Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для видеоигры см История биологии (видеоигра) .

Фронтиспис к Erasmus Darwin «s эволюция -themed стихотворения Храму природы показывает богиню оттягивания завесы от природы (в лице Артемиды ). Аллегория и метафора часто играли важную роль в истории биологии.
Часть серии по
Биология
202002 Лабораторный прибор dna.svg
Изучение живых организмов
Ключевые компоненты
Субдисциплины
Исследование
  • Отрасли биологии
  • Биолог ( Список)
  • Список журналов
Приложения
  • Сельскохозяйственная наука
  • Биотехнологии
  • Технологии здоровья
  • Нанобиотехнологии
  •  Биологический портал
  • v
  • т
  • е

История биологии прослеживает изучение живого мира от древнего до современного раза. Хотя концепция биологии как единого связного поля возникла в 19 веке, биологические науки возникли из традиций медицины и естествознания, восходящих к аюрведе , древнеегипетской медицине и трудам Аристотеля и Галена в древнем греко-римском мире . Этот древний труд получил дальнейшее развитие в средние века мусульманскими врачами и учеными, такими как Авиценна.. В период европейского Возрождения и раннего Нового времени биологическая мысль в Европе претерпела революцию в связи с возобновлением интереса к эмпиризму и открытием многих новых организмов. Видные в этом движении были Везалий и Харви , которые использовали эксперименты и тщательное наблюдение в физиологии, и натуралисты, такие как Линней и Бюффон, которые начали классифицировать разнообразие жизни и летописи окаменелостей , а также развитие и поведение организмов. Антони ван Левенгук раскрыт с помощью микроскопииранее неизвестный мир микроорганизмов, лежащий в основе клеточной теории . Растущее значение естественного богословия , отчасти являющееся ответом на рост механической философии , способствовало развитию естествознания (хотя оно закрепило аргумент замысла ).

На протяжении XVIII и XIX веков биологические науки, такие как ботаника и зоология, становились все более профессиональными научными дисциплинами . Лавуазье и другие ученые-физики начали связывать одушевленный и неодушевленный миры с помощью физики и химии. Исследователи-натуралисты, такие как Александр фон Гумбольдт, исследовали взаимодействие между организмами и окружающей их средой и то, как эта связь зависит от географии, заложив основы биогеографии , экологии и этологии . Натуралисты начали отвергать эссенциализм и рассматривать важность вымирания иизменчивость видов . Клеточная теория открыла новый взгляд на фундаментальные основы жизни. Эти разработки, а также результаты эмбриологии и палеонтологии были синтезированы в теории эволюции путем естественного отбора Чарльза Дарвина . Конец 19 века ознаменовался падением спонтанного зарождения и появлением микробной теории болезней , хотя механизм наследования оставался загадкой.

В начале 20 - го века, переоткрытием Менделя работы привели к быстрому развитию генетики по Томас Хант Морган и его учеников, а в 1930 - х годах сочетание популяционной генетики и естественного отбора в « неодарвинистская синтеза ». Новые дисциплины быстро развивались, особенно после того, как Уотсон и Крик предложили структуру ДНК . После установления центральной догмы и взлома генетического кода биология в значительной степени разделилась на биологию организма.- области, которые имеют дело с целыми организмами и группами организмов - и области, связанные с клеточной и молекулярной биологией . К концу 20-го века новые области, такие как геномика и протеомика, повернули вспять эту тенденцию: органические биологи использовали молекулярные методы, а молекулярные и клеточные биологи изучали взаимодействие между генами и окружающей средой, а также генетику естественных популяций организмов.

Этимология слова «биология» [ править ]

Слово биология образовано путем объединения греческого βίος (bios), означающего «жизнь», и суффикса «-логия», означающего «наука о», «знание о», «изучение», «о», на основе от греческого глагола λέγειν , 'legein' «выбирать», «собирать» (ср. существительное λόγος , «logos» «слово»). Термин биология в ее современном понимании, по-видимому, был независимо введен Томасом Беддо (в 1799 г.) [1] Карлом Фридрихом Бурдахом (в 1800 г.), Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом ( Biologie oder Philosophie der lebenden Natur ,1802) и Жан-Батист Ламарк ( Hydrogéologie, 1802). [2] [3] Само слово фигурирует в названии третьего тома книги Майкла Кристофа Ханоу « Philosophiae naturalisive Physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia» , опубликованной в 1766 году.

До биологии использовалось несколько терминов для изучения животных и растений. Естественная история относится к описательным аспектам биологии, хотя она также включает минералогию и другие небиологические области; от средневековья до эпохи Возрождения объединяющей структурой естествознания была scala naturae, или Великая цепь бытия . Натурфилософия и естественное богословие охватывают концептуальную и метафизическую основу жизни растений и животных, занимаясь проблемами того, почему организмы существуют и ведут себя так, как они делают, хотя эти предметы также включали то, что сейчас называется геологией , физикой и т. Д.химия и астрономия . Физиология и (ботаническая) фармакология были областью медицины. Ботаника , зоология и (в случае окаменелостей) геология заменили естественную историю и натурфилософию в 18-19 веках до того, как биология получила широкое распространение. [4] [5] По сей день широко используются «ботаника» и «зоология», хотя к ним присоединились другие дисциплины биологии.

Древние и средневековые знания [ править ]

Ранние культуры [ править ]

Смотрите также: История мира , История сельского хозяйства и История медицины
Глиняные модели печени животных, датируемые девятнадцатым и восемнадцатым веками до нашей эры, найденные в королевском дворце в Мари.

В ранних людях должны были и переданы знания о растениях и животных , чтобы увеличить свои шансы на выживание. Это могло включать знание анатомии человека и животных и аспектов поведения животных (например, моделей миграции). Однако первый важный поворотный момент в биологических знаниях произошел с неолитической революцией около 10 000 лет назад. Сначала люди одомашнили растения для земледелия, а затем - домашнего скота, чтобы создать оседлый образ жизни. [6]

Древние культуры Месопотамии , Египта , Индийского субконтинента и Китая , среди прочих, породили известных хирургов и студентов естественных наук, таких как Сусрута и Чжан Чжунцзин , отражающих независимые сложные системы естественной философии. Однако корни современной биологии обычно восходят к светской традиции древнегреческой философии . [7]

Древняя Месопотамия [ править ]

Дополнительная информация: вавилонская медицина

Месопотамцы, похоже, мало интересовались миром природы как таковым, предпочитая изучать, как боги устроили Вселенную. Для гадания изучалась физиология животных , в частности анатомия печени , которая рассматривается как важный орган в гаруспиции . Поведение животных также изучалось в гадательных целях. Большая часть информации о дрессировке и приручении животных, вероятно, передавалась устно, но сохранился один текст, посвященный дрессировке лошадей. [8]

Древние месопотамцы не делали различия между «рациональной наукой» и магией . [9] [10] [11] Когда человек заболел, врачи прописывали ему произносить магические формулы и лекарства. [9] [10] [11] Самые ранние медицинские рецепты появились на шумерском языке во время Третьей династии Ура ( ок. 2112 г. - ок. 2004 г. до н. Э.). [12] Однако наиболее обширным вавилонским медицинским текстом является « Справочник по диагностике», написанный умману , или главным ученым, Эсагил-кин-апли из Борсиппы ,[13] во время правления вавилонского царя Адад-апла-иддина (1069–1046 гг. До н.э.). [14] В восточно-семитских культурах главным лечебным авторитетом был заклинатель-целитель, известный как ашипу . [9] [10] [11] Эта профессия передавалась от отца к сыну и пользовалась большим уважением. [9] Менее часто прибегали к помощи асу , целителя, который лечил физические симптомы с помощью лекарств, состоящих из трав, продуктов животного происхождения и минералов, а также зелий, клизм и мазей или припарок.. Эти врачи, которые могли быть мужчинами или женщинами, также перевязывали раны, ставили конечности и выполняли простые операции. Древние месопотамцы также практиковали профилактику и принимали меры для предотвращения распространения болезней. [8]

Древние китайские традиции [ править ]

Описание редких животных (写生 珍禽 图) Хуан Цюань (903–965) во время династии Сун .

В древнем Китае биологические темы можно найти разбросанными по нескольким различным дисциплинам, включая работы гербологов , врачей, алхимиков и философов . Даосской традиции китайской алхимии , к примеру, можно рассматривать как часть науки о жизни в связи с его акцентом на здоровье (с конечной целью , являющейся эликсир жизни ). Система классической китайской медицины обычно вращалась вокруг теории инь и ян и пяти фаз . [15] Даосские философы, такие как Чжуанцзы в 4 веке до нашей эры, также высказывали идеи, связанные сэволюция , такая как отрицание устойчивости биологических видов и предположение, что виды развили разные атрибуты в ответ на различную среду. [16]

Древние индийские традиции [ править ]

Одна из старейших организованных систем медицины известна на Индийском субконтиненте в форме Аюрведы, которая возникла около 1500 г. до н.э. из Атхарваведы (одной из четырех самых древних книг индийских знаний, мудрости и культуры).

Древняя индийская аюрведа традиция самостоятельно разработала концепцию трех соков, напоминающая из четырех соков из древней греческой медицины , хотя аюрведическая система включала в себя дальнейшие осложнения, такие как тело , которое состоит из пяти элементов и семи основных тканей . Авторы аюрведы также классифицировали живые существа на четыре категории в зависимости от способа рождения (от матки, яиц, тепла и влаги и семян) и подробно объяснили зачатие плода . Они также добились значительных успехов в области хирургии , часто без использования вскрытия человека или вивисекции животных.. [17] Одним из самых ранних аюрведических трактатов была « Сушрута-самхита» , приписываемая Сушруте в VI веке до нашей эры. Это также была ранняя Материя медика , описывающая 700 лекарственных растений, 64 препарата из минеральных источников и 57 препаратов из животных источников. [18]

Древние египетские традиции [ править ]

Сохранилось более дюжины медицинских папирусов , в первую очередь Папирус Эдвина Смита (старейшее из сохранившихся хирургических справочников) и Папирус Эберса (справочник по приготовлению и использованию Материи медики при различных заболеваниях), оба датируемых XVI веком до нашей эры.

Древний Египет также известен разработкой бальзамирования , которое использовалось для мумификации , чтобы сохранить человеческие останки и предотвратить разложение . [19]

Древнегреческие и римские традиции [ править ]

Дополнительная информация: древнегреческая медицина и биология Аристотеля.
Фронтиспис к расширенному и иллюстрированному изданию Historia Plantarum 1644 года , первоначально написанному Теофрастом около 300 г. до н. Э.

В досократических философах задавали много вопросов о жизни , но получают мало систематических знания о конкретно биологическом интересе, хотя попытки атомистов объяснить жизнь в чисто физическом смысле повторятся периодически по истории биологии. Однако медицинские теории Гиппократа и его последователей, особенно юморизм , оказали неизгладимое влияние. [20]

Философ Аристотель был самым влиятельным исследователем живого мира с классической античности . Хотя его ранние работы по натурфилософии были спекулятивными, более поздние биологические труды Аристотеля были более эмпирическими, сосредоточенными на биологической причинности и разнообразии жизни. Он сделал бесчисленные наблюдения природы, особенно привычку и атрибуты из растений и животных в мире вокруг него, что он уделял большое внимание категоризации . Всего Аристотель классифицировал 540 видов животных и проанализировал не менее 50. Он считал, что интеллектуальные цели, формальные причины управляют всеми естественными процессами.[21]

Аристотель и почти все западные ученые после него до XVIII века считали, что существа расположены по ступенчатой ​​шкале совершенства, восходящей от растений к человеку: scala naturae или Великая цепь бытия . [22] Преемник Аристотеля в лицее , Теофраст , написал серию книг по ботанике - « История растений», которые сохранились как важнейший вклад античности в ботанику даже в средние века . Многие из имен Феофраста выжить в наше время, например, carpos для фруктов и pericarpion для семян судна. Диоскорид написал новаторскую иэнциклопедические фармакопеи , De Materia Medica , включающие описание некоторых 600 растений и их использования в медицине . Плиний Старший в своей « Естественной истории» собрал подобное энциклопедическое описание вещей в природе, включая описания многих растений и животных. [23]

Некоторые ученые эллинистического периода при Птолемеях - особенно Герофил Халкидонский и Эрасистрат Хиосский - внесли поправки в физиологические работы Аристотеля, даже выполняя вскрытия и вивисекции. [24] Клавдий Гален стал важнейшим авторитетом в области медицины и анатомии. Хотя несколько древних атомисты , такие как Лукреция под сомнением телеологического аристотелевской точки зрения , что все аспекты жизни являются результатом дизайна или целей, телеологий (и после возникновения христианства , естественное богословие) останется центральным элементом биологической мысли, по сути, до 18-19 веков. Эрнст В. Майр утверждал, что «ничего серьезного не произошло в биологии после Лукреция и Галена до эпохи Возрождения». [25] Идеи греческих традиций естественной истории и медицины сохранились, но в целом они безоговорочно принимались в средневековой Европе . [26]

Средневековые и исламские знания [ править ]

См. Также: исламская медицина , византийская медицина и средневековая медицина.
Биомедицинская работа Ибн ан-Нафиса , одного из первых приверженцев экспериментальной диссекции, открывшего легочное и коронарное кровообращение.

Упадок Римской империи привел к исчезновению или уничтожению многих знаний, хотя врачи по-прежнему включали многие аспекты греческой традиции в обучение и практику. В Византии и в исламском мире многие греческие сочинения были переведены на арабский язык, и многие сочинения Аристотеля были сохранены. [27]

De arte venandi , написанный Фридрихом II, императором Священной Римской империи , был влиятельным средневековым учебником по естествознанию, в котором изучалась морфология птиц.

В средние века несколько европейских ученых, таких как Хильдегард Бингенская , Альбертус Магнус и Фридрих II, писали о естествознании. Рост европейских университетов , хотя важно для развития физики и философии, оказали мало влияния на биологическую науку. [28]

Возрождение и раннее современное развитие [ править ]

Смотрите также: История анатомии и научной революции

Европейский Ренессанс принес расширенный интерес как эмпирической естественной истории и физиологии. В 1543 году Андреас Везалий открыл современную эру западной медицины своим основополагающим трактатом по анатомии человека De humani corporis fabrica , основанным на вскрытии трупов. Везалий был первым в серии анатомов , которые постепенно заменили схоластику с эмпиризма в области физиологии и медицины, опираясь на непосредственный опыт , а не власти и абстрактного мышления. Через траволечение медицина также косвенно стала источником нового эмпиризма в изучении растений. Отто Брунфельс , Иероним Боки Леонхарт Фукс много писал о диких растениях, что положило начало природному подходу ко всему спектру растительной жизни. [29] Бестиарии - жанр, сочетающий в себе как естественные, так и образные знания о животных, - также стал более изощренным, особенно благодаря работам Уильяма Тернера , Пьера Белона , Гийома Ронделет , Конрада Гесснера и Улисса Альдрованди . [30]

Такие художники, как Альбрехт Дюрер и Леонардо да Винчи , часто работая с натуралистами, также интересовались телами животных и людей, детально изучая физиологию и способствуя росту анатомических знаний. [31] Традиции алхимии и природной магии , особенно в работах Парацельса , также претендовали на знание живого мира. Алхимики подвергли органическое вещество химическому анализу и обильно экспериментировали как с биологической, так и с минеральной фармакологией . [32] Это было частью более масштабного перехода во взглядах на мир (подъем механической философии), которая продолжалась до 17 века, когда традиционная метафора природы как организма была заменена метафорой природы как машины . [33]

Семнадцатый и восемнадцатый века [ править ]

Смотрите также: История систематики растений

Систематизация , наименование и классификация преобладали в естествознании на протяжении большей части 17-18 веков. Карл Линней опубликовал основную таксономию мира природы в 1735 году (вариации которой используются с тех пор), а в 1750-х годах ввел научные названия для всех своих видов. [34] В то время как Линней рассматривал виды как неизменные части спроектированной иерархии, другой великий естествоиспытатель XVIII века, Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон , рассматривал виды как искусственные категории, а живые формы как податливые, даже предполагая возможность существования общее происхождение . Хотя он был противником эволюции, Буффон - ключевая фигура вистория эволюционной мысли ; его работа повлияла бы на эволюционные теории Ламарка и Дарвина . [35]

Открытие и описание новых видов и сбор образцов стали страстью джентльменов-ученых и прибыльным делом для предпринимателей; многие натуралисты путешествовали по миру в поисках научных знаний и приключений. [36]

Кабинеты диковинок , такие как шкаф Оле Ворма , были центрами биологических знаний в ранний современный период, объединяя организмы со всего мира в одном месте. До Эпохи Исследований натуралисты плохо представляли себе масштабы биологического разнообразия.

Распространяя работы Везалия на эксперименты над еще живыми телами (как людей, так и животных), Уильям Харви и другие натурфилософы исследовали роль крови, вен и артерий. Книга Харви De motu cordis 1628 года стала началом конца теории Галена и наряду с исследованиями метаболизма Санторио Санторио послужила влиятельной моделью количественных подходов к физиологии. [37]

В начале 17 века микромир биологии только начинал открываться. Несколько lensmakers и природные философы создавали сырые микроскопы с концом 16 - го века, и Роберт Гук опубликовал основополагающую Micrographia , основанную на наблюдениях с его собственным сложным микроскопом в 1665 Но это не было до Левенгук значительных улучшений «s в lensmaking начала в 1670-х годах - в конечном итоге получив 200-кратное увеличение с помощью одной линзы - ученые открыли сперматозоиды , бактерии , инфузории и явную странность и разнообразие микроскопической жизни. Подобные исследования Яна Сваммердамапривел к новому интересу к энтомологии и построил основные методы микроскопического препарирования и окрашивания . [38]

В « Микрографии» Роберт Гук применил слово « клетка» к таким биологическим структурам, как этот кусок пробки , но только в 19 веке ученые считали клетки универсальной основой жизни.

По мере того как микроскопический мир расширялся, макроскопический мир сжимался. Ботаники, такие как Джон Рэй, работали над тем, чтобы объединить поток недавно обнаруженных организмов, отправленных со всего земного шара, в последовательную таксономию и последовательную теологию ( естественное богословие ). [39] Дебаты по поводу другого потопа, Ноева , послужили катализатором развития палеонтологии ; в 1669 году Николас Стено опубликовал эссе о том, как останки живых организмов могут быть захвачены слоями осадка и минерализованы для образования окаменелостей.. Хотя идеи Стено об окаменелости были хорошо известны и широко обсуждались среди натурфилософов, органическое происхождение всех окаменелостей не принималось всеми натуралистами до конца 18 века из-за философских и теологических дебатов по таким вопросам, как возраст Земли. и вымирание . [40]

19 век: появление биологических дисциплин [ править ]

Вплоть до XIX века область биологии в значительной степени делилась между медициной, которая исследовала вопросы формы и функции (то есть физиологией), и естественной историей, которая занималась разнообразием жизни и взаимодействием между различными формами жизни и между ними. жизнь и не-жизнь. К 1900 году большая часть этих областей совпадала, в то время как естественная история (и ее аналог натурфилософии ) в значительной степени уступила место более специализированным научным дисциплинам - цитологии , бактериологии , морфологии , эмбриологии , географии и геологии .

Во время своих путешествий Александр фон Гумбольдт составил карту распределения растений по ландшафтам и записал различные физические условия, такие как давление и температура.

Естествознание и натурфилософия [ править ]

Смотрите также: гумбольдтовская наука

Широкое распространение путешествий естествоиспытателей в период с начала до середины 19 века привело к получению большого количества новой информации о разнообразии и распространении живых организмов. Особое значение имела работа Александра фон Гумбольдта , в которой анализировались отношения между организмами и окружающей их средой (т. Е. Областью естественной истории ) с использованием количественных подходов натурфилософии (т. Е. Физики и химии ). Работа Гумбольдта заложила основы биогеографии и вдохновила несколько поколений ученых. [41]

Геология и палеонтология [ править ]

Смотрите также: История геологии и История палеонтологии.

Возникающая дисциплина геология также сблизила естественную историю и натурфилософию; создание стратиграфической колонки связывало пространственное распределение организмов с их временным распределением, что является ключевым предшественником концепций эволюции. Жорж Кювье и другие сделали большие успехи в сравнительной анатомии и палеонтологии в конце 1790-х - начале 19 века. В серии лекций и статей, в которых проводились подробные сравнения между живыми млекопитающими и ископаемыми останками, Кювье смог установить, что ископаемые останки вымерших видов.- а не остатки видов, все еще живущих где-либо в мире, как считалось широко. [42] Окаменелости, обнаруженные и описанные Гидеоном Мантеллом , Уильямом Баклендом , Мэри Эннинг и Ричардом Оуэном среди других, помогли установить, что существовала «эпоха рептилий», которая предшествовала даже доисторическим млекопитающим. Эти открытия захватили общественное воображение и привлекли внимание к истории жизни на Земле. [43] Большинство этих геологов придерживались катастрофизма , но влиятельные Принципы геологии Чарльза Лайеля (1830) популяризировали униформизм Хаттона. , теория, объясняющая геологическое прошлое и настоящее на равных. [44]

Эволюция и биогеография [ править ]

Смотрите также: История эволюционной мысли и История видообразования.

Наиболее важной эволюционной теорией до Дарвина была теория Жана-Батиста Ламарка ; Основываясь на наследовании приобретенных характеристик (механизм наследования, который был широко принят до 20 века), он описал цепочку развития, простирающуюся от самого низшего микроба до человека. [45] Британский натуралист Чарльз Дарвин , объединив биогеографический подход Гумбольдта, униформистскую геологию Лайеля, работы Томаса Мальтуса о росте населения и свой собственный морфологический опыт, создал более успешную эволюционную теорию, основанную на естественном отборе ; аналогичные доказательства привел Альфред Рассел Уоллессамостоятельно прийти к таким же выводам. [46]

Публикация в 1859 году теории Дарвина в книге «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь» часто считается центральным событием в истории современной биологии. Установленный авторитет Дарвина как натуралиста, трезвый тон работы и, прежде всего, явная сила и объем представленных доказательств позволили Origin добиться успеха там, где предыдущие эволюционные работы, такие как анонимные пережитки творения, потерпели неудачу. Большинство ученых были убеждены в эволюции и общем происхождении.к концу 19 века. Однако естественный отбор не мог считаться основным механизмом эволюции вплоть до 20 века, поскольку большинство современных теорий наследственности казались несовместимыми с наследованием случайных вариаций. [47]

Первый набросок эволюционного древа Чарльза Дарвина из его Первой тетради по трансмутации видов (1837 г.)

Уоллес, следуя более ранним работам де Кандоля , Гумбольдта и Дарвина, внес большой вклад в зоогеографию . Из-за своего интереса к гипотезе трансмутации он уделял особое внимание географическому распределению близкородственных видов во время своей полевой работы сначала в Южной Америке, а затем на Малайском архипелаге . Находясь на архипелаге, он определил линию Уоллеса , которая проходит через Острова специй, разделяя фауну архипелага между азиатской зоной и Новой Гвинеей./ Австралийская зона. На его ключевой вопрос, почему фауна островов с таким похожим климатом должна быть такой разной, можно было ответить, только рассматривая их происхождение. В 1876 году он написал «Географическое распространение животных» , которое было стандартным справочником на протяжении более полувека, и продолжение « Island Life» в 1880 году, посвященное биогеографии островов. Он расширил шестизонную систему, разработанную Филипом Склейтером, для описания географического распределения птиц на животных всех видов. Его метод табулирования данных по группам животных в географических зонах высветил разрывы; а его понимание эволюции позволило ему предложить рациональные объяснения, чего раньше не было. [48] [49]

Научное изучение наследственности быстро росло вслед за Дарвином « Происхождение видов» с работами Фрэнсиса Гальтона и биометристов . Происхождение генетики обычно восходит к работе 1866 года монаха Грегора Менделя , которому впоследствии приписывают законы наследования . Однако его работа была признана значимой только через 35 лет. Между тем, множество теорий наследования (основанных на пангенезе , ортогенезе или других механизмах) активно обсуждались и исследовались. [50] Эмбриология и экологиятакже стали центральными биологическими областями, особенно связанными с эволюцией и популяризованными в работах Эрнста Геккеля . Однако большая часть работ 19 века по наследственности относилась не к области естествознания, а к области экспериментальной физиологии.

Физиология [ править ]

В течение 19 века сфера физиологии значительно расширилась: от области, ориентированной в первую очередь на медицину, до обширных исследований физических и химических процессов жизни, включая растения, животных и даже микроорганизмы, помимо человека. Живые существа как машины стали доминирующей метафорой в биологическом (и социальном) мышлении. [51]

Инновационная лабораторная посуда и экспериментальные методы, разработанные Луи Пастером и другими биологами, внесли свой вклад в развитие молодой области бактериологии в конце 19 века.

Теория клеток, эмбриология и теория микробов [ править ]

Достижения в области микроскопии также оказали глубокое влияние на биологическое мышление. В начале 19 века ряд биологов указали на центральное значение клетки . В 1838 и 1839 годах Шлейден и Шванн начали продвигать идеи о том, что (1) основная единица организмов - это клетка и (2) что отдельные клетки обладают всеми характеристиками жизни , хотя они выступали против идеи, что (3) все клетки возникают от деления других клеток. Однако благодаря работе Роберта Ремака и Рудольфа Вирхова к 1860-м годам большинство биологов приняли все три принципа того, что стало известно как теория клетки . [52]

Клеточная теория побудила биологов переосмыслить отдельные организмы как взаимозависимые совокупности отдельных клеток. Ученые в растущей области цитологии , вооруженные все более мощными микроскопами и новыми методами окрашивания , вскоре обнаружили, что даже отдельные клетки были намного сложнее, чем гомогенные камеры, заполненные жидкостью, описанные более ранними микроскопистами. Роберт Браун описал ядро в 1831 году, и к концу 19 века цитологи идентифицировали многие ключевые компоненты клетки: хромосомы , центросомы, митохондрии , хлоропласты и другие структуры, видимые при окрашивании. Между 1874 и 1884 годамиВальтер Флемминг описал дискретные стадии митоза, показав, что они не были артефактами окрашивания, а происходили в живых клетках, и более того, что количество хромосом удвоилось непосредственно перед тем, как клетка разделилась и образовалась дочерняя клетка. Большая часть исследований воспроизводства клеток была объединена в теории наследственности Августа Вейсмана : он идентифицировал ядро ​​(в частности, хромосомы) как наследственный материал, предложил различие между соматическими клетками и зародышевыми клетками (утверждая, что число хромосом должно быть уменьшено вдвое). половые клетки, предшественник концепции мейоза ) и принял теорию пангенов Гуго де Фриза.. Вейсманизм оказал огромное влияние, особенно в новой области экспериментальной эмбриологии . [53]

К середине 1850-х годов теория болезней миазмов была в значительной степени вытеснена микробной теорией болезней , что вызвало широкий интерес к микроорганизмам и их взаимодействиям с другими формами жизни. К 1880-м годам бактериология стала последовательной дисциплиной, особенно благодаря работе Роберта Коха , который представил методы выращивания чистых культур на агаровых гелях, содержащих определенные питательные вещества, в чашках Петри . Давняя идея о том, что живые организмы могут легко возникнуть из неживой материи ( спонтанное зарождение ), подверглась критике в серии экспериментов, проведенных Луи Пастером , в то время как споры о витализмепротив механизма (вечная проблема со времен Аристотеля и греческих атомистов) продолжалось быстро. [54]

Расцвет органической химии и экспериментальной физиологии [ править ]

В химии центральным вопросом было различие между органическими и неорганическими веществами, особенно в контексте органических превращений, таких как брожение и гниение . Со времен Аристотеля они считались по существу биологическими ( жизненными ) процессами. Однако Фридрих Велер , Юстус Либих и другие пионеры развивающейся области органической химии, опираясь на работы Лавуазье, показали, что органический мир часто можно анализировать физическими и химическими методами. В 1828 году Велер показал, что органическое вещество мочевина может быть создано химическими средствами, не связанными с жизнью, что явилось серьезным вызовом витализму.. Клеточные экстракты («ферменты»), которые могли влиять на химические превращения, были открыты, начиная с диастазы в 1833 году. К концу 19 века концепция ферментов была прочно обоснована, хотя уравнения химической кинетики не применялись к ферментативным реакциям до тех пор, пока начало 20 века. [55]

Физиологи, такие как Клод Бернар, исследовали (с помощью вивисекции и других экспериментальных методов) химические и физические функции живых организмов в беспрецедентной степени, заложив основу для эндокринологии (области, которая быстро развивалась после открытия первого гормона , секретина , в 1902 году. ), биомеханика и изучение питания и пищеварения.. Значение и разнообразие методов экспериментальной физиологии, как в медицине, так и в биологии, резко возросло во второй половине XIX века. Контроль и манипулирование жизненными процессами стали центральной задачей, а эксперимент был поставлен в центр биологического образования. [56]

Биологические науки двадцатого века [ править ]

Воспроизвести медиа
Эмбриональное развитие саламандры, снято в 1920-е гг.

В начале 20 века биологические исследования были в основном профессиональным занятием. Большая часть работы по-прежнему выполнялась в режиме естественной истории , в котором упор делался на морфологический и филогенетический анализ, а не на экспериментальные причинные объяснения. Однако антивиталистические экспериментальные физиологи и эмбриологи, особенно в Европе, становились все более влиятельными. Огромный успех экспериментальных подходов к развитию, наследственности и метаболизму в 1900-х и 1910-х годах продемонстрировал силу экспериментов в биологии. В последующие десятилетия экспериментальная работа заменила естествознание как доминирующий метод исследования. [57]

Экология и экология [ править ]

Смотрите также: История экологии

В начале 20-го века натуралисты столкнулись с растущим давлением, чтобы добавить строгости и, желательно, экспериментирования к своим методам, как это сделали недавно известные лабораторные биологические дисциплины. Экология возникла как сочетание биогеографии с концепцией биогеохимического цикла, впервые предложенной химиками; полевые биологи разработали количественные методы, такие как квадраты, и адаптировали лабораторные инструменты и камеры для полевых исследований, чтобы еще больше отделить свою работу от традиционной естественной истории. Зоологи и ботаники сделали все возможное, чтобы смягчить непредсказуемость живого мира, выполняя лабораторные эксперименты и изучая частично контролируемую природную среду, такую ​​как сады; новые институты, такие какСтанция экспериментальной эволюции Карнеги и Морская биологическая лаборатория предоставили более контролируемую среду для изучения организмов на протяжении всего их жизненного цикла. [58]

Концепция экологической сукцессии , впервые предложенная в 1900-х и 1910-х годах Генри Чендлером Коулзом и Фредериком Клементсом , сыграла важную роль в экологии ранних растений. [59] Альфред Лотка «s хищника-жертва уравнения , Г. Эвелин Хатчинсон » исследования s из биогеографии и биохимическая структура озер и рек ( Лимнологические ) и Чарльз Элтон исследований животных пищевых цепей были пионерами среди череды количественных методов , которые колонизировали развивающие экологические специальности. Экология стала самостоятельной дисциплиной в 1940-х и 1950-х годах после того, как Юджин П. Одум.синтезировал многие концепции экосистемной экологии , поместив отношения между группами организмов (особенно материальные и энергетические отношения) в центр поля. [60]

В 1960-х годах, когда теоретики эволюции исследовали возможность множественных единиц отбора , экологи обратились к эволюционным подходам. В популяционной экологии дебаты по поводу группового отбора были краткими, но энергичными; к 1970 году большинство биологов согласились с тем, что естественный отбор редко бывает эффективен выше уровня отдельных организмов. Однако эволюция экосистем стала предметом постоянных исследований. Экология быстро расширилась с ростом экологического движения; Международная биологическая программа попыталась применить методы большой науки(который был так успешен в физических науках) к экологии экосистем и насущным экологическим проблемам, в то время как менее масштабные независимые усилия, такие как островная биогеография и экспериментальный лес Хаббард-Брук, помогли пересмотреть рамки все более разнообразной дисциплины. [61]

Классическая генетика, современный синтез и эволюционная теория [ править ]

Смотрите также: История генетики , История модельных организмов и Современный синтез (20 век)
Иллюстрация Томаса Ханта Моргана кроссинговера , часть теории наследственности Менделирующих хромосом

1900 год ознаменовал собой так называемое повторное открытие Менделя : Гуго де Фрис , Карл Корренс и Эрих фон Чермак независимо пришли к законам Менделя (которые фактически не присутствовали в работе Менделя). [62] Вскоре после этого цитологи (клеточные биологи) предположили, что хромосомы являются наследственным материалом. Между 1910 и 1915 годами Томас Хант Морган и « дрозофилы » в его лаборатории по изучению мух выковали эти две идеи - обе противоречивые - в «теорию наследственности на основе менделевских хромосом». [63]Они количественно оценили феномен генетического сцепления и постулировали, что гены находятся на хромосомах, как бусинки на нитке; они выдвинули гипотезу кроссинговера для объяснения сцепления и построили генетические карты плодовой мухи Drosophila melanogaster , которая стала широко используемым модельным организмом . [64]

Уго де Фрис попытался связать новую генетику с эволюцией; Основываясь на своей работе с наследственностью и гибридизацией , он предложил теорию мутационизма , которая получила широкое признание в начале 20 века. Ламаркизм , или теория наследования приобретенных признаков, также имел немало приверженцев. Дарвинизм считался несовместимым с постоянно изменяющимися чертами, изучаемыми биометристами , которые казались наследственными лишь частично. В 1920-е и 1930-е годы - после принятия теории Менделирующих хромосом - возникновение дисциплины популяционной генетики с работами Р. А. Фишера , Дж. Б. С. Холдейна иСьюэлл Райт объединил идею эволюции путем естественного отбора с менделевской генетикой , создав современный синтез . Наследование приобретенных признаков было отклонено, в то время как мутационная теория сменилась , как генетические теории созрели. [65]

Во второй половине века идеи популяционной генетики начали применяться в новой дисциплине генетики поведения, социобиологии и, особенно в отношении человека, в эволюционной психологии . В 1960-х годах У. Д. Гамильтон и другие разработали подходы теории игр для объяснения альтруизма с эволюционной точки зрения через родственный отбор . Возможное происхождение высших организмов через эндосимбиоз и противоположные подходы к молекулярной эволюции с точки зрения генов (которая считала отбор преобладающей причиной эволюции) и нейтральной теории (которая сделала генетический дрейфключевой фактор) вызвали постоянные споры о надлежащем балансе адаптационизма и случайности в эволюционной теории. [66]

В 1970-х годах Стивен Джей Гулд и Найлс Элдридж предложили теорию прерывистого равновесия, согласно которой застой является наиболее заметной особенностью летописи окаменелостей и что большинство эволюционных изменений происходят быстро в течение относительно коротких периодов времени. [67] В 1980 году Луис Альварес и Вальтер Альварес выдвинули гипотезу о том, что ударное событие было ответственно за вымирание мелового и палеогенового периода . [68] Также в начале 1980-х годов Джек Сепкоски и Дэвид М. Рауп опубликовали статистический анализ летописи окаменелостей морских организмов.привело к лучшему пониманию важности событий массового вымирания для истории жизни на Земле. [69]

Биохимия, микробиология и молекулярная биология [ править ]

Смотрите также: История биохимии и история молекулярной биологии

К концу XIX века были обнаружены все основные пути метаболизма лекарств, а также основные принципы метаболизма белков и жирных кислот и синтеза мочевины. [70] В первые десятилетия 20-го века второстепенные компоненты пищевых продуктов в питании человека, витамины , начали выделять и синтезировать. Усовершенствованные лабораторные методы, такие как хроматография и электрофорез, привели к быстрому прогрессу в физиологической химии, которая - как биохимия - начала достигать независимости от своего медицинского происхождения. В 1920 - х и 1930 - х годов, биохимики-под руководством Hans Кребса и Карл и Герти Cori- начал прорабатывать многие из основных метаболических путей жизни: цикл лимонной кислоты , гликогенез и гликолиз , а также синтез стероидов и порфиринов . Между 1930-ми и 1950-ми годами Фриц Липманн и другие установили роль АТФ как универсального переносчика энергии в клетке, а митохондрии - как электростанцию ​​клетки. Такая традиционно биохимическая работа продолжала очень активно развиваться на протяжении всего 20-го века и в 21-м веке. [71]

Истоки молекулярной биологии [ править ]

После расцвета классической генетики многие биологи - включая новую волну ученых-физиков в биологии - занялись вопросом о гене и его физической природе. Уоррен Уивер - глава научного подразделения Фонда Рокфеллера - выдавал гранты для содействия исследованиям, в которых методы физики и химии применялись к основным биологическим проблемам, придумав термин молекулярная биология для этого подхода в 1938 году; многие из значительных биологических прорывов 1930-х и 1940-х годов были профинансированы Фондом Рокфеллера. [72]

Кристаллизация вируса табачной мозаики в виде чистого нуклеопротеина Венделлом Стэнли в 1935 году убедила многих ученых в том, что наследственность можно объяснить исключительно с помощью физики и химии.

Подобно биохимии, частично совпадающие дисциплины бактериология и вирусология (позже объединенные в микробиологию ), находящиеся между наукой и медициной, быстро развивались в начале 20 века. Выделение бактериофага Феликсом д'Эреллем во время Первой мировой войны положило начало длинной линии исследований, посвященных фаговым вирусам и бактериям, которые они заражают. [73]

Разработка стандартных, генетически однородных организмов, которые могли бы давать воспроизводимые экспериментальные результаты, была необходима для развития молекулярной генетики . После ранней работы с дрозофилой и кукурузой внедрение более простых модельных систем, таких как хлебная плесень Neurospora crassa, позволило связать генетику с биохимией, что наиболее важно с гипотезой Бидла и Татума о ферменте один ген - один в 1941 году. более простые системы, такие как вирус табачной мозаики и бактериофаг , с помощью новых технологий электронной микроскопиии ультрацентрифугирование , заставили ученый заново оценить буквальный смысл жизни ; наследственность вируса и воспроизводство нуклеопротеиновых клеточных структур вне ядра («плазмагены») усложнили принятую теорию менделевских хромосом. [74]

« Центральная догма молекулярной биологии » (первоначально «догма» только в шутку) была предложена Фрэнсисом Криком в 1958 г. [75]. Это реконструкция Криком того, как он представлял центральную догму в то время. Сплошные линии представляют (как казалось в 1958 году) известные способы передачи информации, а пунктирные линии - постулируемые.

Освальд Эйвери показал в 1943 году, что ДНК, вероятно, является генетическим материалом хромосомы, а не ее белком; вопрос был окончательно решен с помощью эксперимента Херши-Чейза 1952 года - одного из многих вкладов так называемой фаговой группы, сосредоточенной вокруг физика, ставшего биологом Макса Дельбрюка . В 1953 году Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик , опираясь на работы Мориса Уилкинса и Розалинды Франклин , предположили, что структура ДНК представляет собой двойную спираль. В своей знаменитой статье « Молекулярная структура нуклеиновых кислот»Уотсон и Крик застенчиво отметили: «Не ускользнуло от нашего внимания, что определенное спаривание, которое мы постулировали, сразу же предполагает возможный механизм копирования генетического материала». [76] После того, как эксперимент Мезельсона-Шталя 1958 года подтвердил полуконсервативную репликацию ДНК. , большинству биологов было ясно, что последовательность нуклеиновой кислоты должна каким-то образом определять аминокислотную последовательность в белках; физик Джордж Гамов предположил, что фиксированный генетический кодсвязанные белки и ДНК. Между 1953 и 1961 годами было мало известных биологических последовательностей - ДНК или белков - но было множество предложенных кодовых систем, что еще больше усложнило ситуацию из-за расширения знаний о промежуточной роли РНК . Чтобы действительно расшифровать код, потребовалась обширная серия экспериментов в области биохимии и бактериальной генетики между 1961 и 1966 годами, наиболее важными из которых были работы Ниренберга и Хораны . [77]

Расширение молекулярной биологии [ править ]

Помимо Отделения биологии в Калифорнийском технологическом институте , Лаборатории молекулярной биологии (и ее предшественников) в Кембридже и нескольких других учреждений, Институт Пастера стал крупным центром исследований в области молекулярной биологии в конце 1950-х годов. [78] Ученые из Кембриджа во главе с Максом Перуцем и Джоном Кендрю сосредоточились на быстро развивающейся области структурной биологии , сочетая рентгеновскую кристаллографию с молекулярным моделированием и новыми вычислительными возможностями цифровых вычислений (прямо и косвенно извлекая выгоду извоенное финансирование науки ). Несколько биохимиков во главе с Фредериком Сэнгером позже присоединились к лаборатории Кембриджа, объединив исследования макромолекулярной структуры и функции. [79] В Институте Пастера Франсуа Жакоб и Жак Моно вслед за экспериментом PaJaMo 1959 года выпустили серию публикаций, касающихся lac- оперона, которые установили концепцию генной регуляции и определили то, что стало известно как матричная РНК . [80]К середине 1960-х интеллектуальное ядро ​​молекулярной биологии - модель молекулярной основы метаболизма и воспроизводства - было в основном завершено. [81]

Конец 1950-х - начало 1970-х годов были периодом интенсивных исследований и институционального расширения молекулярной биологии, которая лишь недавно стала до некоторой степени согласованной дисциплиной. В том, что биолог-организатор Э. О. Уилсон назвал «Молекулярными войнами», методы и практики молекулярной биологии быстро распространились, часто становясь доминирующими в отделах и даже целых дисциплинах. [82] Молекуляризация была особенно важна в генетике , иммунологии , эмбриологии и нейробиологии , в то время как идея о том, что жизнь контролируется « генетической программой » - метафора, которую Джейкоб и Моно представили из новых областей кибернетики иинформатика - стала влиятельной перспективой во всей биологии. [83] В частности, иммунология стала связана с молекулярной биологией, причем инновации шли в обоих направлениях: теория клонального отбора, разработанная Нильсом Джерном и Фрэнком Макфарлейном Бернетом в середине 1950-х годов, помогла пролить свет на общие механизмы синтеза белка. [84]

Устойчивость к растущему влиянию молекулярной биологии особенно ярко проявилась в эволюционной биологии . Секвенирование белков имело большой потенциал для количественного изучения эволюции (с помощью гипотезы молекулярных часов ), но ведущие биологи-эволюционисты поставили под сомнение актуальность молекулярной биологии для ответа на важные вопросы эволюционной причинности. Кафедры и дисциплины разделились, поскольку организменные биологи подтвердили свою важность и независимость: Феодосий Добжанский сделал знаменитое заявление о том, что « ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции », как ответ на молекулярный вызов. После 1968 года проблема стала еще более острой; Мотоо Кимура«S нейтральная теория молекулярной эволюции предположила , что естественный отбор не была повсеместная причиной эволюции, по крайней мере , на молекулярном уровне, и что молекулярная эволюция может быть принципиально иной процессом от морфологической эволюции. (Разрешение этого «молекулярного / морфологического парадокса» было центральным направлением исследований молекулярной эволюции с 1960-х годов.) [85]

Биотехнология, генная инженерия и геномика [ править ]

Смотрите также: История биотехнологии

Биотехнология в общем смысле является важной частью биологии с конца 19 века. С индустриализацией пивоварения и сельского хозяйства химики и биологи осознали огромный потенциал биологических процессов, контролируемых человеком. В частности, ферментация оказалась большим подспорьем для химической промышленности. К началу 1970-х годов был разработан широкий спектр биотехнологий, от лекарств, таких как пенициллин и стероиды, до пищевых продуктов, таких как хлорелла и одноклеточный белок, и газохола, а также широкий спектр гибридных высокоурожайных культур и сельскохозяйственных технологий, лежащих в основе дляЗеленая революция . [86]

Тщательно сконструированные штаммы бактерии Escherichia coli являются важнейшими инструментами в биотехнологии, а также во многих других областях биологии.

Рекомбинантная ДНК [ править ]

Биотехнология в современном понимании генной инженерии началась в 1970-х годах с изобретения методов рекомбинантной ДНК . [87] Рестрикционные ферменты были открыты и охарактеризованы в конце 1960-х годов, вслед за изоляцией, затем дупликацией, а затем синтезом вирусных генов . Начиная с лаборатории Пола Берга в 1972 году ( с помощью EcoRI из Герберт Бойер «s лаборатории, опирающиеся на работу с лигазы по Корнберг » лаборатории s), молекулярные биологи положить эти кусочки вместе , чтобы произвести первые трансгенные организмы . Вскоре после этого другие начали использоватьплазмидные векторы и добавление генов устойчивости к антибиотикам , что значительно расширяет возможности рекомбинантных методов. [88]

Опасаясь потенциальных опасностей (особенно возможности размножения бактерий с вирусным геном, вызывающим рак), научное сообщество, а также широкий круг научных посторонних отреагировали на эти разработки с энтузиазмом и пугающей сдержанностью. Выдающиеся молекулярные биологи во главе с Бергом предложили ввести временный мораторий на исследования рекомбинантной ДНК до тех пор, пока не удастся оценить опасности и разработать политику. Этот мораторий в значительной степени соблюдался, пока участники Асиломарской конференции по рекомбинантной ДНК 1975 года не выработали стратегические рекомендации и не пришли к выводу, что эту технологию можно использовать безопасно. [89]

Вслед за Асиломаром быстро развивались новые методы и приложения генной инженерии. Значительно улучшились методы секвенирования ДНК (впервые предложенные Фредериком Сэнгером и Уолтером Гилбертом ), как и методы синтеза олигонуклеотидов и трансфекции . [90] Исследователи научились контролировать экспрессию трансгенов и вскоре начали спешить - как в академическом, так и в промышленном контексте - за создание организмов, способных экспрессировать человеческие гены для производства человеческих гормонов. Однако это была более сложная задача, чем ожидали молекулярные биологи; разработки между 1977 и 1980 годами показали, что из-за явлений расщепления генов и сплайсинга, высшие организмы имели гораздо более сложную систему экспрессии генов, чем модели бактерий из более ранних исследований. [91] Первую гонку по синтезу человеческого инсулина выиграла компания Genentech . Это ознаменовало начало бума биотехнологий (а вместе с ним и эпоху патентов на гены ) с беспрецедентным уровнем дублирования между биологией, промышленностью и законом. [92]

Молекулярная систематика и геномика [ править ]

Смотрите также: История молекулярной эволюции
Внутри 48- луночного термоциклера , устройства, используемого для проведения полимеразной цепной реакции сразу на нескольких образцах.

К 1980-м годам секвенирование белков уже изменило методы научной классификации организмов (особенно кладистики ), но вскоре биологи начали использовать последовательности РНК и ДНК в качестве символов ; это расширило значение молекулярной эволюции в эволюционной биологии, поскольку результаты молекулярной систематики можно сравнить с традиционными эволюционными деревьями, основанными на морфологии . После пионерские идеи Линн Маргулис на эндосимбиотических теории , которая утверждает , что некоторые из органелл в эукариотических клетках происходит от свободного живого прокариотическихорганизмов через симбиотические отношения, даже общее разделение древа жизни было пересмотрено. В 1990-е пять доменов (растения, животные, грибы, протисты и монераны) превратились в три ( археи , бактерии и эукария ) на основе новаторской молекулярной систематики Карла Вёза с секвенированием 16S рРНК . [93]

Развитие и популяризация полимеразной цепной реакции (ПЦР) в середине 1980-х ( Кэри Маллис и другие из Cetus Corp. ) ознаменовали еще один переломный момент в истории современной биотехнологии, значительно увеличив простоту и скорость генетического анализа. [94] В сочетании с использованием тегов экспрессируемых последовательностей ПЦР привела к открытию гораздо большего количества генов, чем можно было бы найти с помощью традиционных биохимических или генетических методов, и открыла возможность секвенирования целых геномов. [95]

Единство большей части морфогенеза организмов от оплодотворенной яйцеклетки до взрослой особи стало выясняться после открытия генов гомеобокса сначала у плодовых мух, затем у других насекомых и животных, включая человека. Эти разработки привели к достижениям в области эволюционной биологии развития в направлении понимания того, как эволюционировали различные планы тела животных типов и как они связаны друг с другом. [96]

Проект « Геном человека» - крупнейшее и наиболее дорогостоящее отдельное биологическое исследование из когда-либо проводившихся - начался в 1988 году под руководством Джеймса Д. Уотсона после предварительной работы с генетически более простыми модельными организмами, такими как E. coli , S. cerevisiae и C. elegans . Методы дробового секвенирования и открытия генов, впервые примененные Крейгом Вентером и подпитываемые финансовыми обещаниями патентов на гены с Celera Genomics, привели к государственно-частному соревнованию по секвенированию, которое закончилось компромиссом с первым проектом последовательности ДНК человека, объявленным в 2000 году. [ 97]

Биологические науки двадцать первого века [ править ]

В начале 21 века биологические науки объединились с ранее дифференцированными новыми и классическими дисциплинами, такими как физика, в такие области исследований, как биофизика . Были достигнуты успехи в аналитической химии и физическом оборудовании, включая улучшенные датчики, оптику, индикаторы, приборы, обработку сигналов, сети, роботов, спутники и вычислительную мощность для сбора, хранения, анализа, моделирования, визуализации и моделирования. Эти технологические достижения позволили проводить теоретические и экспериментальные исследования, в том числе публикации в Интернете по молекулярной биохимии, биологические системы., и наука об экосистемах. Это обеспечило всемирный доступ к лучшим измерениям, теоретическим моделям, сложным симуляторам, экспериментам с теоретическими предсказательными моделями, анализу, предоставлению всемирных данных наблюдений в Интернете , открытым экспертным обзорам, сотрудничеству и публикациям в Интернете. Возникли новые области биологических исследований, включая биоинформатику , нейробиологию , теоретическую биологию , вычислительную геномику , астробиологию и синтетическую биологию .

См. Также [ править ]

  • Очерк биологии
  • Хронология биологии и органической химии

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ^ "биология, п " . Оксфордский словарь английского языка онлайн-версия . Издательство Оксфордского университета. Сентябрь 2011 . Проверено 1 ноября 2011 года . ( требуется подписка или членство в учреждении-участнике )
  2. ^ Junker Geschichte дер Biologie , P8.
  3. ^ Коулман, Биология в девятнадцатом веке , стр 1-2.
  4. ^ Mayr, Рост биологической мысли , pp36-37
  5. ^ Коулман, Биология в девятнадцатом веке , стр 1–3.
  6. ^ Магнер, История наук о жизни , стр 2–3
  7. ^ Magner, История наук о жизни , с 3-9
  8. ^ a b Макинтош, Джейн Р. (2005). Древняя Месопотамия: новые перспективы . Санта-Барбара, Калифорния, Денвер, Колорадо и Оксфорд, Англия: ABC-CLIO. С. 273–276. ISBN 978-1-57607-966-9.
  9. ^ a b c d Фарбер, Уолтер (1995). Колдовство, магия и гадание в Древней Месопотамии . Цивилизации Древнего Ближнего Востока . 3 . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Шрибнера, Справочная библиотека Макмиллана, США, Саймон и Шустер Макмиллан. С.  1891–1908 . ISBN 9780684192796. Проверено 12 мая 2018 .
  10. ^ a b c Abusch, Tzvi (2002). Месопотамское колдовство: к истории и пониманию вавилонских верований и литературы в колдовстве . Лейден, Нидерланды: Brill. п. 56. ISBN 9789004123878.
  11. ^ a b c Браун, Майкл (1995). Божественный целитель Израиля . Гранд-Рапидс, Мичиган: Зондерван. п. 42. ISBN 9780310200291.
  12. Перейти ↑ R D. Biggs (2005). «Медицина, хирургия и общественное здравоохранение в Древней Месопотамии». Журнал ассирийских академических исследований . 19 (1): 7–18.
  13. ^ Heeßel, NP (2004). «Диагноз, гадание, и болезнь: на пути к пониманию Обоснования За вавилонским Handbook Diagonostic » . В Хорстманшоффе, HFJ; Стол, Куница; Тилбург, Корнелис (ред.). Магия и рациональность в древней ближневосточной и греко-римской медицине . Исследования в области древней медицины. 27 . Лейден, Нидерланды: Brill. С. 97–116. ISBN 978-90-04-13666-3.
  14. ↑ Marten Stol (1993), Эпилепсия в Вавилонии , стр. 55, Brill Publishers , ISBN 90-72371-63-1 . 
  15. ^ Магнер, История наук о жизни , стр. 4
  16. ^ Нидхэм, Джозеф ; Ронан, Колин Алистер (1995). Краткая наука и цивилизация в Китае: сокращение оригинального текста Джозефа Нидхэма, Vol. 1 . Издательство Кембриджского университета . п. 101. ISBN 978-0-521-29286-3.
  17. ^ Магнер, История наук о жизни , стр. 6
  18. ^ Гириш Dwivedi, Шридхар Dwivedi (2007). «История медицины: Сушрута - клиницист - превосходный учитель» (PDF) . Индийский J Chest Dis Allied Sci . Национальный центр информатики . 49 : 243–244. Архивировано из оригинального (PDF) 10 октября 2008 года . Проверено 8 октября 2008 года .
  19. ^ Магнер, История наук о жизни , стр. 8
  20. ^ Magner, История наук о жизни , с 9-27
  21. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , стр. 84–90, 135; Мейсон, История наук , стр. 41–44.
  22. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , стр 201–202; см. также: Лавджой, Великая Цепь Бытия
  23. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , стр. 90–91; Мейсон, История наук , стр. 46
  24. ^ Барнс, эллинистическая философия и наука , стр. 383–384
  25. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , стр. 90–94; цитата с 91 стр.
  26. ^ Ханан, Классическая греческая философия , стр 252
  27. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , стр. 91–94.
  28. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , стр. 91–94:

    «Что касается биологии в целом, то только в конце восемнадцатого и начале девятнадцатого века университеты стали центрами биологических исследований».

  29. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , стр. 94–95, 154–158.
  30. ^ Mayr, Рост биологической мысли , С. 166-171
  31. ^ Magner, История наук о жизни , с 80-83
  32. ^ Magner, История наук о жизни , с 90-97
  33. ↑ Торговец, Смерть природы , главы 1, 4 и 8
  34. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , глава 4
  35. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , глава 7
  36. ↑ См. Раби, Яркий рай
  37. ^ Magner, История наук о жизни , с 103-113
  38. ^ Magner, История наук о жизни , с 133-144
  39. ↑ Mayr, Рост биологической мысли , стр. 162–166.
  40. ^ Rudwick, Значение окаменелостей , стр 41-93
  41. ^ Bowler, Земля охватывается , с 204-211
  42. ^ Rudwick, Значение окаменелостей , стр 112-113
  43. ^ Bowler, Земля охватывается , с 211-220
  44. ^ Bowler, Земля охватывается , с 237-247
  45. ^ Mayr, Рост биологической мысли , С. 343-357
  46. ^ Майр, Рост биологической мысли , глава 10: «Дарвиновские доказательства эволюции и общего происхождения»; и глава 11: «Причины эволюции: естественный отбор»; Ларсон, Эволюция , глава 3
  47. ^ Ларсон, Эволюция , глава 5: «Восхождение эволюционизма»; см. также: Боулер, Затмение дарвинизма ; Секорд, Викторианская сенсация
  48. ^ Ларсон, Эволюция , стр 72–73, 116–117; см. также: Браун, Светский ковчег .
  49. ^ Эволюция боулера : история идеи стр. 174
  50. ^ Mayr, Рост биологической мысли , С. 693-710
  51. ^ Коулман, Биология в девятнадцатом веке , глава 6; о машинной метафоре, см. также: Рабинбах, Человеческий мотор.
  52. ^ Сапп, Бытие , глава 7; Коулман, Биология в девятнадцатом веке , главы 2
  53. ^ Сапп, Бытие , глава 8; Коулман, Биология в девятнадцатом веке , глава 3
  54. ^ Magner, История наук о жизни , с 254-276
  55. ^ Fruton, белки, энзимы, Гены , глава 4; Коулман, Биология в девятнадцатом веке , глава 6
  56. ↑ Ротман и Ротман, Стремление к совершенству , глава 1; Коулман, Биология в девятнадцатом веке , глава 7
  57. ^ См .: Коулман, Биология в девятнадцатом веке ; Колер, пейзажи и лаборатории ; Аллен, Науки о жизни в двадцатом веке ; Агар, наука в двадцатом веке и далее
  58. ^ Колер, Пейзажи и Labscapes , главы 2, 3, 4
  59. ^ Агар, Наука в двадцатом веке и в последующий период , стр. 145
  60. ^ Хаген, Запутанный банк , главы 2–5
  61. ↑ Хаген, Запутанный банк , главы 8–9
  62. ^ Рэнди Мур, " 'Повторное открытие' из Менделя работы Архивированных 2012-04-01 в Wayback Machine ", Bioscene , том 27 (2)стр. 13-24, май 2001.
  63. ^ TH Morgan, AH Sturtevant, HJ Muller, CB Bridges (1915) Механизм менделевской наследственности Генри Холт и компания.
  64. ↑ Гарланд Аллен, Томас Хант Морган: Человек и его наука (1978), глава 5; см. также: Колер, Повелители мух и Стертевант, История генетики
  65. ^ Смоковитис, Объединяющая биология , глава 5; см. также: Майр и Провайн (ред.), Эволюционный синтез
  66. ^ Гулд, Структура эволюционной теории , глава 8; Ларсон, Эволюция , глава 12
  67. ^ Larson, Evolution , с 271-283
  68. ^ Zimmer, эволюция , стр 188-195
  69. Перейти ↑ Zimmer, Evolution , pp. 169–172
  70. ^ Колдуэлл, "Метаболизм лекарств и фармакогенетика"; Фрутон, Белки, Ферменты, Гены , Глава 7
  71. ^ Fruton, белки, энзимы, Гены , главы 6 и 7
  72. ^ Моранж, История молекулярной биологии , глава 8; Кей, Молекулярное видение жизни , Введение, Интерлюдия I и Интерлюдия II
  73. ^ См: Саммерс, Феликс д'Эрель и происхождение молекулярной биологии
  74. ^ Creager, Жизнь вируса , главы 3 и 6; Моранж, История молекулярной биологии , глава 2
  75. ^ Крик, Ф. (1970). «Центральная догма молекулярной биологии». Природа . 227 (5258): 561–563. Bibcode : 1970Natur.227..561C . DOI : 10.1038 / 227561a0 . PMID 4913914 . S2CID 4164029 .  
  76. ^ Уотсон, Джеймс Д. и Фрэнсис Крик. " Молекулярная структура нуклеиновых кислот: структура нуклеиновой кислоты дезоксирибозы ", Nature , vol. 171, нет. 4356, стр. 737–738
  77. ^ Morange, История молекулярной биологии , главы 3, 4, 11 и 12; Fruton, Proteins, Enzymes, Genes , глава 8; об эксперименте Мезельсона-Шталя см .: Холмс, Мезельсон, Шталь и репликация ДНК.
  78. ^ По молекулярной биологии Калифорнийского технологического института см. Кей, Молекулярное видение жизни , главы 4-8; о лаборатории Кембриджа см. de Chadarevian, Designs for Life ; по сравнению с Институтом Пастера см. Creager, «Строительная биология через Атлантику»
  79. ^ де Чадаревиан, Дизайн для жизни , главы 4 и 7
  80. ^ Парди A (2002). «PaJaMas в Париже». Тенденции Genet . 18 (11): 585–7. DOI : 10.1016 / S0168-9525 (02) 02780-4 . PMID 12414189 . 
  81. ^ Моранж, История молекулярной биологии , глава 14
  82. ^ Уилсон, натуралист , глава 12; Моранж, История молекулярной биологии, глава 15
  83. ^ Моранж, История молекулярной биологии , глава 15; Келлер, Век гена , глава 5
  84. ^ Morange, История молекулярной биологии, стр 126-132, 213-214
  85. ^ Дитрих, «Парадокс и убеждение», стр 100–111
  86. ^ Бад, Использование жизни , главы 2 и 6
  87. ^ Агар, Наука в двадцатом веке и в последующий период , стр. 436
  88. ^ Morange, История молекулярной биологии , главы 15 и 16
  89. ↑ Bud, Использование жизни , глава 8; Готвейс, Управляющие молекулы , глава 3; Моранж, История молекулярной биологии , глава 16
  90. ^ Моранж, История молекулярной биологии , глава 16
  91. ^ Моранж, История молекулярной биологии , глава 17
  92. ^ Крымский, Биотехника и общество , глава 2; о гонке за инсулином см .: Hall, Invisible Frontiers ; см. также: Текрей (ред.), Частная наука
  93. ^ Сапп, Бытие , главы 18 и 19
  94. ^ Агар, Наука в двадцатом веке и в последующий период , стр. 456
  95. ^ Morange, История молекулярной биологии , глава 20; см. также: Rabinow, Making PCR
  96. ^ Гулд, Структура эволюционной теории , глава 10
  97. ^ Дэвис, Взлом генома , Введение; см. также: Сулстон, Общая нить

Источники [ править ]

  • Агар, Джон. Наука в двадцатом веке и за его пределами . Polity Press: Кембридж, 2012. ISBN 978-0-7456-3469-2 
  • Аллен, Гарланд Э. Томас Хант Морган: Человек и его наука . Издательство Принстонского университета: Принстон, 1978. ISBN 0-691-08200-6 
  • Аллен, Гарланд Э. Науки о жизни в двадцатом веке . Издательство Кембриджского университета, 1975.
  • Анна, Джулия Классическая греческая философия . В Бордмане, Джон; Гриффин, Джаспер; Мюррей, Освин (ред.) Оксфордская история классического мира . Oxford University Press: Нью-Йорк, 1986. ISBN 0-19-872112-9 
  • Барнс, Джонатан Эллинистическая философия и наука . В Бордмане, Джон; Гриффин, Джаспер; Мюррей, Освин (ред.) Оксфордская история классического мира . Oxford University Press: Нью-Йорк, 1986. ISBN 0-19-872112-9 
  • Боулер, Питер Дж . Вокруг Земли: История наук об окружающей среде . WW Norton & Company: Нью-Йорк, 1992. ISBN 0-393-32080-4 
  • Боулер, Питер Дж . Затмение дарвинизма: антидарвиновские теории эволюции в десятилетия около 1900 года . Издательство Университета Джона Хопкинса: Балтимор, 1983. ISBN 0-8018-2932-1 
  • Боулер, Питер Дж. Эволюция: история идеи . Калифорнийский университет Press, 2003. ISBN 0-520-23693-9 . 
  • Браун, Джанет . Светский ковчег: исследования по истории биогеографии . Издательство Йельского университета : Нью-Хейвен, 1983. ISBN 0-300-02460-6 
  • Бад, Роберт. Использование жизни: история биотехнологии . Издательство Кембриджского университета: Лондон, 1993. ISBN 0-521-38240-8 
  • Колдуэлл, Джон. «Метаболизм лекарств и фармакогенетика: британский вклад в области международного значения». Британский журнал фармакологии , Vol. 147, выпуск S1 (январь 2006 г.), стр. S89 – S99.
  • Коулман, Уильям Биология в девятнадцатом веке: проблемы формы, функции и трансформации . Издательство Кембриджского университета: Нью-Йорк, 1977 г. ISBN 0-521-29293-X 
  • Крегер, Анджела Н.Х. Жизнь вируса: вирус табачной мозаики как экспериментальная модель, 1930–1965 . Издательство Чикагского университета: Чикаго, 2002. ISBN 0-226-12025-2 
  • Creager, Angela NH "Строительная биология через Атлантику", обзор эссе в Journal of the History of Biology , Vol. 36, № 3 (сентябрь 2003 г.), стр. 579–589.
  • де Чадаревян, Сорайя. Дизайн для жизни: молекулярная биология после Второй мировой войны . Издательство Кембриджского университета: Кембридж, 2002. ISBN 0-521-57078-6 
  • Дитрих, Майкл Р. «Парадокс и убеждение: обсуждение места молекулярной эволюции в эволюционной биологии», в Journal of the History of Biology , Vol. 31 (1998), стр. 85–111.
  • Дэвис, Кевин. Взломать геном: в гонке за разблокировку ДНК человека . Свободная пресса: Нью-Йорк, 2001. ISBN 0-7432-0479-4 
  • Фрутон, Джозеф С. Белки, ферменты, гены: взаимодействие химии и биологии . Издательство Йельского университета: Нью-Хейвен, 1999. ISBN 0-300-07608-8 
  • Готвейс, Герберт. Управляющие молекулы: дискурсивная политика генной инженерии в Европе и США . MIT Press: Кембридж, Массачусетс, 1998. ISBN 0-262-07189-4 
  • Гулд, Стивен Джей . Структура эволюционной теории . Belknap Press издательства Гарвардского университета: Кембридж, 2002. ISBN 0-674-00613-5 
  • Хаген, Джоэл Б. Запутанный банк: истоки экосистемной экологии . Rutgers University Press: Нью-Брансуик, 1992. ISBN 0-8135-1824-5 
  • Холл, Стивен С. Невидимые границы: гонка за синтез человеческого гена . Atlantic Monthly Press: Нью-Йорк, 1987. ISBN 0-87113-147-1 
  • Холмс, Фредерик Лоуренс. Мезельсон, Шталь и репликация ДНК: история «самого красивого эксперимента в биологии» . Издательство Йельского университета: Нью-Хейвен, 2001. ISBN 0-300-08540-0 
  • Юнкер, Томас. Geschichte der Biologie . CH Beck: München, 2004.
  • Кей, Лили Э. Молекулярное видение жизни: Калифорнийский технологический институт, Фонд Рокфеллера и подъем новой биологии . Oxford University Press: Нью-Йорк, 1993. ISBN 0-19-511143-5 
  • Колер, Роберт Э. Повелители мух: генетика дрозофилы и экспериментальная жизнь . Издательство Чикагского университета: Чикаго, 1994. ISBN 0-226-45063-5 
  • Колер, Роберт Э. Пейзажи и лаборатории: изучение границы лабораторного поля в биологии . Издательство Чикагского университета: Чикаго, 2002. ISBN 0-226-45009-0 
  • Крымский, Шелдон. Биотехника и общество: рост промышленной генетики . Издатели Praeger: Нью-Йорк, 1991. ISBN 0-275-93860-3 
  • Ларсон, Эдвард Дж. Эволюция: замечательная история научной теории . Современная библиотека: Нью-Йорк, 2004. ISBN 0-679-64288-9 
  • Леннокс, Джеймс (15 февраля 2006 г.). «Биология Аристотеля» . Стэнфордская энциклопедия философии . Проверено 28 октября 2006 года .
  • Лавджой, Артур О. Великая цепь бытия: исследование истории идеи . Издательство Гарвардского университета, 1936. Перепечатано Harper & Row, ISBN 0-674-36150-4 , 2005 г. в мягкой обложке: ISBN 0-674-36153-9 .  
  • Магнер, Лоис Н. История наук о жизни , третье издание. Марсель Деккер, Inc.: Нью-Йорк, 2002. ISBN 0-8247-0824-5 
  • Мейсон, Стивен Ф. История наук . Книги Кольера: Нью-Йорк, 1956.
  • Майр, Эрнст . Рост биологической мысли: разнообразие, эволюция и наследование . Издательство Belknap Press Гарвардского университета: Кембридж, Массачусетс, 1982. ISBN 0-674-36445-7 
  • Майр, Эрнст и Уильям Б. Провайн , ред. Эволюционный синтез: перспективы объединения биологии . Издательство Гарвардского университета: Кембридж, 1998. ISBN 0-674-27226-9 
  • Моранж, Мишель. История молекулярной биологии , переведенная Мэтью Коббом. Издательство Гарвардского университета: Кембридж, 1998. ISBN 0-674-39855-6 
  • Рабинбах, Ансон. Человеческий мотор: энергия, усталость и истоки современности . Калифорнийский университет Press, 1992. ISBN 0-520-07827-6 
  • Рабинов, Пол . Изготовление ПЦР: история биотехнологии . Издательство Чикагского университета: Чикаго, 1996. ISBN 0-226-70146-8 
  • Рудвик, Мартин Дж. С. Значение окаменелостей . Издательство Чикагского университета: Чикаго, 1972 г. ISBN 0-226-73103-0 
  • Раби, Питер. Яркий рай: викторианские научные путешественники . Princeton University Press: Princeton, 1997. ISBN 0-691-04843-6 
  • Ротман, Шейла М. и Дэвид Дж. Ротман. Стремление к совершенству: обещание и опасность улучшения медицины . Винтажные книги: Нью-Йорк, 2003. ISBN 0-679-75835-6 
  • Сапп, янв . Бытие: эволюция биологии . Oxford University Press: Нью-Йорк, 2003. ISBN 0-19-515618-8 
  • Секорд, Джеймс А. Викторианская сенсация: необычайная публикация, получение и тайное авторство пережитков естественной истории творения. Издательство Чикагского университета: Чикаго, 2000. ISBN 0-226-74410-8 
  • Серафини, Энтони Эпическая история биологии , издательство Perseus Publishing, 1993.
  • Салстон, Джон . Общая тема: история науки, политики, этики и генома человека . National Academy Press, 2002. ISBN 0-309-08409-1. 
  • Смоковитис, Василики Бетти. Объединяющая биология: эволюционный синтез и эволюционная биология . Princeton University Press: Princeton, 1996. ISBN 0-691-03343-9. 
  • Саммерс, Уильям К. Феликс д'Эрелль и происхождение молекулярной биологии , издательство Йельского университета: Нью-Хейвен, 1999. ISBN 0-300-07127-2 
  • Стертевант, А. Х. История генетики . Пресса лаборатории Колд-Спринг-Харбор: Колд-Спринг-Харбор, 2001. ISBN 0-87969-607-9 
  • Текрей, Арнольд, изд. Частная наука: биотехнология и развитие молекулярных наук . Издательство Пенсильванского университета: Филадельфия, 1998. ISBN 0-8122-3428-6 
  • Уилсон, Эдвард О. Натуралист . Island Press, 1994.
  • Циммер, Карл . Эволюция: торжество идеи . HarperCollins: Нью-Йорк, 2001. ISBN 0-06-113840-1 

Внешние ссылки [ править ]

Ресурсы библиотеки по
истории биологии
  • Интернет-книги
  • Ресурсы в вашей библиотеке
  • Ресурсы в других библиотеках
  • Международное общество истории, философии и социальных исследований биологии - профессиональная история организации биологии
  • История биологии - статья Historyworld
  • История биологии на Bioexplorer.Net - сборник ссылок по истории биологии
  • Биология - исторически ориентированная статья на Citizendium
  • Miall, LC (1911) История биологии. Watts & Co. Лондон
  • Эрнест Ингерсолл (1920). «Биология»  . Энциклопедия Американа .