§3. Что изучает биология

Определения и обозначения

Биология — наука о живой природе. Она изучает живые существа, их строение, жизнедеятельность и разнообразие, а также явления, связанные с их жизнью. Это понятие помогает отличать предмет биологии от наук, которые изучают неживую природу.

Организм — отдельное живое существо. Организмом может быть растение, животное, гриб или бактерия, хотя они совсем не похожи друг на друга внешне. Это слово удобно использовать, когда говорят о любом живом существе, не называя его конкретную группу.

Ботаника — раздел биологии, изучающий растения. Ботаники исследуют, например, деревья, травы и водоросли, а также то, как они живут и развиваются. Название раздела помогает понять, к кому обратиться с вопросом о растениях.

Зоология — раздел биологии, изучающий животных. К животным относятся, например, насекомые, рыбы, птицы и млекопитающие. Знание названия раздела позволяет не путать изучение животных с изучением растений.

Как это устроено

Живая природа состоит из множества разных организмов: от крошечных бактерий до крупных животных и деревьев. Биология изучает и отдельные организмы, и то, как устроено их тело, как они живут и чем отличаются друг от друга. Эти сведения нужны, потому что без сравнения нельзя понять, насколько разнообразна жизнь и какие особенности помогают организмам существовать.

Живые существа питаются и дышат, растут, развиваются и размножаются. Питание даёт организму вещества и энергию, а дыхание помогает использовать энергию для жизненных процессов. Рост означает увеличение размеров, развитие — появление новых особенностей и изменений в течение жизни, а размножение позволяет появляться новым организмам. Живое распознают не по одному признаку, а по их совокупности.

Организмы не существуют отдельно от всего вокруг: им нужны подходящие условия, например вода, воздух, пища и место для жизни. Одни организмы могут служить пищей другим, а растения, животные, грибы и бактерии влияют на условия жизни друг друга. Поэтому биологи изучают не только сами организмы, но и их взаимодействия со средой: без этого нельзя понять, почему они живут именно там и как изменения вокруг них отражаются на их жизни.

Живая природа слишком разнообразна, чтобы один человек изучал все её стороны одинаково подробно. Поэтому биология объединяет разделы, каждый из которых сосредоточен на определённой группе организмов или вопросах их жизни. Ботаника и зоология изучают растения и животных, а другие разделы помогают исследовать грибы и микроорганизмы. Такое разделение упрощает работу, но не означает, что группы организмов не связаны между собой.

Знания о живой природе помогают человеку принимать решения в повседневной жизни. Понимая, как устроены организмы и что им нужно, люди могут бережнее относиться к растениям и животным и сохранять места их обитания. Биология также даёт сведения, полезные для заботы о здоровье, и помогает использовать организмы, например выращивать растения и получать продукты. Значит, изучение биологии важно и для понимания природы, и для жизни человека.

Разделы биологии и объекты их изучения

Пользуйся таблицей так: сначала определи, какой организм нужно изучить, а затем найди подходящую группу в первом столбце. Во втором столбце указано, чем занимается раздел, а примеры в третьем помогают соотнести название науки с конкретными объектами. Если в природе встречаются разные группы организмов, может понадобиться несколько разделов биологии.

Разбор задач

Берёза, камень и гриб

Условие. Определите, к живой или неживой природе относится берёза, камень и гриб. Сначала нужно выяснить, какие объекты являются организмами, а какие — неживыми телами. Для этого полезно вспомнить не один отдельный признак, а характерные особенности живого.

1. Берёза — растение, то есть организм: она питается, дышит, растёт и развивается.
2. Гриб тоже является организмом, хотя он не относится ни к растениям, ни к животным.
3. Камень — неживое природное тело: он не питается, не дышит и не размножается.

Ответ. Берёза и гриб относятся к живой природе, а камень — к неживой. Решение показывает, почему нельзя считать организмом только растение или животное: грибы тоже живые.

Прорастание семян фасоли

Условие. Ученик наблюдает, как прорастают семена фасоли. Нужно определить, к какой науке относится исследование и какие изменения можно заметить. Для ответа сначала определим, к какой группе организмов относится фасоль.

1. Фасоль — растение, поэтому изучение её семян относится к ботанике.
2. Во время наблюдения можно отмечать, как семя набухает, появляется корешок и начинает расти побег.
3. Сравнивая изменения в разные дни, ученик проследит рост и развитие молодого растения.

Ответ. Это исследование относится к ботанике. Наблюдать можно последовательные изменения семени и ростка, то есть прорастание и развитие растения.

Растения, животные и грибы в лесу

Условие. Нужно изучить лесную экосистему: определить растения, животных и грибы, а затем описать их взаимосвязи. Экосистема — это живые организмы вместе с местом, где они обитают, и связями между ними. Одного раздела биологии здесь недостаточно, потому что в задаче названы разные группы организмов.

1. Растения леса изучает ботаника, поэтому её знания помогут определить деревья и травы.
2. Для изучения животных потребуется зоология, а для грибов — микология.
3. Затем нужно описать связи между найденными организмами и их средой, например кто чем питается и где обитает.

Ответ. Понадобятся ботаника, зоология и микология. Они помогают разобраться с разными группами, а совместное рассмотрение результатов позволяет описать взаимосвязи в лесу.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что биология изучает только растения и животных. Так думают, потому что эти организмы легко увидеть вокруг себя, но предмет биологии шире: он включает также грибы, бактерии и другие стороны живой природы. Проверь себя: если объект живой, выясни, к какой группе он относится, и не исключай его из области биологии только потому, что он не растение и не животное.

Нельзя относить к живым организмам всё, что движется. Такое решение кажется убедительным, потому что движение часто заметно у животных, но двигаться могут и неживые тела, например камень, который катится с горы. Проверь, есть ли у объекта другие признаки жизни: питание, дыхание, рост, развитие и размножение.

Ботанику и зоологию иногда путают, потому что обе науки входят в биологию и изучают живые организмы. Но ботаника занимается растениями, а зоология — животными. Чтобы проверить ответ, сначала определи, к какой группе относится объект, а затем выбери соответствующий раздел.

Неверно считать рост единственным признаком жизни. Такое упрощение возникает потому, что рост легко заметить, однако неживые тела тоже могут увеличиваться, например кристалл. Проверяй организм по совокупности признаков: он питается и дышит, растёт, развивается и размножается; одного роста недостаточно.

Связь с другими темами

Перед изучением биологии нужно уметь различать живую и неживую природу и приводить примеры природных объектов. Это помогает сразу понять, какие объекты относятся к живым организмам, а какие не являются живыми.

Признаки живого пригодятся при изучении растений, животных, грибов и бактерий. На их основе можно сравнивать организмы и объяснять, почему к живой природе относятся разные, даже очень непохожие существа.

Представление о разделах биологии помогает понять, как исследуют организм и его среду обитания. Оно также показывает, почему для изучения взаимосвязей в природе могут понадобиться знания сразу нескольких наук.

Что запомнить

• Биология — наука о живой природе.
• Живые существа называют организмами.
• Живые организмы питаются и дышат.
• Организмы растут, развиваются и размножаются.
• Ботаника изучает растения.
• Зоология изучает животных.