Я познаю мир. Биология

Харс Александр Александрович

image l:href="#"

Изменчивость и наследственность – свойство всех живых организмов

Букет профессий

Жизнь настолько многообразна, что один человек, один ученый не может заниматься изучением всех ее сторон. Представители других наук в период их зарождения занимались ограниченным кругом вопросов. Например, астрономы изучали движение всех видимых простым глазом светил. Их на нашем небе не так уж много. Алхимики, хотя и делали интересные открытия в различных областях химии,

но их исследования были направлены на поиски философского камня, иными словами, на превращение разных веществ б золото и на создание эликсира жизни, который должен был обеспечить им вечную молодость и бессмертие. Другое дело биология – здесь заниматься сразу всем просто невозможно.

Традиционно считается, что биология делится на зоологию и ботанику. Хотя такие науки действительно существуют, но сегодня они далеко не охватывают все разделы биологии. Лет 200–300 назад биология стала дробиться на отдельные дисциплины. Из зоологии выделились: орнитология – наука, изучающая птиц, ихтиология – наука о рыбах, герпетология – наука о пресмыкающихся, энтомология, изучающая насекомых. Это дробление зоологии продолжается и до наших дней. Сегодня редкий ученый занимается изучением целого класса животных. Чаще его интересы ограничиваются изучением какого–то отряда, семейства или даже еще более мелкой группы животных. Сходные процессы происходят и с ботаниками.

Создание и усовершенствование микроскопа позволило открыть невидимые невооруженным глазом микроскопические организмы и дало толчок к появлению новых наук: микробиологии, изучающей бактерий, и протозоологии, изучающей простейших.

Перечисленные выше науки занимаются изучением определенной группы организмов. Дальнейшее дробление биологии происходило не по линии, разделяющей разные группы, а в зависимости от того, что именно у этих организмов изучается. Так появилась анатомия – наука о строении животных и растений, и физиология – наука о функциях органов тела живых организмов. Позже из анатомии выделились гистология – наука, изучающая ткани организма, и цитология – наука о его клетках, изучающая как их строение, так и функции. Происходит не только деление, но и слияние наук. В современной биологии много «гибридных» отраслей: биофизика, биохимия, молекулярная биология...

Ряд биологических наук изучает развитие организмов: эмбриология – зародышевое развитие; эволюционное учение – причины и механизмы эволюционного развития жизни.

Целый ряд биологических наук посвящен человеку. В первую очередь это медицина, наука о человеческих болезнях, и ее раздел – гигиена, наука о предотвращении болезней.

Биологи занимаются и изучением поведения живых организмов. Эта наука называется этологией. А экология изучает взаимодействие живых организмов между собой и с окружающей средой. И, наконец, нужно упомянуть еще одну из важных биологических наук, науку о закономерностях наследственности и изменчивости признаков живых организмов – генетику.

Не забудьте, что перечисленные здесь науки, при всей их важности, являются лишь малой частью огромного «веера» биологических наук. Кое–что о достижениях этих наук вы узнаете из этой книги.

Рождение наук непредсказуемо

Чаще

всего естественный процесс накопления знаний в конце концов приводит к развитию новой науки, но нередко сама жизнь толкает ученых на ее создание. Приведу лишь один пример рождения такой науки. Толчок к ее возникновению дала Вторая мировая война.

Крупнейший корабль британского флота линкор «Роял–Ок» был потоплен немецкой субмариной не где–нибудь, а в собственном «доме», в святая святых британского флота – в главной военно–морской базе Скапафлоу.

База эта находится на Оркнейских островах у северного побережья Шотландии. Осуществить дерзкую операцию помогли немецкие акустики. Осторожно подобравшись ко входу в гавань, лодка дождалась английского транспортного судна, возвращающегося на базу. Внимательно вслушиваясь в шум его машин и повторяя все маневры транспорта, подводная лодка пробралась в гавань и, выпустив торпеды, ушла в море, воспользовавшись растерянностью англичан.

После этой трагедии командование частей береговой охраны англо–американских союзников постоянно находилось в нервном напряжении, уверенное, что с наступлением темноты на них в любую минуту могут напасть вражеские подводные лодки и миноносцы.

image l:href="#"

Самые «разговорчивые» рыбы: морской конёк; 2 – горбыль, или сциена 3 – тригла, или морской петух

До начала Второй мировой войны биологи считали подводный мир миром безмолвия. Они были уверены, что подводные обитатели лишены органов слуха, а потому и сами не издают никаких звуков. Правда, позже они заметили, что обитатели «мира безмолвия» – очень шумные существа. Однако военные гидроакустики знали о них до обидного мало. В те годы обнаружить подводную лодку можно было, только прислушиваясь к шумам подводного мира. Поэтому разобраться в биологических шумах моря оказалось важнее, чем думали до войны. Это отчетливо ощутило командование англо–американского флота.

Происхождение многих шумов, возникавших в наушниках гидрофонов, было трудно определить. Нередко звуки, производимые стаей рыб, принимали за шум судовых двигателей. Сколько раз расшумевшиеся косяки рыб давали повод для объявления боевой тревоги. Ложные тревоги чаще всего случались в сумерках. В это время многие рыбы поднимаются из глубин и крупными стаями подходят к берегам. Нередко большая стая рыб производит такую какофонию звуков, что способна заглушить даже шумы судов. Акустики считали, что в море вражеские суда. Наибольшую известность получил переполох в Чесапикском заливе на восточном побережье США весной 1942 года. Американские гидроакустики услышали сильный подводный шум.

Только работа двигателей множества подводных лодок могла вызвать такую акустическую бурю! Немедленно была дана команда всем подразделениям приготовиться к бою с немецким десантом. Но ни одной подводной лодки так и не появилось.

Чтобы покончить с ложными тревогами, пришлось призвать на флот биологов. Их исследования, проводившиеся в годы войны, заложили хорошую основу новой науки – биоакустики.

От хаоса к порядку

image l:href="#"