Biologija je nauka o životu u njegovim različitim manifestacijama. Funkcionisanje jednoćelijskih organizama, ponašanje mužjaka i ženki tokom sezone parenja, obrasci nasljeđivanja osobina - ovo i još mnogo toga je u okviru nauke. Predmet biologije je proučavanje svih ovih manifestacija života. Njegove metode su usmjerene na traženje zakonitosti u strukturi, funkcioniranju organizama, njihovoj interakciji s okolinom. U stvari, oni proučavaju ona svojstva koja razlikuju živu materiju od nežive materije.
Subdivisions
Biologija je zbirka nekoliko nauka koje se fokusiraju na različite objekte:
- zoologija;
- botanika;
- mikrobiologija;
- virologija.
Svaki od njih se, pak, može podijeliti na nekoliko manjih. Na primjer, ihtiologija (proučavanje riba), ornitologija (proučavanje ptica), algologija (proučavanje algi) i tako dalje koegzistiraju u zoologiji.
Opcija klasifikacije
Još jedan princip podjele biologije na komponente su svojstva inivoi organizacije žive materije. Po njemu razlikuju:
- molekularna biologija;
- biohemija;
- citologija;
- genetika;
- razvojna biologija;
- anatomija i fiziologija različitih organizama;
- ekologija (danas se često smatra zasebnom naukom);
- embriologija;
- teorija evolucije.
Dakle, predmet biologije ostaje nepromijenjen - to je sam život. Njegove različite manifestacije proučavaju odvojene discipline. Postoji i opšta biologija. Njegov fokus je na svojstvima žive materije koja je razlikuju od nežive materije, kao i na njenoj uređenoj hijerarhijskoj strukturi i međusobnoj povezanosti pojedinačnih sistema između njih samih i okoline.
Iskustvo i teorija
Metode proučavanja biologije općenito su slične načinima učenja u drugim naučnim disciplinama. Dijele se na empirijske (praktične, eksperimentalne) i teorijske. Praktične metode proučavanja biologije otkrivaju različite parametre, svojstva i karakteristike živih sistema. Zatim se na njihovoj osnovi razvijaju teorije. Ovaj proces je cikličan, jer se empirijske metode proučavanja biologije najčešće koriste na osnovu već postojećih zaključaka. Teorije, zauzvrat, uvijek zahtijevaju dodatno empirijsko testiranje.
Primarno prikupljanje informacija
Jedna od glavnih empirijskih metoda je posmatranje. To je proučavanje vanjskih karakteristika objekta i njegovih promjena u njegovom prirodnom staništu tokom vremena.
Svako proučavanje živog sistema počinje njegovim posmatranjem. Istorija studija biologije savršeno ilustruje ovu izjavu. U prvim fazama razvoja nauke, istraživači su mogli koristiti samo ovu empirijsku metodu. Danas posmatranje nije izgubilo na važnosti. Ona, kao i druge metode proučavanja biologije, koristi brojne tehnologije. Za posmatranje se koriste dvogledi, razne kamere (noćni vid, duboko more, itd.), razna laboratorijska oprema, kao što su mikroskop, biohemijski analizator i drugi.
Prema tome da li proces koristi opremu, posmatranje se može podijeliti na dva tipa:
- Odmah. Ima za cilj proučavanje ponašanja i karakteristika različitih organizama.
- Instrumental. Različita oprema se koristi za proučavanje karakteristika tkiva, organa, ćelija, analizu hemijskog sastava i metabolizma.
Eksperiment
Kao što znate, ne mogu se sve pojave i procesi povezani sa živim sistemima posmatrati direktno u njihovom prirodnom okruženju. Osim toga, za razumijevanje određenih zakonitosti potrebni su određeni uvjeti, koje je pogodnije stvoriti umjetno nego čekati da se pojave u prirodi. Ovaj pristup u biologiji naziva se eksperimentalna metoda. Uključuje proučavanje objekta u ekstremnim uslovima. Pregled tela tokom izlaganja visokim ili niskim temperaturama, visokom pritisku ili preteranom opterećenju, u zatvorenom prostorunjemu u neobičnom okruženju pomaže u otkrivanju granica njegove izdržljivosti, otkrivanju skrivenih svojstava i mogućnosti. Sa unapređenjem tehnologije povećava se i potencijal eksperimentalnih metoda. Podaci dobijeni na ovaj način postaju sve tačniji. Uslovi stvoreni tokom eksperimenta mogu se mijenjati gotovo neograničeno.
Jedna od glavnih primjena eksperimenta je testiranje prethodno iznesenih hipoteza. Podaci dobijeni na osnovu iskustva omogućavaju korigovanje teorije koja se razmatra, njeno potvrđivanje ili postavljanje temelja za novu. Eksperimentalne metode proučavanja biologije, čiji se primjeri mogu naći u velikom broju na stranicama udžbenika, doprinose dubljem prodiranju naučnika u tajne žive materije. Zahvaljujući njima savremena nauka je napravila takav napredak.
Poređenje
Istorijski metod otkriva evolucionu transformaciju zajednica i vrsta. Naziva se i komparativnim. Analiziraju se hemijska i anatomska struktura, karakteristike funkcionisanja, nasljedni materijal organizama različitih nivoa. Kao objekti komparativne metode koriste se ne samo živi organizmi, već i izumrli.
Ova tehnika je postala glavni izvor podataka za Charlesa Darwina tokom njegove formulacije teorije evolucije.
Ono što vidim, zapišem
Deskriptivna metoda je usko povezana sa posmatranjem. Sastoji se od popravljanja uočenih svojstava, znakova ikarakteristike objekata sa njihovom naknadnom analizom. Metoda opisa smatra se najstarijom u biologiji: u početku, u zoru formiranja znanosti, uz nju su otkriveni različiti obrasci u prirodi. Zabilježeni podaci se pažljivo analiziraju, dijele na bitne i nebitne u okviru određene teorije. Opisane karakteristike se mogu porediti, kombinovati, klasifikovati. Samo na osnovu ove metode otkrivene su nove klase i vrste u biologiji.
Bez matematike, nigdje
Sve informacije prikupljene na osnovu opisanih metoda zahtijevaju dalju transformaciju. Biologija za to aktivno koristi matematički aparat. Dobijeni podaci se prevode u brojke, na osnovu kojih se grade određene statistike. U biologiji je nemoguće nedvosmisleno predvidjeti jednu ili drugu pojavu. Zbog toga se nakon analize podataka otkriva statistički obrazac. Na osnovu ovih podataka izgrađen je matematički model koji omogućava predviđanje nekih promjena unutar živog sistema koji se proučava.
Takva obrada vam omogućava da strukturirate primljene informacije. Na osnovu kreiranih modela moguće je predvideti stanje sistema u gotovo svakom vremenskom periodu. Zahvaljujući upotrebi prilično impresivnog matematičkog aparata, biologija sve više postaje egzaktna nauka.
Sinteza
Uporedo sa prodorom u biologiju ideja kibernetike (one su u osnovi modeliranja), aktivno počinjekoristiti sistematski pristup. Oba ova trenda utiču na metode proučavanja biologije. Šema strukture živih struktura predstavljena je kao hijerarhija sistema različitih nivoa. Svaki viši korak su elementi međusobno povezani na osnovu određenih obrazaca, koji su takođe sistemi, ali nivo niži.
Ovaj pristup je tipičan za veliki broj disciplina. Njegov prodor u biologiju svjedoči o prijelazu u nauci u cjelini od analize do sinteze. Period dubinskog proučavanja unutrašnjih struktura pojedinačnih elemenata ustupa mjesto vremenu integracije. Sinteza svih podataka dobijenih u biologiji, a često iu srodnim naukama, dovešće do novog razumevanja međusobne povezanosti prirodnih sistema. Primjer koncepata izgrađenih na bazi integracije mogu biti teorija neurohumoralne regulacije, sintetička teorija evolucije, moderna imunologija i sistematika. Pojavi svakog od njih prethodilo je gomilanje velike količine informacija o pojedinim strukturnim jedinicama, znakovima i karakteristikama. U sljedećoj fazi, prikupljeni podaci su omogućili identifikaciju obrazaca i kreiranje generalizirajućih koncepata.
Trend
Sintetičke metode proučavanja biologije svjedoče o prelasku sa empirijskog na teorijsko znanje. Početna akumulacija činjenica i podataka omogućava nam da postavimo neke hipoteze. Zatim se u većini slučajeva testiraju eksperimentalnim metodama. Potvrđene hipoteze se prenose u rang obrazaca i čine osnovu teorija. Ovako formulisani koncepti nisuapsolutno. Uvijek postoji šansa da će nove informacije zahtijevati preispitivanje utvrđenih pogleda.
Sve vrste proučavanja biologije imaju za cilj sagledavanje svojstava i karakteristika života. U ovom slučaju nemoguće je izdvojiti bilo koju metodu kao glavnu. Savremeni nivo znanja postignut je samo istovremenom upotrebom svih ovih metoda spoznaje okolnog svijeta. Osim toga, metode proučavanja ljudske biologije ne razlikuju se od metoda prikupljanja i analize podataka o bilo kojem drugom organizmu. Ovo pokazuje njihovu svestranost. Za svaki nivo hijerarhijske organizacije živih sistema koriste se iste metode proučavanja, ali u različitim kombinacijama. Prelazak na upotrebu kibernetičkih i sistemskih metoda ukazuje na integraciju ne samo unutar biologije, već i u nauci u cjelini. Sinteza znanja iz različitih disciplina doprinosi dubljem razumijevanju osnovnih obrazaca svijeta u kojem živimo.
