Biologie

E-learning jako vzdělávací nástroj školy 3. tisíciletí

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Historický vývoj biologie

Email Tisk PDF
Člověk získává první poznatky o přírodě již na samém začátku svého vývoje, např. při chovu a lovu zvířat, pěstování a sběru rostlin. Později, mimo jiné, využíval řadu bylin k léčebným účelům.
V období starověku dochází především k rozvoji léčitelství (Egypt, Indie, Čína).
Ve starověkém Řecku se poznatky o přírodě stávají nedílnou součástí filozofie a medicíny, k nejvýznamnějším průkopníkům těchto směrů patří:
  • Hippokrates (460-cca 370 (377?) př. n. l.), obr. 1 - řecký učitel a zakladatel racionální medicíny (pozn. autora: pocházel z řeckého ostrova Kos z rodiny, která se léčení věnovala již několik generací). Položil základy lékařského názvosloví, které se používají do dnešní doby. Je autorem tzv. Hippokratovy přísahy, která je souhrnem etických zásad, jimiž se musí řídit každý lékař při výkonu svého povolání.
Hippokrates
Obrázek č. 1 Hippokrates (460-cca 370 (377)? př. n. l.).

Největším přínosem pro rozvoj medicíny byla skutečnost, že Hippokrates vymanil tuto disciplínu ze závislosti na magii, pověrách a náboženství.

  • Aristoteles (384-322 př. n. l.), obr. 2 - patřil k nejvýznamnějším zástupcům vrcholného období řecké filozofie (pocházel z poloostrova Chalkidiké z dnešní řecké Makedonie). Jeho rozsáhlé encyklopedické dílo pložilo základy mnoha vědním oborům. V oblasti přírodních věd popsal Aristoteles mnoho organismů, provedl rovněž pokus systematicky roztřídit živočichy podle krve. Je autorem jedné ze čtyř teorií vystihujících představy o vzniku Země: dnes již naivní teorie samoplození, založené na skutečnosti, že živé organismy vznikají přímo z neživé hmoty (např. blechy z prachu nebo žáby z bahna). Tuto teorii později definitivně vyvrátil Louis Pasteur.
aristoteles
Obrázek č. 2 Aristoteles (384-322 př. n. l.).
  • Theofrastos (371 (372)?-287 př. n. l.) - byl Aristotelovým žákem (pozn. autora: pocházel z řeckého ostrova Lesbos). Právě jeho nejvýznamnější činnost spadá do oblasti přírodních věd, ve které se stal zakladatelem systematické botaniky. Je také považován za zakladatele dendrologie.
Přírodním vědám se také významně věnovali ve starověkém Římě. Jednotný souhrn všech tehdejších znalostí o přírodě vydal, ve formě tehdy nejvýznamnější přírodovědné encyklopedie, římský válečník a filozof Plinius Starší (Gaius Plinius Secundus, 23-79 n. l.), spis zvaný: "Historia naturalia". V návaznosti na Hippokrata vytváří první ucelený medicínský systém osobní lékař několika římských císařů Galénos z Pergamu, obr. 3, (129-200? n. l.). Prosazoval názor, že základem medicíny je anatomie. (Pozn. autora: Galénos prováděl veřejné pitvy zvířat, na základě kterých dospěl k závěru, že po anatomické stránce není rozdíl mezi tělem člověka a tělem zvířete. Toto omylné tvrzení bohžel přetrvávalo velmi dlouhou dobu, téměř až do 15. století).

glenos
Obrázek č. 3 Galénos z Pergamu (129-200? n. l.).

V období středověku (5.-15. století) byla převážně u moci církev, která podporovala zákaz zkoumání přírody, což vedlo celkově ke stagnaci vědy. Později vznikají lékařské fakulty.

Od 15.století - období novověku - postupně dochází k oslabení moci církve. Vznikají nové univerzity, akademie a knihovny. V době renesance a humanismu (14.-17. století) se ve společnosti prosadilo zcela nové myšlení, které výrazně podporovalo rozvoj nejrůznějších oborů včetně přírodovědných.  Právě na tomto poli se začaly realizovat nová pozorování a pokusy včetně pitev lidského těla. K nejvýznamnějším osobnostem v oblasti biologických disciplín období novověku patří:
  • William Harvey (1578-1657), obr. 5a - anglický lékař, který položil základy fyziologie, je objevitelem velkého krevního oběhu v lidském těle (1619). (Pozn. autora: Harvey svým objevem definitivně vyvrátil Galénovo tvrzení, že krev je vedena v žilách střídavě tam a zpět, kterým se řídili lékaři od starověku a dokázal svoje tvrzení, že tento pohyb nedovolují chlopně, které v žilách jsou, takže krev je vedena pouze jedním směrem a také to, že krev je pumpována do celého těla a cévami se vrací zpět). V roce 1651 formuloval poznatek "omne vivum ex ovo" - "vše živé z vajíčka", čímž jednoznačně odmítl teorii samoplození.
  • Pietro Andrea Mattioli (1501-1577), obr. 5b - byl významným renesančním lékařem a věhlasným botanikem italského původu. Je autorem Herbáře, původně psaného v italštině (později přeložený do latiny), jedné z nejvýznamnějších botanických knih 16. století.
herb2
Obrázek č. 4 Mattioliho Herbář neboli bylinář – titulní strana české verze z roku 1562.


William_Harvey-Foto

p.a.matiolli

 

Obrázek č. 5a William Harvey (1578-1657) - vlevo a obrázek č. 5b Pietro Andrea Mattioli (1501-1577) - vpravo.

  • Antony van Leeuwenhoek (1632-1723), obr. 6 - nizozemský přírodovědec, zdokonalil metodu mikroskopování (své mikroskopy si sám vyráběl a zároveň uměl vyrobit přesné skleněné kuličky, které používal jako čočky). Jako první v roce 1677 popsal krevní buňky a objevil krevní vlásečnice (kapiláry). Díky dokonalejšímu mikroskopování poprvé uviděl bakterie v zubním hlenu (1683). Popsal a zobrazil také spermie (1677), které objevil jeho krajan Jan Ham. Dále objevil svalová vlákna a další mikroskopické útvary, např. jednotlivé kvasinky.

leeuwenhoek

Obrázek č. 6 Antony van Leeuvenhoek (1632-1723).
  • Robert Hooke (1635-1703), obr. 7b - anglický přírodovědec, který vyrobil kopii Leeuwenhoekova mikroskopu, obr. 7a, jeho konstrucki dále zdokonalil (mikroskop měl oddělený objektiv, okulár a osvětlovací zařízení). Poprvé objevil rostlinnou buňku (1686), svá pozorování prováděl na příčném řezu korkem, popsané "komůrky" připomínaly buňky včelího plástu - pro buňku zavedl pojem "cellula", z lat. komůrka (viz sekce "Základy obecné bioogie - Sruktura eukaryotické buňky", 1. ročník).
Hooke

Hookv_mikroskop   

Obrázek č. 7a Hookův mikroskop - vlevo a obrázek č. 7b Robert Hooke (1635-1703) - vpravo.

  • Francesco Redi (1626-1697) - italský lékař, věnoval se studiu embryologie, vyvrátil teorii spontánní generace - samoplození, které v jeho době převládala (studium hmyzu). Redi poprvé experimentálně dokázal pokusem se zahnívajícím masem a líhnutím much, že vznik živých organismů z neživé hmoty není asi možný.
  V 18. století se objevují počátky vývojové biologie a vitalistická teorie.
  • V roce 1735 vydal švédský přírodovědec, botanik a lékař Carl von Linné (1707-1778), obr. 8, dílo "Systema naturae" - "Soustava přírody" a vytvořil systém třídění organismů v botanice (dílo "Species plantarum", 1753). Rostliny rozdělil do 24 skupin (tříd) podle počtu tyčinek v květu. Rovněž živočichy rozdělil podle anatomicko-fyziologických znaků s přihlédnutím ke způsobu života na skupiny: savci, ptáci, obojživelníci, ryby, hmyz a červi. Člověka označil jménem Homo sapiens a zařadil do skupiny savců k primátům. Je autorem tzv. binomické nomenklatury - každý druh má dvouslovný název (viz sekce "Rozdělení taxonů v systému organismů").
Carl_linn
Obrázek č. 8 Carl von Linné (1707-1778).
  • Jean Baptiste Lamarck (1744-1829), obr. 9a - byl francouzský přírodovědec, který je autorem první ucelené evoluční teorie, tzv. lamarkizmu (viz. sekce "Evoluce organismů - vývoj evolučního myšlení", 4. ročník). Podstatou teorie je myšlenka, že se organismus během svého života adaptuje na vnější prostředí, se kterým se neustále setkává a vylepšení, která si tak za svého života vytvořil, předává svým potomkům. O teorii je pojednáno v jeho knize "Philospophie zoologique" - "Filozofie zoologie", kterou publikuje v roce 1809. Lamarck poprvé použil termíny: bezobratlí a biologie.
  • Georges Cuvier (1769-1832), obr. 9b - zakladatel srovnávací paleontologie francouzského původu. Výsledky jeho paleontologických studií ho vedly k myšlence, že vyhynulí živočichové byli jiní než dnešní. Tuto skutečnost Cuvier vysvětlovat tzv. teorií kataklyzmat, podle které prodělala Země několik přírodních katastrof, po nichž byla veškerá živá příroda vždy znovu stvořena v jiné podobě.  V roce 1805 vydává dílo "Lecons d´anatomie compareé" - učebnici srovnávací anatomie, tím položil základy této disciplíny. Tento francouzský vědec rozdělil živočichy podle typu nervové soustavy na obratlovce (mají rozlišený mozek a míchu), měkkýše (mají několik ganglií), členovce (mají dvojitý nervový provazec na břišní straně těla) a paprsčité (mají rozptýlenou nervovou soustavu). Došel k závěru, že další porovnávání stavby těla je možné jen v rámci každé této skupiny.
Lamarck
G.Cuvier
Obrázek č. 9a Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) - vlevo a obrázek č. 9b Georges Cuvier (1769-1832) - vpravo.

V 19. století mají zásadní význam pro rozvoj biologických oborů dvě v tomto století formulované teorie: buněčná teorie a teorie evoluční. Nejvýznamnější přírodovědci 19. století působili zejména v oborech cytologie, mikrobiologie a imunologie, fyziologie a genetiky.  

1. Cytologie - spoluautoři buněčné teorie:
  • Matthias Jakob Schleiden (1804-1881), obr. 10b - německý botanik, který studoval stavbu rostlinného těla pod mikroskopem, poprvé (1838) popsal strukturu rostlinné buňky.
  • Theodor Schwann (1810-1882), obr. 10a - německý fyziolog a cytolog, ve své práci se zabýval studiem živočišné buňky. (Pozn. autora: T. Schwann objevil periferní nervový systém a pepsin; rovněž poprvé zavedl termín metabolismus).
  • Jan Evangelista Purkyně (1787-1869), obr. 11 - jeden z nejvýznamnějších českých fyziologů, profesor Karlovy univerzity. Zabýval se zejména fyziologií smyslového vnímání, sám na sobě zkoumal účinky jedů a vznik závratí. Objevil (sám nebo také se svými žáky) vlákna vodivé svaloviny v srdci, buňky mozečku, strukturu pokožky (hodnotil dermatoglyfické obrazce), a řasinkový epitel (ve sliznici vejcovodu). Při studiu zárodečného vývoje kuřete objevil v roce 1825 buněčné jádro slepičího vejce, tzv. zárodečný terčík. Pro živou hmotu živočiných zárodečných buněk zavedl pojem protoplazma.
T._Schwann  schleiden

Obrázek č. 10a Theodor Schwann (1810-1882) - vlevo a obrázek č. 10b Matthias Jacob Schleiden (1804-1881) - vpravo.

J.E._Purkyn
Obrázek č. 11 Jan Evangelista Purkyně (1787-1869).

2. Mikrobiologie a imunologie

  • Edward Jenner (1749-1823) - anglický lékař, který studiem problematiky neštovic položil první základy imunologie. Zaujalo ho především zjištění, že lidé, kteří onemocněli kravskými neštovicemi, již při epidemii neštovic neonemocní. V roce 1796 poprvé úspěšně vyzkoušel očkování proti neštovicím pomocí vakcinace.
  • Louis Pasteur (1822-1895), obr. 13a - práce tohoto francouzského vědce měla zakladatelský význam pro rozvoj mikrobiologie. V roce 1857 podal důkaz o tom, že kvašení je biologický proces vázaný na živé mikroorganismy. Pasteur objevil mikroorganismy jako původce chorob bource morušového, vypracoval postup pro ochranu potravinářských tekutin proti znehodnocení dalším kvašením. Vyvinul vakcíny, vyvolávající infekční imunitu (obrannou schopnost organismu), které použil (aplikoval) u cholery drůbeže a nakonec i u vztekliny.
  • Robert Koch (1843-1910), obr. 13b - německý mikrobiolog, který položil základy bakteriologie. K jeho nejvýznamnějším objevům patří izolace bakterie způsobující tuberkulózu - TBC (tzv. Kochův bacil). Pozn. autora: tuto bakterii Koch objevil náhodně při zdokonalování identifikace bakterií. Při cestách do Indie a Afriky objevil bakterii, která je původcem cholery (Vibrio cholerae). Objevil rovněž bakterii, jež způsobuje zánět oční spojivky.
kochv_bacil
Obrázek č. 12 Kultivace bakterie - Mycobacterium tuberculosis - na agaru, Kochův bacil.

Pasteur

Koch

Obrázek č. 13a Louis Pasteur (1822-1895) - vlevo a obrázek č. 13b Robert Koch (1843-1910) - vpravo.
 
3. Fyziologie
  • Jiří Procháska (1749-1820) - rakouský anatom, profesí oční lékař; je průkopníkem reflexního pojetí nervových procesů.
  • Ivan Petrovič Pavlov (1849-1936) - ruský fyziolog, vystudoval medicínu v Lipsku a Vratislavi; po návratu do Petrohradu se stal profesorem na vojenské lékařské akademii a v r. 1890 ředitelem ústavu experimentální medicíny. Je autorem podmíněného reflexu, který prokázal na tzv. Heidenhainově váčku živého zvířete - modelový zvenku přístupný žaludek s inervací a přívodem trávicích šťáv. Trávicí funkce zvířete byly závislé na vnějších nervových podnětech (světlo, zvuk), nikoli na aktuálním příjmu potravy. I. P. Pavlov rozdělil reflexy na nepodmíněné (bez účasti mozku) a podmíněné. Pavlov také studoval hypnózu, spánek a druhou signální soustavu. Jeho celková práce významně přispěla k dalšímu rozvoji neurologie a psychiatrie.
4. Genetika
  • Johann Gregor Mendel (1822-1884) - rakouský přírodovědec (narodil se v Hynčicích na severní Moravě), je zakladatelem moderní genetiky. Několik let prováděl pokusy s křížením hrachoru, je autorem dvou genetických zákonů, které doplnil třetím genetickým zákonem T. H. Morgan - objasnil funkce chromozómů, v roce 1933 získal Nobelovu cenu, (viz sekce, 4. ročník, kapitola: Základní zákonitosti přenosu genů z rodičů na potomky).
 



Navigace: 1. ročník Úvod do biologie Historický vývoj biologie