科学世纪中的生物学和医学

从1665年英国物理学家RobertHooke发现细胞到1839年细胞理论的建立,经历了170多年。在此期间,科学家们对动植物的细胞及其内含物进行了广泛的研究,积累了大量的资料。在65438年至0759年的《创世纪》一书中,C·F·沃尔夫清楚地描述了构成动植物胚胎的“球”和“囊泡”,但并不了解它们的意义和起源。1805年,德国生物学家L·奥肯提出了类似的概念。1833年,英国植物学家罗伯特·布朗在植物细胞中发现了细胞核。后来有人在动物细胞里发现了核仁。

到了19的30年代,已经注意到植物界和动物界在结构上有一定的一致性,都是由细胞组成的,对单细胞生物的结构和生命也有相当的了解。在此背景下,德国植物学家施莱登于1838年提出了细胞学说的主要论点,次年王石提出“所有动物也是由细胞构成的”,补充了施莱登“所有植物都是由细胞构成的”的观点。这是细胞理论的基础。20年后,另一位德国科学家RudolfVirchow得出了另一个重要结论:所有细胞都必须来自现存的活细胞。至此,上述三位科学家的研究成果,加上其他许多科学家的发现,已经形成了一个比较完整的细胞理论。

细胞学说最早是由德国人MatthiasJakobSchleiden和动物学家王石于1838年至1839年提出的,直到1858年才得以完善。这是一种关于生物组成的理论。

意义:细胞理论论证了整个生物界在结构上的统一性,在进化上的同源性。细胞理论揭示了细胞的统一性。这一理论的建立促进了生物学的发展,为辩证唯物主义提供了重要的自然科学基础。革命导师恩格斯曾称赞细胞学说、能量守恒和转化定律、达尔文的自然选择学说是19世纪最重要的自然科学发现之一。

主要内容:

1.细胞是生物体,所有的动植物都是由细胞发育而来,由细胞和细胞产物组成(不能描述为“所有的生物都是由细胞和细胞产物组成的”),因为病毒不是由细胞组成的。1886年,在荷兰工作的德国人迈耶用水碾碎患有花叶病的烟草植株的叶子,将其汁液注入健康的烟草中。通过对叶片和土壤的分析,迈尔指出烟草花叶病是由细菌引起的。);2.所有细胞在结构和组成上基本相似;3.新的单元格是从现有单元格派生出来的;4.生物疾病是由于其细胞的功能障碍;5.细胞是生物体结构和功能的基本单位;6.生物体通过细胞的活动反映其功能;7.一个细胞是一个相对独立的单位,有自己的生命,在其他细胞组成的整个生命中发挥作用。

生物进化论,或简称进化论,是生物学中最基本的理论之一。

现代生物进化的思想在18世纪中期开始萌芽。18世纪中叶以前,人们受宗教神学或形而上学世界观的束缚,普遍认为物种是不变的。18世纪中叶以后,随着地质学、比较解剖学和胚胎学的发展,提出了生物物种进化的观点。然而,从进化思想的萌芽到达尔文进化论的建立,经历了100多年。

法国科学家布丰是进化论的先驱之一,发表过许多关于进化论的观点。在《自然史》中,他试图描述一部从恒星、太阳系到地球,再到地球上的生物和非生物时期的完整的自然发展史和现实的自然图景。布丰认为物种是可变的,生物变异的原因在于环境的变化。当环境发生变化时,生物会发生相应的变异,这些变异会遗传给后代。

法国科学家拉马克在研究动物和化石的基础上,认为今天的生物是由古代生物进化而来的,提出了“用进废退”和“获得性遗传”等理论。拉马克的进化论是法国进化思想发展的顶峰。然而,他的进化论在当时并没有被广泛接受,不仅因为他拿不出更多的事实来证明他的理论,还因为他遇到了一个强大的对手——巨。

1859 165438+10月,英国博物学家达尔文出版了《物种起源》,他在书中建立了划时代的进化论。在《物种起源》中,达尔文用大量丰富的材料系统地阐述了他的进化论思想。《物种起源》的出版引起了激烈的争论,尤其是进化论和宗教界的斗争。1860年6月28日,在教会和一些保守科学家的策划下,英国科学协会在牛津大学召开了为期三天的研讨会,名为讨论达尔文的理论,实则抨击进化论。这场争论以教会神创论的失败和进化论的胜利而告终。

达尔文的生物进化论可以概括为:1。生物是进化的,既不是上帝创造的,也不是不可改变的。2.变异是生物学中的普遍现象,变异的基本原因是生活条件的变化。3.新物种可以通过人工培育产生。4.相似的生物起源于一个共同的祖先,忠诚生物的终极起源是单一的。5.在自然界,生物物种是自然选择产生的;自然选择是通过生存斗争实现的;生存竞争的结果是“物竞天择,适者生存”,这是生物进化的基本规律。达尔文的生存斗争包括种内斗争、种间斗争和自然环境斗争。6.达尔文还认为,生物不仅有变异,还有遗传,既保证了物种的繁衍,又保证了有利的变异传递给后代。有益的变异在代代相传中逐渐积累,最终可以产生新的物种。总之,达尔文对生物进化给出了一个有规律的解释。达尔文的进化论,从生物与环境相互作用的角度出发,认为生物的变异、遗传和自然选择可以导致生物的适应性变化。因为它以充分的科学事实为依据,经得起时间的考验,一百多年来在学术界产生了深远的影响。

进化论有三个经典证据:比较解剖学、古生物学和胚胎发育复现规律。

不足:1是缺乏过渡化石;2是地球的年龄;三个困难是最致命的:达尔文找不到合理的遗传机制来解释自然选择。

补充:新达尔文主义产生于19年底,由德国生物学家魏斯曼创立。美国遗传学家摩根(T.H. Morgan)和英国遗传学家汤姆森(J.A. Thomson)也是颇具影响力的新达尔文主义者。1896年,G.J. Romanes首次将这一理论称为“新达尔文主义”。现代遗传学之父孟德尔通过豌豆实验发现了遗传、分离和自由组合的规律。

在孟德尔之前,对于孩子像父母一样的遗传现象,没有明确的科学解释。孟德尔为未来的遗传因素理论奠定了框架,这一发现具有历史性意义。遗憾的是,在孟德尔去世之前,这一发现并没有得到足够的重视。然而,它并没有被完全埋葬。《大英百科全书》1881版已经介绍了孟德尔的研究。孟德尔通过豌豆实验发现了独立分布定律。孟德尔将豌豆高、茎短、有无皱纹等多个性状的种子杂交,发现种子每个性状的遗传方式互不影响,每个性状都符合显性原理和分离现象,称为独立分布定律。另外值得一提的是,孟德尔死后,人们发现这个定律只有在一定条件下才能成立。

魏斯曼

魏斯曼首次将种质(生殖细胞)与体质(体细胞,如神经细胞、肌肉细胞)区分开来,强调种质起生殖和遗传作用,具有稳定性和连续性,可以代代相传;但体质只能自我繁殖,产生和自然界一样的细胞,其功能是从事各种营养活动。这一理论在一定程度上促进了生物学的发展。主要代表作:《种质论》、《进化讲座》。

魏斯曼在1892年通过研究蝇类的进化、水蚤的繁殖行为以及剪鼠尾对遗传的影响,提出了种质连续性理论。基本观点:1。生物由种质和体质组成,遗传必须通过种质,与体质无关;后天性状是生理变化,不能遗传。2.他认为自然选择是进化的唯一机制,自然选择的对象是种质。

不同时期的演变和演变概要图