Коротка історія розвитку анатомії, фізіології та інших біологічних наук

Анатомія як наука почала формуватися в Стародавній Греції за п'ять століть до на­шої ери. Ще давньогрецькі вчені-мислителі Гіппократ і Арістотель та давньоримський лікар Гален сформували матеріалістичне уявлення про будову та розвиток організмів. Вони вперше застосували розтин трупів. В епоху Відродження поряд з торгівлею, про­мисловістю почало посилено розвиватися тваринництво, що сприяло розквіту й подаль­шому розвитку анатомії.

З винайденням мікроскопа у 1665 р. англійський фізик Р. Гук виявив клітини в рос­линах, а пізніше голландський учений А. Левенгук (1632—1723) — у тварин. З цього ча­су починає свій розвиток наука цитологія. У 1839 р. німецький біолог Т. Шванн узагаль­нив нагромаджені багатьма вченими-біологами факти про будову та розвиток живих ор­ганізмів і сформулював клітинну теорію, яка з матеріалістичних позицій пояснює спіль­ність походження рослин І тварин на основі подібності будови їх клітин. Так виникла мік­роскопічна анатомія, або гістологія, — наука про мікроскопічну будову тварин.

Зародження фізіології як науки, що базується на експерименті, датують другою по­ловиною XVI і початком XVII ст.

Важливим етапом у розвитку фізіології слід вважати відкриття у 1628 р. англійсь­ким лікарем, анатомом і фізіологом У. Гарвеєм (1578—1657) великого кола кровообігу у людей і тварин.

Значний вплив на розвиток анатоми, фізіології та інших біологічних наук мала ево­люційна теорія Ч. Дарвіна (1809—1882), згідно з якою рослини, тварини і людина з'яви­лися на Землі природним шляхом, поступово перетворюючись із простих форм на складніші під впливом навколишнього середовища. Основними рушійними силами ево­люції, за Ч. Дарвіном, є спадковість, мінливість та природний добір.

Значний внесок у розвиток еволюційної теорії зробили російські вчені-біологи. Ви­датний російський анатом і хірург М. І. Пирогов (1810—1881) вперше розробив і застосу­вав методику вивчення топографії внутрішніх органів на заморожених трупах. О. О. Ковалевський (1840-1901) та І. І. Мєчников (1845-1916) вважаються засновника­ми еволюційної ембріології, а В. О. Ковалевський (1842—1883) — еволюційної палеонтології (наука, що вивчає рештки викопних тварин). Крім того, І. І. Мечников є творцем теорії фагоцитозу.

О. М. Сєверцов (1866—1936) є творцем еволю­ційної морфології. П. Ф. Лесгафт (1837—1909) впер­ше вивчив взаємозв'язок між будовою і функцією ор­ганів та значення умов зовнішнього середовища для розвитку організму. Він довів, що фізичні вправи по­ліпшують діяльність організму. Ця теорія становить основу застосування тренувань тварин та впровад­ження для них регулярних прогулянок.

Значний внесок у розвиток анатомії тварин зро­били Л. О. Третьяков (1856—1922), Д. М. Автократов (1868-1953), О. П. Климов (1878-1940), А. і. Акаєвський (1893—1982). Еволюцію апарату руху тварин вивчали Б. О. Домбровський і В. Г. Касьяненко та їх­ні учні.

Проф. О. П. Климов провів порівняльно-анато­мічні дослідження функцій апарату руху свійських тварин. Він є засновником першої самостійної ана­томічної школи.

Значний внесок у розвиток фізіології зробили І. М. Сєченов (1829—1905), М. Є. Введенський (1852-1922), О. О. Ухтомський (1875-1942) та І. П. Павлов (1849-1936). І. М. Сєченов уперше в історії фізіологи дослідив функцію головного мозку тварин і виявив у ньому особливі нервові центри, в яких відбуваються процеси збудження й гальмування, що зумовлюють узгодженість у роботі всіх систем організму. У своїй роботі "Рефлекси головного мозку" він довів, що основною формою діяльності головного мозку є рефлек­торна і що всі фізіологічні процеси в організмі тварин за походженням є рефлексами.

Виняткова роль у розвитку фізіології належить І, П. Павлову, який вивчав фізіоло­гію кровообігу, органів травлення та функцію великих півкуль головного мозку. Він до­вів вплив нервової системи на діяльність органів і організму в цілому, на залежність фі­зіологічних процесів організму та поведінки тварини від зовнішніх подразників, умов зовнішнього середовища, на єдність організму і всіх його функцій з навколишнім сере­довищем. Вчення І. П. Павлова про умовні рефлекси дало змогу відкрити закони вищої нервової діяльності людини.

Продовжуючи розвивати вчення І. П. Павлова, його учні і послідовники зробили значний внесок у фізіологію. До цієї групи дослідників слід віднести Л. А. Орбелі (1882— 1958), який вивчав трофічний вплив нервової системи і створив адаптаційно-трофічну теорію симпатичної іннервації. К. М. Биков (1886—1959) досліджував вплив кори вели­ких півкуль головного мозку на діяльність внутрішніх органів. В. В. Парін (1903—1971) — засновник космічної фізіології.

У тварин різного віку будова і функція тіла неоднакові. Тому існують вікові анатомія і фізіологія, які вивчають будову і функцію тіла з урахуванням індивідуального розвитку організму. Індивідуальний розвиток організму, або онтогенез, триває від запліднення статевої клітини, народження плоду й до смерті тварини. Історичний розвиток будь-яко­го виду тварин називається філогенезом.

Вид — це сукупність особин, що характеризуються спадковою подібністю морфо­логічних, фізіологічних та біохімічних особливостей, дають потомство при схрещуванні і пристосовані до життя в певних умовах зовнішнього середовища.

Сучасна біологія має переконливі факти, які свідчать, що життя на Землі з'явилося приблизно 3,5 млрд років тому. За цей період жива природа пройшла досить складний шлях еволюції від первинної живої речовини до клітин та сучасних багатоклітинних рос­лин і тварин.

Вивчення решток вимерлих тварин, знайдених у різних шарах земної кори, вико­ристання порівняльно-анатомічного, ембріонального та інших методів дали змогу більш чи менш точно відтворити історію розвитку тваринного світу.

До виникнення ссавців і птахів на нашій планеті Земля вже існували одноклітинні організми, потім з'явилися риби, амфібії, плазуни, а від плазунів походять ссавці.

Ч.Дарвін на основі багаторічних досліджень встановив, що нові види тварин і рос­лин з'являються завдяки послідовному розходженню ознак. Основними факторами ево­люції є спадковість, мінливість і природній добір.

Спадковість — загальна властивість батьків передавати свої ознаки і особливості розвитку нащадкам. Завдяки цьому зберігається відносна сталість порід і видів. Пере­давання ознак нащадкам здійснюється за допомогою генів статевих клітин батьків. Кож­ний ген — одиниця спадковості — є певною ділянкою на ланцюгу молекули ДНК (дез­оксирибонуклеїнової кислоти), що кодує структуру певного білка і розвиток ознак. Будь-яка ознака організму розвивається внаслідок взаємодії генів (генотипу) з певними умо­вами навколишнього середовища (фенотипом).

Мінливість — загальна властивість усіх живих організмів набувати нових ознак, тоб­то певних відмінностей між особинами одного виду. Тому в природі немає абсолютно по­дібних між собою організмів. Мінливість буває модифікаційна (неспадкова) і спадкова.

Якщо нові ознаки відповідають умовам життя, то організм живе й залишає потом­ство. Процес виживання найбільш пристосованих особин називається природним добо­ром. Він є рушійною силою еволюції.

Людина, добираючи на розплід найбільш продуктивних і здорових тварин, веде штучний добір. За допомогою такого добору і підбору створюються високопродуктивні породи сільськогосподарських тварин, які характеризуються високою життєздатністю,

стійкістю проти захворювань, пристосованістю до розведення у великих фермах і про­мислових комплексах.

Будь-який організм є цілісною живою відкритою системою, що виникла й Існує в нерозривному зв'язку з навколишнім середовищем. Єдність організму і середовища, обмін речовин між ними та середовищем — основа існування всього живого на Землі. Тому охорона навколишнього середовища має першочергове значення і для людини. Захист цього середовища, господарське ставлення до рідної природи в інтересах ни­нішнього й майбутнього поколінь є в Україні всенародною справою.

Будова і життєдіяльність живих організмів вивчається методами спостереження й описування, розтином трупів і дослідами. Розрізняють гострі і хронічні досліди. Гострі досліди проводяться на тваринах із застосуванням наркозу, що негативно позначаєть­ся на результатах досліджень. Через це найчастіше використовують хронічні досліди, які дають можливість проводити дослідження тривалий час на тваринах, попередньо оперованих і цілком видужалих після операції,

І. П. Гіавлов та його послідовники в хронічних дослідах застосовували фістульну ме­тодику для вивчення секреції залоз, методику ізольованого шлунка для отримання чис­того шлункового соку. Основним методом вивчення кори великих півкуль головного мозку є метод умовних рефлексів, розроблений І. П. Павловим.

На сучасному етапі розвитку фізіологічних досліджень почали використовувати найновіші технічні засоби, які дають змогу вивчати функції цілого організму, а також йо­го окремих органів, тканин і навіть процеси, що відбуваються в клітинах на молекуляр­ному рівні.