Biologie ist die Wissenschaft vom Leben in seinen verschiedenen Erscheinungsformen. Die Funktionsweise von Einzellern, das Verh alten von Männchen und Weibchen während der Paarungszeit, die Muster der Vererbung von Merkmalen – dies und vieles mehr ist Gegenstand der Wissenschaft. Das Fach Biologie ist das Studium all dieser Erscheinungsformen des Lebens. Seine Methoden zielen darauf ab, nach Regelmäßigkeiten in der Struktur, Funktionsweise von Organismen und ihrer Wechselwirkung mit der Umwelt zu suchen. Tatsächlich untersuchen sie jene Eigenschaften, die lebende Materie von unbelebter Materie unterscheiden.
Unterteilungen
Biologie ist eine Sammlung mehrerer Wissenschaften, die sich auf verschiedene Objekte konzentrieren:
- Zoologie;
- Botanik;
- Mikrobiologie;
- Virologie.
Jeder von ihnen kann wiederum in mehrere kleinere unterteilt werden. Zum Beispiel existieren in der Zoologie Ichthyologie (das Studium der Fische), Ornithologie (das Studium der Vögel), Algologie (das Studium der Algen) und so weiter nebeneinander.
Klassifizierungsoption
Ein weiteres Prinzip der Einteilung der Biologie in Komponenten sind Eigenschaften undOrganisationsebenen lebender Materie. Ihm zufolge unterscheiden sie:
- Molekularbiologie;
- Biochemie;
- Zytologie;
- Genetik;
- Entwicklungsbiologie;
- Anatomie und Physiologie verschiedener Organismen;
- Ökologie (heute oft als eigene Wissenschaft betrachtet);
- Embryologie;
- Evolutionstheorie.
So bleibt das Fach Biologie unverändert - es ist das Leben selbst. Seine verschiedenen Erscheinungsformen werden von verschiedenen Disziplinen untersucht. Es gibt auch allgemeine Biologie. Sein Fokus liegt auf den Eigenschaften lebender Materie, die sie von unbelebter Materie unterscheiden, sowie ihrer geordneten hierarchischen Struktur und der Verflechtung einzelner Systeme untereinander und mit der Umwelt.
Erfahrung und Theorie
Die Methoden des Biologiestudiums ähneln im Allgemeinen den Lernmethoden in anderen naturwissenschaftlichen Disziplinen. Sie sind in empirische (praktische, experimentelle) und theoretische unterteilt. Praktische Methoden zum Studium der Biologie offenbaren verschiedene Parameter, Eigenschaften und Merkmale lebender Systeme. Darauf aufbauend werden dann Theorien entwickelt. Dieser Prozess ist zyklisch, da empirische Methoden zum Studium der Biologie am häufigsten auf der Grundlage bereits vorhandener Schlussfolgerungen verwendet werden. Theorien wiederum bedürfen immer zusätzlicher empirischer Überprüfung.
Primäre Sammlung von Informationen
Eine der wichtigsten empirischen Methoden ist die Beobachtung. Es ist das Studium der äußeren Merkmale eines Objekts und seiner Veränderungen in seinem natürlichen Lebensraum im Laufe der Zeit.
Jedes Studium eines lebenden Systems beginnt mit dessen Beobachtung. Die Geschichte des Biologiestudiums veranschaulicht diese Aussage perfekt. In den ersten Stadien der Entwicklung der Wissenschaft konnten Forscher nur diese empirische Methode anwenden. Heute hat die Beobachtung nicht an Aktualität verloren. Es verwendet, wie andere Methoden des Biologiestudiums, zahlreiche Technologien. Zur Beobachtung werden Ferngläser, verschiedene Kameras (Nachtsicht, Tiefsee usw.), verschiedene Laborgeräte wie ein Mikroskop, ein biochemisches Analysegerät und andere verwendet.
Je nachdem, ob der Prozess Ausrüstung verwendet, kann die Beobachtung in zwei Arten unterteilt werden:
- Sofort. Es zielt darauf ab, das Verh alten und die Eigenschaften verschiedener Organismen zu untersuchen.
- Instrumental. Verschiedene Geräte werden verwendet, um die Eigenschaften von Geweben, Organen und Zellen zu untersuchen, die chemische Zusammensetzung und den Stoffwechsel zu analysieren.
Experiment
Wie Sie wissen, können nicht alle Phänomene und Prozesse, die mit lebenden Systemen verbunden sind, direkt in ihrer natürlichen Umgebung beobachtet werden. Darüber hinaus erfordert das Verständnis bestimmter Gesetzmäßigkeiten bestimmte Bedingungen, die bequemer künstlich zu schaffen sind, als auf ihr Auftreten in der Natur zu warten. Dieser Ansatz wird in der Biologie als experimentelle Methode bezeichnet. Es beinh altet die Untersuchung des Objekts unter extremen Bedingungen. Untersuchung des Körpers bei Einwirkung von hohen oder niedrigen Temperaturen, hohem Druck oder übermäßiger Belastung in Innenräumenihm in einer ungewöhnlichen Umgebung hilft, die Grenzen seiner Belastbarkeit aufzuzeigen, verborgene Eigenschaften und Möglichkeiten zu entdecken. Mit der Verbesserung der Technologie steigt das Potenzial experimenteller Methoden. Die so gewonnenen Daten werden immer genauer. Die während des Experiments geschaffenen Bedingungen können nahezu unbegrenzt variiert werden.
Eine der Hauptanwendungen des Experiments ist es, zuvor aufgestellte Hypothesen zu testen. Die aufgrund von Erfahrungen gewonnenen Daten ermöglichen es, die betrachtete Theorie zu korrigieren, zu bestätigen oder den Grundstein für eine neue zu legen. Experimentelle Methoden des Biologiestudiums, von denen Beispiele in großer Zahl auf den Seiten von Lehrbüchern zu finden sind, tragen zu einem tieferen Eindringen der Wissenschaftler in die Geheimnisse der lebenden Materie bei. Ihnen ist es zu verdanken, dass die moderne Wissenschaft solche Fortschritte gemacht hat.
Vergleich
Die historische Methode enthüllt die evolutionären Transformationen von Gemeinschaften und Arten. Es wird auch Komparativ genannt. Analysiert werden die chemische und anatomische Struktur, Funktionsmerkmale, Erbmaterial von Organismen verschiedener Ebenen. Als Objekte der vergleichenden Methode werden nicht nur lebende Organismen verwendet, sondern auch ausgestorbene.
Diese Technik wurde die Hauptdatenquelle für Charles Darwin während seiner Formulierung der Evolutionstheorie.
Was ich sehe, schreibe ich auf
Die deskriptive Methode ist eng mit der Beobachtung verwandt. Es besteht darin, die bemerkten Eigenschaften, Zeichen und zu fixierenEigenschaften von Objekten mit ihrer anschließenden Analyse. Die Beschreibungsmethode gilt als die älteste in der Biologie: Anfangs, zu Beginn der Wissenschaftsbildung, wurden mit ihrer Hilfe verschiedene Muster in der Natur entdeckt. Die aufgezeichneten Daten werden sorgfältig analysiert, im Rahmen einer bestimmten Theorie in wichtige und unwesentliche unterteilt. Die beschriebenen Merkmale können verglichen, kombiniert, klassifiziert werden. Erst auf der Grundlage dieser Methode wurden in der Biologie neue Klassen und Arten entdeckt.
Ohne Mathematik geht es nicht
Alle Informationen, die auf der Grundlage der beschriebenen Methoden gesammelt wurden, bedürfen einer weiteren Transformation. Die Biologie nutzt dazu aktiv den mathematischen Apparat. Die erh altenen Daten werden in Zahlen übersetzt, auf deren Grundlage bestimmte Statistiken erstellt werden. In der Biologie ist es unmöglich, das eine oder andere Phänomen eindeutig vorherzusagen. Aus diesem Grund zeigt sich nach der Analyse der Daten ein statistisches Muster. Basierend auf diesen Daten wird ein mathematisches Modell erstellt, das es ermöglicht, einige Veränderungen innerhalb des untersuchten lebenden Systems vorherzusagen.
Eine solche Verarbeitung ermöglicht es Ihnen, die erh altenen Informationen zu strukturieren. Basierend auf den erstellten Modellen ist es möglich, den Zustand des Systems in nahezu jedem Zeitraum vorherzusagen. Dank der Verwendung eines ziemlich beeindruckenden mathematischen Apparats wird die Biologie immer mehr zu einer exakten Wissenschaft.
Synthese
Zusammen mit dem Eindringen der Ideen der Kybernetik in die Biologie (sie liegen der Modellierung zugrunde) beginnt sie aktiveinen systematischen Ansatz verwenden. Beide Trends wirken sich auf die Methoden des Biologiestudiums aus. Das Schema der Struktur lebender Strukturen wird als Hierarchie von Systemen verschiedener Ebenen dargestellt. Jede höhere Stufe sind Elemente, die auf der Grundlage bestimmter Muster miteinander verbunden sind, die ebenfalls Systeme sind, aber eine Ebene niedriger.
Diese Vorgehensweise ist typisch für eine Vielzahl von Disziplinen. Sein Eindringen in die Biologie zeugt vom Übergang der gesamten Wissenschaft von der Analyse zur Synthese. Eine Zeit der eingehenden Beschäftigung mit den inneren Strukturen einzelner Elemente weicht einer Zeit der Integration. Die Synthese aller in der Biologie und oft auch in verwandten Wissenschaften gewonnenen Daten wird zu einem neuen Verständnis der Zusammenhänge natürlicher Systeme führen. Beispiele für auf Integration basierende Konzepte können die Theorie der neurohumoralen Regulation, die synthetische Evolutionstheorie, die moderne Immunologie und die Systematik sein. Dem Erscheinen jedes von ihnen ging die Anhäufung einer großen Menge an Informationen über einzelne Struktureinheiten, Zeichen und Merkmale voraus. Im nächsten Schritt ermöglichten die gesammelten Daten, Muster zu erkennen und verallgemeinernde Konzepte zu erstellen.
Trend
Synthetische Methoden des Biologiestudiums zeugen vom Übergang von empirischem zu theoretischem Wissen. Die anfängliche Sammlung von Fakten und Daten erlaubt es uns, einige Hypothesen aufzustellen. Dann werden sie in den meisten Fällen mit experimentellen Methoden getestet. Bestätigte Hypothesen werden in den Rang von Mustern überführt und bilden die Grundlage von Theorien. Auf diese Weise formulierte Konzepte sind es nichtabsolut. Es besteht immer die Möglichkeit, dass neue Informationen eine Überprüfung etablierter Ansichten erfordern.
Alle Arten des Biologiestudiums zielen darauf ab, die Eigenschaften und Merkmale des Lebens zu verstehen. In diesem Fall ist es unmöglich, eine Methode als Hauptmethode herauszugreifen. Der moderne Wissensstand wurde nur durch die gleichzeitige Anwendung all dieser Methoden der Erkenntnis der umgebenden Welt erreicht. Darüber hinaus unterscheiden sich die Methoden zum Studium der Humanbiologie nicht von den Methoden zum Sammeln und Analysieren von Daten über andere Organismen. Dies zeigt ihre Vielseitigkeit. Für jede Ebene der hierarchischen Organisation lebender Systeme werden die gleichen Untersuchungsmethoden verwendet, jedoch in unterschiedlichen Kombinationen. Der Übergang zum Einsatz kybernetischer und systemischer Methoden weist auf eine Integration nicht nur innerhalb der Biologie, sondern in die gesamte Wissenschaft hin. Die Synthese von Wissen aus verschiedenen Disziplinen trägt zu einem tieferen Verständnis der Grundmuster der Welt bei, in der wir leben.
