Знание-сила, 2006 № 09 (951) - [13]

Шрифт
Интервал

При сокращениях школьной программы по биологии первой жертвой становятся разделы, посвященные биоразнообразию (ботаника и зоология). И это очень плохо, поскольку биология без биоразнообразия подобна огурцу без соли. Она и неинтересна, и не слишком полезна.

Биология рассматривает много самых разных процессов развития. Здесь и онтогенез (индивидуальное развитие организмов), и сукцессия (закономерное изменение биогеоценозов), и эволюция.

Как мы знаем из изучавшегося в советские времена курса диалектического материализма, движущей силой развития являются противоречия. Поэтому для того, чтобы понять эволюцию тех или иных групп живых организмов, мы должны понять противоречия в их устройстве.

Зоология и ботаника — это, по существу, анализ противоречий в конструкции живых организмов и возможных путей разрешения этих противоречий. Так, у Плоских червей форма тела обеспечивается клетками, находящимися в пространстве между кишкой и покровами. А диффузия переваренной пиши через клетки затруднена. В рамках организации Плоских червей эту проблему можно решить или малыми размерами, или разветвленным кишечником. Но разветвленный кишечник не может быть сквозным. Он обязательно замкнут (анального отверстия нет). Кроме того, рот у более или менее крупных червей должен быть расположен в геометрическом центре тела, в середине брюшной или спинной стороны (у Плоских червей — в середине брюшной стороны). А его лучше иметь впереди.

Но можно решать проблему более радикальными способами. Один из них — это кровеносная система, возникшая у потомков Плоских червей — Немертин. Она позволила, во- первых, перейти к сквозному кишечнику, ю-вторых, иметь рот на переднем конце тела и, в третьих, снять ограничения на размеры (среди Немертин имеются черви длиной в несколько метров!).

Второй способ решения проблемы — заменить клетки между кишкой и покровами жидкостью под высоким давлением. По этому пути пошли Круглые черви. У них также образовался сквозной кишечник и рот переместился на передний конец. Но при этом Круглые черви оказываются чрезвычайно уязвимыми: одна—единственная маленькая дырочка, и жидкость из первичной полости тела вытекает, форма тела нарушается, и червь гибнет. «Тупой» способ решения проблемы — наращивание покровов. И действительно, у Круглых червей покровы очень толстые. Но при том при сем сделать покровы очень жесткими (например, хитиновыми, как у Членистоногих) нельзя — червь не сможет двигаться (возможна конструкция в виде хитиновых колец, которую реализовал маленький тип Киноринхов, но всерьез она не пошла). Обратим внимание и на то. что свободноживушие Круглые черви маленькие, в то время, как паразиты могут достигать крупных размеров. Это и понятно — чем больше размеры, тем больше вероятность смертельной раны.

Можно ли как-то радикально улучшить конструкцию Круглых червей? Перед сходной проблемой оказались кораблестроители после появления морских мин. В 1904 году от взрыва мины за считанные минуты пошел ко дну русский броненосец «Петропавловск», на борту которого находились Главный Инженер русского флота адмирал СО. Макаров и художник В. В. Верещагин.

Кораблестроители нашли простое решение — разделить трюм кораблей на водонепроницаемые отсеки. А в природе эта конструкция реализовалась в строении упомянутых Еще Более Высокопоставленным Лицом Кольчатых червей. Кольчатые черви — не потомки Круглых, но они продемонстрировали блистательное решение стоящей перед ними проблемы.

Круглые черви абсолютно неспособны к восстановлению поврежденных участков тела. Для них оно бессмысленно — жидкость вытечет гораздо раньше. А вот у Кольчатого червя можно откусить половинку тела — и она снова отрастет.

А можно ли червя бронировать? Главная проблема при этом — как двигаться.

Проблема бронирования была решена двумя способами. Первый способ — хитиновый покров. Для того чтобы его серьезно разыграть, потребовался переход от движения с помощью изгибов тела к движению с помощью конечностей. По этому пути пошел тип Членистоногих. Второй вариант — раковина, потребовавшая глубокой перестройки строения тела. По этому пути пошел тип Моллюсков.

Из приведенных выше рассуждений видно, что зоология и история техники чрезвычайно похожи друг на друга. Методология у них одна: анализ противоречий в конструкциях. Такой анализ чрезвычайно полезен для интеллектуального роста обучающегося юношества, вне зависимости от выбора будущей специальности.

Но ведь всего этого в школьных учебниках биологии нет и не предвидится! Прежде всего потому, что в основе составления учебных программ по биологии лежит порочная практика сжатия вузовских курсов.

Вузовские программы по биологии в первую очередь излагают факты. Их трактовка студенту не навязывается: он сам должен осмыслить изучаемый материал и превратить его из кучи фактов в стройное и логичное здание. Не всякий студент захочет и сможет это сделать, но для тех, кто возьмется за такую работу, она окажется очень полезной. Что же касается школьников, то они (если речь не идет об отдельных гениях) самостоятельно проанализировать факты просто не смогут: их нужно этому учить. Поэтому в школьном учебнике биологии на первом плане должны стоять не сами факты, а их анализ.


Еще от автора Журнал «Знание-сила»
Знание-сила, 2000 № 08 (878)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 1999 № 01 (859)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 1999 № 02-03 (860,861)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2000 № 02 (872)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2000 № 04 (874)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Знание-сила, 2001 № 11 (893)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Рекомендуем почитать
Это у тебя в крови. Как изучить свой организм по анализу крови, если ты не врач

Все мы знаем, насколько важны для правильной диагностики анализы крови. Однако когда видим результаты, часто не понимаем, что они означают. Благодаря этой книге вы научитесь трактовать результаты анализов и делать конкретные выводы, узнаете, на что обращать внимание, как снизить риск развития заболеваний и выработать полезные привычки для поддержания здоровья всех систем организма.


Вулканы Ставрополья

Второе, переработанное и дополненное, издание книги, удостоенной в 1955 году второй премии на конкурсе на лучшую научно-художественную и научно-популярную книгу для детей. Рассказ о природе Ставрополья, ее красоте и богатстве, о возможностях изысканий и открытий в природе родного края. Книга содержит интересные загадочные рассказы, викторины, удивительные рассказы о природе. Она учит любить и охранять природу, воспитывает навыки исследования и успешного использования природных богатств края.


Грибы, растения и люди

Книга раскрывает удивительный мир грибов, богатство их форм и разновидностей. На ее страницах — наши давние знакомцы, постоянные объекты 'тихой охоты' в лесу — шляпочные грибы, а также менее известные — грибы микроскопические. Читатель узнает о том, какой ущерб причиняют грибы сельскому хозяйству, вызывая болезни растений и животных; ознакомится с их полезными свойствами, широко используемыми в микробиологической промышленности при производстве кормовых дрожжей, аминокислот, витаминов, ферментных препаратов, антибиотиков.


На краю земли. Огненная Земля и Патагония

В книге дается описание природы, городов и поселков Огненной Земли и Патагонии, жизни овцеводов, лесорубов, рыбаков и моряков, рассказывается об истории индейских племен, приводятся различные гипотезы и теории их происхождения, говорится о сырьевых богатствах этой далекой территории и о их использовании. [Адаптировано для AlReader].


Самая совершенная вещь на свете

Птичьи яйца – важная составляющая нашей культуры, символ плодовитости, неотъемлемый атрибут религиозных верований и мифологических представлений. Издревле за яйцами охотились коллекционеры и зачастую рисковали жизнью, взбираясь по скалистым склонам в поисках уникальных экземпляров. Казалось бы, яйцо устроено очень просто – но эта простота лишь кажущаяся. Один из ведущих орнитологов современности, известный британский популяризатор науки, обладатель множества наград за исследования в области поведенческой экологии и орнитологии, Тим Беркхед делится своими уникальными знаниями и раскрывает множество тайн этого настоящего чуда природы.


Это невероятно! Открытия, достойные Игнобелевской премии

Книга основателя Игнобелевской (Шнобелевской) премии — сборник эссе о самых разных исследованиях вполне почтенных ученых. Только вот предмет этих исследований заставляет читателей сначала рассмеяться, а потом задуматься о весьма серьезных вещах. Почему чаще всего крадут книги по этике? Как найти оптимальный способ нарезки ветчины с помощью математики? Отчего танцоры в Вегасе получают большие чаевые в определенные месяцы? И какое ухо лучше распознает ложь — правое или левое? Абрахамс рассказывает о подобных довольно странных исследованиях в области биологии, физики, математики и других наук с большим юмором, иронией и — глубоким знанием человеческой природы.