологічній науці. Передові вчені того часу прийняли вчення Дарвіна про змінюваність видів, воно стало керівним в біологічній науці.

Відео: Як самому замінити передню стійку на автомобілі? Car repairs

Теорія Дарвіна пояснює, чому в природі існує доцільність і як вона виникла в процесі еволюції за ті сотні мільйонів років, протягом яких існує світ живих організмів. Ця доцільність не абсолютна, а відносна і здійснюється тільки в певних умовах середовища, до яких пристосувався і в яких живе даний організм. Змінилися умови, і те, що було доцільним, стало недоцільним. Чому нас так цікавить питання про доцільність у природі? Та тому, що церковники завжди посилалися на неї як на доказ існування бога. Вчення Дарвіна про походження видів зруйнувало і цей останній оплот релігії.

Умови життя на Землі - в глибинах океану і на високих горах, в лісах помірної зони і в тропічних джунглях, в степи і в тундрі - різко різні. Вивчаючи життя рослин і тварин, що мешкають в різних природних зонах, біологи відкривають чудові пристосування живих організмів до умов життя.

Останнім часом все більш важливе значення набуває екологія - наука, що вивчає закономірності життя організмів в природному середовищі (з урахуванням ролі людини в зміні цього середовища). Екологія досліджує спосіб життя як окремих видів, так і цілих спільнот (біоценозів). Вчені-екологи встановили, що будь-який вид тварини або рослини стверджує себе на арені життя, пристосовуючись до середовища не як збіговисько окремих особин, а як єдина популяція, всі особини в якій тісно взаємопов`язані. Це одне з важливих теоретичних досягнень екології, що мають велике практичне значення. Екологія пізнає шляхи, якими вид підтримує своє існування. Вивчення закономірностей цих процесів на різних рівнях - від окремих популяцій, які займають невеликий простір, до всієї біосфери Землі - дозволить навчитися керувати ними. Уже зараз екологи з успіхом розробляють питання оптимальної щільності популяцій і оптимальної структури популяцій корисних видів для отримання від них максимальної продукції. Екологічні методи лежать і в основі розробки заходів боротьби з шкідливими видами. Таким чином, екологія тварин - наукова основа розумного використання біологічних ресурсів. Крім того, екологія має істотне значення і для розробки важливих теоретичних проблем біології: механізму еволюційних процесів, закономірностей міграції речовин і енергії в біосфері і ін.

Швидко розвивається в останні роки і етологія - наука про поведінку тварин. У надзвичайно складній павутині взаємин особин в групах є свої закономірності. Це специфічне людське око поведінку батьків по відношенню до потомства, самок - до самців, однієї особини - до інших в залежності від їх «суспільній ієрархії» і т. Д. Вивчення всіх цих особливостей поведінки, спрямованих на найбільш досконале і повне пристосування особин популяції до середовищі існування, виявляється надзвичайно важливо і для практики: для поліпшення методів утримання домашніх тварин та управління популяціями диких звірів і птахів в мисливському господарстві.

Бурхливий науково-технічний прогрес XX в. і швидке зростання народонаселення Землі призвели до того, що ми беремо у природи все більше і більше. Природні ресурси, які необхідні людині для харчування і промисловості, зазвичай поділяють на відновлювані і невідновних. До відновлюваних відносяться всі біологічні ресурси: грунт, рослини, риби, птиці, звірі і т. п. Сутність охорони природи полягає в тому, щоб розумно, раціонально використовувати ці біологічні ресурси. В першу чергу необхідно оберігати їх відтворювальні можливості, допомагати силам живої природи відновлюватися. Для цього необхідно глибоко і детально вивчати біологічні особливості тих організмів, які використовує людина, їх взаємовідносини з іншими живими і неживими елементами природи, серед яких вони живуть, т. Е. Особливості всього природного комплексу.

Не менш важливим є знання характеру і ступеня допустимого впливу людини на весь природний комплекс і його компоненти. Зміни, що вносяться людиною в біосферу, надзвичайно великі. При оранці степів, рубці лісу, обводнюванні пустель, осушення боліт перетворюються величезні території. В результаті нерідко руйнуються існуючі в природі складні зв`язку, що призводить до небажаних наслідків. Ось тільки два приклади. вирубка лісів в верхів`ях річок тягне за собою обміління річок і тим самим може знизити врожай на полях за тисячу кілометрів від верхів`я. Великі заводи без належної очистки викидів з їх труб знижують продуктивність фотосинтезу дерев в тайзі радіусом на сотні кілометрів. Тільки вивчення законів природи дозволить уникнути помилок, яких було так багато в минулому.

Ми підійшли до іншої важливої проблеми - охорони навколишнього середовища від забруднення. У наш час багато річок Західної Європи, наприклад Рейн, через скидання в них промислових відходів, перетворені на стічні канави з отруйною водою, непридатною для життя організмів і для використання її людиною. Вихлопні гази автомобілів у багатьох містах сильно отруюють повітря. Отрутохімікати, якщо вони застосовуються без міри і без дотримання необхідних запобіжних заходів, вбивають не тільки шкідників, але і корисних тварин на полях і в лісах, отруюють річки і навіть моря. Люди повинні передбачати можливі наслідки своєї діяльності і вміти попереджати їх.

При розумному господарюванні можна підвищити продуктивність природи. Так, науково обгрунтоване землеробство підвищує родючість грунтів, розумне втручання людини S життя лісу дозволяє отримати більше деревини, а при правильному веденні рибного та мисливського господарства кількість риби та дичини не тільки не зменшується, але навіть збільшується. В результаті вжитих заходів в степах СРСР відновлено і збільшено поголів`я антилоп сайгаків, а в сибірській тайзі - соболя. Ось ще приклад: число фабрик і заводів на берегах Москви-ріки за останні десять років збільшилася більш ніж удвічі, а вода в річці стала в три рази чистіше.

Необхідно зберігати не тільки окремих корисних і рідкісних тварин і окремі рослини, але і всю фауну і флору, а також зразки цілих ландшафтів. Це надзвичайно важливо для науки, для детального вивчення природних біологічних процесів і взаємозв`язку явищ. Щоб зберігати і вивчати природу, створені заповідники в самих різних частинах нашої країни.

Кожен з вас, наших юних читачів, повинен навчитися розуміти природу, її закони, спостерігати її життя. Ви, безсумнівно, полюбите цей прекрасний світ і поведете дієву боротьбу за дбайливе ставлення до нього.

Ми сподіваємося, що в цій книзі ви знайдете відповіді на багато питань про життя рослин, тварин і мікроорганізмів, про їх розвиток і походження, про значення біологічних знань для розвитку народного господарства. Ми сподіваємося також, що статті томи допоможуть вам самостійно вести спостереження і ставити досліди з рослинами і тваринами в гуртках юних натуралістів.