Ką jau kalbėti apie biologiją. Privatūs moksliniai metodai

24.09.2019

Taip pat skaitykite

Kompozicija „Antrojo leitenanto Romašovo įvaizdis istorijoje A

Plyushkin - eilėraščio „Mirusios sielos“ herojaus charakteristika

Pagrindiniai Ostrovskio rašinio kūrimo etapai

Biologija yra gyvenimo mokslas. Šiuo metu tai yra gyvosios gamtos mokslų kompleksas. Biologijos tyrimo objektas yra gyvi organizmai - augalai ir gyvūnai. ir ištirti rūšių įvairovę, kūno struktūrą ir organų funkcijas, vystymąsi, pasiskirstymą, jų bendruomenes, evoliuciją.

Pirmoji informacija apie gyvus organizmus pradėjo kauptis dar primityviame žmoguje. Gyvieji organizmai aprūpino jį maistu, medžiagomis drabužiams ir būstui. Jau tuo metu žmogus negalėjo apsieiti be žinių apie augalų savybes, jų augimo vietas, vaisių ir sėklų nokinimo laiką, apie jo sumedžiotų gyvūnų, plėšrūnų ir nuodingų gyvūnų buveines ir įpročius, kurie gali kelti grėsmę jo gyvenimas.

Taigi informacija apie gyvus organizmus pamažu buvo kaupiama. Gyvūnų prijaukinimas ir augalų auginimo pradžia reikalavo gilesnių žinių apie gyvus organizmus.

Pirmieji steigėjai

Reikšmingą faktinę medžiagą apie gyvus organizmus surinko didysis Graikijos gydytojas Hipokratas (460–377 m. Pr. Kr.). Jis rinko informaciją apie gyvūnų ir žmonių sandarą, aprašė kaulus, raumenis, sausgysles, smegenis ir nugaros smegenis.

Pirmasis didelis darbas zoologija priklauso graikų gamtininkui Aristoteliui (384-322 m. pr. Kr.). Jis aprašė daugiau nei 500 gyvūnų rūšių. Aristotelis domėjosi gyvūnų sandara ir gyvenimo būdu, jis padėjo zoologijos pagrindus.

Pirmasis darbas apie žinių apie augalus sisteminimą ( botanika) įvykdė Teofrastas (372–287 m. pr. Kr.).

Senovės mokslas žinių apie žmogaus kūno sandarą (anatomiją) išplėtimą yra skolingas gydytojui Galenui (130–200 m. Pr. Kr.), Kuris atliko beždžionių ir kiaulių skrodimus. Jo darbai kelis šimtmečius darė įtaką gamtos mokslams ir medicinai.

Viduramžiais, po Bažnyčios jungo, mokslas vystėsi labai lėtai. Svarbus mokslo raidos etapas buvo Renesansas, prasidėjęs XV a. Jau XVIII a. sukurta kaip savarankiški botanikos, zoologijos, žmogaus anatomijos, fiziologijos mokslai.

Pagrindiniai ekologinio pasaulio tyrimo etapai

Pamažu buvo kaupiama informacija apie rūšių įvairovę, gyvūnų ir žmonių kūno sandarą, individualų vystymąsi, augalų ir gyvūnų organų funkcijas. Per šimtmečių biologijos istoriją didžiausius organinio pasaulio tyrimo etapus galima pavadinti:

K. Linney siūlomų taksonomijos principų įvedimas;
mikroskopo išradimas;
ląstelių teorijos kūrimas T. Schwann;
Charleso Darwino evoliucinių mokymų patvirtinimas;
G. Mendelio atradimas pagrindinių paveldimumo dėsnių;
elektroninio mikroskopo naudojimas biologiniams tyrimams;
genetinio kodo dekodavimas;
biosferos doktrinos sukūrimas.

Iki šiol mokslas žino apie 1 500 000 gyvūnų rūšių ir apie 500 000 augalų rūšių. Didelę reikšmę turi augalų ir gyvūnų įvairovės, jų sandaros ir gyvenimo ypatumų tyrimas. Biologijos mokslai yra augalininkystės, gyvulininkystės, medicinos, bionikos ir biotechnologijų plėtros pagrindas.

Vienas iš seniausių biologijos mokslų yra žmogaus anatomija ir fiziologija, sudarantys teorinį medicinos pagrindą. Kiekvienas žmogus turėtų įsivaizduoti savo kūno sandarą ir funkcijas, kad prireikus galėtų suteikti pirmąją pagalbą, sąmoningai rūpintis savo sveikata ir laikytis higienos taisyklių.

Šimtmečius botaniką, zoologiją, anatomiją, fiziologiją mokslininkai kūrė kaip nepriklausomus, izoliuotus mokslus. Tik XIX a. buvo atrasti visiems gyviems dalykams bendri dėsningumai. Taip atsirado mokslai, tiriantys bendruosius gyvenimo dėsnius. Jie apima:

Citologija yra ląstelės mokslas;
genetika - kintamumo ir paveldimumo mokslas;
ekologija - mokslas apie organizmo ryšį su aplinka ir organizmų bendrijose;
Darvinizmas - mokslas apie organinio pasaulio evoliuciją ir kt.

Mokymo programoje jie yra bendrosios biologijos dalykas.

Biologija (iš graikų bios - gyvenimas ir logotipai - žodis, doktrina), mokslų rinkinys apie gyvąją gamtą - apie didžiulę išnykusių gyvų būtybių, dabar gyvenančių Žemėje, įvairovę, jų struktūrą ir funkcijas, kilmę, pasiskirstymą ir vystymąsi, santykius tarpusavyje ir su negyva prigimtimi. Biologija nustato bendrus ir konkrečius dėsnius, būdingus visoms jo apraiškoms ir savybėms (medžiagų apykaitai, reprodukcijai, paveldimumui, kintamumui, prisitaikymui, augimui, judrumui ir kt.).

Pirmuosius sistemingus bandymus pažinti gyvąją gamtą atliko senovės gydytojai ir filosofai (Hipokratas, Aristotelis, Teofrastas, Galenas). Jų darbai, tęsiami Renesanso laikais, padėjo pamatus botanikai ir zoologijai, taip pat žmogaus anatomijai ir fiziologijai (Vesalius ir kt.). XVII - XVIII a. eksperimentiniai metodai įsiskverbia į biologiją. Remiantis kiekybiniais matavimais ir taikant hidraulikos dėsnius, buvo atrastas kraujotakos mechanizmas (W. Harvey, 1628). Mikroskopo išradimas išstūmė žinomo gyvų dalykų pasaulio ribas, pagilino jų struktūros supratimą. Vienas pagrindinių šios eros laimėjimų buvo augalų ir gyvūnų klasifikavimo sistemos sukūrimas (K. Linnaeus, 1735). Tuo pat metu vyravo spekuliacinės teorijos apie gyvų būtybių vystymąsi ir savybes (savaiminė generacija, pasirengimas ir kt.). XIX a. Dėl smarkiai išaugusio tiriamų biologinių objektų skaičiaus (nauji metodai, ekspedicijos į atogrąžų ir nepasiekiamus Žemės regionus ir kt.), Kaupiant ir diferencijuojant žinias, susiformavo daug specialių biologijos mokslų. Taigi, botanika ir zoologija yra suskirstyti į skyrius, kuriuose tiriamos atskiros sisteminės grupės, vystosi embriologija, histologija, mikrobiologija, paleontologija, biogeografija ir kt. Tarp biologijos pasiekimų yra ląstelių teorija (T. Schwann, 1839), paveldimumo dėsniai (G. Mendelis, 1865). Evoliuciniai Charleso Darwino (1859) mokymai lėmė esminius biologijos pokyčius. Dėl biologijos XX a. Būdingos 2 tarpusavyje susijusios tendencijos. Viena vertus, buvo suformuota kokybiškai skirtingo gyvosios gamtos organizavimo lygių idėja: molekulinė (molekulinė biologija, biochemija ir kiti mokslai, kuriuos vienija fizikinės ir cheminės biologijos samprata), ląstelinė (citologija), organizminė (anatomija, fiziologija). , embriologija), populiacija-rūšis (ekologija, biogeografija). Kita vertus, visapusiškų, sintetinių gyvosios gamtos žinių troškimas paskatino mokslus, kurie tiria tam tikras gyvosios gamtos savybes visais struktūriniais jos organizacijos lygmenimis (genetika, sistematika, evoliucinė doktrina ir kt.). Stulbinanti sėkmė nuo 50 -ųjų. pasiekė molekulinę biologiją, kuri atskleidė cheminius paveldimumo pagrindus (DNR sandarą, genetinį kodą, biopolimerų sintezės matricos principą). Biosferos doktrina (VI Vernadsky) atskleidė gyvų organizmų geocheminio aktyvumo mastą, jų neatskiriamą ryšį su negyva gamta. Praktinė biologinių tyrimų ir metodų vertė (įsk. h. genų inžinerija, biotechnologijos) medicinai, žemės ūkiui, pramonei, racionaliam gamtos išteklių naudojimui ir gamtos apsaugai, taip pat tiksliųjų mokslų idėjų ir metodų įsiskverbimui į šiuos tyrimus, biologija pažengė iš vidurio. XX amžius į gamtos mokslų priešakį.

Biologija- mokslas, tiriantis gyvų sistemų savybes. Tačiau gana sunku apibrėžti, kas yra gyva sistema. Štai kodėl mokslininkai nustatė kelis kriterijus, pagal kuriuos organizmą galima priskirti gyvam. Pagrindiniai iš šių kriterijų yra medžiagų apykaita arba metabolizmas, savęs dauginimasis ir savireguliacija.

Koncepcija Mokslas yra apibrėžiama kaip „žmogaus veiklos sritis, skirta objektyvioms žinioms apie tikrovę gauti, susisteminti“. Pagal šį apibrėžimą mokslo objektas - biologija yra gyvenimas visomis jo apraiškomis ir formomis, taip pat skirtingomis lygiai .

Kiekvienas mokslas, įskaitant biologiją, naudoja tam tikrą metodus tyrimus. Kai kurie iš jų universalus visiems mokslams, pavyzdžiui, stebėjimui, hipotezių pateikimui ir tikrinimui, teorijų kūrimui. Gali būti ir kitų mokslinių metodų naudoja tik tam tikras mokslas: genealoginis, hibridizacijos, audinių kultūros metodas ir kt.

Biologija yra glaudžiai susijusi su kitais mokslais - chemija, fizika, ekologija, geografija. Pati biologija yra suskirstyta į daugybę specialiųjų mokslų, tiriančių įvairius biologinius objektus: augalų ir gyvūnų biologiją, augalų fiziologiją, morfologiją, genetiką, taksonomiją, selekciją, mikologiją, helmintologiją ir daugelį kitų mokslų.

Metodas- tai yra mokslinių tyrimų kelias, kurį eina mokslininkas, spręsdamas bet kokią mokslinę problemą ar problemą.

Mokslo metodai:

1. Universalus:

Modeliavimas - metodas, kuriuo sukuriamas tam tikras objekto vaizdas, modelis, kurio pagalba mokslininkai gauna reikiamą informaciją apie objektą (Jamesas Watsonas ir Francisas Crickas iš plastikinių elementų sukūrė modelį - dvigubą DNR spiralę, atitinkančią rentgeno ir biocheminių tyrimų duomenys. Šis modelis visiškai atitinka DNR pateiktus reikalavimus).

Stebėjimas - metodas, kuriuo tyrėjas renka informaciją apie objektą (galite vizualiai stebėti gyvūnų elgesį, naudodami prietaisus, skirtus gyvų objektų pokyčiams, sezoniniams gamtos pokyčiams). Stebėtojo padarytos išvados patikrinamos pakartotiniais stebėjimais arba eksperimentiškai.

Eksperimentas (patirtis) - metodas, kuriuo tikrinami stebėjimų rezultatai, padarytos prielaidos; hipotezes(naujų žinių įgijimas pasitelkiant įgytą patirtį). Eksperimentų pavyzdžiai: gyvūnų ar augalų kryžminimas, siekiant gauti naują veislę ar veislę, naujo vaisto bandymas.

Problema- klausimas, užduotis, kurią reikia išspręsti. Problemos sprendimas lemia naujų žinių įgijimą. Mokslinė problema visada slepia tam tikrą prieštaravimą tarp žinomo ir nežinomo. Norėdami išspręsti problemą, mokslininkas turi surinkti faktus, juos išanalizuoti ir susisteminti.

Gali būti gana sunku suformuluoti problemą, tačiau kai iškyla sunkumų, prieštaravimų, atsiranda problema.

Hipotezė- prielaida, preliminarus problemos sprendimas. Keldamas hipotezes, tyrėjas ieško santykio tarp faktų, reiškinių, procesų. Štai kodėl hipotezė dažnai įgauna prielaidą: „jei ... tada“. Hipotezė patvirtinama eksperimentiškai.

Teorija Tai pagrindinių idėjų apibendrinimas bet kurioje mokslinėje žinių srityje. Laikui bėgant teorijos papildomos naujais duomenimis ir kuriamos. Kai kurias teorijas galima paneigti naujais faktais. Teisingas mokslines teorijas patvirtina praktika.

2. Privatūs moksliniai metodai:

Genealoginis - jis naudojamas renkant žmonių kilmę, nustatant kai kurių bruožų paveldėjimo pobūdį.

Istorinis - santykių tarp istoriškai ilgą laiką (kelis milijardus metų) įvykusių faktų, procesų, reiškinių užmezgimas.

Paleontologinis - metodas, leidžiantis išsiaiškinti santykį tarp senovės organizmų, kurių liekanos yra žemės plutoje, skirtinguose geologiniuose sluoksniuose.

Centrifugavimas - mišinių atskyrimas į sudedamąsias dalis veikiant išcentrinei jėgai. Jis naudojamas atskiriant organines organeles, organinių medžiagų lengvas ir sunkias frakcijas (sudedamąsias dalis) ir kt.

Citologinis arba citogenetinis - ląstelės sandaros, jos struktūrų tyrimas naudojant įvairius mikroskopus.

Biocheminis - cheminių procesų organizme tyrimas.

Kiekvienas privatus biologijos mokslas (botanika, zoologija, anatomija ir fiziologija, citologija, embriologija, genetika, selekcija, ekologija ir kt.) Naudoja savo konkretesnius tyrimo metodus.

Kiekvienas mokslas turi objektas ir elementas tyrimus.

Biologijoje tyrimo objektas yra LIFE. Mokslo studijų objektas visada yra kiek siauresnis, ribotesnis už objektą. Taigi, pavyzdžiui, kai kurie mokslininkai domisi medžiagų apykaitą organizmus. Tuomet tyrimo objektas bus gyvenimas, o tyrimo objektas - medžiagų apykaita. Kita vertus, metabolizmas taip pat gali būti tyrimo objektas, tačiau tada tyrimo objektas bus viena iš jo savybių, pavyzdžiui, baltymų, riebalų ar angliavandenių apykaita.

TEMATINIAI UŽDUOTYS

A dalis

A1. Biologija kaip mokslas studijuoja
1) bendrieji augalų ir gyvūnų sandaros požymiai
2) gyvos ir negyvos gamtos santykiai
3) gyvų sistemų procesai
4) gyvybės Žemėje kilmė

A2. I.P. Pavlovas savo virškinimo darbuose naudojo tyrimo metodą:
1) istorinis
2) aprašomasis
3) eksperimentinis
4) biocheminis

A3. Charleso Darwino prielaida, kad kiekviena šiuolaikinė rūšis ar rūšių grupė turėjo bendrus protėvius, yra tokia:
1) teorija
2) hipotezė
3) faktas
4) įrodymas

A4. Embriologijos studijos
1) organizmo vystymasis nuo zigotos iki gimimo
2) kiaušinio struktūra ir funkcija
3) žmogaus vystymasis po gimdymo
4) kūno vystymasis nuo gimimo iki mirties

A5. Chromosomų skaičius ir forma ląstelėje nustatomas tyrimo metodu
1) biocheminis
2) citologinis
3) centrifugavimas
4) lyginamasis

A6. Veisimas kaip mokslas išsprendžia problemas
1) naujų augalų ir gyvūnų veislių kūrimas
2) biosferos išsaugojimas
3) agrocenozių kūrimas
4) naujų trąšų kūrimas

A7. Žmonių savybių paveldėjimo modeliai nustatomi metodu
1) eksperimentinis
2) hibridologinis
3) genealoginis
4) pastebėjimai

A8. Mokslininko specialybė, tirianti smulkias chromosomų struktūras, vadinama:
1) selekcininkas
2) citogenetikas
3) morfologas
4) embriologas

A9. Taksonomija yra mokslas
1) organizmų išorinės struktūros tyrimas
2) kūno funkcijų tyrimas
3) nustatyti ryšius tarp organizmų
4) organizmų klasifikacija

B dalis

1. Išvardykite tris funkcijas, kurias atlieka šiuolaikinė ląstelių teorija
1) Eksperimentiškai patvirtina mokslinius duomenis apie organizmų sandarą
2) Prognozuoja naujų faktų, reiškinių atsiradimą
3) Apibūdina skirtingų organizmų ląstelių struktūrą
4) Sistemina, analizuoja ir paaiškina naujus faktus apie organizmų ląstelių struktūrą
5) Pateikite hipotezes apie visų organizmų ląstelių struktūrą
6) Sukuria naujus ląstelių tyrimo metodus

C dalis

C1. Prancūzų mokslininkas Louisas Pasteuras išgarsėjo kaip „žmonijos gelbėtojas“, nes buvo sukurtos vakcinos nuo infekcinių ligų, įskaitant pasiutligę, juodligę ir kt. Siūlykite hipotezes, kurias jis galėtų pateikti. Kuris iš tyrimo metodų įrodė, kad jis teisus?

BIOLOGIJA, mokslų apie gyvą gamtą rinkinys, tiriantis gyvenimo savybes ir apraiškas visais jos organizavimo lygiais - nuo molekulinės iki biosferos. Organizacijos ypatumus ir konkrečias gyvenimo apraiškas kiekviename lygyje tiria atitinkamos biologijos šakos. Tuo pačiu metu, pavyzdžiui, daugelio biologijos problemų sprendimas. bendrus evoliucijos ar žmogaus kilmės dėsnius, reikia derinti įvairių mokslų metodus ir metodus.

Žmogus jau seniai turėjo pirminių žinių apie gyvą gamtą. Jų plėtimasis ir specializacija siejama su įvairiomis praktinės veiklos formomis - medžiokle, galvijų auginimu, žemės ūkiu, taip pat su medicina. Pradedant nuo VI a. Kr NS. senovės filosofai ir gydytojai pirmuosius bandymus sistemingai pažino organinį pasaulį. Taigi Aristotelis (384–322 m. Pr. M. E.) Laikomas zoologijos pradininku, Teofrastas (372–287 m. Pr. M. E.) - botanikos „tėvas“, Hipokratas (apie 460 m. - apie 370 m. Pr. M. E.) - daugelio sričių pradininkas. medicinoje. Viduramžiais ir Renesanso laikais nebuvo atliktas reikšmingas biologijos darbas. Vienintelė išimtis - 1543 metais išleista žymaus anatomo A. Vesaliaus knyga „Apie žmogaus kūno sandarą“, davusi impulsą sparčiai vystytis anatomijai XVI – XVII a. 1628 metais W. Harvey atvėrė kraujotaką, taip sukeldama tikrą revoliuciją biologijos istorijoje. Eksperimentiniai metodai ir kiekybiniai matavimai pamažu įsiskverbia į biologiją. Galų gale buvo leidžiamas mikroskopo išradimas ir tobulinimas. XVII a pirmieji mikroskopininkai (R. Hukas, A. Levengukas, M. Malpighi) atverti anksčiau nežinomų mažų būtybių pasaulį, padedant pagrindą mikrobiologijai, sukurti pirmąsias idėjas apie smulkią organizmų struktūrą, padėti embriono pagrindus.

XVII – XVIII amžių sandūroje. buvo atliktas pirmasis reikšmingas augalų ir gyvūnų taksonomijos darbas. Ir 1735 m. Linnaeus išleido knygą „Gamtos sistema“, kuri sudarė floros ir faunos klasifikacijos epochą ir padarė įtaką visai biologijai. Linnaeus į mokslą įvedė dvigubus lotyniškus visų organizmų pavadinimus ir taip suteikė biologams tarptautinę kalbą, kuri pašalino painiavą ir nesusipratimus. Linnaeus laikė visas biologines rūšis nepakitusiomis nuo jų sukūrimo momento. Jo amžininkas, prancūzų gamtininkas J. Buffonas išreiškė priešingą požiūrį - rūšys gali keistis veikiamos aplinkos. Pirmąją išsamią evoliucijos teoriją sukūrė J.B. Lamarkas (1809).

Biologijai, kaip ir kitiems mokslams, XIX a. buvo greito vystymosi metas. Naujų metodų, ekspedicijų į anksčiau neprieinamas Žemės sritis, glaudesnės sąveikos su kitais mokslais dėka žymiai išsiplėtė tiriamų biologinių objektų ir reiškinių spektras. Kita vertus, dėl aktyvaus žinių kaupimo pagrindiniai biologijos mokslai (botanika, zoologija) yra suskirstyti į labiau specializuotus, skirtus atskiroms organizmų grupėms. XIX a. atsiranda arba vystosi beveik visi pagrindiniai biologijos mokslai - taksonomija, lyginamoji anatomija, citologija, morfologija, embriologija, augalų ir gyvūnų fiziologija, paleontologija, evoliucinė doktrina, biochemija, ekologija ir kt. Svarbiausi teoriniai apibendrinimai buvo ląstelių teorija ir evoliucijos teoriją Ch. Darvinas(1859 m.). Tačiau didžiausias atradimas XIX a. - paveldimumo dėsniai G. Mendelis(1865) iki pat pradžių liko praktiškai nežinoma. XX amžius XIX a. pagaliau buvo atmestos idėjos, kurios, pavyzdžiui, nerado eksperimentinio patvirtinimo. spontaniško organizmų generavimo teorija.

XX amžiuje. intensyviai vystėsi įvairios biologijos šakos, tačiau didžiausias dėmesys buvo skirtas dviem pagrindinėms sritims-molekulinei-genetinei ir biosferos-ekologinei. Kiekviena iš šių sričių turi praktinių pritaikymų, kurie gali turėti didžiulės įtakos tolesnei žmonijos istorijai. DNR sandaros atradimai (D. Watson, F. Crick, 1953) ir genetinės informacijos saugojimo bei realizavimo metodai paskatino plėtoti molekulinę biologiją. Pasiekimai genetinė inžinerija, medicinos genetikoje, dekoduojant genomąžmonės ir kitos biologinės rūšys klonavimas ląstelėse ir visuose organizmuose biotechnologija ateityje gali žymiai pakeisti gamybinę veiklą ir žmogaus gyvenimą.

Ne mažiau svarbi moksline ir praktine prasme yra biosferos-ekologinė kryptis, daugiausia dėl to, kad ji vystėsi V. I. Vernadskis... Sėkmė šia kryptimi siejama su moksliniu išsaugojimo sąlygų kūrimu biologinė įvairovė ir biosferos palaikymas reguliuojamoje būsenoje, tinkamoje žmogaus gyvenimui ir kitiems Žemėje gyvenantiems tvariniams.

Abi šios sritys turi moralinių ir etinių aspektų, dėl kurių atsirado nauja biologijos riba - bioetika.

Biologija(iš graikų kalbos. bios - gyvenimas, logos - žodis, mokslas) yra mokslų apie gyvą gamtą kompleksas.

Biologijos tema yra visos gyvybės apraiškos: gyvų būtybių sandara ir funkcijos, jų įvairovė, kilmė ir raida, taip pat sąveika su aplinka. Pagrindinis biologijos, kaip mokslo, uždavinys yra moksliniu pagrindu interpretuoti visus gyvosios gamtos reiškinius, atsižvelgiant į tai, kad visas organizmas turi savybių, kurios iš esmės skiriasi nuo jo sudedamųjų dalių.

Biologija tiria visus gyvenimo aspektus, ypač gyvų organizmų struktūrą, veikimą, augimą, kilmę, evoliuciją ir pasiskirstymą Žemėje, klasifikuoja ir apibūdina gyvus dalykus, jų rūšių kilmę, sąveiką tarpusavyje ir su aplinka.

Šiuolaikinė biologija remiasi 5 pagrindiniai principai:

ląstelių teorija
evoliucija
genetika
homeostazė
energijos

Biologijos mokslai

Šiuo metu biologija apima daugybę mokslų, kuriuos galima susisteminti pagal šiuos kriterijus: tema ir vyraujanti metodus tyrimus ir studijas laukinės gamtos organizavimo lygis.

Iki tyrimo objektasAš esu biologijos mokslai skirstomi į bakteriologiją, botaniką, virusologiją, zoologiją, mikologiją.

Botanika yra biologijos mokslas, kuris išsamiai tiria Žemės augalus ir augmeniją.

Zoologija - biologijos skyrius, mokslas apie įvairovę, struktūrą, gyvenimą, pasiskirstymą ir santykį su aplinka, jų kilmę ir vystymąsi.

Bakteriologija - biologijos mokslas, tiriantis bakterijų sandarą ir gyvybę, taip pat jų vaidmenį gamtoje.

Virologija - biologijos mokslas, tiriantis virusus.

Pagrindinis objektas mikologija yra grybai, jų sandara ir gyvenimo ypatybės.

Lichenologija - biologinis mokslas, tiriantis kerpes.

Kompozicijoje dažnai atsižvelgiama į bakteriologiją, virusologiją ir kai kuriuos mikologijos aspektus mikrobiologija - biologijos skyriai, mokslas apie mikroorganizmus (bakterijas, virusus ir mikroskopinius grybus).

Taksonomija, arba taksonomija, - biologijos mokslas, apibūdinantis ir klasifikuojantis visas gyvas ir išnykusias būtybes į grupes.

Savo ruožtu kiekvienas iš išvardytų biologijos mokslų yra suskirstytas į (augalų, gyvūnų ar mikroorganizmų) biochemiją, morfologiją, anatomiją, fiziologiją, embriologiją, genetiką ir taksonomiją. Biochemija - yra mokslas apie gyvosios medžiagos cheminę sudėtį, cheminius procesus, vykstančius gyvuose organizmuose ir jų gyvybę.

Morfologija - biologijos mokslas, tiriantis organizmų formą ir struktūrą, taip pat jų vystymosi dėsnius. Plačiąja prasme tai apima citologiją, anatomiją, histologiją ir embriologiją. Atskirkite gyvūnų ir augalų morfologiją.

Anatomija yra biologijos (tiksliau morfologijos) šaka, mokslas, tiriantis atskirų organų, sistemų ir viso organizmo vidinę struktūrą ir formą. Augalų anatomija laikoma botanikos dalimi, gyvūnų anatomija - zoologijos dalimi, o žmogaus anatomija yra atskiras mokslas.

Fiziologija - biologijos mokslas, tiriantis augalų ir gyvūnų organizmų gyvybinius procesus, jų atskiras sistemas, organus, audinius ir ląsteles. Yra augalų, gyvūnų ir žmonių fiziologija.

Embriologija(vystymosi biologija)- biologijos skyrius, mokslas apie individualų organizmo vystymąsi, įskaitant embriono vystymąsi.

Objektas genetika yra paveldimumo ir kintamumo modeliai. Šiuo metu tai yra vienas dinamiškiausiai besivystančių biologijos mokslų.

Iki ištirtas laukinės gamtos organizavimo lygis skirti molekulinę biologiją, citologiją, histologiją, organologiją, organizmų biologiją ir viršorganizmų sistemas.

Molekulinė biologija yra viena iš jauniausių biologijos šakų, mokslas, tiriantis, visų pirma, paveldimos informacijos organizavimą ir baltymų biosintezę.

Citologija, arba ląstelių biologija,- biologijos mokslas, kurio objektas yra ir vienaląsčių, ir daugialąsčių organizmų ląstelės.

Histologija - biologijos mokslas, morfologijos skyrius, kurio objektas yra augalų ir gyvūnų audinių sandara.

Į sferą organologija apima įvairių organų ir jų sistemų morfologiją, anatomiją ir fiziologiją. Organizmų biologija apima visus mokslus, kurių objektas yra gyvi organizmai, pvz. etologija- mokslas apie organizmų elgesį.

Supraorganizmų sistemų biologija yra suskirstyta į biogeografiją ir ekologiją. Gyvų organizmų pasiskirstymo tyrimai biogeografija, kadangi ekologija - įvairių lygių supraorganizmų sistemų organizavimas ir veikimas: populiacijos, biocenozės (bendruomenės), biogeocenozės (ekosistemos) ir biosfera.

Iki vyraujantys tyrimo metodai galime išskirti aprašomąją (pavyzdžiui, morfologiją), eksperimentinę (pavyzdžiui, fiziologiją) ir teorinę biologiją. Gyvosios gamtos struktūros, veikimo ir vystymosi modelių atskleidimas ir paaiškinimas įvairiais jos organizavimo lygiais yra užduotis bendroji biologija. Tai apima biochemiją, molekulinę biologiją, citologiją, embriologiją, genetiką, ekologiją, evoliucinę doktriną ir antropologiją. Evoliucinė doktrina tiria gyvų organizmų evoliucijos priežastis, varomąsias jėgas, mechanizmus ir bendruosius dėsnius. Vienas iš jo skyrių yra paleontologija- mokslas, kurio tema yra gyvų organizmų iškastinės liekanos. Antropologija- bendrosios biologijos skyrius, mokslas apie žmogaus, kaip biologinės rūšies, kilmę ir raidą, taip pat apie šiuolaikinio žmogaus populiacijų įvairovę ir jų sąveikos dėsnius. Taikomi biologijos aspektai yra susiję su biotechnologijų sritimi, veisimu ir kitais sparčiai besivystančiais mokslais. Biotechnologija vadinamas biologijos mokslu, tiriančiu gyvų organizmų naudojimą ir biologinius procesus gamyboje. Jis plačiai naudojamas maisto pramonėje (kepykloje, sūrio gamyboje, alaus daryboje ir kt.) Ir farmacijos pramonėje (gaunant antibiotikus, vitaminus), vandens valymui ir kt. Pasirinkimas- mokslas apie naminių gyvūnų veislių kūrimo metodus, kultūrinių augalų veisles ir mikroorganizmų padermes, turinčias žmogui reikalingų savybių. Atranka suprantama kaip pats gyvų organizmų keitimo procesas, kurį žmogus atlieka savo poreikiams.

Biologijos pažanga glaudžiai susijusi su kitų gamtos ir tiksliųjų mokslų, tokių kaip fizika, chemija, matematika, informatika ir kt., Sėkme. Pavyzdžiui, mikroskopija, ultragarsiniai tyrimai (ultragarsas), tomografija ir kiti biologijos metodai yra pagrįsti fiziniai įstatymai, o gyvose sistemose vykstantys procesai būtų neįmanomi nenaudojant cheminių ir fizinių metodų. Matematinių metodų naudojimas leidžia, viena vertus, atskleisti reguliaraus objektų ar reiškinių ryšio buvimą, patvirtinti gautų rezultatų patikimumą, kita vertus, imituoti reiškinį ar procesą. Pastaruoju metu kompiuteriniai metodai, pavyzdžiui, modeliavimas, tampa vis svarbesni biologijoje. Biologijos ir kitų mokslų sandūroje atsirado nemažai naujų mokslų, tokių kaip biofizika, biochemija, bionika ir kt.

Biologijos vaidmuo formuojant šiuolaikinį gamtos gamtos vaizdą

Susiformavimo stadijoje biologija dar neegzistavo atskirai nuo kitų gamtos mokslų ir apsiribojo tik gyvūnų ir augalų pasaulio atstovų stebėjimu, tyrimu, aprašymu ir klasifikavimu, tai yra, tai buvo aprašomasis mokslas. Tačiau tai nesutrukdė senovės gamtininkams Hipokratui (apie 460–377 m. Pr. M. E.), Aristoteliui (384–322 m. Pr. M. E.) Ir Teofrastui (tikrasis vardas Tirtamus, 372–287 m. Pr. M. E.). idėjų apie žmogaus ir gyvūno kūno sandarą, taip pat apie gyvūnų ir augalų biologinę įvairovę, taip padedant žmogaus anatomijos ir fiziologijos, zoologijos ir botanikos pagrindus. Žinių apie gyvąją gamtą gilinimą ir anksčiau sukauptų faktų susisteminimą, įvykusį XVI – XVIII a., Vainikavo dvejetainės nomenklatūros įvedimas ir darnios augalų (C. Linnaeus) ir gyvūnų taksonomijos sukūrimas. (J.-B. Lamarckas). Daugelio rūšių, turinčių panašius morfologinius požymius, aprašymas ir paleontologiniai radiniai tapo būtina sąlyga idėjoms apie rūšių kilmę ir organinio pasaulio istorinio vystymosi kelius plėtoti. Taigi F. Redi, L. Spallanzani ir L. Pasteur eksperimentai XVII – XIX a. Paneigė Aristotelio iškeltą ir viduramžiais paplitusią spontaniškos spontaniškos generacijos hipotezę ir AI Oparino biocheminės evoliucijos teoriją. ir J. Haldane'as, puikiai patvirtintas S. Millerio ir G. Urey, leido duoti atsakymą į visų gyvų būtybių kilmės klausimą. Jei pats gyvo daikto atsiradimo iš negyvų komponentų procesas ir jo evoliucija savaime nebekelia abejonių, tai organinio pasaulio istorinio vystymosi mechanizmai, keliai ir kryptys vis dar nėra visiškai suprantami, nes nė vienas iš dviejų pagrindinės konkuruojančios evoliucijos teorijos (sintetinė teorijos evoliucija, sukurta remiantis Charleso Darwino teorija ir J.-B. Lamarcko teorija) vis dar negali pateikti išsamių įrodymų. Mikroskopijos ir kitų susijusių mokslų metodų panaudojimas dėl pažangos kitų gamtos mokslų srityje, taip pat eksperimentinės praktikos įdiegimas leido vokiečių mokslininkams T. Schwann ir M. Schleiden XIX amžiuje suformuluoti ląstelių teoriją , vėliau papildė R. Virchow ir K. Baer. Tai tapo svarbiausiu biologijos apibendrinimu, kuris sudarė kertinį šiuolaikinių idėjų apie organinio pasaulio vienybę akmenį. Čekų vienuolio G. Mendelio atrastas paveldimos informacijos perdavimo būdas atnešė impulsą tolesnei spartiai biologijos plėtrai XX -XXI amžiuje ir paskatino ne tik atrasti visuotinį paveldimumo nešėją - DNR, bet ir genetinis kodas, taip pat pagrindiniai paveldimos informacijos kontrolės, skaitymo ir kintamumo mechanizmai ... Plėtojant idėjas apie aplinką, atsirado toks mokslas kaip ekologija, ir formuluotė biosferos mokymai kaip sudėtinga daugiakomponentė planetinė sistema, susidedanti iš tarpusavyje sujungtų didžiulių biologinių kompleksų, taip pat Žemėje vykstančių cheminių ir geologinių procesų (V. I. Vernadsky), kuri galiausiai leidžia bent nedideliu mastu sumažinti neigiamas žmogaus ūkinės veiklos pasekmes. Taigi biologija vaidino svarbų vaidmenį formuojant šiuolaikinį gamtos gamtos vaizdą.

Gyvų objektų tyrimo metodai

Kaip ir bet kuris kitas mokslas, biologija turi savo metodų arsenalą. Be mokslinio pažinimo metodo, naudojamo kitose srityse, biologijoje plačiai naudojami tokie metodai kaip istorinis, lyginamasis-aprašomasis ir kt.

Mokslinis metodas pažinimas apima stebėjimą, hipotezių formulavimą, eksperimentą, modeliavimą, rezultatų analizę ir bendrų modelių išvedimą.

Stebėjimas- tai tikslingas objektų ir reiškinių suvokimas jutimų ar prietaisų pagalba, sąlygotas veiklos užduoties. Pagrindinė mokslinio stebėjimo sąlyga yra jo objektyvumas, t.y. galimybė patikrinti duomenis, gautus pakartotinai stebint arba naudojant kitus tyrimo metodus, pavyzdžiui, eksperimentą. Faktai, gauti kaip stebėjimo rezultatas, vadinami duomenis. Jie gali būti panašūs kokybės(apibūdinantis kvapą, skonį, spalvą, formą ir kt.), ir kiekybinis, ir kiekybiniai duomenys yra tikslesni nei kokybiniai.

Remiantis šiais pastebėjimais, suformuluojama hipotezė - spėliojamas sprendimas apie taisyklingą reiškinių ryšį. Hipotezė tikrinama eksperimentų serijoje.

Eksperimentuokite vadinama moksliškai pagrįsta patirtimi, tiriamo reiškinio stebėjimu kontroliuojamomis sąlygomis, o tai leidžia nustatyti tam tikro objekto ar reiškinio savybes. Aukščiausia eksperimento forma yra modeliavimas - bet kokių reiškinių, procesų ar objektų sistemų tyrimas, kuriant ir tiriant jų modelius. Iš esmės tai yra viena iš pagrindinių žinių teorijos kategorijų: bet koks mokslinių tyrimų metodas, tiek teorinis, tiek eksperimentinis, grindžiamas modeliavimo idėja. Eksperimentiniai ir modeliavimo rezultatai yra kruopščiai išanalizuoti.

Analizė vadinamas mokslinių tyrimų metodu, suskaidant objektą į jo sudedamąsias dalis arba mintimis suskaidant objektą logine abstrakcija. Analizė yra neatsiejamai susijusi su sinteze.

Sintezė yra dalyko vientisumo, jo dalių vienybės ir tarpusavio ryšio tyrimo metodas. Atlikus analizę ir sintezę, sėkmingiausia tyrimo hipotezė tampa veikiančia hipoteze, ir jei ji gali atlaikyti bandymus ją paneigti ir vis tiek sėkmingai prognozuoja anksčiau nepaaiškinamus faktus ir santykius, tai gali tapti teorija.

Pagal teorija suprasti mokslo žinių formą, kuri suteikia holistinį vaizdą apie tikrovės dėsnius ir esminius ryšius. Bendra tyrimų kryptis yra pasiekti didesnį nuspėjamumo lygį. Jei teorija negali būti pakeista jokiais faktais, o nukrypimai nuo jos yra reguliarūs ir nuspėjami, tada ją galima pakelti į rangą įstatymas- būtinas, esminis, stabilus, pasikartojantis gamtos reiškinių ryšys. Augant žinių bagažui ir tobulėjant tyrimo metodams, hipotezes ir net nusistovėjusias teorijas galima ginčyti, keisti ir netgi atmesti, nes pačios mokslinės žinios yra dinamiško pobūdžio ir nuolat kritiškai permąstomos.

Istorinis metodas atskleidžia organizmų atsiradimo ir vystymosi modelius, jų struktūros ir funkcijos formavimąsi. Kai kuriais atvejais, naudojant šį metodą, hipotezėms ir teorijoms, kurios anksčiau buvo laikomos klaidingomis, suteikiamas naujas gyvenimas. Pavyzdžiui, tai atsitiko su Darvino prielaidomis apie signalo perdavimo gamykloje pobūdį, reaguojant į aplinkos poveikį. Lyginamasis-aprašomasis metodas numato tyrimo objektų anatominę ir morfologinę analizę. Juo grindžiama organizmų klasifikacija, nustatant įvairių gyvybės formų atsiradimo ir vystymosi modelius.

Stebėjimas yra priemonių sistema, skirta stebėti, įvertinti ir numatyti tiriamo objekto, ypač biosferos, būklės pokyčius. Stebėjimams ir eksperimentams dažnai reikia naudoti specialią įrangą, tokią kaip mikroskopai, centrifugos, spektrofotometrai ir kt. Mikroskopija plačiai naudojama zoologijos, botanikos, žmogaus anatomijos, histologijos, citologijos, genetikos, embriologijos, paleontologijos, ekologijos ir kitose biologijos srityse. Tai leidžia ištirti smulkią objektų struktūrą naudojant šviesą, elektronus, rentgeno spindulius ir kitų tipų mikroskopus.

Šviesos mikroskopą sudaro optinės ir mechaninės dalys. Optinės dalys yra susijusios su vaizdo kūrimu, o mechaninės - optinių dalių naudojimo patogumui. Bendras mikroskopo padidinimas nustatomas pagal formulę: objektyvus padidinimas x okuliaro padidinimas = mikroskopo padidinimas.
Pavyzdžiui, jei objektyvas padidina objektą 8 kartus, o okuliaras - 7 kartus, tada bendras mikroskopo padidinimas yra 56.

Diferencialinė centrifugavimas arba frakcionavimas leidžia atskirti daleles pagal jų dydį ir tankį veikiant išcentrinei jėgai, kuri aktyviai naudojama tiriant biologinių molekulių ir ląstelių struktūrą.

Pagrindiniai laukinės gamtos organizavimo lygiai

Molekulinė genetika. Svarbiausi biologijos uždaviniai šiame etape yra ištirti genetinės informacijos perdavimo mechanizmus, paveldimumą ir kintamumą.
Ląstelių lygis. Elementarus organizacinio lygmens vienetas yra ląstelė, o elementarus reiškinys - ląstelių metabolizmo reakcijos.
Audinių lygis. Šį lygį reprezentuoja audiniai, jungiantys tam tikros struktūros, dydžio, vietos ir panašių funkcijų ląsteles. Audiniai atsirado istorinio vystymosi metu kartu su daugialąsčiu. Daugialąsčiuose organizmuose jie susidaro ontogenezės metu dėl ląstelių diferenciacijos.
Organų lygis. Organų lygį atspindi organizmų organai. Pirmuoniuose virškinimas, kvėpavimas, medžiagų apykaita, išsiskyrimas, judėjimas ir dauginimasis atliekami įvairių organelių sąskaita. Labiau pažengę organizmai turi organų sistemas. Augaluose ir gyvūnuose organai formuojami skirtingo audinių skaičiaus sąskaita.
Organizacinis lygis. Elementarus šio lygmens vienetas yra individas savo individualiu išsivystymu arba ontogenija, todėl organizminis lygmuo dar vadinamas ontogenetiniu. Elementarus tokio lygio reiškinys yra organizmo pokyčiai individualiai vystantis.
Gyventojams būdingas lygis. Populiacija yra tos pačios rūšies individų, laisvai besikeičiančių tarpusavyje ir gyvenančių atskirai nuo kitų panašių individų grupių, rinkinys. Populiacijose yra nemokamas keitimasis paveldima informacija ir jos perdavimas palikuonims. Populiacija yra elementarus populiacijos ir rūšies lygio vienetas, o elementarus reiškinys šiuo atveju yra evoliucinės transformacijos, pavyzdžiui, mutacijos ir natūrali atranka.
Biogeocenotinis lygis. Biogeocenozė yra istoriškai išsivysčiusi įvairių rūšių populiacijų bendruomenė, tarpusavyje ir aplinka sujungta medžiagų apykaitos ir energijos. Biogeocenozės yra elementarios sistemos, kuriose dėl gyvybinės organizmų veiklos vyksta medžiagų ir energijos ciklas. Biogeocenozės yra tam tikro lygio elementarūs vienetai, o elementarūs reiškiniai yra energijos srautai ir medžiagų ciklai juose. Biogeocenozės sudaro biosferą ir lemia visus joje vykstančius procesus.
Biosferos lygis. Biosfera yra Žemės apvalkalas, kuriame gyvena gyvi organizmai ir jie transformuojasi. Biosfera yra aukščiausias planetos gyvenimo organizavimo lygis. Šis apvalkalas apima apatinę atmosferą, hidrosferą ir viršutinį litosferos sluoksnį. Biosfera, kaip ir visos kitos biologinės sistemos, yra dinamiška ir aktyviai keičiama gyvų būtybių. Ji pati yra elementarus biosferos lygio vienetas, o medžiagų ir energijos apykaitos procesai, vykstantys dalyvaujant gyviems organizmams, laikomi elementariu reiškiniu.

Kaip minėta aukščiau, kiekvienas gyvosios materijos organizavimo lygis prisideda prie vieno evoliucinio proceso: ląstelėje atkuriama ne tik įgimta paveldima informacija, bet ir jos pokyčiai, dėl kurių atsiranda naujų ženklų ir organizmo savybes, kurios savo ruožtu patiria natūralios atrankos poveikį populiacijos ir rūšies lygiu ir kt.