§16. Биология и практика

Определения и обозначения

Биология — наука о живой природе. Она изучает растения, животных, грибы, бактерии и другие организмы, их строение, жизнь и связь со средой. Эти знания помогают понимать, как живые существа растут, питаются и размножаются.

Сельское хозяйство — деятельность по выращиванию растений и разведению животных для получения продуктов и сырья. Человеку нужно знать потребности организмов, чтобы правильно ухаживать за полями и домашними животными. Поэтому биология помогает получать более хороший урожай и здоровое потомство.

Селекция — выведение человеком новых сортов растений и пород животных с нужными свойствами. Селекционеры выбирают организмы с полезными признаками и используют их для получения потомства. Так появляются растения, устойчивые к холоду, и животные, дающие больше продукции.

Биотехнология — использование живых организмов и их жизнедеятельности для получения полезных человеку продуктов. Например, деятельность микроорганизмов может применяться при изготовлении некоторых продуктов питания. Это понятие нужно отличать от селекции: биотехнология использует организмы или их процессы, а селекция выводит новые сорта и породы.

Как это устроено

Биологические знания помогают понять, в каких условиях растут растения и живут животные, потому что каждый организм имеет свои потребности. Растениям нужны свет, вода, подходящая температура и вещества из почвы. Если учитывать эти условия, человек может лучше организовать выращивание культур и содержание животных.

В сельском хозяйстве сведения о живых организмах используют при выборе места для посева, поливе, внесении удобрений и защите растений. Причина такого подхода проста: недостаток воды, света или питательных веществ замедляет рост, а болезни и вредители могут уничтожить урожай. Знания о поведении и размножении животных помогают правильно кормить их и получать здоровое потомство.

Наблюдения и знания о наследственности позволяют селекционерам получать сорта растений и породы животных с полезными признаками. Признак должен передаваться потомству, иначе результат не сохранится. Поэтому специалисты выбирают подходящие организмы, получают от них потомство и проверяют, какие свойства у него появились.

В медицине изучение организмов помогает распознавать причины болезней, потому что болезнь изменяет работу организма или вызывается другими живыми существами. Понимая эти изменения, специалисты могут искать способы предупреждения и лечения. Биологические исследования также позволяют создавать и проверять лекарства.

Биология применяется в пищевом производстве и охране природы. Живые организмы или продукты их жизнедеятельности используют для получения некоторых продуктов, а знания о природе помогают понять, как сохранить виды и места их обитания. Если не учитывать связи между организмами, хозяйственная деятельность может привести к загрязнению среды и уменьшению числа животных или растений.

Как биологические знания применяются на практике

Таблица показывает, в каких областях нужны биологические сведения и к какому результату они приводят. При чтении сначала найдите область применения, затем посмотрите, какие действия выполняют. Последний столбец помогает связать научные знания с пользой для человека и природы.

Разбор задач

Наблюдения на поле

Фермер заметил, что растения на разных участках поля растут неодинаково. Нужно выяснить, какие условия отличаются и как они влияют на рост культур. Нельзя сразу считать причиной только полив или только почву.

1. Сравнить освещённость участков: сколько времени растения получают свет и не затеняют ли их другие растения.
2. Проверить влажность почвы и узнать, одинаково ли участки поливались.
3. Изучить почву: её состав, рыхлость и наличие питательных веществ, а затем сопоставить данные с высотой и состоянием растений.

Ответ: фермеру нужно сравнить свет, влажность и состояние почвы на разных участках. После этого можно изменить полив, улучшить почву или убрать затенение. Такие наблюдения помогут выбрать причину различий и повысить урожай.

Сорт, устойчивый к холоду

Селекционер хочет получить сорт растений, который не погибает при низкой температуре. Для этого недостаточно выбрать самое крепкое растение один раз. Нужно проверить, передаётся ли устойчивость потомству.

1. Найти растения, которые уже переносят холод лучше других, и выбрать их для работы.
2. Получить от них потомство и вырастить его в похожих условиях, чтобы сравнение было честным.
3. Оставить для дальнейшей работы потомков с устойчивым наследуемым признаком и повторять отбор несколько поколений.

Ответ: биологические знания о наследственности помогут выбрать растения с нужным признаком и использовать их для получения потомства. После проверки потомков селекционер сможет постепенно вывести устойчивый сорт.

Уменьшение числа рыб

В водоёме рядом с городом стало меньше рыб. Причину нельзя определить только по внешнему виду воды, потому что вредные изменения могут быть незаметны. Нужно изучить и воду, и состояние всех связанных с водоёмом организмов.

1. Наблюдать за количеством и видами рыб, состоянием растений, наличием погибших животных и изменением цвета или запаха воды.
2. Проверить качество воды и выяснить, не появились ли рядом сточные воды, мусор или другие источники загрязнения.
3. Сравнить результаты наблюдений с данными по чистому участку и предложить прекратить загрязнение, очистить берег и установить постоянный контроль.

Ответ: биологические наблюдения помогут найти связь между состоянием водоёма и уменьшением числа рыб. Для защиты нужно устранить источник загрязнения, восстановить условия жизни организмов и продолжать проверять водоём.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что биология нужна только учёным. Так думают, потому что представляют науку только как работу в лаборатории. Проверьте себя: назовите, как биология используется в сельском хозяйстве, медицине и охране природы.

Ошибка: думать, что селекция — это просто выращивание растений. Выращивание само по себе не создаёт новый сорт, а селекция отбирает наследуемые признаки и получает новые сорта или породы. Проверьте себя вопросом: какое нужное свойство должно перейти к потомству?

Ошибка: смешивать биотехнологию и селекцию. Биотехнология использует организмы или их жизнедеятельность для получения продуктов, а селекция создаёт новые сорта и породы. Чтобы не ошибиться, определите цель работы: производство продукта или изменение наследуемых признаков.

Ошибка: считать, что применение биологии всегда полезно природе. Хозяйственная деятельность может загрязнять среду и разрушать места обитания, если её последствия не проверяют. Проверьте себя: подумайте, не уменьшится ли число видов и можно ли снизить вред.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать основные признаки живых организмов. Также полезно различать растения, животных и другие группы живой природы, потому что их потребности и способы жизни неодинаковы.

Тема связана с изучением растений и животных. Знания об их строении, потребностях и размножении объясняют, как правильно выращивать культуры и разводить домашних животных.

Практическое значение биологии связано с экологией, охраной природы, наследственностью и селекцией. Эти темы помогут глубже понять, как человек влияет на живую природу и как получать полезные признаки у организмов.

Что запомнить

• Биология изучает живую природу.
• Биологические знания применяются в разных областях жизни человека.
• В сельском хозяйстве изучают и используют особенности растений и животных.
• Селекция помогает получать сорта растений и породы животных с нужными признаками.
• Биология важна для медицины и пищевого производства.
• Знания о живой природе помогают охранять организмы и места их обитания.