Biologia on tiede elämästä sen eri ilmenemismuodoissa. Yksisoluisten organismien toiminta, urosten ja naaraiden käyttäytyminen parittelukauden aikana, piirteiden periytymismallit - tämä ja paljon muuta kuuluvat tieteen piiriin. Biologian aiheena on kaikkien näiden elämän ilmenemismuotojen tutkimus. Sen menetelmät tähtäävät säännönmukaisuuksien etsimiseen organismien rakenteesta, toiminnasta ja vuorovaikutuksesta ympäristön kanssa. Itse asiassa he tutkivat niitä ominaisuuksia, jotka erottavat elävän aineen elottomasta aineesta.
Alaosastot
Biologia on kokoelma useita eri objekteihin keskittyviä tieteitä:
- eläintiede;
- kasvitiede;
- mikrobiologia;
- virologia.
Jokainen niistä puolestaan voidaan jakaa useampaan pienempään. Esimerkiksi iktyologia (kalojen tutkimus), ornitologia (lintujen tutkimus), algologia (levien tutkimus) ja niin edelleen esiintyvät eläintieteessä rinnakkain.
Luokitteluvaihtoehto
Toinen periaate biologian jakamisesta komponentteihin on ominaisuudet jaelävän aineen järjestäytymistasot. Hänen mukaansa ne erottavat:
- molekyylibiologia;
- biokemia;
- sytologia;
- genetiikka;
- kehitysbiologia;
- eri organismien anatomia ja fysiologia;
- ekologia (jota pidetään nykyään usein erillisenä tieteenä);
- embryologia;
- evoluutioteoria.
Siten biologian aihe pysyy ennallaan - se on itse elämä. Sen eri ilmenemismuotoja tutkivat erilliset tieteenalat. Siellä on myös yleinen biologia. Sen painopiste on elävän aineen ominaisuuksissa, jotka erottavat sen elottomasta aineesta, sekä sen järjestetyssä hierarkkisessa rakenteessa ja yksittäisten järjestelmien keskinäisissä yhteyksissä itsensä ja ympäristön välillä.
Kokemus ja teoria
Biologian opiskelumenetelmät ovat yleensä samanlaisia kuin muiden tieteenalojen oppimistavat. Ne jaetaan empiirisiin (käytännöllisiin, kokeellisiin) ja teoreettisiin. Käytännön menetelmät biologian tutkimiseen paljastavat elävien järjestelmien erilaisia parametreja, ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Sitten niiden pohj alta kehitetään teorioita. Tämä prosessi on syklinen, koska biologian empiirisiä tutkimusmenetelmiä käytetään useimmiten jo olemassa olevien johtopäätösten perusteella. Teoriat puolestaan vaativat aina empiiristä lisätestausta.
Ensisijainen tiedonkeruu
Yksi tärkeimmistä empiirisista menetelmistä on havainnointi. Se tutkii esineen ulkoisia piirteitä ja sen luonnollisessa elinympäristössä tapahtuvia muutoksia ajan mittaan.
Kaikki elävän järjestelmän tutkimus alkaa sen tarkkailusta. Biologian tutkimuksen historia kuvaa tätä väitettä täydellisesti. Tieteen kehityksen alkuvaiheessa tutkijat saattoivat käyttää vain tätä empiiristä menetelmää. Nykyään havainnointi ei ole menettänyt merkitystään. Se, kuten muutkin biologian tutkimusmenetelmät, käyttää lukuisia teknologioita. Havainnointiin käytetään kiikareita, erilaisia kameroita (pimeänäkö, syvänmeren ja niin edelleen), erilaisia laboratoriolaitteita, kuten mikroskooppia, biokemiallista analysaattoria ja muita.
Sen mukaan, käytetäänkö prosessissa laitteita, havainnointi voidaan jakaa kahteen tyyppiin:
- Välittömästi. Sen tarkoituksena on tutkia eri organismien käyttäytymistä ja ominaisuuksia.
- instrumentaali. Erilaisilla laitteilla tutkitaan kudosten, elinten, solujen ominaisuuksia, analysoidaan kemiallista koostumusta ja aineenvaihduntaa.
Kokeilu
Kuten tiedätte, kaikkia eläviin järjestelmiin liittyviä ilmiöitä ja prosesseja ei voida havaita suoraan niiden luonnollisessa ympäristössä. Lisäksi tiettyjen säännönmukaisuuksien ymmärtäminen vaatii tiettyjä ehtoja, jotka on helpompi luoda keinotekoisesti kuin odottaa niiden ilmestymistä luonnossa. Tätä lähestymistapaa biologiassa kutsutaan kokeelliseksi menetelmäksi. Se sisältää kohteen tutkimisen äärimmäisissä olosuhteissa. Kehon tutkiminen altistuksen aikana korkeille tai matalille lämpötiloille, korkealle paineelle tai liialliselle kuormitukselle, sisätiloissahänet epätavallisessa ympäristössä auttaa paljastamaan kestävyyden rajat, löytämään piilotetut ominaisuudet ja mahdollisuudet. Tekniikan kehittyessä kokeellisten menetelmien mahdollisuudet lisääntyvät. Tällä tavalla saadut tiedot ovat yhä tarkempia. Kokeen aikana luotuja olosuhteita voidaan vaihdella lähes loputtomiin.
Yksi kokeen pääsovelluksista on testata aiemmin esitettyjä hypoteeseja. Kokemuksen perusteella saadut tiedot mahdollistavat tarkasteltavana olevan teorian korjaamisen, vahvistamisen tai pohjan luomisen uudelle. Biologian tutkimisen kokeelliset menetelmät, joista lukuisia esimerkkejä löytyy oppikirjojen sivuilta, edistävät tutkijoiden syvempää tunkeutumista elävän aineen salaisuuksiin. Heidän ansiostaan moderni tiede on edistynyt näin paljon.
Vertailu
Historiallinen menetelmä paljastaa yhteisöjen ja lajien evoluutiomuutokset. Sitä kutsutaan myös vertailevaksi. Analysoidaan eri tasoisten organismien kemiallista ja anatomista rakennetta, toiminnan ominaisuuksia, perinnöllistä materiaalia. Vertailevan menetelmän kohteina ei käytetä vain eläviä organismeja, vaan myös sukupuuttoon kuolleita organismeja.
Tästä tekniikasta tuli pääasiallinen tietolähde Charles Darwinille hänen muotoillessaan evoluutioteoriaa.
Mitä näen, kirjoitan ylös
Kuvausmenetelmä liittyy läheisesti havainnointiin. Se koostuu havaittujen ominaisuuksien, kylttien ja merkkien korjaamisestaesineiden ominaisuuksia niiden myöhemmän analyysin kanssa. Kuvausmenetelmää pidetään biologian vanhimpana: alun perin, tieteen muodostumisen kynnyksellä, sen avulla löydettiin erilaisia malleja luonnosta. Tallennetut tiedot analysoidaan huolellisesti, jaetaan tärkeisiin ja ei-olennaisiin tietyn teorian puitteissa. Kuvattuja ominaisuuksia voidaan verrata, yhdistää, luokitella. Vain tämän menetelmän pohj alta löydettiin uusia luokkia ja lajeja biologiassa.
Ilman matematiikkaa ei missään
Kaikki kuvattujen menetelmien perusteella kerätyt tiedot vaativat lisämuutoksia. Biologia käyttää tähän aktiivisesti matemaattista laitteistoa. Saadut tiedot käännetään numeroiksi, joiden perusteella rakennetaan tiettyjä tilastoja. Biologiassa on mahdotonta ennustaa yksiselitteisesti yhtä tai toista ilmiötä. Siksi tietojen analysoinnin jälkeen paljastuu tilastollinen malli. Näiden tietojen perusteella rakennetaan matemaattinen malli, jonka avulla voidaan ennustaa joitain muutoksia tutkittavassa elävässä järjestelmässä.
Tällaisen käsittelyn avulla voit jäsentää vastaanotettuja tietoja. Luotujen mallien perusteella on mahdollista ennustaa järjestelmän tila lähes millä tahansa ajanjaksolla. Melko vaikuttavan matemaattisen laitteen käytön ansiosta biologiasta on tulossa yhä enemmän eksakti tiede.
Synteesi
Kybernetiikan ideoiden tunkeutumisen biologiaan (ne ovat mallinnuksen taustalla) se alkaa aktiivisestikäyttää systemaattista lähestymistapaa. Molemmat suuntaukset vaikuttavat biologian opiskelumenetelmiin. Elävien rakenteiden rakennekaavio esitetään eri tasoisten järjestelmien hierarkiana. Jokainen korkeampi askel on tiettyjen kuvioiden perusteella toisiinsa kytkettyjä elementtejä, jotka ovat myös järjestelmiä, mutta tasoa alempana.
Tämä lähestymistapa on tyypillinen useille tieteenaloille. Hänen tunkeutumisensa biologiaan todistaa tieteen siirtymisestä kokonaisuutena analyysistä synteesiin. Yksittäisten elementtien sisäisten rakenteiden perusteellisen tutkimuksen jakso väistää integraation aikaa. Kaiken biologian ja usein siihen liittyvien tieteiden tiedon synteesi johtaa uuteen ymmärrykseen luonnonjärjestelmien keskinäisistä yhteyksistä. Esimerkkinä integraation pohj alta rakennetuista käsitteistä voivat olla neurohumoraalisen säätelyn teoria, synteettinen evoluutioteoria, moderni immunologia ja systematiikka. Jokaisen niiden ilmestymistä edelsi suuri määrä tietoa yksittäisistä rakenneyksiköistä, merkeistä ja ominaisuuksista. Seuraavassa vaiheessa kerätyt tiedot mahdollistivat kuvioiden tunnistamisen ja yleistävien käsitteiden luomisen.
trendi
Synteettiset biologian opiskelumenetelmät todistavat siirtymisestä empiirisesta tiedosta teoreettiseen tietoon. Alkuperäinen tosiasioiden ja tietojen kertyminen antaa meille mahdollisuuden esittää joitakin hypoteeseja. Sitten useimmissa tapauksissa niitä testataan kokeellisilla menetelmillä. Vahvistetut hypoteesit siirretään kuvioiden joukkoon ja muodostavat teorioiden perustan. Tällä tavalla muotoiltuja käsitteitä ei oleehdoton. On aina mahdollista, että uudet tiedot edellyttävät vakiintuneiden näkemysten uudelleenarviointia.
Kaikenlainen biologian opiskelu tähtää elämän ominaisuuksien ja ominaisuuksien ymmärtämiseen. Tässä tapauksessa on mahdotonta valita yhtä menetelmää päämenetelmäksi. Nykyaikainen tiedon taso saavutettiin vain käyttämällä samanaikaisesti kaikkia näitä ympäröivän maailman kognitiomenetelmiä. Lisäksi ihmisen biologian tutkimusmenetelmät eivät eroa menetelmistä, joilla kerätään ja analysoidaan tietoja muista eliöistä. Tämä osoittaa niiden monipuolisuuden. Elävien järjestelmien hierarkkisen organisaation jokaisella tasolla käytetään samoja tutkimusmenetelmiä, mutta eri yhdistelmissä. Siirtyminen kyberneettisten ja systeemisten menetelmien käyttöön viittaa integraatioon ei vain biologian sisällä, vaan koko tieteessä. Eri tieteenalojen tiedon synteesi myötävaikuttaa syvempään ymmärtämiseen sen maailman peruskuvioista, jossa elämme.
