Предмет и методи на изучаване на биологията

Биологията е науката за живота в различните му проявления. Функционирането на едноклетъчните организми, поведението на мъжете и жените по време на периода на чифтосване, моделите на наследяване на черти и много други неща попадат в сферата на интересите на науката. Предметът на изучаването на биологията и съставянето на всички тези прояви на живот. Неговите методи са насочени към намиране на законите на структурата, функционирането на организмите, тяхното взаимодействие с околната среда. Всъщност те изследват онези свойства, които отличават живата материя от неживата.

единица

Биологията е колекция от няколко науки, фокусът на които са различни обекти:

• зоология;
• ботаника;
• микробиология;
• вирусология.

Всеки от тях, на свой ред, може да бъде разделен на няколко по-малки. Например, в зоологията, ихтиологията съжителстват (проучва риба), орнитология (изследване на птиците), алгология (изучаване на водорасли) и т.н.

Опция за класификация

Друг принцип на разделяне на биологията на компоненти са свойствата и нива на организация на живата материя. Според него има:

• молекулярна биология;
• биохимия;
• цитология;
• генетика;
• биологията на развитието;
• анатомия и физиология на различни организми;
• екология (често разглеждана днес като отделна наука);
• ембриология;
• теория на еволюцията.

По този начин предметът на изучаване на биологията остава непроменен - ​​това е самият живот. Различните му проявления се изучават по отделни дисциплини. Има и обща биология. В центъра на вниманието й са свойствата на живата материя, които я отличават от нежеланата, както и нейната подредена йерархична структура и взаимовръзката между отделните системи помежду им и околната среда.

Опит и теория

Методите за изучаване на биологията като цяло са подобни на методите на познание в други научни дисциплини. Те са разделени на емпирични (практически, експериментални) и теоретични. Практическите методи за изучаване на биологията разкриват различни параметри, свойства и особености на живите системи. След това, въз основа на тях, се развиват теории. Този процес е цикличен, защото емпирични методи Изследванията на биологията се използват най-често въз основа на вече съществуващи заключения. Теориите, от своя страна, винаги изискват допълнителни експертни тестове.

Събиране на първична информация

Един от основните емпирични методи е наблюдението. Това е изследване на външните особености на даден обект и неговите промени в условията на естественото местообитание за известно време.

Всяко изследване на жива система започва с това да се наблюдава. Историята на изучаването на биологията напълно илюстрира това твърдение. На първите етапи от развитието на науката изследователите могат да използват само този емпиричен метод. Днес наблюдението не е загубило значимостта си. Той, както и другите методи за изучаване на биологията, използва множество технологии. За наблюдение се използват бинокли, различни камери (нощно виждане, дълбоководни и т.н.), разнообразие от лабораторно оборудване, като микроскоп, биохимичен анализатор и други.

От това дали оборудването се използва в процеса, наблюдението може да бъде разделено на два вида:

• Непосредственото. Целта му е да изучава поведението и характеристиките на различните организми.
• Инструментална. С помощта на разнообразно оборудване се извършва изследване на характеристиките на тъканите, органите, клетките, анализ на химичния състав и метаболизма.

експеримент

Както знаете, не всички явления и процеси, свързани с живите системи, могат да бъдат наблюдавани директно в тяхната естествена среда. Освен това разбирането за някои закономерности изисква определени условия, които са по-удобни за изкуствено създаване, отколкото да се изчака появата им в природата. Този подход в биологията се нарича експериментален метод. Това включва изучаване на обекта при екстремни условия. Изследването на тялото по време на влиянието на високи или ниски температури, високо налягане или прекомерно напрежение, когато се поставя в непозната среда, помага да се определят границите на неговата издръжливост, да се открият скритите свойства и възможности. С подобряването на технологиите се увеличава потенциалът на експерименталните методи. Така получените данни стават все по-точни. Условията, създадени по време на експеримента, могат да бъдат практически безкрайно разнообразни.

Едно от основните приложения на експеримента е проверката на представените по-рано хипотези. Получените данни въз основа на опита ни позволяват да коригираме въпросната теория, да я потвърдим или да поставим основата за нова. Експерименталните методи за изучаване на биологията, примери за които могат да бъдат намерени в големи количества на страниците на учебници, допринасят за по-дълбокото проникване на учените в тайните на живата материя. Благодарение на тях съвременната наука е постигнала такъв напредък.

сравнение

Историческият метод ни позволява да идентифицираме еволюционните трансформации на общностите и видовете. Тя се нарича и сравнителна. Разглежда се химическата и анатомичната структура, характеристиките на функционирането, наследствения материал на организмите от различни нива. Като обекти сравнителен метод не само живи организми, но и изчезнали.

Подобно приемане беше основният източник на данни за Чарлз Дарвин в периода на формулирането на теорията за еволюцията.

Това, което виждам, пиша

Описателен метод е тясно свързан с наблюдението. Състои се от фиксиране на наблюдаваните свойства, характеристики и характеристики на обектите с последващия им анализ. Методът на описание се смята за най-старият в биологията: първоначално, в зората на формирането на науката, с негова помощ са открити различни закономерности в природата. Записаните данни се анализират внимателно, разделят се на важни и несъществени в рамките на конкретна теория. Описаните характеристики могат да бъдат сравнявани, комбинирани, класифицирани. Само въз основа на този метод бяха открити нови биологични класове и видове.

Без математика никъде

Цялата събрана информация въз основа на описаните техники изисква по-нататъшна трансформация. Биологията активно използва математическия апарат за това. Получените данни се превеждат на цифри, въз основа на които се изграждат определени статистически данни. В биологията е невъзможно да се предвиди недвусмислено конкретно явление. Ето защо, след анализ на информацията, се разкрива статистическа закономерност. Въз основа на тези данни се създава математически модел, който позволява да се предвидят някои промени в рамките на изследваната жива система.

Такава обработка позволява да се структурира получената информация. Въз основа на създадените модели е възможно да се прогнозира състоянието на системата практически във всеки интервал от време. Благодарение на прилагането на доста впечатляващ математически апарат, биологията се превръща все повече точна наука.

синтез

Заедно с проникването в биологията на идеите на кибернетиката (те са в основата на моделирането), тя активно започва да се използва системен подход. И двете тенденции влияят върху методите на изучаване на биологията. Схемата на структурата на живите структури е представена под формата на йерархия на системи от различни нива. Всяка по-висока стъпка е взаимосвързана въз основа на определени елементи на закономерностите, които са също така системи, но нивото е по-ниско.

Този подход е характерен за голям брой дисциплини. Неговото проникване в биологията показва преход в науката като цяло от анализ до синтез. Периодът на задълбочено изследване на вътрешните структури на отделните елементи отстъпва на времето на интеграцията. Синтезът на всички получени в биологията и често в свързаните с тях научни данни ще доведе до ново разбиране на взаимовръзките между природните системи. Пример за понятия, изградени на базата на интеграция, може да бъде теория на неврохиморалното регулиране, синтетичната теория на еволюцията, съвременната имунология и систематиката. Появата на всеки от тях беше предшествана от натрупването на голямо количество информация за отделните структурни единици, атрибути и характеристики. На следващия етап събраните данни позволиха да се идентифицират модели и да се създадат общи понятия.

Тенденцията

Синтетичните методи за изучаване на биологията показват преминаване от емпирични знания до теоретичната. Първоначалното натрупване на факти и данни ни позволява да изложим някои хипотези. След това в повечето случаи те се тестват с помощта на експериментални методи. Потвърдените хипотези се превеждат в ранг на закономерностите и формират основата на теориите. Понятията, формулирани по този начин, не са абсолютни. Винаги има шанс нова информация да изисква преглед на установените виждания.

Всички видове изследвания на биологията са насочени към разбиране на свойствата и характеристиките на живота. В същото време е невъзможно да се определи един от методите като основен. Съвременното ниво на знание се постига само чрез едновременното използване на всички тези методи на познание на околния свят. В допълнение, методите за изучаване на човешката биология не се различават от методите за събиране и анализ на данни за всеки друг организъм. Това показва тяхната универсалност. За всяко ниво на йерархична организация на живите системи се използват същите методи на изследване, но в различни комбинации. Преходът към използването на кибернетични и системни методи свидетелства за интеграцията не само в биологията, но и в цялата наука като цяло. Синтезът на знания от различни дисциплини допринася за по-задълбоченото разбиране на основните закони на света, в който живеем.