Три революції у біології .Матеріал для учнів 10-11 класів.

                  ТРИ РЕВОЛЮЦІЇ У БІОЛОГІЇ

Культивування Ціанобактерій у сучасній біологічній лабораторії. Джерело: http://www.besg.group.shef.ac.uk

Андрій М. ЗАМОРОКА

Перед приходом міленіуму, вчені, політики і звичайні громадяни підбивали підсумки століття і тисячоліття що минали. ХХ вік поправу було визнано століттям фізики і вчених, які здійснили найвидатніші відкриття у цій науці. Однак, на запитання: “Чим наука ознаменується наступного століття?” Вчені одноголосно відповіли: “Проривом у біології”. ХХІ століття, ще до його приходу охрестили віком біології.

Що ж собою являє наука, від якої очікують прориву? Сучасна біологія дуже різниться від тієї, яку вивчають у школі – це не тичинки і маточки, а молекули і ґени. Вона є високотехнологічною, трудоємкою і ресурсозатратною наукою, однак, із великою віддачею. Сьогодні, на зміну окремим вченим, прийшли наукові колективи, які й наближають отой, очікуваний усіма, прорив.

Сучасна біологія є високотехнологічною, трудоємкою і ресурсозатратною наукою. Джерело: http://www.clav.be

Мені нагадалися рядки із фантастичного роману “Парк юрського періоду”, написаного Майклом Крайтоном у 1990 році. У вступі – “Справа компанії “Інджен” – цілком серйозно розмірковується над тим, що ґенна інженерія уже до кінця ХХ століття змінить наш світ: нашу їжу, наш відпочинок, наші розваги і навіть нас самих… Автор так натхненно, романтично і з пафосом написав ці рядки, що аж ніяк не сподівався на цілу армію фанатичних і добре профінансованих різними компаніями “зелених” активістів, які боротимуться проти ґенномодифікованих організмів та їжі виготовленої з них… Він і не міг знати, що буквально, через кілька років, усі досягнення тогочасної біології розглядатимуться уже не через призму її можливостей та раціонального застосування результатів, а з позиції моральних міркувань. Суспільство налякали сама можливість нової біології підпорядкувати собі ту сферу, яка завжди вважалася прерогативою Бога – творення нового життя “з нічого”… Науку обмежили рамками закону: заборонивши клонування, вирощування стовбурових клітин, вирощування ґенетичномодифікованих організмів і ще багато чого іншого. Світ став перед дилемою або сучасна біологія здолає невиліковні хвороби, старіння і навіть смерть, або суспільство збереже традиційність свого мислення і способу життя… Допоки світ розмірковує, біологія працює.

Це не перша і не остання з біологічних дилем, які поставали і постануть перед суспільством. Наука динамічна – вона змінюється під впливом відкриттів, а зміни спричинюються до нових і нових відкриттів… У ретроспективі, становленню сучасної біології передували принципові, можна сказати революційні зміни. Зважуючи досягнення біологічної науки за минулі століття, мені видаються найвизначнішими три події, які докорінно змінили її. Ці події були настільки революційні, що науковій спільноті доводилось переосмислювати усе, що було зроблено до того, а людському суспільству – змінювати загальноцивілізаційну парадигму.

Карл Лінней здійснив таксономічну революцію у біології. Джерело: http://www.csus.edu

Перша революція у біології відбулась далекого 1758 року разом із виходом у світ 10-го видання “Системи природи” (“Systema naturae”), автором якої став Карл Лінней. Усе, що було відкрито натуралістами до цього, тепер підлягало обов’язковій систематизації і присвоєнню наукової назви. Принципи біноміальної номенклатури, запропонованої Ліннеєм, застосовуються біологами ось уже понад 250 років. Революція Карла Ліннея спричинила розвиток систематичного методу в біології, коли будь-який таксон повинен мати своє чітко визначене місце в ієрархічній системі, об’єднуючи ознаки спільні для усіх підпорядкованих йому рангів. Цей принцип невдовзі розповсюдився на всі науки, ознаменувавши у них системний підхід до вивчення будь-якого матеріалу. Запропоновані Карлом Ліннеєм революційні зміни не торкнулися середньовічного суспільства, проте, змінили науку.

Чарльз Дарвін здійснив еволюційну революцію у біології. Джерело: http://www.dinosaur-world.com

Друга революція у біології відбулась 1859 року – через століття після першої. Подія, що трапилась у той час змінила як саму науку, так і суспільство назавжди. 24 листопада 1859 року вийшла у світ книга Чарльза Дарвіна “Про походження видів” (“On the Origin of Species”), в якій він виклав положення теорії еволюції. Книга виявилась настільки своєчасною та революційною, що перший тираж – 1250 примірників – розкупили у перший же день! Дарвін відкинув креаціоністські постулати натуралістики ХІХ століття, довівши змінність живої природи і всього довколишнього світу. Він звів еволюцію до трьох основних принципів: мінливості, спадковості і природного добору: 1. усі особини одного виду відрізняються одна від іншої; 2. ознаки батьків успадковуються нащадками; 3. у боротьбі за існування виживають найбільш пристосовані. В сумі, популяція змінюється, пристосовуючись до чинників середовища, а з часом ці зміни накопичуються у формі нових видів. За півтора століття, які пройшли з дня публікації теорія еволюції Дарвіна всесторонньо доведена. Науковий метод – опиратися лише на доведені факти, – услід за Дарвіном, розповсюдився на усі науки, аналогічно як і теорія еволюції.

Роберт Голі, Гар Хорані та Маршал Ніренберґ здійснили молекулярну революцію у біології. Джерело: http://www.uk.wikipedia.org

Третя революція, яка започаткувала сучасну біологію, трапилась через століття після другої – у 1968 році. Її ознаменувала Нобелівська премія з медицини і фізіології присуджена трьом вченим: Роберту Голі, Гару Хорані та Маршалу Ніренберґу за розшифрування ґенетичного коду та його ролі у синтезі білків. Троє науковців, які працювали незалежно один від іншого, відкрили фундаментальні постулати реалізації спадкової інформації у живих організмів. Вони довели, що: 1. кожна амінокислота, у білку, кодується трьома нуклеотидами (один триплет), у РНК; 2. один триплет кодує лише одну амінокислоту; 3. ґенетичний код є універсальним для всіх земних живих організмів. Розшифрування ґенетичного коду поклало початок сучасній біології й відкрило, практично, безмежні можливості перед людством. Залишилось одне – розумно ними скористатсь…