زیست شناسی علم حیات در جلوه های مختلف آن است. عملکرد موجودات تک سلولی، رفتار نر و ماده در طول فصل جفت گیری، الگوهای وراثت صفات - این و بسیاری موارد دیگر در محدوده علم قرار دارد. موضوع زیست شناسی مطالعه همه این مظاهر حیات است. هدف از روش های آن جستجوی نظم در ساختار، عملکرد موجودات، تعامل آنها با محیط است. در واقع، آنها خواصی را مطالعه می کنند که ماده زنده را از ماده غیر زنده متمایز می کند.
تقسیمات
زیست شناسی مجموعه ای از چندین علم است که بر اشیاء مختلف تمرکز دارد:
- جانورشناسی;
- گیاه شناسی;
- میکروبیولوژی؛
- ویروس شناسی.
هر یک از آنها به نوبه خود می توانند به چندین مورد کوچکتر تقسیم شوند. برای مثال، ایکتیولوژی (مطالعه ماهی)، پرنده شناسی (مطالعه پرندگان)، الگوشناسی (مطالعه جلبک ها) و غیره در جانورشناسی همزیستی دارند.
گزینه طبقه بندی
یکی دیگر از اصول تقسیم زیست شناسی به اجزاء، خواص وسطوح سازماندهی ماده زنده به گفته وی، آنها تشخیص می دهند:
- زیست شناسی مولکولی;
- بیوشیمی؛
- سیتولوژی؛
- ژنتیک;
- زیست شناسی توسعه;
- آناتومی و فیزیولوژی موجودات مختلف؛
- اکولوژی (که اغلب امروزه به عنوان یک علم جداگانه در نظر گرفته می شود)؛
- جنین شناسی;
- نظریه تکامل.
بنابراین، موضوع زیست شناسی بدون تغییر باقی می ماند - این خود زندگی است. جلوه های مختلف آن توسط رشته های جداگانه بررسی می شود. زیست شناسی عمومی نیز وجود دارد. تمرکز آن بر ویژگی‌های ماده زنده است که آن را از ماده غیر زنده متمایز می‌کند، و همچنین ساختار سلسله مراتبی منظم آن و ارتباط متقابل سیستم‌های فردی بین خود و محیط.
تجربه و نظریه
روش های مطالعه زیست شناسی عموماً مشابه روش های یادگیری در سایر رشته های علمی است. آنها به تجربی (عملی، تجربی) و نظری تقسیم می شوند. روش های عملی برای مطالعه زیست شناسی پارامترها، خواص و ویژگی های مختلف سیستم های زنده را نشان می دهد. سپس نظریه ها بر اساس آنها توسعه می یابد. این فرآیند چرخه ای است، زیرا روش های تجربی مطالعه زیست شناسی اغلب بر اساس نتیجه گیری های موجود استفاده می شود. نظریه ها به نوبه خود، همیشه به آزمایش تجربی اضافی نیاز دارند.
مجموعه اولیه اطلاعات
یکی از روشهای تجربی اصلی مشاهده است. این مطالعه ویژگی های خارجی یک شی و تغییرات آن در زیستگاه طبیعی آن در طول زمان است.
هر مطالعه در مورد یک سیستم زنده با مشاهده آن آغاز می شود. تاریخچه مطالعه زیست شناسی این گفته را کاملاً نشان می دهد. در اولین مراحل توسعه علم، محققان تنها می توانستند از این روش تجربی استفاده کنند. امروزه مشاهده اهمیت خود را از دست نداده است. این روش مانند سایر روش های مطالعه زیست شناسی از فناوری های متعددی استفاده می کند. برای رصد از دوربین های دوچشمی، دوربین های مختلف (دید در شب، اعماق دریا و غیره)، انواع تجهیزات آزمایشگاهی مانند میکروسکوپ، آنالایزر بیوشیمیایی و غیره استفاده می شود.
با توجه به اینکه آیا فرآیند از تجهیزات استفاده می کند، مشاهده را می توان به دو نوع تقسیم کرد:
- فوری. هدف آن مطالعه رفتار و ویژگی های موجودات مختلف است.
- دستگاهی. تجهیزات مختلفی برای مطالعه ویژگی های بافت ها، اندام ها، سلول ها، تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی و متابولیسم استفاده می شود.
آزمایش
همانطور که می دانید، همه پدیده ها و فرآیندهای مرتبط با سیستم های زنده را نمی توان مستقیماً در محیط طبیعی آنها مشاهده کرد. علاوه بر این، درک قوانین خاص مستلزم شرایط خاصی است که ایجاد مصنوعی راحت تر از انتظار برای ظهور آنها در طبیعت است. این رویکرد در زیست شناسی، روش تجربی نامیده می شود. این شامل مطالعه شی در شرایط شدید است. معاینه بدن در هنگام قرار گرفتن در معرض دمای بالا یا پایین، فشار بالا یا بار بیش از حد، در داخل خانهاو در یک محیط غیرمعمول کمک می کند تا محدودیت های استقامت خود را آشکار کند، ویژگی ها و فرصت های پنهان را کشف کند. با پیشرفت تکنولوژی، پتانسیل روش های تجربی افزایش می یابد. داده های به دست آمده از این طریق روز به روز دقیق تر می شوند. شرایط ایجاد شده در طول آزمایش می تواند تقریباً به طور نامحدود متفاوت باشد.
یکی از کاربردهای اصلی آزمایش، آزمایش فرضیه های قبلی است. داده‌های به‌دست‌آمده بر اساس تجربه، تصحیح نظریه مورد بررسی، تأیید آن یا پایه‌گذاری نظریه جدید را ممکن می‌سازد. روش های تجربی مطالعه زیست شناسی، که نمونه هایی از آنها را می توان به تعداد زیاد در صفحات کتاب های درسی یافت، به نفوذ عمیق تر دانشمندان به اسرار ماده زنده کمک می کند. به لطف آنهاست که علم مدرن چنین پیشرفتی داشته است.
مقایسه
روش تاریخی دگرگونی های تکاملی جوامع و گونه ها را آشکار می کند. به آن مقایسه ای نیز می گویند. ساختار شیمیایی و تشریحی، ویژگی های عملکرد، مواد ارثی موجودات در سطوح مختلف تجزیه و تحلیل می شود. به عنوان اشیاء روش مقایسه ای، نه تنها موجودات زنده، بلکه از موجودات منقرض شده نیز استفاده می شود.
این تکنیک منبع اصلی داده‌ها برای چارلز داروین در طول فرمول‌بندی نظریه تکامل او شد.
آنچه را که می بینم، یادداشت می کنم
روش توصیفی ارتباط تنگاتنگی با مشاهده دارد. این شامل رفع خواص، علائم و نشانه های مشاهده شده استویژگی های اشیاء با تجزیه و تحلیل بعدی آنها. روش توصیف قدیمی ترین در زیست شناسی در نظر گرفته می شود: در ابتدا، در طلوع شکل گیری علم، با کمک آن بود که الگوهای مختلفی در طبیعت کشف شد. داده های ثبت شده به دقت تجزیه و تحلیل می شوند و در چارچوب یک نظریه خاص به دو دسته مهم و غیر ضروری تقسیم می شوند. ویژگی های توصیف شده را می توان مقایسه، ترکیب، طبقه بندی کرد. تنها بر اساس این روش، طبقات و گونه های جدیدی در زیست شناسی کشف شد.
بدون ریاضیات، هیچ کجا
همه اطلاعات جمع‌آوری‌شده بر اساس روشهای توصیف‌شده نیاز به تغییر بیشتر دارد. زیست شناسی به طور فعال از دستگاه ریاضی برای این کار استفاده می کند. داده های به دست آمده به اعداد تبدیل می شوند که بر اساس آنها آمار خاصی ساخته می شود. در زیست شناسی، پیش بینی یک یا چند پدیده غیرممکن است. به همین دلیل است که پس از تجزیه و تحلیل داده ها، یک الگوی آماری آشکار می شود. بر اساس این داده ها، یک مدل ریاضی ساخته شده است که امکان پیش بینی برخی تغییرات را در سیستم زنده تحت مطالعه فراهم می کند.
چنین پردازشی به شما امکان می دهد اطلاعات دریافتی را ساختار دهید. بر اساس مدل های ایجاد شده، می توان وضعیت سیستم را تقریبا در هر دوره زمانی پیش بینی کرد. به لطف استفاده از یک دستگاه ریاضی نسبتاً چشمگیر، زیست شناسی به طور فزاینده ای به یک علم دقیق تبدیل می شود.
Synthesis
همراه با نفوذ به زیست شناسی ایده های سایبرنتیک (آنها زیربنای مدل سازی هستند)، به طور فعال آغاز می شود.از یک رویکرد سیستماتیک استفاده کنید هر دوی این گرایش ها بر روش های مطالعه زیست شناسی تاثیر دارند. طرح ساختار ساختارهای زنده به عنوان سلسله مراتبی از سیستم های سطوح مختلف نشان داده می شود. هر مرحله بالاتر عناصری است که بر اساس الگوهای خاصی به هم مرتبط هستند، که آنها نیز سیستم هستند، اما یک سطح پایین تر.
این رویکرد برای تعداد زیادی از رشته ها معمول است. نفوذ او به زیست شناسی گواه گذار در علم به عنوان یک کل از تجزیه و تحلیل به سنتز است. دوره ای از مطالعه عمیق ساختارهای داخلی عناصر منفرد جای خود را به زمان یکپارچگی می دهد. ترکیب تمام داده‌های به‌دست‌آمده در زیست‌شناسی، و اغلب در علوم مرتبط، به درک جدیدی از ارتباطات متقابل سیستم‌های طبیعی منجر خواهد شد. نمونه ای از مفاهیم ساخته شده بر اساس یکپارچگی می تواند نظریه تنظیم عصبی-هومورال، نظریه ترکیبی تکامل، ایمونولوژی مدرن و سیستماتیک باشد. ظهور هر یک از آنها با انباشت حجم زیادی از اطلاعات در مورد واحدهای ساختاری، علائم و ویژگی های فردی انجام شد. در مرحله بعد، داده های جمع آوری شده امکان شناسایی الگوها و ایجاد مفاهیم تعمیم دهنده را فراهم می کند.
روند
روش های ترکیبی مطالعه زیست شناسی گواه گذار از دانش تجربی به نظری است. انباشت اولیه حقایق و داده ها به ما اجازه می دهد تا فرضیه هایی را مطرح کنیم. سپس در بیشتر موارد با استفاده از روش های تجربی آزمایش می شوند. فرضیه های تایید شده به رتبه الگوها منتقل می شوند و اساس نظریه ها را تشکیل می دهند. مفاهیمی که به این شکل فرموله شده اند، نیستندمطلق. همیشه این احتمال وجود دارد که اطلاعات جدید نیاز به بازنگری در دیدگاه‌های ثابت داشته باشد.
همه انواع مطالعه زیست شناسی با هدف درک ویژگی ها و ویژگی های زندگی است. در این مورد، غیرممکن است که یک روش را به عنوان اصلی انتخاب کنیم. سطح مدرن دانش تنها از طریق استفاده همزمان از همه این روش های شناخت دنیای اطراف به دست آمد. علاوه بر این، روش های مطالعه زیست شناسی انسان هیچ تفاوتی با روش های جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها در مورد موجودات دیگر ندارد. این نشان دهنده تطبیق پذیری آنهاست. برای هر سطح از سازماندهی سلسله مراتبی سیستم های زنده، از روش های مطالعه یکسانی استفاده می شود، اما در ترکیب های مختلف. گذار به استفاده از روشهای سایبرنتیک و سیستمی نشان‌دهنده یکپارچگی نه تنها در زیست‌شناسی، بلکه در کل علم است. ترکیب دانش از رشته‌های مختلف به درک عمیق‌تر الگوهای اساسی دنیایی که در آن زندگی می‌کنیم کمک می‌کند.
