БИОЛОГИЯ – КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИН

К классическим биологическим дисциплинам относятся:

· Общая и системная биология

· Ботаника

· Зоология

· Микология

· Протистология

· Микробиология

· Вирусология

· Морфология (анатомия, гистология, цитология –в зависимости от структурного уровня)

· Физиология

· Биохимия и биофизика

· Этология

· Биология развития (эмбриология, геронтология)

· Палеонтология

· Антропология

· Генетика

· Экология

· Этология.

Осознание того, что живое представлено формами, объединенными в группы (таксоны), представители которых различаются по степени исторического родства, далоСИСТЕМАТИКУ. Последняя относит организм к определенному виду, роду, семейству, отряду, классу, типу, порядку. С появлением новых данных положение группы живых существ в системе органического мира пересматривается.

Закономерности исторического развития жизни в виде ее отдельных форм или их природных совокупностей изучаются в рамках ЭВОЛЮЦИОННОГО НАПРАВЛЕНИЯ (ЭВОЛЮЦИОННОЙ ТЕОРИИ или УЧЕНИЯ).

В масштабе реального времени жизнь организована в виде сменяющихся поколений организмов. Механизмы, обеспечивающие указанное явление, изучает РЕПРОДУКТИВНАЯ БИОЛОГИЯ.

Вторая половина ХХ века отмечена успехами в познании фундаментальных механизмов жизнедеятельности. Описан в деталях поток биологической информации в живых системах, в основных чертах изучены молекулярные механизмы энергетического обеспечения процессов жизнедеятельности. Исследования по названным направлениям – задача таких оформившихся во второй половине ХХ столетия биологических дисциплин, как МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ и МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА, БИОИНФОРМАТИКА, БИОЭНЕРГЕТИКА. Молодой дисциплиной является КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ, возникшая на рубеже третьей и последней четвертей минувшего века как следствие развития цитоморфологии, цитохимии и цитофизиологии первой половины – середины ХХ века.

Объединение молекулярно-генетического, клеточно-биологического, популяционно-клеточного и системного подходов породило современную ИММУНОЛОГИЮ, предметом изучения которой являются механизмы иммунологического надзора с функцией защиты целостности и биологической индивидуальности организма, включая реакцию на выход собственных клеток из-под общеорганизменных регуляторных влияний (онкотрансформация), проникновение в него инфекционных агентов ( бактерий, вирусов) и чужеродных белков (факты совместимости по группам крови АВО, резус и др.).

Разработки в области молекулярной биологии, генетики и клеточной биологии, ориентированные на решение практических проектов в интересах промышленности, медицины и сельского хозяйства, оформились в научно-практическое БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ – ГЕННУЮ, КЛЕТОЧНУЮ, ТКАНЕВУЮ ИНЖЕНЕРИЮ. Биотехнологическое направление, по крайней мере, в части генной инженерии базируется на принципах природного явления – горизонтальном (латеральном) переносе генов между представителями разных систематических групп. Это явление распространено в природе, особенно в мире прокариот. В здравоохранении используется ряд лекарственных средств генно-инженерной природы, например, инсулин.

Перспективы развития биотехнологического направления в обозримом будущем связывают с НАНОТЕХНОЛОГИЯМИ, в том числе медицинского назначения. Их основу составляют конструкции, не превосходящие по размерам десятки-сотни нанометров и, след., способные «работать» в качестве диагностических, терапевтических или «надзирающих» (нанороботы) агентов с отдельными клетками и внутриклеточно. НАНОПОДХОДиспользуется также при создании новых лекарственных средств.

На рубеже ХХ – ХХI веков произошли события, кульминационным моментом которых стал проект «ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА». В результате были в полном объеме прочитаны ДНК-тексты и открыт доступ к содержанию генетической информации. В итоге в новейшей биологии появилась дисциплина ГЕНОМИКА (нем. Genom – совокупность генов или, более точно, нуклеотидных последовательностей ДНК гаплоидного набора хромосом).

К носителям генетической информации в клетке, кроме нуклеиновых кислот, относятся белки или протеины. Простые белки являются первыми функционально значимыми продуктами активности многих генов; первооснову любой биологической функции составляют белки. Закономерности реализации генетической информации на уровне белков – предмет изучения «сверхновой» биологической дисциплины ПРОТЕОМИКИ (протеом – совокупность белков, образуемых клетками организмов определенного вида).

Количество структурных (смысловых) генов, кодирующих аминокислотные последовательности белков в геноме человека, меньше числа конкретных белков, обнаруживаемых в клетках. Это пробудило интерес к превращениям или процессингу РНК транскриптов, образующихся в результате считывания информации с ДНК. Результат – «сверхновая» биологическая дисциплина ТРАНСКРИПТОМИКА (транскриптом – набор информационных РНК, образуемых клетками организмов конкретного вида на основе соответствующего генома).

Необходимость представлять феномен реализации генетической информации в процессах жизнедеятельности не столько в биохимических терминах (ДНК, РНК, белки, метаболиты), но раскрывая вклад этой информации в структуру и функцию реальных биологических объектов(реснички, жгутики, механохимическая сократительная система мышцы) привела к зарождению в современной науке о жизни направления БИОЛОГИЯ СИСТЕМ, которое характеризуется интегративными и системными принципами.

Исследование внутриклеточного обмена веществ (матаболизма) как существенной составляющей потоков информации, энергии и веществ проводится в рамках «сверхновой» биологической дисциплины МЕТАБОЛОМИКИ или БИОХИМИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ. Метаболомика изучает химические взаимодействия, в том числе межбелковые в процессе обмена веществ или, что одно и то же, в процессе жизнедеятельности. При этом метаболом определяется как совокупность всех метаболитов, присутствующих в клетке или ткани в известных условиях.

Поток биологической информации в его структурно- временном оформлении невозможен вне клеточной организации, что дает основание ожидать нарождение в науке о жизни в ХХ1 в. еще одной дисциплины - ЦЕЛЛЮЛОМИКИ.В отличие от клеточной биологии, фиксирующей внимание на раскрытии существенных черт клеточной структуры и функций, а также закономерностей организации и динамики клеточных тканевых систем (клеточных популяций), задача цитомики видится в расшифровке механизмов генетического обеспечения и контроля клеточной дифференцировки и гистогенезов, а также генотипических и фенотипических основ разнообразия клеток одного морфофункционального типа в свете данных геномики, транскриптомики и протеомики.

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Выше названы ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ. Между тем существуют области исследования биологических объектов, порождаемые практическими задачами, и , таким образом, являющиеся ПРИКЛАДНЫМИ.Так, изучается структура паразитоценозов в интересах медицины или животноводства. Прикладной характер имеют БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА (АНТОПОБИОЛОГИЯ), МЕДИЦИНСКАЯ БИОЛОГИЯ, БИОМЕДИЦИНА. Прикладные исследования опираются на достижения фундаментальной биологии. Вместе с тем есть много указаний на относительность деления научных разработок на фундаментальные и прикладные.