Природа биологического познания.

Философия биологии исследует закономерности развития наук о живом, структуру биологического знания, особенности и специфику научного познания живых объектов и систем; средства и методы биологического  познания. Философия биологии - это система обобщающих суждений философского характера о предмете и методе биологии, месте биологии среди других естественных  наук и в системе научного знания в целом, ее познавательной и социальной роли в современном обществе.

Содержание и проблематика философии биологии существенно изменялись в ходе развития биологии, в процессе изменения ее предмета, трансформации направлений исследования. В начале своего становления как науки биология, еще не будучи теоретически оформленной, представляла собой часть философии. Это проявилось, прежде всего, в учении Аристотеля. Проблема познания живого представлена у него в философии, в гносеологии, т.е. в учении о формах и методах познания. Однако у него уже наметилось понимание биологии как особой, относительно самостоятельной области исследования природы. В своем трактате «О частях животных» он провел огромную работу по созданию научных основ классификации видов живых организмов.

В Новое время методологическое осознание путей и форм познания жизни значительно продвинулось вперед в поисках научного метода. Так,  Р. Декарт распространил  механистический метод на сферу живого, что привело к представлениям о живых существах как сложных машинах, подчиненных законам механики. В разработанной форме механистическая концепция познания живого получила воплощение в философии Б. Спинозы, который обосновал ее с рационалистически-математических позиций, исходящих из традиции Г. Галилея, Т. Гоббса, Декарта.

Г. В. Лейбниц попытался выйти за рамки механистического представления о живых организмах, исходя из представления о непрерывности развития и общей органичности природы, утверждая, что единство организма составляет такая организация частей в одном теле, которая участвует в общей жизни. Развивая идею о развертывании в развитии новых организмов предсуществующих задатков, он обосновал преформистскую концепцию в философском осмыслении живого.

И. Кант считал недостаточной ориентацию только на механические причины в исследовании живых организмов, ибо организм, по его мнению, есть образование активное, заключающее в себе одновременно и причину, и действие. В натурфилософии Ф.В.И. Шеллинга проблема познания живой природы выступает не как проблема эмпирического естествознания, а как одна из основных проблем натурфилософии. Природа предстает в форме всеобщего духовного организма, одухотворяемого единой мировой душой, проходящего различные этапы своего развития на разных ступенях развития природы. В объяснении жизни Шеллинг не признавал ни витализма, ни механицизма. Жизнь, в его трактовке - постоянное изменение, разрушение и восстановление тех процессов, которые ее образуют. Г.В.Ф. Гегель необходимость философского  осмысления природы связывал с разрешением внутреннего противоречия, присущего теоретическому отношению к природе. Суть его в том, что естествознание как форма теоретического отношения к природе стремится познать ее такой, какая она есть в действительности. Однако при этом оно превращает природу в нечто совершенно иное: мысля предметы, мы тем самым превращаем их в нечто всеобщее, вещи же в действительности единичны. Это теоретико-познавательное затруднение и должно разрешить философское исследование природы. Согласно Гегелю, философия природы не только выявляет всеобщее в природном мире, но и характеризует предметы природы под углом зрения их отношения к чувственности человека. Можно сказать, что  Гегель проводил мысль о том, что в философии природы объективное соотносится с субъективным. Это вполне соответствует постнеклассическоой картине мира.

Современная биология представляет собой совокупность наук о живой природе. В настоящее время основными направлениями биологических исследований считаются следующие:

1) Изучение закономерностей строения и жизнедеятельности животных, растений и микроорганизмов. Изучение экосистем, чем занимаются зоология, ботаника, физиология животных и человека, этология, физиология растений, биологическая химия, общая микробиология, экология и биоценология, гидробиология.

2) Изучение строения и жизнедеятельности клетки и тканей, наследственности и индивидуального развития организмов. Это изучают цитология, физиология клетки, биофизика, генетика, аналитическая и экспериментальная эмбриология, цитоэмбриология растений, индивидуальное развитие растений.

3) Изучение закономерностей исторического развития организмов. Исследования ведут эволюционная теория, эволюционная палеонтология, эволюционная морфология животных, эволюционная гистология, эволюционная биологическая химия, проблема возникновения жизни на Земле.

4) Новейшие направления биологических исследований, к которым относятся: молекулярная биология, молекулярная генетика, вирусология, проблемы биологического развития, изучение биосферы и вопросы воспроизводства и охраны животного и растительного мира, космическая биология, применение математических методов, принципов кибернетики и синергетики в биологии.

Можно сформулировать аксиомы биологии:

1.      Все живые организмы представляют собой единство фенотипа и генотипа – программы для его построения, передающейся из поколения в поколение (Д. Нейман, Н. Винер).

2.      «Наследственные молекулы» синтезируются матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения (Н.К. Кольцов (1872-1940)).

3.      В процессе передачи из поколения в поколение генетических программ в результате многих причин они изменяются случайно и не направленно, и лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными.

4.      Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипов многократно усиливаются и подвергаются отбору условиями внешней среды (Н.В.Тимофеев-Ресовский (1900-1981)).

В настоящее время биология существует одновременно в трех ипостасях: традиционная (натуралистическая) биология, физико-химическая биология, эволюционная биология. Эти научные направления различаются по содержанию объекта научных исследований, но объединены одной целью – познание живой природы. Поэтому основная задача биологической науки – это интеграция биологического знания под эгидой общей теории.

В биологии и в философии важным понятием является понятие жизни. Жизнь – это высшая из природных форм движения материи, характеризующаяся самообновлением, саморегуляцией и самовоспроизведением открытых систем разных уровней, вещественную основу которых составляют белки, нуклеиновые кислоты и фосфорорганические соединения.

Свойства живого: сложная упорядоченная структура, способность к изменению и усложнению, способность к самовоспроизведению на основе генетического кода, высокая приспособляемость к внешней среде, получение энергии из внешней среды и использование ее на поддержание собственной упорядоченности, активная реакция на внешнюю среду, способность сохранять  и передавать информацию, молекулярная хиральность (молекулярная диссиметрия).

Для развития биологии большое значение имели  концепции происхождения жизни. К основным концепциям  можно отнести:

1.                       Креационизм: жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время.

2.                       Теория стационарного состояния: жизнь существовала всегда.

3.                       Теория самопроизвольного зарождения: жизнь возникала неоднократно из неживого вещества.

4.                       Панспермия: жизнь занесена на нашу планету извне.

5.                       Теория биохимической эволюции: жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. Данная теория указывает на этапы биохимической эволюции. Они таковы:

     1) синтез низкомолекулярных  органических соединений из газов первичной атмосферы;

     2) полимеризация мономеров с образованием цепей белков и нуклеиновых кислот;

     3) образование фазово-обособленных систем органических веществ, отделенных от внешней среды мембранами;

     4) возникновение простейших клеток, обладающих свойствами живого, в том числе репродуктивным аппаратом, гарантирующим передачу дочерним клеткам всех химических и метаболических свойств родительских клеток.

Первые три этапа относят к периоду химической эволюции, с четвертого начинается биологическая эволюция. Представления о химической эволюции подтверждены рядом экспериментов. Начало этим работам было положено в 1953 г. С. Миллером и Г. Юри, которые при воздействии искрового заряда на газовую смесь из метана, аммиака и паров воды получили набор малых органических молекул, впервые показав возможность абиогенного синтеза органических соединений в системах, имитирующих предположительный состав первичной земной атмосферы.

Выделяются следующие структурные уровни организации живой материи.

1.            Молекулярный уровень. Он  представлен молекулами органических веществ – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, находящихся в клетках и получивших название биологических молекул. На этом уровне исследуется роль этих биологических соединений в росте и развитии организмов, хранении и передаче наследственной информации, обмене веществ и превращении энергии в живых клетках.

2.            Клеточный уровень. Он представлен клетками. Клетка – основная структурная и функциональная единица живых организмов, элементарная живая система. На этом уровне изучаются вопросы морфологической организации клетки, специализации клеток в ходе развития, функции клеточной мембраны, механизмы деления клеток.

3.            Организменный уровень может быть представлен как одноклеточными,  так и многоклеточными организмами. Организм – отдельное живое существо, относительно самостоятельно взаимодействующее со средой обитания. На этом уровне изучается организм как целое, со свойственными ему механизмами согласованного функционирования его органов в процессе жизнедеятельности, его адаптации и поведение в различных экологических условиях.

4.            Популяционно-видовой уровень представлен популяциями видов. Популяция-совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом и занимающих определенную территорию. Виды существуют в форме популяций. На этом уровне изучаются факторы, влияющие на динамику численности особей и возрастного состава популяций, проблемы сохранения исчезающих видов, действие факторов микроэволюции и т.д.

5.            Экосистемный уровень представлен системой популяций разных видов в их взаимосвязи между собой и окружающей средой. Экосистема – совокупность живых организмов и среды обитания, связанных между собой обменом веществ, энергии и информации. На этом уровне изучаются взаимоотношения организмов и среды, условия, определяющие продуктивность экосистем, их устойчивость, а также влияние на них деятельности человека.

6.            Биосферный уровень – это  высшая форма организации живой материи, объединяющая все экосистемы планеты. Биосфера – оболочка Земли, развивающаяся под воздействием живых организмов. В биосфере происходят глобальные биогеохимические циклы (круговороты веществ и потоки энергии). Изучение механизмов их протекания, а также влияния на них деятельности человека в настоящее время имеет первостепенное значение для предотвращения глобального экологического кризиса.