Fach und Methoden des Studiums der Biologie

Biologie ist die Wissenschaft vom Leben in ihrer vielfältigsten FormManifestationen. Die Funktionsweise einzelliger Organismen, das Verhalten von Männchen und Weibchen während der Paarungszeit, die Vererbungsmuster von Merkmalen - dies und vieles mehr fallen in den Interessenbereich der Wissenschaft. Das Thema des Studiums der Biologie sind all diese Manifestationen des Lebens. Seine Methoden zielen darauf ab, Regelmäßigkeiten in der Struktur, Funktionsweise von Organismen und ihrer Interaktion mit der Umwelt zu finden. Tatsächlich untersuchen sie die Eigenschaften, die lebende Materie von nicht-lebender Materie unterscheiden.

Unterteilungen

Biologie ist eine Sammlung mehrerer Wissenschaften, die sich auf verschiedene Objekte konzentrieren:

• Zoologie;
• Botanik;
• Mikrobiologie;
• Virologie.

Jeder von ihnen kann wiederum seinin mehrere kleinere unterteilt. Zum Beispiel koexistieren in der Zoologie Ichthyologie (Studien Fisch), Ornithologie (Studien Vögel), Algologie (Studien Algen) und so weiter.

Klassifizierungsoption

Ein weiteres Prinzip der Unterteilung der Biologie in Komponenten sind die Eigenschaften und Organisationsebenen der lebenden Materie. Ihm zufolge unterscheiden sie:

• Molekularbiologie;
• Biochemie;
• Zytologie;
• Genetik;
• Entwicklungsbiologie;
• Anatomie und Physiologie verschiedener Organismen;
• Ökologie (heute oft als eigenständige Wissenschaft angesehen);
• Embryologie;
• Evolutionstheorie.

Somit bleibt das Fach Biologie bestehenUnveränderlich ist das Leben selbst. Seine verschiedenen Erscheinungsformen werden von einzelnen Disziplinen untersucht. Es gibt auch allgemeine Biologie. Im Fokus stehen die Eigenschaften der lebenden Materie, die sie von der unbelebten Materie unterscheiden, sowie ihre geordnete hierarchische Struktur und die Beziehung einzelner Systeme untereinander und zur Umwelt.

Erfahrung und Theorie

Die Methoden des Biologiestudiums sind weitgehend ähnlichErkenntnismethoden in anderen wissenschaftlichen Disziplinen. Sie werden in empirische (praktische, experimentelle) und theoretische unterteilt. Praktische Methoden des Studiums der Biologie zeigen verschiedene Parameter, Eigenschaften und Merkmale lebender Systeme. Darauf aufbauend werden dann Theorien entwickelt. Dieser Prozess ist zyklisch, da empirische Methoden des Biologiestudiums am häufigsten auf der Grundlage bereits vorhandener Schlussfolgerungen verwendet werden. Theorien wiederum erfordern immer zusätzliche experimentelle Tests.

Primäre Sammlung von Informationen

Eine der wichtigsten empirischen Methoden istÜberwachung. Es ist eine Untersuchung der äußeren Merkmale eines Objekts und seiner Veränderungen in den Bedingungen seines natürlichen Lebensraums über einen bestimmten Zeitraum.

Jedes Studium eines lebenden Systems beginnt mitsie zu beobachten. Die Geschichte des Biologiestudiums illustriert diese Aussage perfekt. In den frühen Stadien der Wissenschaftsentwicklung konnten Forscher nur diese empirische Methode anwenden. Heute hat die Beobachtung nicht an Relevanz 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 im Prozess Geräte verwendet werden, kann die Überwachung in zwei Arten unterteilt werden:

• Sofortig... Ziel ist es, das Verhalten und die Eigenschaften verschiedener Organismen zu untersuchen.
• Instrumental... Mit Hilfe verschiedener Geräte wird eine Untersuchung der Eigenschaften von Geweben, Organen, Zellen, Analyse der chemischen Zusammensetzung und des Stoffwechsels durchgeführt.

Experiment

Wie Sie wissen, sind nicht alle Phänomene und Prozessemit lebenden Systemen verbunden sind, können direkt in ihrer natürlichen Umgebung beobachtet werden. Darüber hinaus erfordert das Verständnis bestimmter Muster bestimmte Bedingungen, die bequemer künstlich erzeugt werden können, als auf ihr Auftreten in der Natur zu warten. Dieser Ansatz in der Biologie wird als experimentelle Methode bezeichnet. Es beinhaltet die Untersuchung eines Objekts unter extremen Bedingungen. Die Untersuchung des Körpers bei hohen oder niedrigen Temperaturen, hohem Druck oder übermäßiger Belastung in einer ungewöhnlichen Umgebung hilft, die Grenzen seiner Belastbarkeit aufzudecken, verborgene Eigenschaften und Fähigkeiten aufzudecken. Mit der Verbesserung der Technik wächst 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 istÜberprüfung der zuvor aufgestellten Hypothesen. Die auf Basis der Erfahrung gewonnenen Daten ermöglichen es, die betrachtete Theorie zu korrigieren, zu bestätigen oder den Grundstein für eine neue zu legen. Experimentelle Methoden des Biologiestudiums, deren 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 zeigt evolutionäreGemeinschaften und Arten zu verändern. Es wird auch als Komparativ bezeichnet. Der chemische und anatomische Aufbau, die Funktionsmerkmale und das Erbmaterial von Organismen verschiedener Ebenen werden analysiert. Als Objekte der vergleichenden Methode werden nicht nur heute lebende, sondern auch bereits ausgestorbene Organismen verwendet.

Diese Technik wurde für Charles Darwin während seiner Formulierung der Evolutionstheorie zur Hauptdatenquelle.

Was ich sehe, schreibe ich auf

Eng verwandt mit der Beobachtung ist die deskriptive Methode.Es besteht darin, die beobachteten Eigenschaften, Zeichen und Merkmale von Objekten mit ihrer anschließenden Analyse zu fixieren. Die Beschreibungsmethode gilt als die älteste in der Biologie: Anfangs, zu Beginn der Entstehung der Wissenschaft, wurden mit ihrer Hilfe verschiedene Muster in der Natur entdeckt. Die erfassten Daten werden sorgfältig analysiert, im Rahmen einer bestimmten Theorie in wichtige und unwichtige unterteilt. Die beschriebenen Merkmale können verglichen, kombiniert, klassifiziert werden. Erst auf Basis dieser Methode wurden in der Biologie neue Klassen und Arten entdeckt.

Ohne Mathematik nirgendwo

Alle Informationen gesammelt basierend auf den beschriebenenTechniken erfordern eine weitere Transformation. Die Biologie nutzt dafür aktiv mathematische Apparate. Die erhaltenen Daten werden in Zahlen umgewandelt, auf deren Grundlage bestimmte Statistiken erstellt werden. In der Biologie ist es unmöglich, dieses oder jenes Phänomen eindeutig vorherzusagen. Aus diesem Grund zeigt sich nach der Analyse der Informationen ein statistisches Muster. Auf der Grundlage dieser Daten wird ein mathematisches Modell erstellt, das es ermöglicht, einige Veränderungen innerhalb des untersuchten lebenden Systems vorherzusagen.

Durch eine solche Verarbeitung können Sie strukturierendie erhaltenen Informationen. 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.

Synthesis

Zusammen mit Einblicken in die Biologie der IdeenKybernetik (sie sind die Grundlage der Modellierung), ein systemischer Ansatz wird darin aktiv verwendet. Beide Trends haben Auswirkungen auf die Methoden des Biologiestudiums. Das Strukturdiagramm lebender Strukturen wird in Form einer Hierarchie von Systemen unterschiedlicher Ebenen dargestellt. Jede höhere Ebene besteht aus Elementen, die aufgrund bestimmter Gesetzmäßigkeiten miteinander verbunden sind, die auch Systeme sind, aber auf einer niedrigeren Ebene.

Dieser Ansatz ist typisch für eine große Anzahl vonDisziplinen. Sein Eindringen in die Biologie zeugt vom Übergang der gesamten Wissenschaft von der Analyse zur Synthese. Eine Zeit intensiver Auseinandersetzung mit den inneren Strukturen einzelner Elemente wird einer Zeit der Integration gewichen. Die Synthese aller in der Biologie und oft auch in verwandten Wissenschaften gewonnenen Daten wird zu einem neuen Verständnis der Zusammenhänge natürlicher Systeme führen. Ein Beispiel für auf Integration basierende Konzepte können die Theorie der neurohumoralen Regulation, die synthetische Evolutionstheorie, die moderne Immunologie und die Taxonomie sein. Der Entstehung jedes von ihnen ging die Anhäufung einer Vielzahl von Informationen über einzelne Struktureinheiten, Zeichen und Merkmale voraus. Im nächsten Schritt ermöglichten die gesammelten Daten die Identifizierung von Mustern und die Erstellung verallgemeinernder Konzepte.

Trend

Synthetische Methoden des Biologiestudiumszeigen den Übergang vom empirischen zum theoretischen Wissen. Die anfängliche Ansammlung von Fakten und Daten erlaubt es uns, einige Hypothesen aufzustellen. Anschließend werden sie in den meisten Fällen mit experimentellen Methoden getestet. Die bestätigten Hypothesen werden in den Rang der Gesetzmäßigkeiten überführt und bilden die Grundlage von Theorien. Auf diese Weise formulierte Konzepte sind nicht absolut. Es besteht immer die Möglichkeit, dass neue Informationen eine Überarbeitung etablierter Ansichten erfordern.

Angestrebt werden alle Arten des BiologiestudiumsVerständnis der Eigenschaften und Merkmale des Lebens. Gleichzeitig ist es unmöglich, eine Methode als die wichtigste herauszuheben. Der moderne Wissensstand wurde nur durch die gleichzeitige Anwendung aller oben genannten Methoden der Erkenntnis der Umwelt erreicht. Darüber hinaus unterscheidet die Biologie die Methoden zur Untersuchung einer Person 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 zur Verwendung kybernetischer und systemischer Techniken weist auf eine Integration nicht nur innerhalb der Biologie, sondern in der gesamten Wissenschaft hin. Die Synthese von Wissen aus verschiedenen Disziplinen trägt zu einem tieferen Verständnis der Grundgesetze der Welt, in der wir leben, bei.