Как правило, на каждом этапе развитие начинается с точных наук, затем затрагивает естественные науки, и лишь позднее распространяется на гуманитарные дисциплины.
Прогресс математики ведет к развитию механики, физики. Проникновение идей и методов физико-математических наук в химию и геологию ведет к прогрессу этих дисциплин. Успехи химии, геологии, физики закономерно подготавливают биологию к новому скачку. Развитие производительных сил общества, в значительной степени обязанное успехам точных и естественных наук, ведет к прогрессу гуманитарных и социологических исследований.
Многочисленные дисциплины биологического профиля изучают жизнь на различных уровнях организации” (Н. В. Тимофеев-Ресовский) - на уровне
клеток и их субклеточных структур, на уровне организмов, на уровне сообществ разных видов и на уровне сообщества высшего порядка - биосферы. По-видимому, именно в таком восходящем порядке: от молекулярно-клеточного к биосферному - и идет поступательное развитие биологии. Попытаемся это показать на примерах.
Само собой разумеется, что работы создателей нового этапа в развитии наук базировались на серии работ предшествующих исследователей. Всякая систематизация условна - в истории науки нелегко проводить рубежи - конец одного цикла иногда накладывается на начало следующего.
Предыдущий этап или цикл развития наук был, как нам кажется, связан, в основном, с выделением элементарных единиц, с идеями движения, изменения, подвижности. Этот этап в математике, связанный с именами И. Ньютона и Г. Лейбница, характеризуется рассмотрением переменных величин, созданием дифференциального и интегрального исчисления и относится к XVII веку. Разумеется, что этот качественный скачок в математике был подготовлен исследованиями X. Гюйгенса, И. Кеплера, П. Ферма, Б. Паскаля и других ученых более раннего периода. Прогресс механики и физики, также связанный с именем И. Ньютона (1687), был подготовлен исследованиями Г. Галилея в области динамики, Б. Паскаля по гидростатике.
Значительно позднее наступил этот этап в химии. Его начало можно датировать 1803 годом - годом создания Дж. Дальтоном атомистической теории, когда было выдвинуто понятие об атоме как элементарной единице материи. Разумеется, что теория Дальтона была подготовлена серией предыдущих исследований: работами Р. Бойля, давшего понятие о химическом элементе (1661), М. Ломоносова (1748) и А. Лавуазье (1774), обосновавших закон сохранения массы веществ участвующих в реакции. Создание А. М. Бутлеровым теории химического строения веществ (1861) - дальнейшая ступень в развитии этого этапа. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева (1869), по-видимому, была завершением этого этапа в области неорганической химии, одновременно она послужила отправной точкой для цикла последующих исследований не только в химии, но и в физике.
Тот же этап в геологии начался на три десятилетия позднее, нежели в химии. “Основные начала геологии” Ч. Лайеля (1830-1833) доказали факт эволюции неорганической природы, изменения лика земли под влиянием осадков, ветра, действия рек, приливов, землетрясений. Идеи Лайеля, созвучные идеям Ч. Дарвина, оказали большое влияние на создателя теории эволюции и способствовали распространению эволюционных идей.
В биологии этот этап начался раньше всего в дисциплинах, изучающих клеточный уровень организации. Т. Шванн (1839) доказал единство организации всех живых организмов, показал, что клетка является элементарной единицей живого. Он показал всеобщий характер клеточной структуры организмов, равноценность клеток и установил связь развития организма и его дифференциации с клеткообразованием. Идея Шванна о клетке как элементарной единице живого созвучна идее Дальтона об атоме как элементарной единице материи. Основой для создания клеточной теории послужили труды Р. Гука (открытие клетки, 1665), А. Левенгука (открытие одноклеточных, 1695), К. Ф. Вольфа (теория эпигенеза, 1759), Я. Пуркинье (открытие клеточного ядра у яйцеклетки, 1825), И. Мюллера (открытие клеточного строения хорды, 1834), М. Шлейдена (значение ядра в образовании клеток, 1838).
Клеточная теория послужила фундаментом для последующего бурного развития цитологии, гистологии и эмбриологии. Упомянем здесь лишь некоторые этапы этого процесса: открытие кариокинеза (А. Шнейдер, 1873; О. Бючли, 1874; Чистяков, 1874; Страсбургер, 1875), гипотеза Оскара Гертвига и Страсбургера о ядре как носителе наследственности (1884), открытие оплодотворения как процесса слияния мужского и женского ядра (Ф. Гертвиг, 1875), теория индивидуальности хромосом (Бовери, 1888-1907). Гениальные догадки Г. Менделя (все наследственные свойства должны определяться парными генами) и А. Вейсмана (предсказание мейоза) были подтверждены цитологически. Эти открытия подготовили почву для расцвета генетики в XX веке.