Деннис Тейлор – Биология. В 3-х томах. Т. 1 (страница 1)
Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор
Биология. В 3-х томах. Т. 1
Предисловие редакторов перевода
Ни для кого не секрет (кроме Академии педагогических наук), что преподавание биологии в наших школах ведется из рук вон плохо. Одна из причин этого — растянутый на ряд лет курс, начинающийся с предельно адаптированной для младших школьников ботаники и кончающийся общей биологией, которую учащиеся "проходят" (удивительно уместный термин!), основательно забыв все остальное. Такое положение уже становится нетерпимым. Значение биологии возрастает с каждым годом, и, несомненно, эта отрасль естествознания станет одной из ведущих в XXI столетии. В противном случае невозможно будет решить насущные проблемы здравоохранения, обеспечения растущего населения Земли продовольствием и охраны окружающей среды. Эту простую истину уже поняли за рубежом: как правило, биологию там преподают в старших классах, в течение не более чем двух-трех лет, цельным курсом и одновременно с органической химией. В сочетании с хорошо разработанным практикумом это дает неплохие результаты: человек со средним образованием в США или Англии имеет познания в биологии, сравнимые с таковыми у наших студентов 1-2 курсов.
Естественно, подобный подход нуждается в соответствующих учебниках. Один из таких учебников, по-видимому, на сей день наилучший, выпущенный группой английских авторов, мы и предлагаем советскому читателю. К сожалению, непосредственно использовать его для преподавания без коренного изменения школьных программ нельзя: структура школы у нас и в Великобритании существенно различается, это учебник для колледжей. Но он может быть использован в качестве дополнительной литературы, для самостоятельного изучения биологии и для подготовки к вступительным экзаменам в высшие учебные заведения биологического профиля. Немалую пользу он может принести школьным преподавателям биологии, а также студентам младших курсов — биологам, медикам и педагогам. Мы надеемся также, что кто-либо из школьных педагогов сможет провести подобный курс в 8-10 классах средней школы, хотя бы в порядке эксперимента.
Этому благоприятствует планируемая в настоящее время генеральная перестройка средней школы с разделением ее на первую, вторую и третью ступени. Школам третьей ступени (приближающимся по уровню к зарубежным колледжам) будет разрешено вводить у себя одно или несколько так называемых углубленных направлений, например гуманитарное, физико-математическое, химико-биологическое и т. д. Для школ третьей ступени химико-биологического направления такой учебник был бы оптимальным — хотя бы до тех пор, пока отечественные педагоги и биологи не создадут свой, оригинальный курс. Будем надеяться, что они успеют это сделать еще в нашем тысячелетии.
Несколько слов о самой предлагаемой читателю книге. Как правило, учебники, излагая уже устоявшиеся в науке факты и взгляды, несколько отстают от действительного положения дел. Книга Грина, Стаута и Тэйлора также не представляет исключения. В ней авторы, в частности, не успели отразить одно из важнейших открытий последних лет в систематике микроорганизмов. Изучение структуры ДНК, РНК, белков и некоторых сторон физиологии ряда давно уже известных микроорганизмов, ранее относимых к прокариотам, показало, что их следует выделить в самостоятельную группу организмов, которых нельзя причислить ни к прокариотам, ни к эукариотам. По ряду признаков они ближе к ядерным организмам, с прокариотами их сближает только отсутствие оформленного ядра. Эту группу назвали архебактериями; по степени дивергенции это самостоятельное надцарство, сравнимое с прокариотами и эукариотами. Архебактерии — обитатели горячих серных источников, бескислородных илов, встречаются они и в желудках жвачных животных. Некоторые из них, обитающие в соленых озерах, выработали способность к фотосинтезу, но не на основе хлорофилла, а на основе бактериородопсина, близкого к зрительному пигменту наших глаз. По-видимому, архебактерии сохранили многие черты строения первых организмов Земли.
И наоборот, группа микоплазм, упоминаемая авторами, ранее считавшаяся самой примитивной, оказалась сборной, искусственной. Их объединяет вторичное упрощение — потеря клеточной стенки. Один из видов микоплазм — термоплазма — вообще оказался архебактерией. Эти новые факты микробиологи до сих пор воспринимают с трудом. Следует помнить также, что система многих групп, особенно низших (грибы, одноклеточные), еще не "устоялась", поэтому не следует удивляться различиям между разными учебниками и руководствами.
Авторы, излагая проблему синтеза АТФ в клетке (разд. 11.5.4.), излагают как равноправные точки зрения гипотезу химического сопряжения и хемиосмотическую (теорию Митчелла). Данные, полученные в последние 15 лет, в том числе и у нас в СССР (работы В. П. Скулачева с сотрудниками), однозначно свидетельствуют о несостоятельности теории сопряжения. Наоборот, гипотеза Митчелла получила полное подтверждение. АТФ синтезируется за счет энергии разности потенциалов, возникающей на мембранах клеток в результате изменения концентрации ионов водорода и, реже, натрия. С этой точки зрения клетки представляют электрические устройства, аналогичные конденсаторам, энергия разряда которых расходуется не только на синтез АТФ, но и на выполнение других функций.
Достоинством книги является то, что в ней значительное место отведено ботаническим проблемам — строению растений, физиологии движения воды и питательных веществ, росту и развитию растений, роли фитогормонов и т. д. По своему объему это далеко выходит за рамки современного школьного курса и приближается к тому, что получают студенты-биологи, не специализирующиеся по ботаническим дисциплинам. Эти главы будут интересны и учителю биологии, и любознательным школьникам.
Довольно скупо освещены проблемы биологии развития животных, молекулярной биологии и генетики. Читателю, желающему изучить эти центральные вопросы современной биологии, потребуется обратиться к дополнительным источникам, в которых, впрочем, сейчас нет недостатка (например, Альберте Б. и др., Молекулярная биология клетки в 5-ти т.-М.: Мир, 1986; Рис Э., Стернберг М., От клеток к атомам. — М.: Мир, 1988). Зато то, что он найдет в этой книге, ему не встретится в других руководствах по общей биологии.
В заключение можно сказать, что, несмотря на все сказанное, в нашей литературе пока не было такого информативного руководства для тех, кто интересуется общей биологией. Поэтому мы уверены, что книга сыграет свою роль в повышении уровня биологического образования и развитии интереса к биологии вообще.
В переводе книги принимали участие: М. Г. Дунина (главы 5, 6, 7, 8, 11, П.1.1 — П.1.8), В. И. Мельгунов (главы 1, 2, 3, 9, 14 — часть, посвященную транспорту у растений, 15), М.С. Морозова (главы 10, 14 — часть, посвященную транспорту у животных, 16, 18, 19), Е. Р. Наумова (главы 4, 17), Т. В. Никитина (главы 12, 13, П.1.8.1-П.5), О.В.Протасова (главы 8-часть, посвященную тканям животных, 20-25).
Б. М. Медников, А. А. Нейфах
Предисловие
Основным намерением авторов, из которого они исходили при написании этой книги, было желание подчеркнуть, насколько едина природа всех биологических систем, несмотря на поразительное разнообразие структуры и функции, которое мы видим на всех уровнях биологической организации.
Книги 1 и 2 охватывают весь круг тем, рассчитанных на более подготовленных студентов[1]. Текст полностью соответствует программам по биологии и включает все основные разделы, рекомендованные для изучения в общем курсе биологии повышенного типа на рабочем совещании Университетских комиссий по образованию (опубликовано в 1983 г.). Книга будет полезна и для всех студентов первого курса, желающих изучать биологию в университете или продолжающих свое обучение в колледжах.
Все главы построены таким образом, чтобы дать обширную современную информацию по основным биологическим дисциплинам. Достоверность и важность этой информации оценивали и проверяли ведущие специалисты в соответствующих областях знания, опытные преподаватели, исследователи и эксперты. В книгу входит:
— четко изложенный фактический материал;
— тщательно отобранные и скрупулезно проверенные и отработанные практические задания, вполне уместные в курсе повышенного типа;
— разнообразные вопросы, составленные таким образом, чтобы стимулировать самостоятельный анализ полученных результатов.
Хотя авторы и признают, что преподавание биологии не терпит шаблона, материал первой и второй книг все же скомпонован так, чтобы в каждый том вошла примерно половина двухгодичного курса.
Приложения, в которых мы даем сведения и методы, обязательные при изучении биологии на столь высоком уровне, написаны с учетом того, что многие студенты недостаточно хорошо знают химию и физику. Кроме того, где это уместно, мы особо выделили те математические, физические и химические понятия, которые используются в биологии.
Благодарности
Авторы и издатель выражают признательность своим друзьям, коллегам, студентам и всем тем, кто словом или делом помогал написанию этой книги.
Нам особенно хочется поблагодарить: д-ра R. Batt, д-ра Claudia Berek, профессора R. J. Berry, д-ра John С. Bowman, г-на R. Brown, д-ра Fred Burke, г-на Richard Carter, д-ра Norman R. Cohen, д-ра K.J. Edwards, г-на Malcolm Emery, г-на Nick Fagents, д-ра James T. Fitzsimons, д-ра John Gay, д-ра Brij L. Gupta, покойного д-ра R. N. Hardy, преподобного J. R. Hargreaves, д-ра S. A. Henderson, г-на Michael J. Hook, г-на Colin S. Hutchinson, Illustra Design Ltd, д-ра Alick Jones, г-жу Susan Kearsey, д-ра Simon P. Maddrell, члена Королевского об-ва, профессора Aubrey Manning, д-ра Chris L. Mason, г-жу Ruth Miller, д-ра David С Moore, A. G. Morgan, д-ра David Secher, д-ра John M. Squire, покойного профессора James F. Sutcliffe, д-ра R. M. Taylor, д-ра Eric R. Turner, д-ра Paul Wheater, д-ра Brian E.J. Wheeler, д-ра Michael Wheeler.