Біологія - Енциклопедія Сучасної України
Beta-версія
Біологія

БІОЛО́ГІЯ (від біо… і …логія) – система наук про живі організми, їхню структурну організацію, функції життєдіяльності, всі прояви життя, зв’язки живих істот між собою і середовищем та їхній еволюційний розвиток. Сучасна Б. складається з кількох десятків наук, які відрізняються об’єктами й методологією досліджень і охоплюють життя в усіх його формах: від молекуляр. перетворень до явищ у надорганізмових структурах, зокрема біосфері. У системі біол. наук виділяють: науки про окремі царства живої природи – тварин, рослин, грибів, мікроорганізмів і вірусів – відповідно зоологія, ботаніка, мікологія, мікробіологія й вірусологія; з поглибленням знань про окремі організми формувалися самостійні науки про окремі групи організмів у межах царств живої природи: водоростей – альгологія, мохів – бріологія, найпростіших – протозоологія, кліщів – акарологія, комах – ентомологія, риб – іхтіологія, птахів – орнітологія, ссавців – теріологія та ін.; науки про структурну орг-цію організмів на рівнях клітин – цитологія, тканин – гістологія та цілісного організму (анатомія рослин, анатомія тварин і людини, морфологія рослин, морфологія тварин і людини); науки про хім. реакції, перетворення речовин та енергії, фіз.-хім. й фіз. процеси, що відбуваються під час життєдіяльності клітин і багатоклітин. організмів – відповідно біохімія, біоенергетика, фізико-хімічна біологія й біофізика. Оскільки різні типи організмів мають певні особливості біохім. процесів, то відокремилися як самост. науки: біохімія тварин, біохімія рослин, біохімія мікроорганізмів; наука про процеси, в яких беруть участь системи біол. макромолекул – нуклеїн. кислот і білків,– молекулярна біологія; наука про структурну орг-цію клітин. мембран – мембранологія; науки про механізми функцій життєдіяльності організмів людини, тварин, рослин – відповідно фізіологія людини, фізіологія тварин, фізіологія рослин; науки про механізми розвитку організмів – біологія розвитку, ембріологія; науки про механізми спадковості та мінливості (щодо рівнів структур. організації) – генетика, цитогенетика й молекулярна генетика; науки про істор. розвиток живого світу – теорія еволюції, філогенетика. Принципи класифікації видів становлять основу таких наук, як систематика тварин і систематика рослин. Поширення окремих видів тварин і рослин досліджують флористика і фауністика. Історію живого світу вивчає палеонтологія (палеозоологія, палеоботаніка, палеоекологія), походження людини та її поширення на Землі – антропологія.

У Б. відокремилися науки про дію на живі організми таких чинників, як світло – фотобіологія, іонізуючі випромінювання – радіобіологія, низькі від’ємні т-ри – кріобіологія, факторів косміч. польотів (біологія космічна). Розгляд біол. структур і процесів як прототипів можливих тех. і технол. рішень є предметом біоніки. Взаємовідносини організмів з довкіллям вивчає екологія. Сучасна екологія об’єднує такі науки, як біогеохімія, біоценологія, вчення про біосферу. Відрізняють також екологію водних і континент. систем. Процеси трансформації біосфери під впливом діяльності людини розглядає ноосферологія. Б. є теор. основою таких галузей люд. діяльності, як медицина, сільс. та водне госп-во, лісівництво, тому розвиток фундам. біол. знань супроводжується виникненням нових наук. Зокрема, рослинництво своїм методол. підґрунтям має такі науки, як селекція, ґрунтознавство, агрохімія, луківництво. Медицина також базується на системі наук: імунології, радіології, гематології, фізіології людини, патофізіології, онкології, медичній мікробіології й вірусології та ін. Виникнення низки приклад. наук біол. напряму пов’язане з вироб. потребами в різних галузях пром-сті, зокрема харч., фармацевт. та мікробіол. (звіроводство, рибництво, заповідна справа, акліматизація рослин, акліматизація тварин, виноробство, технічна мікробіологія та ін.).

Емпіричне біол. знання нагромаджувалося ще з доістор. часів, а перші спроби його систематизувати й узагальнити зробили давньогрец. природодослідники Аристотель і Теофраст. Проте як наука Б. почала формуватися від кін. 18 ст. Осн. віхами в її розвитку, які започаткували сучасну систему біол. наук, було винайдення мікроскопа, з допомогою якого виявили клітини (Р. Гук, А. Левенгук, 17 ст.), створення вчення про кров (В. Гарвей, 1628), формування поняття виду й роду (Дж. Рей, Ж. Турнефор, кін. 17 ст.), закладення основ систематики тварин і рослин (К. Лінней, серед. 18 ст.), відкриття фотосинтезу (Ж. Сенеб’є, 1782; Н. Соссюр, 1802), розвиток еволюц. вчення (Ж. Ламарк, Ж. Бюффон, Е. Жоффруа Сент-Ілер, Ж. Кюв’є, поч. 19 ст.), створення клітин. теорії (М. Шляйден і Т. Шванн, 1838–39), теорія мінерал. живлення рослин (Ю. Лібіґ, 1840), виявлення електрофізіол. явищ (Е. Дюбуа-Реймон, 1845), відкриття секретор. функцій тварин. організму (К. Бернар, 1847), учення Ч. Дарвіна про походження видів (1859), бактеріол. дослідження Л. Пастера (серед. 19 ст.), виявлення рефлексів гол. мозку (І. Сеченов, 1863), відкриття законів спадковості (Ґ. Мендель, 1865), відкриття явища фагоцитозу (І. Мечников, кін. 19 ст.), введення понять «ген», «генотип» і «фенотип» (В. Йоганнсен, 1863), формування хромосом. теорії спадковості (Т. Морґан, 1910), відкриття фітогормонів (М. Холодний, 1926), з’ясування хім. природи гена (М. Кольцов, 1927), створення вчення про екосистеми (А. Тенслі, 1935), з’ясування функціон. структури ДНК – подвійної спіралі її молекули (Дж. Вотсон, Ф. Крік, 1953), хім. синтез біологічно актив. гена (Г. Корана, 1976). За останні два десятиліття в Б. набули розвитку принципово нові напрями досліджень, пов’язані з розробленням методів генет. інженерії,– конструювання зміненого генет. апарату клітин, а відтак і нових форм мікроорганізмів, тварин і рослин шляхом уведення нових генів, які надають видові додатк. корисних ознак. Ці методи становлять основу нової галузі Б., що характеризується бурхливим розвитком – біотехнології. Біотехнол. підходи дали можливість створити принципово нові високопродуктивні та стійкі до негатив. впливів форми рослин і тварин, клонувати окремих тварин і рослини, позбавляти клітини спадк. захворювань, штучно синтезувати хромосоми людини. Оскільки техногенна діяльність людини остан. часом супроводжується такими негатив. явищами, як забруднення всіх шарів біосфери (ґрунтів, атмосфери й природ. вод) токсич. речовинами, зростання проникності атмосфери для ультрафіолет. променів, заг. потепління поверхні Землі, зубожіння видового складу тварин і рослин – особливо важл. значення набули дослідж. у галузі екології як теор. основи збереження природ. якості довкілля, біол. різноманіття й забезпечення гармоній. сталого розвитку людства на Землі.

В Україні розвиток низки біол. наук розпочався в серед. 19 ст. в ун-тах Києва, Харкова, Львова й Одеси. З біол. осередками навч. закладів, мед. т-в і т-в дослідників природи пов’язані імена анатома й фізіолога В. Беца, ботаніків О. Роговича, М. Цингера, І. Шмальгаузена, Л. Ценковського, А. Краснова, мікробіологів Д. Івановського, М. Гамалії, засновника науки про імунітет – І. Мечникова, фізіолога рослин Є. Вотчала. Біол. дослідж. проводять на відповід. каф. у Київ., Львів., Харків. та Одес. ун-тах, ін-тах біол. профілю НАНУ, а також числен. відомчих н.-д. установах. Світ. визнання отримали виконані в Україні розробки з еволюц. морфології О. Сєверцова. Визнані наук. школи М. Воскобойникова, Д. Третьякова, які опрацьовували проблеми порівнял. анатомії. Ще в 19 ст. електричні явища в гол. мозку досліджував В. Данилевський, а на поч. 20 ст. сформувався напрям електрофізіол. досліджень тварин. організму (В. Чаговець, В. Воробйов), що призвело до розвитку досліджень нерв. системи (Д. Воронцов) і дало можливість з’ясувати молекулярні механізми функціонування іон. каналів у нерв. клітинах (П. Костюк, В. Скок, О. Кришталь). Біофіз. дослідження функцій нерв. клітин поєднувалися з біохім. дослідженнями нерв. тканини, які знайшли світ. визнання (школа О. Палладіна). У галузі біохімії укр. ученим належить пріоритет у вивченні механізмів дихал. процесів (В. Бєліцер), участі вітамінів в обміні речовин (Р. Чаговець), а також біохім. процесів ін. тканин (Д. Фердман). Були розгорнуті й дослідження з біохімії с.-г. тварин (М. Гулий, С. Гжицький). Істот. вплив на розвиток Б. мали новатор. здобутки в галузі феногенетики та біоінформації (І. Шмальгаузен). Взірцевими були праці з дослідження флори, які не обмежувалися Україною, а охоплювали значну частину Палеарктики (Д. Зеров, А. Окснер, М. Котов, М. Клоков, О. Фомін). Для укр. ботаніки характерна увага до ботан. садів як осередків роботи з інтродукції й акліматизації рослин (В. Липський, М. Гришко, Є. Кондратюк, Т. Черевченко). В історію Б. увійшло відкриття подвійного запліднення у покритонасін. рослин (С. Навашин), що забезпечило пріоритетність ембріол. досліджень рослин (М. Кащенко, Я. Модилевський). У фізіології рослин створена фітогормон. теорія тропізмів Холодного–Вента, яка започаткувала дослідження регуляторів росту та розвитку рослин, пошук синтетич. регуляторів та інгібіторів росту (Ф. Калінін, В. Кухар). Зокрема у фізіології с.-г. рослин (Є. Вотчал) найбільш досліджені фізіол. процеси у цукр. буряку і пшениці, механізми фотосинтетич. процесів на різних рівнях орг-ції рослини (А. Оканенко, Л. Островська). Новаторством позначене опрацювання проблеми алелопат. взаємодій між рослинами (А. Гродзинський). Істотними є досягнення і в галузі вивчення тварин. світу: зоології безхребетних (В. Поспєлов, Є. Звірозомб-Зубовський, В. Долін, Л. Францевич, М. Щербак, І. Акимов), палеонтології й теріології (І. Підоплічко, В. Топачевський), іхтіології (В. Мовчан). У зв’язку з зоол. дослідженнями досягнуто значних успіхів у галузі захисту тварин від паразитів (О. Маркевич) і рослин від шкідників (В. Васильєв). Роботи з ботаніки, зоології пов’язані з опрацюванням методів захисту біол. різноманітності природи.

Всесвітнє визнання здобули праці укр. учених у галузі епідеміології (Д. Заболотний, О. Корчак-Чепурківський). У мікробіол. дослідженнях сформувалися різні наук. напрями, які охоплювали як систематику бактерій і мікроміцетів, так і проблеми мед., пром. й ґрунт. мікробіології (Б. Ісаченко, Є. Квасников, Л. Рубенчик, В. Смирнов). Широко відомі дослідження мікроміцетів (М. Підоплічко) і винайдення речовин антибіот. дії (В. Білай). Тривають й дослідження вірус. інфекцій тварин і рослин (С. Московець, А. Бойко).

В Україні діє один з найдавніших ін-тів, де проводять дослідж. з гідробіології моря – Біології південних морів інститут ім. О. Ковалевського НАНУ. Осн. напрямами діяльності Ін-ту є вивчення первин. продуктивності Світ. океану, радіохім. екології моря, відкриття гіпонейстону (В. Водяницький, В. Грезе, В. Заїка, Г. Полікарпов, Ю. Зайцев, Т. Петіпа), а також дослідж. гідробіол. процесів прісновод. акваторій та опрацювання способів очищення вод від техноген. забруднень (Я. Ролл, О. Топачевський, В. Романенко).

Здавна в Україні досліджують проблеми екології, засади якої сформулював В. Вернадський. Добре відомі дослідж. з екології лісів (Г. Висоцький, О. Бельгард, А. Травлєєв), біогеоценології (М. Голубець, Ю. Шеляг-Сосонко, П. Погребняк). У ґрунтознавстві надзвичайно важливим було створення теорії ґрунт. поглинального комплексу (К. Ґедройц) та опрацювання принципів класифікації ґрунтів (О. Соколовський).

Розвиток числен. напрямів у Б. тісно пов’яз. із потребами медицини та с. госп-ва. Школа патофізіологів, яку створив О. Богомолець, збагатила світ. науку новими знаннями про розвиток різних захворювань. Опрацьовано нові погляди щодо реактивності організму (Р. Кавецький), ендокринології (В. Комісаренко, М. Тронько), онкології (О. Смирнова-Замкова, В. Пінчук, З. Бутенко), імунології (С. Комісаренко). Світове визнання дістали дослідження в галузі вікової фізіології людини, геронтології (О. Нагорний, І. Буланкін, В. Нікітін, В. Фролькіс), а також у новому розділі Б. – кріобіології й кріомедицині (М. Пушкар, В. Грищенко). У радіобіол. дослідж. окреслилися напрями вивчення біол. дії швидких нейтронів, радіац. канцерогенезу, механізмів протипромен. захисту (О. Городецький, В. Барабой, Я. Серкіз), природ. радіоактивності й радіобіології рослин (Д. Гродзинський, І. Гудков). Після Чорнобил. катастрофи радіобіол. дослідження істотно посилилися, цьому сприяло створення Нац. центру з радіац. медицини. Проведено біол. дослідження в галузі с. госп-ва, що позначилося на розвиткові агрохімії (О. Душечкін, П. Власюк, П. Дмитренко), розробці заг. проблем рослинництва (М. Кулешов), фітопатології (Т. Страхов, В. Муравйов), а також генетики й селекції рослин (А. Сапєгін, В. Юр’єв, В. Зосимович, В. Ремесло, О. Созинов, В. Моргун) і тварин (М. Іванов). Досліджуються молекулярно-біол. явища (Г. Мацука, Г. Єльська). Доведено мутагенні властивості екзоген. ДНК (С. Гершензон). Значного прогресу досягнуто в клітин. інженерії: вперше у світі методом сомат. гібридизації отримано міжрод. гібрид рослини (Ю. Глеба). Наук. праці з Б. друкуються в журналах: «Доповіді Національної академії наук України», «Український ботанічний журнал», «Альгология», «Вестник зоологии», «Український біохімічний журнал», «Фізіологічний журнал», «Нейрофізіологія», «Мікробіологічний журнал», «Гидробиологический журнал», «Физиология и биохимия культурных растений», «Цитология и генетика», «Біополімери і клітина», «Проблемы криобиологии».

Літ.: Лункевич В. В. От Гераклита до Дарвина. Т. 1. Москва, 1943; Береговий П. М., Білокінь І. П., Лавитська З. Г. та ін. Словник-довідник з ботаніки. К., 1965; Вилли К., Детье В. Биология/ Пер. с англ. Москва, 1974; История биологии с древнейших времен до наших дней. Т. 1–2. Москва, 1983; 1985; Энгельгардт В. А. Познание явлений жизни. Москва, 1984; Кретович В. Л. Очерки по истории биохимии в СССР. Москва, 1984; Сойфер В. Власть и наука. История разгрома генетики в СССР. Tenafly, 1989; Гродзинский Д. М. Радиобиология растений. К., 1989; Історія Академії наук України. 1918–1993. К., 1994; Кучеренко М. С., Виноградова Р. П., Бабелюк Ю. Д. та ін. Біохімія. К., 1995; Костюк П. Г., Зима В. Л., Матура І. С., Мірошниченко М. С., Шуба М. Ф. Біофізика: Підруч. К., 2001.

Д. М. Гродзинський

Стаття оновлена: 2004