Biologia este știința vieții în diferitele ei manifestări. Funcționarea organismelor unicelulare, comportamentul masculilor și femelelor în timpul sezonului de împerechere, modelele de moștenire a trăsăturilor - aceasta și multe altele sunt în domeniul științei. Subiectul biologiei este studiul tuturor acestor manifestări ale vieții. Metodele sale vizează căutarea regularităților în structura, funcționarea organismelor, interacțiunea acestora cu mediul. De fapt, ei studiază acele proprietăți care deosebesc materia vie de materia nevie.
Subdiviziuni
Biologia este o colecție de mai multe științe care se concentrează pe diferite obiecte:
- zoologie;
- botanica;
- microbiologie;
- virologie.
Fiecare dintre ele, la rândul său, poate fi împărțit în mai multe mai mici. De exemplu, ihtiologia (studiul peștilor), ornitologia (studiul păsărilor), algologia (studiul algelor) și așa mai departe coexistă în zoologie.
Opțiune de clasificare
Un alt principiu al împărțirii biologiei în componente este proprietățile șinivelurile de organizare a materiei vii. Potrivit acestuia, ei disting:
- biologie moleculară;
- biochimie;
- citologie;
- genetică;
- biologia dezvoltării;
- anatomia și fiziologia diferitelor organisme;
- ecologie (deseori considerată astăzi ca o știință separată);
- embriologie;
- teoria evoluției.
Astfel, subiectul biologiei rămâne neschimbat - este viața însăși. Diversele sale manifestări sunt studiate de discipline separate. Există și biologie generală. Accentul său este pus pe proprietățile materiei vii care o deosebesc de materia nevie, precum și pe structura sa ierarhică ordonată și pe interconectarea sistemelor individuale dintre ele și mediul înconjurător.
Experiență și teorie
Metodele de studiu a biologiei sunt, în general, similare cu modurile de învățare din alte discipline științifice. Ele sunt împărțite în empirice (practice, experimentale) și teoretice. Metodele practice de studiere a biologiei dezvăluie diferiți parametri, proprietăți și caracteristici ale sistemelor vii. Apoi teoriile sunt dezvoltate pe baza lor. Acest proces este ciclic, deoarece metodele empirice de studiere a biologiei sunt utilizate cel mai adesea pe baza concluziilor deja existente. Teoriile, la rândul lor, necesită întotdeauna teste empirice suplimentare.
Colectare principală de informații
Una dintre principalele metode empirice este observația. Este studiul caracteristicilor externe ale unui obiect și al schimbărilor sale în habitatul său natural de-a lungul timpului.
Orice studiu al unui sistem viu începe cu observarea acestuia. Istoria studiului biologiei ilustrează perfect această afirmație. În primele etape ale dezvoltării științei, cercetătorii nu puteau folosi decât această metodă empirică. Astăzi, observația nu și-a pierdut relevanța. Ea, ca și alte metode de studiu a biologiei, folosește numeroase tehnologii. Pentru observare, se folosesc binocluri, diverse camere (viziune nocturnă, adâncime și așa mai departe), o varietate de echipamente de laborator, cum ar fi un microscop, un analizor biochimic și altele.
În funcție de faptul dacă procesul folosește echipament, observația poate fi împărțită în două tipuri:
- Imediat. Acesta își propune să studieze comportamentul și caracteristicile diferitelor organisme.
- Instrumental. Sunt folosite diverse echipamente pentru a studia caracteristicile țesuturilor, organelor, celulelor, analiza compoziției chimice și metabolismului.
Experiment
După cum știți, nu toate fenomenele și procesele asociate sistemelor vii pot fi observate direct în mediul lor natural. În plus, înțelegerea anumitor regularități necesită anumite condiții, care sunt mai convenabile de a crea artificial decât de a aștepta apariția lor în natură. Această abordare în biologie se numește metoda experimentală. Presupune studiul obiectului în condiții extreme. Examinarea corpului în timpul expunerii la temperaturi ridicate sau scăzute, presiune mare sau încărcare excesivă, în interiorel într-un mediu neobișnuit ajută la dezvăluirea limitelor rezistenței sale, la descoperirea proprietăților și oportunităților ascunse. Odată cu îmbunătățirea tehnologiei, potențialul metodelor experimentale crește. Datele obtinute in acest fel devin din ce in ce mai precise. Condițiile create în timpul experimentului pot fi modificate aproape la nesfârșit.
Una dintre principalele aplicații ale experimentului este testarea ipotezelor prezentate anterior. Datele obținute pe baza experienței fac posibilă corectarea teoriei luate în considerare, confirmarea acesteia sau punerea bazei uneia noi. Metodele experimentale de studiu a biologiei, exemple ale cărora pot fi găsite în număr mare pe paginile manualelor, contribuie la o pătrundere mai profundă a oamenilor de știință în secretele materiei vii. Datorită lor, știința modernă a făcut astfel de progrese.
Comparație
Metoda istorică dezvăluie transformările evolutive ale comunităților și speciilor. Se mai numește și comparativ. Se analizează structura chimică și anatomică, caracteristicile funcționării, materialul ereditar al organismelor de diferite niveluri. Ca obiecte ale metodei comparative, sunt folosite nu numai organisme vii, ci și cele dispărute.
Această tehnică a devenit principala sursă de date pentru Charles Darwin în timpul formulării sale a teoriei evoluției.
Ceea ce văd, notez
Metoda descriptivă este strâns legată de observație. Constă în fixarea proprietăților observate, semnelor șicaracteristicile obiectelor cu analiza lor ulterioară. Metoda de descriere este considerată cea mai veche în biologie: inițial, în zorii formării științei, cu ajutorul ei au fost descoperite diverse modele în natură. Datele înregistrate sunt analizate cu atenție, împărțite în importante și neesențiale în cadrul unei anumite teorii. Caracteristicile descrise pot fi comparate, combinate, clasificate. Numai pe baza acestei metode au fost descoperite noi clase și specii în biologie.
Fără matematică, nicăieri
Toate informațiile colectate pe baza metodelor descrise necesită o transformare ulterioară. Biologia folosește în mod activ aparatul matematic pentru aceasta. Datele obținute sunt traduse în cifre, pe baza cărora se construiesc anumite statistici. În biologie, este imposibil să prezici fără echivoc unul sau altul fenomen. De aceea, după analiza datelor, se dezvăluie un model statistic. Pe baza acestor date, se construiește un model matematic care permite prezicerea unor schimbări în cadrul sistemului viu studiat.
O astfel de procesare vă permite să structurați informațiile primite. Pe baza modelelor create, este posibil să se prezică starea sistemului în aproape orice perioadă de timp. Datorită utilizării unui aparat matematic destul de impresionant, biologia devine din ce în ce mai mult o știință exactă.
Sinteză
Odată cu pătrunderea în biologie a ideilor de cibernetică (acestea stau la baza modelării), începe activutilizați o abordare sistematică. Ambele tendințe au un impact asupra metodelor de studiu a biologiei. Schema structurii structurilor vii este reprezentată ca o ierarhie a sistemelor de diferite niveluri. Fiecare treaptă superioară este elemente interconectate pe baza anumitor tipare, care sunt tot sisteme, dar cu un nivel mai jos.
Această abordare este tipică pentru un număr mare de discipline. Pătrunderea sa în biologie mărturisește trecerea în știință în ansamblu de la analiză la sinteză. O perioadă de studiu aprofundat al structurilor interne ale elementelor individuale lasă loc unui timp de integrare. Sinteza tuturor datelor obținute în biologie și, adesea, în științele conexe, va duce la o nouă înțelegere a interconexiunilor sistemelor naturale. Un exemplu de concepte construite pe baza integrării poate fi teoria reglării neuroumorale, teoria sintetică a evoluției, imunologia modernă și sistematica. Apariția fiecăruia dintre ele a fost precedată de acumularea unei cantități mari de informații despre unitățile structurale individuale, semnele și caracteristicile. În etapa următoare, datele colectate au permis identificarea tiparelor și crearea de concepte generalizate.
Trend
Metodele sintetice de studiu a biologiei mărturisesc trecerea de la cunoștințele empirice la cele teoretice. Acumularea inițială de fapte și date ne permite să propunem câteva ipoteze. Apoi, în majoritatea cazurilor, acestea sunt testate folosind metode experimentale. Ipotezele confirmate sunt transferate la rangul de tipare și formează baza teoriilor. Conceptele astfel formulate nu suntabsolut. Există întotdeauna șansa ca informațiile noi să necesite o reconsiderare a opiniilor stabilite.
Toate tipurile de studii ale biologiei au ca scop înțelegerea proprietăților și caracteristicilor vieții. În acest caz, este imposibil să se evidențieze vreo metodă ca principală. Nivelul modern de cunoaștere a fost atins numai prin utilizarea simultană a tuturor acestor metode de cunoaștere a lumii înconjurătoare. În plus, metodele de studiu a biologiei umane nu sunt diferite de metodele de colectare și analiză a datelor despre orice alt organism. Acest lucru arată versatilitatea lor. Pentru fiecare nivel al organizării ierarhice a sistemelor vii se folosesc aceleași metode de studiu, dar în combinații diferite. Trecerea la utilizarea metodelor cibernetice și sistemice indică integrarea nu numai în biologie, ci în întreaga știință în ansamblu. Sinteza cunoștințelor din diferite discipline contribuie la o înțelegere mai profundă a tiparelor de bază ale lumii în care trăim.
