ПРЕДИСЛОВИЕ
В 1972 г. Институт истории естествознания и техники АН СССР подготовил к печати «Историю биологии (с древнейших времен до начала XX века)». Настоящая книга является завершением этого издания и доводит изложение до наших дней.
В 1967 г. вышел коллективный труд «Развитие биологии в СССР», охватывающий период с 1917 по 1967 г. В этом труде события мировой науки упомянуты лишь вскользь.
Цель настоящей книги — систематическое изложение развития фундаментальных биологических наук с начала XX в. до наших дней, характеристика их современного состояния и стоящих перед ними проблем: Значительное место уделено в ней выявлению логики познавательного процесса в различных областях биологии, а также выяснению того, какими путями был достигнут современный уровень биологических знаний. В связи с этим обращено особое внимание на революционизирующую роль новых методов и средств исследования, приведших за последние 25—30 лет к радикальным изменениям в биологии, на значение молекулярных отраслей исследования для преобразования классических дисциплин.
Вместе с тем в ряде глав показано, как в разных науках зарождалась потребность в комплексном системном изучении биологических явлений, наблюдаемых на разных уровнях организации живого. Связь биологии с практикой иллюстрируется на примерах применения научных достижений и открытий в промышленности,. сельском хозяйстве, медицине, в преобразовании окружающей среды.
Трудность воссоздания подлинной картины развития биологии в XX в. определяется прежде всего большой сложностью современной биологической проблематики, порождающей трудоемкость ее историко-критического анализа, глубокой специализацией биологических исследований, гигантским объемом информации, а также малочисленностью обобщающих работ. Такие молодые отрасли, как молекулярная биология, вирусология, этология, космическая биология, вообще еще не стали предметом систематического исторического изучения.
Создание работы по истории науки авторским коллективом почти неизбежно сказывается на цельности задуманного труда. Это выражается в разном видении одних и тех же фактов, в различной подаче материала и стиле изложения, в преимущественном внимании к отдельным направлениям исследований и т. п. Несмотря на все усилия авторского коллектива и редколлегии, полностью избежать этих недостатков не удалось и в данном труде.
Кроме того, редколлегия столкнулась с тем, что во многих главах, соприкасающихся тематически, излагается, правда, под разным углом зрения один и тот же материал, «развести» который по смежным главам в ряде случаев оказалось невозможным. Таковы, например, главы по молекулярной биологии и молекулярной генетике, изучающие одни и те же классы биополимеров — нуклеиновые кислоты и белки. В значительной степени такой материал содержат также главы по общей микробиологии и вирусологии. В других тематически близких главах- известное повторение материала связано с тем, что он излагается в различных аспектах, выявляющих разные стороны одних и тех же биологических явлений. В этом случае приводимые сведения частично дополняют друг друга. Это относится, например, к главам «Физиология животных», «Биологическая химия», «Общая микробиология», «Биофизика», «Цитология» и «Физиология клетки» или — «Физиология растений», «Биологическая химия», «Индивидуальное развитие растений», «Эволюционная биохимия», «Космическая биология». Во всех остальных случаях, чтобы избежать повторений, делаются отсылки на соответствующие главы.
Редколлегия решила не включать в книгу главу по теоретической биологии, призванной служить фундаментом всего сложного, многопланового здания, каковым является система современных биологических наук, и выполнять интегрирующие функции. Включение в труд по истории уже сформировавшихся дисциплин таких отраслей знания, в которых не только нет единства взглядов, но больше дискуссионного, чем прочно обоснованного, было бы, очевидно, преждевременным. Сведения о том, какие существовали подходы к созданию теоретической биологии, и каким разные авторы мыслят ее содержание, читатель найдет во введении и в отдельных главах.
Одним из наиболее сложных вопросов, с которым столкнулась редколлегия при подготовке настоящего труда, оказалось определение структуры книги — от общего композиционного плана до установления необходимого минимума глав, в которых получили бы отражение основные фундаментальные направления биологических исследований XX в. Этот вопрос теснейшим образом связан, с одной стороны, с классификацией биологических наук, а с другой — с порядком их дифференциации в процессе поступательного развития.
Для системы биологических наук предложено много классификаций. В их основе сообразно разным целям, которые преследуют их авторы, лежат разные принципы. Как и в других разделах естествознания, наиболее объективной системой, выявляющей подлинные отношения между науками, следует признать в биологии классификацию по объектам исследования. В XX в. в связи со все более возрастающей интеграцией биологических знаний и выявлением системной многоуровненной организации биологических объектов предмет многих дисциплин утрачивает четкость своих границ. Сложности объекта исследования соответствует сложность взаимоотношений изучающих его наук, строящихся одновременно на принципах иерархии и взаимного наложения. Именно такой сложный характер носят, например, взаимоотношения между основными отраслями молекулярной биологии — молекулярной генетикой, молекулярной биофизикой, биохимией, многими разделами микробиологии и вирусологии и даже физиологии.
Если следовать при построении книги принципу хронологии, то встает другая трудность — большие различия между разными науками и отраслями исследования в сроках их зарождения и темпах развития. Собственно, развитие каждой науки имеет свою периодизацию.
Так, в XX в. продолжают существовать и успешно развиваться такие, едва ли не самые «старые» отрасли биологии, как зоология и ботаника. При сохранении в них трех традиционных разделов — морфологии, систематики и географического распространения организмов — их проблематика значительно расширилась. Благодаря новым методам исследования стало возможным решать даже традиционные задачи «инвентаризации» и систематизации органического мира с гораздо большей точностью. Эти науки в XX в., конечно, в значительной мере преобразились. Вместе с тем при анализе развития зоологии и ботаники в XX в. обнаруживается, что оно совершалось относительно плавно, без резких переломов и скачков. Иная картина наблюдалась в физиологии животных и человека. Быстрый прогресс методики и техники исследования уже в первой половине XX в. определил создание научных основ таких новых разделов физиологии, как учение о высшей нервной деятельности, о координации функций центральной нервной системы, а также раскрытие функций вегетативной нервной системы, механизмов возбуждения и торможения и многое другое; в 40—50-х годах произошло коренное техническое перевооружение физиологии, создавшее предпосылки для быстрого перехода исследований в перспективных направлениях на клеточный уровень. Сообразно этим различиям в характере развития содержание зоологии и ботаники — для каждого из Э1тих разделов — изложено в одной главе, а физиологии — в двух.
Ряд отраслей и дисциплин, приобретших в.настоящее время ведущее значение в биологии, сформировался совсем недавно. Таковы, например, этология, биология развития, космическая биология, изучение биосферы, биокибернетика. Несмотря на молодость, они переживают сейчас период чрезвычайно интенсивного развития.
По изложенным причинам разработать единую периодизацию для всей биологии чрезвычайно трудно. Основная из них заключается в том, что разные науки достигают состояния относительной зрелости в разное время. Главным же критерием того, что данная наука сложилась, мы считаем не начало исследований, сознательно направленных на достижение ее целей, а становление ее теоретической основы. В этом смысле генетика и экология — всецело детища XX в.
Книга состоит из четырех частей. В первой части освещена история тех наук, которые изучают закономерности строения и жизнедеятельности основных разделов органического ' мира. Вопросы индивидуального и исторического развития затрагиваются в них лишь попутно и выделены в специальные разделы. В эту часть наряду с такими традиционными отраслями, как зоология, ботаника, физиология животных и растений, вошла также биологическая химия, изучающая молекулярные основы процессов жизнедеятельности. Сравнительно большой объем этой части отражает огромное многообразие живой природы. Вторая часть включает дисциплины, изучающие субклеточные и молекулярные структуры, обеспечивающие устойчивость индивидуального развития организмов и преемственность их видовых и индивидуальных свойств. Сюда входят цитология, физиология клетки, генетика, сформировавшиеся или получившие интенсивное развитие только в XX в.
Третья часть посвящена исследованию закономерностей исторического развития живого — от биогеоценотических и популяционно-видовых до молекулярных, обобщаемых эволюционной теорией. Прибавление к названиям наук, рассматриваемых в этой части, определения «эволюционный» вовсе не означает, что остальные науки (представленные в других частях книги), например зоология, ботаника, генетика, экология, не достигли эволюционного этапа развития; в XX в. все биологические науки стали эволюционными. В данном случае рассматриваются только эволюционные направления, которые приобрели известную самостоятельность.
В четвертой части прослеживается становление и развитие отраслей биологии, возникших лишь в течение последних десятилетий. Наряду с дисциплинами, изучающими биологические явления на молекулярном уровне, здесь рассмотрены и такие направления, отражающие тенденцию к комплексному и интегрированному исследованию жизненных явлений на всех уровнях организации, как изучение биосферы и космическая биология. В этой части дан также анализ применения математических и кибернетических методов в биологии, получивших развитие с конца 40-х годов.
В работе по истории науки первостепенное значение имеет датирование описываемых открытий (публикаций). Приводимые в скобках фамилии авторов и годы, как правило, не являются ссылками на библиографию. Включение всех публикаций в список литературы потребовало бы значительного увеличения объема книги. Список литературы, составленный по главам, содержит необходимый минимум источников (оригинальные исследования, составившие важный этап в развитии данной дисциплины, работы по ее истории и обзоры), дающих общее представление о развитии соответствующей отрасли биологии. Он подготовлен Е. Б. Баглай; иллюстрации подобраны Е. М. Сенченковой.
Редколлегия выражает сердечную благодарность многочисленным научным коллективам и научным работникам, которые своими замечаниями и предложениями в процессе работы над рукописью способствовали ее улучшению.