Biologie is de wetenschap van het leven in zijn verschillende verschijningsvormen. Het functioneren van eencellige organismen, het gedrag van mannetjes en vrouwtjes tijdens het paarseizoen, de patronen van overerving van eigenschappen - dit en nog veel meer v alt binnen de reikwijdte van de wetenschap. Het onderwerp van de biologie is de studie van al deze manifestaties van het leven. Haar methoden zijn gericht op het zoeken naar regelmatigheden in de structuur, het functioneren van organismen, hun interactie met de omgeving. In feite bestuderen ze die eigenschappen die levende materie onderscheiden van niet-levende materie.
Onderverdelingen
Biologie is een verzameling van verschillende wetenschappen die zich richten op verschillende objecten:
- zoölogie;
- plantkunde;
- microbiologie;
- virologie.
Elk van hen kan op zijn beurt worden onderverdeeld in verschillende kleinere. Bijvoorbeeld, ichtyologie (de studie van vissen), ornithologie (de studie van vogels), algologie (de studie van algen), enzovoort, bestaan naast elkaar in de zoölogie.
Classificatie-optie
Een ander principe van het verdelen van biologie in componenten is eigenschappen enorganisatieniveaus van levende materie. Volgens hem onderscheiden ze:
- moleculaire biologie;
- biochemie;
- cytologie;
- genetica;
- ontwikkelingsbiologie;
- anatomie en fysiologie van verschillende organismen;
- ecologie (vaak tegenwoordig beschouwd als een aparte wetenschap);
- embryologie;
- evolutietheorie.
Het onderwerp biologie blijft dus ongewijzigd - het is het leven zelf. De verschillende verschijningsvormen ervan worden door afzonderlijke disciplines bestudeerd. Er is ook algemene biologie. De focus ligt op de eigenschappen van levende materie die het onderscheidt van niet-levende materie, evenals op de geordende hiërarchische structuur en de onderlinge verbinding van individuele systemen tussen zichzelf en de omgeving.
Ervaring en theorie
De methoden om biologie te studeren zijn over het algemeen vergelijkbaar met de manieren van leren in andere wetenschappelijke disciplines. Ze zijn onderverdeeld in empirisch (praktisch, experimenteel) en theoretisch. Praktische methoden voor het bestuderen van biologie onthullen verschillende parameters, eigenschappen en kenmerken van levende systemen. Vervolgens worden op basis daarvan theorieën ontwikkeld. Dit proces is cyclisch, omdat empirische methoden voor het bestuderen van biologie meestal worden gebruikt op basis van reeds bestaande conclusies. Theorieën vereisen op hun beurt altijd aanvullende empirische tests.
Primaire verzameling van informatie
Een van de belangrijkste empirische methoden is observatie. Het is de studie van de uiterlijke kenmerken van een object en de veranderingen in zijn natuurlijke habitat in de loop van de tijd.
Elke studie van een levend systeem begint met het observeren ervan. De geschiedenis van de studie van de biologie illustreert deze stelling perfect. In de eerste stadia van de ontwikkeling van de wetenschap konden onderzoekers deze empirische methode alleen gebruiken. Tegenwoordig heeft observatie zijn relevantie niet verloren. Het maakt, net als andere methoden voor het bestuderen van biologie, gebruik van tal van technologieën. Voor observatie worden verrekijkers, verschillende camera's (nachtzicht, diepzee, enzovoort), een verscheidenheid aan laboratoriumapparatuur, zoals een microscoop, een biochemische analysator en andere gebruikt.
Afhankelijk van het feit of het proces apparatuur gebruikt, kan observatie in twee soorten worden verdeeld:
- Onmiddellijk. Het heeft tot doel het gedrag en de kenmerken van verschillende organismen te bestuderen.
- Instrumentaal. Verschillende apparatuur wordt gebruikt om de kenmerken van weefsels, organen, cellen te bestuderen, de chemische samenstelling en het metabolisme te analyseren.
Experiment
Zoals je weet, kunnen niet alle verschijnselen en processen die verband houden met levende systemen direct in hun natuurlijke omgeving worden waargenomen. Bovendien vereist het begrip van bepaalde regelmatigheden bepaalde voorwaarden, die handiger zijn om kunstmatig te creëren dan te wachten op hun verschijning in de natuur. Deze benadering wordt in de biologie de experimentele methode genoemd. Het omvat de studie van het object in extreme omstandigheden. Onderzoek van het lichaam tijdens blootstelling aan hoge of lage temperaturen, hoge druk of overmatige belasting, binnenshuishem in een ongewone omgeving helpt om de grenzen van zijn uithoudingsvermogen te onthullen, om verborgen eigenschappen en kansen te ontdekken. Met de verbetering van de technologie neemt het potentieel van experimentele methoden toe. De op deze manier verkregen gegevens worden steeds nauwkeuriger. De omstandigheden die tijdens het experiment zijn gecreëerd, kunnen bijna onbeperkt worden gevarieerd.
Een van de belangrijkste toepassingen van het experiment is het testen van eerder naar voren gebrachte hypothesen. De gegevens die op basis van ervaring zijn verkregen, maken het mogelijk om de beschouwde theorie te corrigeren, te bevestigen of om de basis te leggen voor een nieuwe. Experimentele methoden om biologie te bestuderen, waarvan voorbeelden in grote aantallen te vinden zijn op de pagina's van schoolboeken, dragen bij aan een diepere penetratie van wetenschappers in de geheimen van levende materie. Het is dankzij hen dat de moderne wetenschap zo'n vooruitgang heeft geboekt.
Vergelijking
De historische methode onthult de evolutionaire transformaties van gemeenschappen en soorten. Het wordt ook wel vergelijkend genoemd. De chemische en anatomische structuur, kenmerken van het functioneren, erfelijk materiaal van organismen van verschillende niveaus worden geanalyseerd. Als objecten van de vergelijkende methode worden niet alleen levende organismen gebruikt, maar ook uitgestorven.
Deze techniek werd de belangrijkste gegevensbron voor Charles Darwin tijdens zijn formulering van de evolutietheorie.
Wat ik zie, schrijf ik op
De beschrijvende methode is nauw verwant aan observatie. Het bestaat uit het bevestigen van de opgemerkte eigenschappen, tekens enkenmerken van objecten met hun daaropvolgende analyse. De beschrijvingsmethode wordt als de oudste in de biologie beschouwd: aanvankelijk, aan het begin van de vorming van de wetenschap, werden met zijn hulp verschillende patronen in de natuur ontdekt. De vastgelegde gegevens worden zorgvuldig geanalyseerd, onderverdeeld in belangrijke en niet-essentiële binnen het kader van een bepaalde theorie. De beschreven kenmerken kunnen worden vergeleken, gecombineerd, geclassificeerd. Alleen op basis van deze methode werden nieuwe klassen en soorten ontdekt in de biologie.
Zonder wiskunde, nergens
Alle informatie verzameld op basis van de beschreven methoden vereist verdere transformatie. De biologie gebruikt hiervoor actief het wiskundige apparaat. De verkregen gegevens worden vertaald in cijfers, op basis waarvan bepaalde statistieken worden opgebouwd. In de biologie is het onmogelijk om een of ander fenomeen ondubbelzinnig te voorspellen. Daarom komt na analyse van de data een statistisch patroon aan het licht. Op basis van deze gegevens wordt een wiskundig model gebouwd waarmee bepaalde veranderingen in het bestudeerde levende systeem kunnen worden voorspeld.
Een dergelijke verwerking stelt u in staat de ontvangen informatie te structureren. Op basis van de gemaakte modellen is het mogelijk om de toestand van het systeem in bijna elke tijdsperiode te voorspellen. Dankzij het gebruik van een vrij indrukwekkend wiskundig apparaat wordt biologie steeds meer een exacte wetenschap.
Synthese
Samen met de penetratie in de biologie van de ideeën van cybernetica (ze liggen ten grondslag aan modellering), begint het actiefgebruik een systematische aanpak. Beide trends hebben invloed op de methoden om biologie te bestuderen. Het schema van de structuur van levende structuren wordt weergegeven als een hiërarchie van systemen van verschillende niveaus. Elke hogere trede bestaat uit elementen die onderling verbonden zijn op basis van bepaalde patronen, die ook systemen zijn, maar een niveau lager.
Deze aanpak is typerend voor een groot aantal disciplines. Zijn penetratie in de biologie getuigt van de overgang in de wetenschap als geheel van analyse naar synthese. Een periode van diepgaande studie van de interne structuren van individuele elementen maakt plaats voor een tijd van integratie. De synthese van alle gegevens die zijn verkregen in de biologie, en vaak in aanverwante wetenschappen, zal leiden tot een nieuw begrip van de onderlinge verbanden van natuurlijke systemen. Een voorbeeld van concepten gebouwd op basis van integratie kunnen de theorie van neurohumorale regulatie, de synthetische evolutietheorie, moderne immunologie en systematiek zijn. Het uiterlijk van elk van hen werd voorafgegaan door de accumulatie van een grote hoeveelheid informatie over individuele structurele eenheden, tekens en kenmerken. In de volgende fase konden de verzamelde gegevens patronen identificeren en generaliserende concepten creëren.
Trend
Synthetische methoden voor het bestuderen van biologie getuigen van de overgang van empirische naar theoretische kennis. De initiële accumulatie van feiten en gegevens stelt ons in staat enkele hypothesen naar voren te brengen. Vervolgens worden ze in de meeste gevallen getest met behulp van experimentele methoden. Bevestigde hypothesen worden overgebracht naar de rangorde van patronen en vormen de basis van theorieën. Op deze manier geformuleerde concepten zijn nietabsoluut. Er is altijd een kans dat nieuwe informatie een heroverweging van gevestigde opvattingen vereist.
Alle soorten biologie studeren zijn gericht op het begrijpen van de eigenschappen en kenmerken van het leven. In dit geval is het onmogelijk om één methode als de belangrijkste te onderscheiden. Het moderne niveau van kennis werd alleen bereikt door het gelijktijdige gebruik van al deze methoden van kennis van de omringende wereld. Bovendien verschillen de methoden voor het bestuderen van de menselijke biologie niet van de methoden voor het verzamelen en analyseren van gegevens over een ander organisme. Dit toont hun veelzijdigheid. Voor elk niveau van de hiërarchische organisatie van levende systemen worden dezelfde studiemethoden gebruikt, maar in verschillende combinaties. De overgang naar het gebruik van cybernetische en systemische methoden duidt op integratie, niet alleen binnen de biologie, maar door de hele wetenschap als geheel. De synthese van kennis uit verschillende disciplines draagt bij aan een dieper begrip van de basispatronen van de wereld waarin we leven.
