С развитием цивилизации человек смог позволить себе такую роскошь, как занятие наукой в познавательных целях. Исследования культуры древних народов показали, что они имели обширные знания о растениях, животных и широко их применяли в повседневной жизни.? Современная биология — комплексная наука, для которой характерно взаимопроникновение идей и методов различных биологических дисциплин, а также других наук — прежде всего физики, химии и математики. Основные направления развития современной биологии. В настоящее время условно можно выделить три направления в биологии. Во-первых, это классическая биология. Ее представляют учёные-натуралисты, изучающие многообразие живой природы. Они объективно наблюдают и анализируют все, что происходит в живой природе, изучают живые организмы и классифицируют их. Неправильно думать, что в классической биологии все открытия уже сделаны. Во второй половине XX в. не только описано много новых видов, но и открыты крупные таксоны, вплоть до царств (Погонофоры) и даже надцарств (Архебактерии, или Археи). Эти открытия заставили ученых по-новому взглянуть на всю историю развития живой природы, Для настоящих ученых-натуралистов природа — это самоценность. Каждый уголок нашей планеты для них уникален. Именно поэтому они всегда среди тех, кто остро чувствует опасность для окружающей нас природы и активно выступает в ее защиту.
Ошибочные концепции относительно эволюции довольно многочисленны. Cуществуют два представления, настолько прочно обосновавшиеся в умах широкой публики, что их следует рассмотреть особо. Первое из них — отождествление эволюции с борьбой. Выражение «выживание наиболее приспособленных» принадлежит Дарвину, но из его произведений ясно следует, что он вкладывал в него не тот смысл, который ему часто приписывают. Популяризация идеи о борьбе принадлежит английскому философу Герберту Спенсеру (1820— 1903), который использовал ее в своей концепции социальной эволюции. В ту историческую эпоху идея о борьбе за существование между индивидуумами, в которой наиболее приспособленный побеждает и пользуется плодами победы, была привлекательной для известных социальных слоев. Вторая половина XIX в. соответствует расцвету идей свободного предпринимательства и вседозволенности, эпохе наивысшего расцвета Британской империи. Проповедь Спенсера, якобы основывавшаяся на достижениях естественных наук, служила кажущимся научным (а для некоторых— и нравственным) оправданием всей царившей в мире несправедливости. Перенося закономерности органической эволюции в социальную сферу, Спенсер неверно истолковал основную идею Дарвина — дифференциальное выживание и производство потомства. Он заменил ее одним из элементов теории естественного отбора— дифференциальной смертностью, обусловленной большей приспособленностью к среде одних особей по сравнению с другими, и выдвинул идею прямой конкуренции как причины дифференциальной смертности. В такой форме эти идеи целиком принадлежат самому Спенсеру и не имеют под собой никакой научной основы. Мы должны постоянно помнить, что под «наиболее приспособленными» Дарвин имел в виду особей, оставляющих наибольшее число выживающих потомков. Это могут быть сравнительно слабые особи, и нередко так оно и бывает в действительности.
Живые организмы — это сложные системы, которые потребляют энергию II простые химические соединения, используя их на построение собственного тела и производство потомства. Однако количество необходимых организмам энергии и химических веществ не безгранично и, кроме того, они распределены на земном шаре неравномерно. Организмы получают энергию из двух источников. Одним источником служит Солнце, излучающее доступную организмам энергию в форме света. Другой источник энергии — это определенные богатые химической энергией неорганические вещества, такие, как нитраты и сульфаты, но главным образом — богатые энергией органические соединения, содержащиеся в телах живых и мертвых организмов. Неорганические молекулы, необходимые организмам в качестве строительных блоков, также распределены неравномерно: они содержатся в низких концентрациях в виде ионов в водах морей и рек и в почвенных растворах, а в высоких концентрациях — в составе живых организмов.
Эволюцию можно рассматривать как изменения любого свойства данной популяции с течением времени. В некоем общефилософском смысле в этом и заключается суть эволюции. Однако для исследователя, желающего количественно оценить эволюционное изменение и изучить механизмы, с помощью которых оно происходит, такое определение слишком туманно. Безусловно, не всякое изменение есть эволюция, а, кроме того, приведенное определение не дает никакого представления о масштабах времени, в котором она происходит. В одном из весьма популярных определений эволюция рассматривается как изменение частоты отдельных генов из поколения в поколение. Это очень точное определение. Теоретически частоту генов можно измерить; можно также регистрировать изменения частоты каждого гена с течением времени. Однако и это определение порождает ряд проблем. Хотя частоты генов в некоторых случаях удается установить, в настоящее время такое измерение возможно лишь для относительно небольшого числа генов, а способов, которые позволяли бы решить, что именно эти гены обусловливают изменения, повышающие выживаемость рассматриваемых организмов, у нас нет. Третье определение пытается преодолеть трудности, порождаемые двумя первыми, определяя эволюцию как изменение адаптивных признаков популяции и лежащих в их основе генов с течением времени. Хотя это последнее определение кажется более точным, поскольку в нем рассматриваются только те изменения, которые повышают выживаемость популяции, оно не содержит указаний на то, о каких именно изменениях идет речь. А поэтому такое определение неоперационально и создает порочный круг.
Постепенное осознание того, что все живые существа состоят исключительно из химических соединений, оказало огромное влияние на биологию. Прежде полагали, что «неживое» и «живое» имеют различную природу, но сегодня мы знаем, что это не так. Поскольку живая материя сложнее и обладает более высоким уровнем организации, чем материя неживая, организмы, очевидно, возникли в процессе эволюции из более простых, неживых компонентов. Попытки проследить происхождение живых форм позволяют заглянуть в самую сущность жизни. Совершенно очевидно, что современные представления о возникновении жизни далеко не полны. Многие из них спекулятивны, поскольку основаны на свойствах современных организмов и на данных, заимствованных у физиков, химиков, геологов и астрономов. Поэтому в лучшем случае мы имеем лишь общее представление о том, как живое могло возникнуть из неживого, и это представление служит не более чем фундаментом для исследования природы жизни и только приоткрывает завесу над ней.