Биология: путь к пониманию жизни – от клеточных механизмов до эволюции видов. Цикл: учебники и учебные пособия по биологии, сельскому хозяйству, зоологии, анатомии и агрономии

Дополнительные задания для всех категорий учащихся

Составление диаграммы: Попросите учащихся нарисовать диаграмму, иллюстрирующую взаимодействие различных систем организма (дыхательная, кровообращения и пищеварительная системы) и пояснить, как эти системы взаимосвязаны.

Исследовательская работа: Попросите учащихся провести небольшое исследование о влиянии физической активности на обмен веществ в организме и подготовить краткий отчет.

Это тестовое задание может быть адаптировано и расширено на основе потребностей учащихся.

Часть IV. Сельское хозяйство и селекция

Глава 7. Основы сельского хозяйства

Параграф 7.1. Историческое развитие сельского хозяйства

Сельское хозяйство является одной из древнейших форм человеческой деятельности, возникшей еще до начала письменной истории. В этом разделе мы рассмотрим ключевые этапы развития сельского хозяйства с древности до наших дней, а также уделим внимание вкладу ученых-агрономов, которые внесли значительный вклад в его становление.

Древние цивилизации и начало земледелия

Первые шаги к сельскому хозяйству были сделаны около 10 тысяч лет назад, когда люди начали переходить от кочевого образа жизни охотников-собирателей к оседлому образу жизни. Этот переход получил название неолитической революции. Именно тогда человек начал одомашнивать животных и выращивать растения для собственного потребления. Первые центры зарождения сельского хозяйства возникли в Месопотамии (современный Ирак), Египте, Индии и Китае.

В этих регионах появились первые системы орошения, что позволило значительно увеличить урожайность культур. Например, в Месопотамии использовали каналы для отвода воды из рек Тигр и Евфрат, а в Египте – систему ирригации вдоль реки Нил.

Античность и средние века

В античные времена сельское хозяйство получило дальнейшее развитие благодаря греческим и римским философам и ученым. Одним из первых теоретиков сельского хозяйства был Ксенофонт, который написал трактат «О хозяйстве» («Oeconomicus»), где рассматривал вопросы управления домашним хозяйством и ведения сельского хозяйства. Римский писатель Катон Старший в своем труде «De Agri Cultura» описал методы обработки земли, ухода за растениями и животными.

Средневековье стало временем значительного прогресса в области агротехники. Монастыри играли важную роль в развитии сельского хозяйства, так как они владели большими земельными угодьями и занимались их обработкой. В этот период были разработаны новые методы вспашки земли, использования удобрений и ротации сельскохозяйственных культур.

Эпоха Возрождения и Новое время

Эпоха Возрождения стала периодом возрождения интереса к науке и технике, включая сельское хозяйство. В это время появилось множество трудов по агрономии, среди которых можно выделить работы Оливера де Серра, который считается одним из основателей современной агрономии во Франции.

XVIII век стал эпохой аграрной революции в Европе, особенно в Англии. Важную роль здесь сыграл Джетро Талл, английский фермер и изобретатель, который разработал методику посева семян рядами вместо традиционного разбрасывания. Это позволило более эффективно использовать землю и повысить урожайность.

XIX век и промышленная революция

XIX век ознаменовался значительным прогрессом в сельском хозяйстве благодаря промышленной революции. Развитие механизации, использование новых технологий и научных открытий позволили существенно улучшить производительность труда в сельском хозяйстве.

Одним из ключевых событий этого периода было открытие законов наследственности Грегором Менделем, австрийским монахом и ботаником. Его работа заложила основы генетики, которая впоследствии сыграла ключевую роль в селекции растений и животных.

Также стоит отметить работу Юстуса фон Либиха, немецкого химика, который внес огромный вклад в понимание роли минеральных веществ в питании растений. Он сформулировал закон минимального фактора, согласно которому рост растений ограничивается тем фактором, который находится в наименьшем количестве относительно потребностей растения.

XX век и современные тенденции

XX век принес значительные изменения в сельское хозяйство благодаря развитию биотехнологий, генной инженерии и использованию химических удобрений и пестицидов. Эти достижения позволили значительно увеличить продуктивность сельского хозяйства и обеспечить продовольственную безопасность многих стран мира.

Одной из важнейших фигур XX века в области сельского хозяйства является Норман Борлоуг, американский ученый, получивший Нобелевскую премию мира за свою работу по созданию высокоурожайных сортов пшеницы. Его исследования привели к так называемой «зеленой революции», которая позволила значительно увеличить производство зерна в развивающихся странах.

Современные тенденции в сельском хозяйстве включают использование экологически чистых методов производства, таких как органическое земледелие, а также внедрение цифровых технологий, таких как точное земледелие и интернет вещей (IoT).

Таким образом, историческое развитие сельского хозяйства представляет собой сложный процесс, включающий в себя различные этапы и периоды, каждый из которых вносил свой вклад в формирование современного сельскохозяйственного производства.

Российские и советские агрономы

Агрономия в России имеет богатую историю, начиная с дореволюционного периода и продолжая в Советском Союзе. Вклад отечественных ученых в эту область огромен, и многие из них стали настоящими символами своего времени.

Николай Иванович Вавилов

Николай Иванович Вавилов (1887—1943) – один из самых известных и уважаемых ученых-агрономов в мире. Он был основателем научной школы генетики и селекции растений в СССР. Вавилов провел масштабные экспедиции по всему миру, собрав огромное количество образцов культурных растений. На основе этой коллекции он создал теорию центров происхождения культурных растений, которая до сих пор остается фундаментальной в биологии.

Вавилов также занимался вопросами устойчивости растений к болезням и вредителям, что имело большое значение для повышения урожайности. Однако его карьера была прервана арестом и заключением в тюрьму в 1940 году по ложным обвинениям. Несмотря на трагическую судьбу, наследие Вавилова продолжает жить и вдохновлять современных исследователей.

Трофим Денисович Лысенко

Трофим Денисович Лысенко (1898—1976) – одна из наиболее спорных фигур в советской агрономии. Он получил известность благодаря своим работам в области вегетативной гибридизации и яровизации, которые обещали революционные изменения в сельском хозяйстве. Однако его методы и теории часто подвергались критике со стороны научного сообщества, поскольку они основывались больше на идеологии, чем на строгих научных данных.

Лысенко активно поддерживал идею ламаркизма, утверждая, что приобретенные признаки могут передаваться по наследству. Эта теория противоречила современным представлениям о генетике, но получила поддержку властей, что привело к репрессиям против генетиков и биологов, придерживавшихся противоположных взглядов.

Коллективизация и создание колхозов и совхозов

Коллективизация – это процесс объединения индивидуальных крестьянских хозяйств в крупные коллективные хозяйства, известные как колхозы (колхозы) и совхозы (государственные сельскохозяйственные предприятия). Она началась в конце 1920-х годов при Сталине и имела целью ускорить индустриализацию страны и обеспечить стабильное снабжение городов продуктами питания.

Процесс коллективизации сопровождался насильственным изъятием имущества у крестьян, что вызвало массовое сопротивление и голод в некоторых районах страны. Тем не менее, к концу 1930-х годов большинство крестьян было объединено в колхозы и совхозы, что позволило государству контролировать производство сельскохозяйственной продукции.

Гидропоника и умные теплицы в СССР

Гидропоника – это метод выращивания растений без почвы, при котором питательные вещества доставляются непосредственно корневой системе через водный раствор. Этот метод позволяет значительно сократить потребление воды и питательных веществ, а также повысить эффективность выращивания растений.

В СССР гидропонные технологии начали развиваться уже в 1950-е годы. Одним из пионеров в этой области был советский ученый Георгий Михайлович Лисовский, который проводил эксперименты по выращиванию овощей и фруктов в условиях космического полета. Его работы легли в основу создания первых умных теплиц с гидропонной системой.

Первые умные теплицы с гидропоникой в СССР

Одна из первых крупных установок с использованием гидропонных систем была создана в Сочи в 1960-е годы. Теплица, построенная на базе научно-исследовательского института овощеводства, позволяла круглогодично выращивать овощи и фрукты, используя искусственное освещение и автоматические системы контроля микроклимата.

Подобные установки также создавались в других регионах страны, например, в Подмосковье и на Урале. Они использовались для проведения экспериментов по оптимизации условий выращивания различных культур, а также для обеспечения населения свежими продуктами в зимний период.

Эти проекты продемонстрировали потенциал гидропонных технологий и заложили основу для дальнейшего развития сельского хозяйства в СССР и постсоветской России.

Таким образом, история российского и советского сельского хозяйства богата событиями и личностями, каждая из которых внесла свой вклад в развитие отрасли. От научных открытий Николая Вавилова до спорных теорий Трофима Лысенко, от массовой коллективизации до внедрения передовых технологий – все эти аспекты формируют уникальную картину развития агрономии в нашей стране.

К сожалению, информация о наличии садов с гидропоникой во времена Ярослава Мудрого, Александра Невского или других русских князей и царей не соответствует исторической реальности. Концепция гидропоники, как метода выращивания растений без почвы, появилась гораздо позже, в XX веке, и связана с развитием науки и техники.

Тем не менее, в разные исторические эпохи существовали свои подходы к садоводству и сельскому хозяйству, которые заслуживают внимания.

Садоводство в Киевской Руси и Новгородской республике

Во времена Ярослава Мудрого (978—1054) и Александра Невского (1221—1263) сельское хозяйство играло важную роль в жизни общества. Основные культуры, которые выращивались в то время, включали зерновые (пшеница, рожь, ячмень), бобовые, лен и коноплю. Садоводство также занимало значительное место, хотя оно было сосредоточено преимущественно на плодовых деревьях и ягодных кустарниках.

Сады в Киевской Руси и Новгородской республике представляли собой небольшие участки земли, где выращивали яблоки, груши, вишню, малину и смородину. Уход за садами был трудоемким процессом, требующим ручного полива и прополки. Использование сложных технических устройств, подобных современным гидропонным системам, было невозможно ввиду отсутствия необходимых знаний и технологий.

Садоводство при дворе русских царей

С течением времени, особенно в эпоху Московского царства и Российской империи, дворцовые сады становились всё более изысканными и разнообразными. Русские цари и императоры стремились создать роскошные парки и сады, которые могли бы соперничать с европейскими аналогами.

Так, например, при Петре I (1672—1725) были созданы знаменитые Летний сад и Петергоф, где высаживались экзотические растения и строились фонтаны. Екатерина II (1729—1796) также уделяла много внимания садоводству, расширяя парковые комплексы вокруг своих резиденций.

Что касается Николая II (1868—1918), действительно, в Зимнем дворце существовала оранжерея, где выращивались тропические растения. Однако эта оранжерея представляла собой традиционную конструкцию с использованием грунта и естественного освещения, а не гидропоническую установку.

Принцип работы гидропоники

Для понимания того, почему гидропоника не могла существовать в древние времена, важно рассмотреть принципы её работы:

– Отсутствие почвы: Растения выращиваются в воде или инертном субстрате (например, кокосовом волокне или минеральной вате), куда добавляются необходимые питательные вещества.

– Автоматический контроль: Современные гидропонные системы используют датчики и контроллеры для поддержания оптимальных параметров среды (температура, влажность, уровень pH и т.д.).

– Использование искусственных источников света: Для обеспечения растений необходимым количеством света применяются специальные лампы, такие как LED или HPS.

Все эти элементы требуют наличия развитых технологий и научного знания, которые просто не существовали в древние времена.

Дмитрий Донской и сельское хозяйство XIV века

Дмитрий Донской жил в XIV веке, когда Россия ещё находилась под властью Золотой Орды. Основное занятие населения было связано с земледелием, скотоводством и ремеслами. В тот период преобладала однопольная система земледелия, при которой земля делилась на два участка: один засевался, другой отдыхал. Это позволяло почве восстанавливать плодородие естественным путем.

Труд в сельском хозяйстве был организован на общинной основе. Крестьяне жили в деревнях и обрабатывали землю совместно, распределяя результаты труда между членами общины. Крепостного права в современном понимании ещё не существовало, однако уже были формы зависимости крестьян от феодалов, особенно в виде отработок и натуральных повинностей.

Иван Грозный и сельское хозяйство XVI века

Иван Грозный правил Россией в XVI веке, когда страна переживала значительные социальные и экономические изменения. В этот период началось формирование крепостного права, которое закрепило зависимость крестьян от помещиков. Основными формами эксплуатации крестьянского труда были барщина и оброк.

– Барщина – это принудительный труд крестьян на земле помещика. Обычно крестьянин должен был работать несколько дней в неделю на господской земле, предоставляя продукты своего труда помещику.

– Оброк – денежная или натуральная плата, которую крестьяне должны были выплачивать помещикам за пользование землей. Оброк мог быть фиксированным или зависеть от урожая.

В XVI веке в России постепенно начинает распространяться трёхпольная система земледелия, пришедшая из Западной Европы. При этой системе поля делились на три части: одну засевали озимыми культурами, другую – яровыми, а третья оставалась под паром. Трёхполье позволило повысить урожайность и уменьшить риск голода, связанный с плохими погодными условиями.

Интересные факты о сельском хозяйстве в период Ивана Грозного

– Опричнина. Во время правления Ивана Грозного была введена опричнина – особая форма государственного управления, при которой царь конфисковал земли бояр и раздавал их своим верным слугам. Это привело к значительным изменениям в структуре землевладения и усилению власти царя над дворянством.

– Развитие торговли и ремёсел. В XVI веке начался активный обмен товарами между различными регионами России, что способствовало развитию сельского хозяйства и ремесленного производства. Крестьянские хозяйства стали производить продукцию не только для собственных нужд, но и на продажу.

– Роль монастырей. Монастыри играли значительную роль в сельском хозяйстве, владея крупными земельными участками и управляя ими. Многие монастыри имели собственные хозяйства, где работали монахи и зависимые крестьяне.

– Появление кабалы. В XVI веке появляется институт кабалы – долгового рабства, при котором человек, взявший деньги в долг, становился зависимым от кредитора до полного погашения долга. Кабальные холопы часто работали в сельском хозяйстве на землях своих кредиторов.

Влияние крепостного права на развитие сельского хозяйства

Крепостное право в России оказывало значительное влияние на развитие сельского хозяйства. Оно возникло в результате постепенного закрепощения крестьян, начавшегося в XV – XVI веках и окончательно оформившегося в XVII веке. Крестьяне становились полностью зависимы от помещиков, которым принадлежала земля, и обязаны были выполнять барщину (принудительные работы на полях помещика) или платить оброк (натуральный или денежный налог).

Положительное влияние:

– Концентрация рабочей силы: Помещики имели возможность мобилизовать большое количество работников для выполнения сельскохозяйственных работ, что позволяло обрабатывать большие площади земли.

– Разделение труда: Барщинные крестьяне специализировались на определенных видах работ, что повышало их квалификацию и эффективность.

Негативное влияние:

– Низкая мотивация крестьян: Поскольку крестьяне работали на чужую землю и вынуждены были отдавать большую часть своей продукции помещику, у них отсутствовала стимул к повышению производительности труда.

– Замедленное технологическое развитие: Из-за крепостничества замедлялось внедрение новых технологий и методов земледелия, так как помещики предпочитали сохранять традиционные методы, которые обеспечивали им стабильный доход.

– Социальная напряженность: Крепостное право вызывало недовольство среди крестьян, что приводило к восстаниям и бунтам, дестабилизирующим экономику.

Введение и отмена Юрьева дня

Юрьев день (26 ноября по старому стилю) был важным событием в жизни крестьян. До введения Юрьева дня крестьяне могли свободно менять место жительства и перейти к другому помещику раз в год – в Юрьев день осенний. После отмены Юрьева дня в 1497 году крестьянам запретили покидать своих хозяев, что фактически закрепило их за поместьями.

Последствия отмены Юрьева дня:

– Усиление зависимости крестьян: Крестьяне оказались привязаны к земле и своему помещику, что усилило их эксплуатацию.

– Снижение мобильности рабочей силы: Ограничение свободы передвижения затрудняло поиск лучших условий труда и проживания, что негативно сказывалось на экономике.

– Рост социальной напряженности: Отмена Юрьева дня вызвала недовольство среди крестьян, что привело к росту числа восстаний и бунтов.

Сельскохозяйственные культуры и системы земледелия

Однопольная система

Однопольная система использовалась в древней Руси и представляла собой простейшую форму земледелия. Земля разделялась на две части: одна часть засевалась, другая оставлялась под паром (отдыхом). Это позволяло почве восстанавливать плодородие естественным путём.

Двупольная система

Двупольная система начала применяться в XII – XIV веках. Поля делились на две части: одна засевалась озимой культурой (обычно рожью), другая – яровым хлебом (ячменём, пшеницей). Затем культуры менялись местами. Такая система позволяла поддерживать плодородие почвы и увеличивать урожайность.

Трёхпольная система

Трёхпольная система стала доминирующей в России с конца XVI века. Поля делились на три части: первая засевалась озимыми культурами, вторая – яровыми, а третья оставлялась под паром. Это обеспечивало более равномерное распределение нагрузки на почву и увеличивало общую урожайность.

Выращиваемые культуры

Основные сельскохозяйственные культуры, которые выращивались в России в указанный период, включали:

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Max Schultze: Über Muskelkörperchen und das, was man eine Zelle zu nennen habe. Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin 1861, S. 1—27.

2

Die Zellbiologie, Zytologie (von altgriechisch κύτος kytos ‚Zelle», λόγος lógos ‚Lehre») oder Zellenlehre ist ein Teilgebiet der Biologie und der Medizin. Mit Hilfe der Mikroskopie und molekularbiologischer Methoden erforscht die Zellbiologie Zellen, um biologische Vorgänge auf zellulärer Ebene zu verstehen und aufzuklären. Dazu gehört die Untersuchung der verschiedenen Zellkompartimente und der Zellorganellen, der Zellteilung, der Bewegung von Zellen und Zellverbänden sowie der Kommunikation von Zellen untereinander.

3

Helmut Plattner: Abenteuer Zellbiologie – Streifzüge durch die Geschichte. Springer Spektrum, Berlin u. a. 2021

4

Bernd Krebs: Beiträge zur Begriffsgeschichte der Nomenklatur der Zellenlehre bis zum Anfang des 20.Jahrhunderts. Dissertation, Ruhr-Universität Bochum 2013

5

Sven P. Thoms: Ursprung des Lebens. Fischer, Frankfurt am Main.

6

La pratique de la biologie cellulaire implique aussi bien la mise en œuvre de techniques simples, artisanales, que de techniques complexes du point de vue des procédés et des équipements. Selon la nature de l’élément cellulaire étudié (par exemple: ADN, ARN, protéine, complexe protéique, métabolite, organite, membrane…) et selon les fonctions cellulaires analysées (déplacement, métabolisme, morphologie, activité enzymatique, voie de signalisation, santé cellulaire…) différentes techniques sont choisies.