Subiectul și metodele de studiere a biologiei

Biologia este știința vieții în diferitele sale manifestări. Funcționarea organismelor unicelulare, comportamentul bărbaților și femeilor în perioada de împerechere, modelele de moștenire a trăsăturilor și multe alte lucruri intră în sfera intereselor științei. Subiectul studiului biologiei și alcătuiesc toate aceste manifestări ale vieții. Metodele sale vizează găsirea legilor privind structura, funcționarea organismelor, interacțiunea acestora cu mediul. De fapt, ei studiază acele proprietăți care disting materia vie de neînsuflețită.

unitate

Biologia este o colecție de mai multe științe, în centrul cărora se află obiecte diferite:

• zoologie;
• botanică;
• microbiologie;
• virusologie.

Fiecare dintre ele, la rândul său, poate fi împărțit în câteva mai mici. De exemplu, în zoologie, coexistă ihtiologia (studiul peștelui), ornitologia (păsările studiate), algologia (studierea algelor) și așa mai departe.

Opțiunea de clasificare

Un alt principiu de divizare a biologiei în componente este proprietățile și nivelurile de organizare a materiei vii. Potrivit lui, există:

• moleculara biologie;
• biochimie;
• citologie;
• genetica;
• biologia dezvoltării;
• anatomia și fiziologia diferitelor organisme;
• ecologie (adesea considerată astăzi ca o știință separată);
• Embriologie;
• teoria evoluției.

Astfel, subiectul studierii biologiei rămâne neschimbat - aceasta este însăși viața. Diferitele sale manifestări sunt studiate prin discipline separate. Există, de asemenea, biologie generală. În centrul atenției ei se află proprietățile materiei vii care o deosebesc de structura ierarhică neînsuflețită, precum și de structura ei ierarhică ordonată și de interdependența sistemelor individuale între ele și mediul înconjurător.

Experiență și teorie

Metodele de studiere a biologiei în general sunt similare metodelor de cunoaștere în alte discipline științifice. Ele sunt împărțite în experiențe empirice (practice, experimentale) și teoretice. Metodele practice de studiere a biologiei dezvăluie diferiți parametri, proprietăți și caracteristici ale sistemelor vii. Apoi, pe baza lor, se dezvoltă teorii. Acest proces este ciclic, deoarece metode empirice Studiile de biologie sunt cele mai des folosite pe baza unor concluzii deja existente. Teoriile, la rândul lor, necesită mereu o testare suplimentară a experților.

Colectarea informațiilor primare

Una dintre principalele metode empirice este observarea. Este un studiu al caracteristicilor externe ale unui obiect și al schimbărilor sale în condițiile unui habitat natural de ceva timp.

Orice studiu al unui sistem viu începe prin observarea lui. Istoria studiului biologiei ilustrează perfect această afirmație. În primele etape ale dezvoltării științei, cercetătorii ar putea folosi doar această metodă empirică. Astăzi, observarea nu și-a pierdut relevanța. Acesta, ca și alte metode de studiu al biologiei, utilizează numeroase tehnologii. Pentru observație, se folosesc binocluri, diverse camere (viziune pe timp de noapte, apă adâncă și așa mai departe), o varietate de echipamente de laborator, cum ar fi un microscop, analizor biochimic și altele.

Dacă echipamentul este utilizat în acest proces, observația poate fi împărțită în două tipuri:

• Imediat. Se urmărește studierea comportamentului și a caracteristicilor diferitelor organisme.
• scule. Cu ajutorul diverselor echipamente, se efectuează un studiu al caracteristicilor țesuturilor, organelor, celulelor, analiza compoziției și metabolismului chimic.

experiment

După cum știți, nu toate fenomenele și procesele asociate cu sistemele vii pot fi observate direct în mediul lor natural. În plus, înțelegerea anumitor regularități necesită anumite condiții care sunt mai convenabile de a crea în mod artificial decât de a aștepta apariția lor în natură. O astfel de abordare în biologie se numește metoda experimentală. Aceasta implică studierea obiectului în condiții extreme. Studiul a corpului în timpul impactului pe care la temperaturi ridicate sau scăzute, de înaltă presiune sau încărcare excesivă, atunci când sunt plasate într-un mediu nefamiliar ajută să dezvăluie limitele rezistenței sale, de a descoperi caracteristici și capabilități ascunse. Odată cu îmbunătățirea tehnologiei, potențialul metodelor experimentale crește. Datele obținute în acest mod devin din ce în ce mai precise. Condițiile create în timpul experimentului pot fi practic infinit variate.

Una dintre principalele aplicații ale experimentului este verificarea ipotezelor prezentate mai devreme. Datele obținute pe baza experienței ne permit să corectăm teoria în cauză, să o confirmăm sau să punem bazele unei noi teorii. Metodele experimentale de studiere a biologiei, exemple de care pot fi găsite în număr mare pe paginile manualelor, contribuie la o penetrare mai profundă a oamenilor de știință în secretele materiei vii. Datorită lor, știința modernă a făcut acest progres.

comparație

Metoda istorică ne permite să identificăm 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 nivele. Ca obiecte metode comparative nu numai organismele vii, ci și cele dispărute sunt folosite.

O astfel de recepție a fost principala sursă de date pentru Charles Darwin în perioada de formulare a teoriei evoluției.

Ceea ce văd, scriu

O metodă descriptivă este strâns asociată cu observația. Aceasta constă în stabilirea proprietăților, caracteristicilor și caracteristicilor observate ale obiectelor cu analiza lor ulterioară. Metoda de descriere este considerată cea mai veche din biologie: inițial, la începutul formării științei, cu ajutorul lui au fost descoperite diverse reguli în natură. Datele înregistrate sunt analizate cu atenție, împărțite în importante și neesențiale în cadrul unei teorii particulare. Caracteristicile descrise pot fi comparate, combinate, clasificate. Numai pe baza acestei metode s-au descoperit noi clase și specii în biologie.

Fără matematică nicăieri

Toate informațiile colectate pe baza tehnicilor descrise necesită o transformare ulterioară. Biologia folosește în mod activ aparatul matematic pentru acest lucru. Datele primite sunt traduse în cifre, pe baza cărora sunt construite anumite statistici. În biologie, este imposibil să se prevadă fără echivoc un anumit fenomen. De aceea, după analizarea informațiilor, se dezvăluie o regularitate statistică. Pe baza acestor date, se construiește un model matematic care permite prezicerea unor modificări în cadrul sistemului viu în studiu.

O astfel de prelucrare permite structurarea informațiilor primite. Pe baza modelelor create, este posibil să se prevadă starea sistemului în aproape orice interval de timp. Datorită aplicării unui aparat matematic destul de impresionant, biologia se transformă din ce în ce mai mult stiinta exacte.

sinteză

Împreună cu pătrunderea în biologie a ideilor cibernetice (ele stau la baza modelării), aceasta începe să fie activă abordare sistem. Ambele tendințe influențează metodele de studiere a biologiei. Schema structurii structurilor vii este reprezentată sub forma unei ierarhii de sisteme de niveluri diferite. Fiecare etapă mai mare este interconectată pe baza anumitor elemente de regularitate, care sunt și sisteme, dar cu un nivel mai scăzut.

Această abordare este tipică pentru un număr mare de discipline. Pătrunderea sa în biologie indică o tranziție în știință ca întreg, de la analiză la sinteză. Perioada de studiu aprofundat al structurilor interne ale elementelor individuale dă loc perioadei de integrare. Sinteza tuturor celor obținute în biologie și, adesea, în științele conexe, va duce la o nouă înțelegere a relațiilor dintre sistemele naturale. Un exemplu de concepte construite pe baza integrării poate fi o teorie a reglementării neuro-umorale, o teorie sintetică a evoluției, imunologie modernă și sistematică. Apariția fiecăruia a fost precedată de acumularea unei cantități mari de informații despre unitățile structurale individuale, atributele și caracteristicile. În etapa următoare, datele colectate au făcut posibilă identificarea modelelor și crearea de concepte generalizate.

Trendul

Metodele sintetice de studiere a biologiei indică o tranziție de la cunoștințe empirice la teoretic. Acumularea inițială de fapte și date ne permite să prezentăm câteva ipoteze. Apoi, în majoritatea cazurilor, acestea sunt testate folosind metode experimentale. Ipotezele confirmate sunt traduse în rangul de regularități și formează baza teoriilor. Conceptele formulate în acest mod nu sunt absolut. Există întotdeauna o șansă ca informațiile noi să necesite o revizuire a vederilor stabilite.

Toate tipurile de studiu al biologiei vizează înțelegerea proprietăților și a caracteristicilor vieții. În același timp, este imposibil să identificăm una dintre metodele principale. Nivelul modern al cunoașterii a fost atins numai prin utilizarea simultană a tuturor acestor metode de cunoaștere a lumii înconjurătoare. În plus, metodele de studiere a biologiei umane nu diferă de metodele de colectare și analiză a datelor despre orice alt organism. Aceasta își manifestă universalitatea. Pentru fiecare nivel de organizare ierarhică a sistemelor vii, se folosesc aceleași metode de studiu, dar în combinații diferite. Tranziția spre folosirea metodelor cibernetice și sistemice demonstrează integrarea nu numai în cadrul biologiei, ci și în întreaga știință ca întreg. Sinteza cunoașterii diferitelor discipline contribuie la o înțelegere mai profundă a legilor fundamentale ale lumii în care trăim.