5. Биология

Первая половина XIX в. характеризуется противоречием между накопленным эмпирическим материалом и господствовавшим в науке представлением об абсолютной неизменности органического мира. В процессе подрыва веры в постоянность органического мира наступил кризис «креационизма».

В начале второй половины XIX в. на смену «креационизму» пришло эволюционное учение Ч. Дарвина, который не только привел убедительные доказательства исторического развития органического мира, но и дал материалистическое объяснение возникновению целесообразной организации живых существ, их приспособленности к условиям существования. Такое радикальное восприятие учения Ч. Дарвина российским научным сообществом было подготовлено их предшествующей работой в теории органической эволюции и усилено атмосферой ожидания политических перемен, напрямую связывавшихся с буржуазными реформами 60-70-х гг. XIX в.

И. Мечников расходился с Ч. Дарвином по вопросу о движущих силах эволюции, считая главными факторами эволюции не естественный отбор, а «наследование приобретенных характеристик и особое внутреннее стремление организма к совершенствованию».

Работой Н. Северцова «Вертикальное и горизонтальное распределение туркестанских животных» (1873) были заложены основы экологической зоогеографии. А. Северцов показал, что признаки организации животных могут обнаруживаться на разных стадиях индивидуального развития и создал законченное учение о соотношении онтогенеза и филогенеза.

После Ч. Дарвина систематика животных все более делалась дисциплиной, опирающейся на данные сравнительной (эволюционной) морфологии - сравнительной анатомии и эмбриологии. В ходе сравнительно-анатомических и эмбриологических работ А. Ковалевского, И. Мечникова был выделен тип хордовых, в который наряду с позвоночными были включены бесчерепные, оболочники и кишечнодышащие.

Российские зоологи второй половины XIX в. широко интересовались проблемами индивидуального развития, начиная с оплодотворения и ранних эмбриональных стадий. В науке того периода отсутствовало доказательство кровного родства между разными типами животных. А. Ковалевский и И. Мечников, изучившие эмбриологию значительного числа позвоночных, относящихся к разным типам, превратили теорию зародышевых листков из чисто топографического в генеалогическое обобщение. Поэтому на смену теории К. Бэра, признававшей обособленность крупных подразделений животного царства, пришло учение о родстве всех многочисленных животных и о путях их возникновения из одноклеточных предков.

В работах А. Ковалевского о развитии бесчерепных и «оболочников» он показал, что на ранних стадиях развития эти низшие хордовые развиваются сходно с многими беспозвоночными, а затем обнаруживаются явные признаки родства с позвоночными. Заслугой И. Мечникова является детальное выяснение закономерностей эмбрионального развития губок, низших кишечнополостных, плоских червей, ракообразных, паукообразных, многоножек, насекомых и иглокожих.

Физиология пищеварения была представлена классическими исследованиями И. Павлова, которые были обобщены в трудах «Лекции о работе главных пищеварительных желез» (1897), «Внешняя работа пищеварительных желез и ее механизм» (1906). Ученый показал, что существует непосредственная связь между характером сокоотделения и родом принятой пищи, а также выяснена роль пищеварительных ферментов в переваривании пищи. Исследования в области физиологии пищеварения послужили фундаментом для создания физиологии высшей нервной деятельности. В дальнейшем И. Павлов вскрыл основные механизмы динамики высшей нервной деятельности. Для этого он изучил условия выработки условных рефлексов, закономерности динамики процессов возбуждения и торможения в коре, их иррадиацию и концентрацию. Самым существенным моментом в развитии учения И. Павлова о высшей нервной деятельности явилась его речь «Естествознание и мозг» (1909), направленная против идеализма. Ученый пересмотрел существовавшее в физиологии представление о рефлексах и создал учение об условных рефлексах, вырабатывающихся в течение индивидуальной жизни. Условные рефлексы, судя по И. Павлову, являются выражением способности организма реагировать на новые условия.