La biologie est la science de la vie dans ses diverses manifestations. Le fonctionnement des organismes unicellulaires, le comportement des mâles et des femelles pendant la saison des amours, les schémas d'hérédité des traits - cela et bien plus encore relève de la science. Le sujet de la biologie est l'étude de toutes ces manifestations de la vie. Ses méthodes visent à rechercher des régularités dans la structure, le fonctionnement des organismes, leur interaction avec l'environnement. En fait, ils étudient les propriétés qui distinguent la matière vivante de la matière non vivante.
Subdivisions
La biologie est une collection de plusieurs sciences qui se concentrent sur différents objets:
- zoologie;
- botanique;
- microbiologie;
- virologie.
Chacun d'entre eux, à son tour, peut être divisé en plusieurs plus petits. Par exemple, l'ichtyologie (l'étude des poissons), l'ornithologie (l'étude des oiseaux), l'algologie (l'étude des algues), etc. coexistent en zoologie.
Option de classement
Un autre principe de division de la biologie en composants est les propriétés etniveaux d'organisation de la matière vivante. Selon lui, ils distinguent:
- biologie moléculaire;
- biochimie;
- cytologie;
- génétique;
- biologie du développement;
- anatomie et physiologie de divers organismes;
- écologie (souvent considérée aujourd'hui comme une science à part entière);
- embryologie;
- théorie de l'évolution.
Ainsi, le sujet de la biologie reste inchangé - c'est la vie elle-même. Ses diverses manifestations sont étudiées par des disciplines distinctes. Il y a aussi la biologie générale. Il se concentre sur les propriétés de la matière vivante qui la distinguent de la matière non vivante, ainsi que sur sa structure hiérarchique ordonnée et l'interconnexion des systèmes individuels entre eux et l'environnement.
Expérience et théorie
Les méthodes d'étude de la biologie sont généralement similaires aux méthodes d'apprentissage dans d'autres disciplines scientifiques. Ils sont divisés en empiriques (pratiques, expérimentaux) et théoriques. Les méthodes pratiques d'étude de la biologie révèlent divers paramètres, propriétés et caractéristiques des systèmes vivants. Ensuite, des théories sont développées sur leur base. Ce processus est cyclique, car les méthodes empiriques d'étude de la biologie sont le plus souvent utilisées sur la base de conclusions déjà existantes. Les théories, à leur tour, nécessitent toujours des tests empiriques supplémentaires.
Collecte primaire d'informations
L'une des principales méthodes empiriques est l'observation. C'est l'étude des caractéristiques externes d'un objet et de ses changements dans son habitat naturel au fil du temps.
Toute étude d'un système vivant commence par son observation. L'histoire de l'étude de la biologie illustre parfaitement cette affirmation. Aux premiers stades du développement de la science, les chercheurs ne pouvaient utiliser que cette méthode empirique. Aujourd'hui, l'observation n'a pas perdu de sa pertinence. Elle, comme d'autres méthodes d'étude de la biologie, utilise de nombreuses technologies. Pour l'observation, des jumelles, diverses caméras (vision nocturne, haute mer, etc.), divers équipements de laboratoire, tels qu'un microscope, un analyseur biochimique et autres, sont utilisés.
Selon que le processus utilise des équipements, l'observation peut être divisée en deux types:
- Immédiat. Il vise à étudier le comportement et les caractéristiques de divers organismes.
- Instrumentale. Divers équipements sont utilisés pour étudier les caractéristiques des tissus, des organes, des cellules, analyser la composition chimique et le métabolisme.
Expérience
Comme vous le savez, tous les phénomènes et processus associés aux systèmes vivants ne peuvent pas être observés directement dans leur environnement naturel. De plus, la compréhension de certaines régularités requiert certaines conditions, qu'il est plus commode de créer artificiellement que d'attendre leur apparition dans la nature. Cette approche en biologie s'appelle la méthode expérimentale. Elle implique l'étude de l'objet dans des conditions extrêmes. Examen du corps lors d'une exposition à des températures élevées ou basses, à une pression élevée ou à une charge excessive, à l'intérieurlui dans un environnement inhabituel aide à révéler les limites de son endurance, à découvrir des propriétés et des opportunités cachées. Avec l'amélioration de la technologie, le potentiel des méthodes expérimentales augmente. Les données ainsi obtenues deviennent de plus en plus précises. Les conditions créées au cours de l'expérience peuvent varier presque indéfiniment.
L'une des principales applications de l'expérience est de tester des hypothèses émises précédemment. Les données obtenues sur la base de l'expérience permettent de corriger la théorie considérée, de la confirmer ou d'en jeter les bases d'une nouvelle. Les méthodes expérimentales d'étude de la biologie, dont on trouve de nombreux exemples sur les pages des manuels, contribuent à une pénétration plus profonde des scientifiques dans les secrets de la matière vivante. C'est grâce à eux que la science moderne a fait de tels progrès.
Comparaison
La méthode historique révèle les transformations évolutives des communautés et des espèces. Il est aussi appelé comparatif. La structure chimique et anatomique, les caractéristiques de fonctionnement, le matériel héréditaire des organismes de différents niveaux sont analysés. Comme objets de la méthode comparative, non seulement les organismes vivants sont utilisés, mais aussi les organismes disparus.
Cette technique est devenue la principale source de données pour Charles Darwin lors de sa formulation de la théorie de l'évolution.
Ce que je vois, je l'écris
La méthode descriptive est étroitement liée à l'observation. Elle consiste à fixer les propriétés constatées, signes etcaractéristiques des objets avec leur analyse ultérieure. La méthode de description est considérée comme la plus ancienne en biologie: initialement, à l'aube de la formation de la science, c'est avec son aide que divers modèles de la nature ont été découverts. Les données enregistrées sont soigneusement analysées, divisées en importantes et non essentielles dans le cadre d'une théorie particulière. Les caractéristiques décrites peuvent être comparées, combinées, classées. Ce n'est que sur la base de cette méthode que de nouvelles classes et espèces ont été découvertes en biologie.
Sans mathématiques, nulle part
Toutes les informations collectées sur la base des méthodes décrites nécessitent une transformation supplémentaire. La biologie utilise activement l'appareil mathématique pour cela. Les données obtenues sont traduites en chiffres, sur la base desquels certaines statistiques sont construites. En biologie, il est impossible de prédire sans équivoque tel ou tel phénomène. C'est pourquoi, après analyse des données, un schéma statistique est révélé. Sur la base de ces données, un modèle mathématique est construit qui permet de prédire certains changements au sein du système vivant à l'étude.
Un tel traitement vous permet de structurer les informations reçues. Sur la base des modèles créés, il est possible de prédire l'état du système à presque n'importe quelle période de temps. Grâce à l'utilisation d'un appareil mathématique assez impressionnant, la biologie devient de plus en plus une science exacte.
Synthèse
Avec la pénétration dans la biologie des idées de la cybernétique (elles sous-tendent la modélisation), elle commence activementutiliser une approche systématique. Ces deux tendances ont un impact sur les méthodes d'étude de la biologie. Le schéma de la structure des structures vivantes est représenté comme une hiérarchie de systèmes de différents niveaux. Chaque étape supérieure est composée d'éléments interconnectés sur la base de certains modèles, qui sont également des systèmes, mais d'un niveau inférieur.
Cette approche est typique pour un grand nombre de disciplines. Sa pénétration dans la biologie témoigne du passage de la science dans son ensemble de l'analyse à la synthèse. Une période d'étude approfondie des structures internes des éléments individuels fait place à une période d'intégration. La synthèse de toutes les données obtenues en biologie, et souvent dans les sciences connexes, conduira à une nouvelle compréhension des interconnexions des systèmes naturels. Un exemple de concepts construits sur la base de l'intégration peut être la théorie de la régulation neurohumorale, la théorie synthétique de l'évolution, l'immunologie moderne et la systématique. L'apparition de chacun d'eux a été précédée par l'accumulation d'une grande quantité d'informations sur les unités structurelles individuelles, les signes et les caractéristiques. À l'étape suivante, les données collectées ont permis d'identifier des modèles et de créer des concepts généralisants.
Tendance
Les méthodes synthétiques d'étude de la biologie témoignent du passage des connaissances empiriques aux connaissances théoriques. L'accumulation initiale de faits et de données permet d'émettre quelques hypothèses. Ensuite, dans la plupart des cas, ils sont testés à l'aide de méthodes expérimentales. Les hypothèses confirmées sont transférées au rang de modèles et forment la base des théories. Les concepts ainsi formulés ne sont pasabsolu. Il est toujours possible que de nouvelles informations nécessitent un réexamen des points de vue établis.
Tous les types d'études de biologie visent à comprendre les propriétés et les caractéristiques de la vie. Dans ce cas, il est impossible de désigner une méthode comme la principale. Le niveau moderne de connaissance n'a été atteint que par l'utilisation simultanée de toutes ces méthodes de connaissance du monde environnant. De plus, les méthodes d'étude de la biologie humaine ne sont pas différentes des méthodes de collecte et d'analyse des données sur tout autre organisme. Cela montre leur polyvalence. Pour chaque niveau de l'organisation hiérarchique des systèmes vivants, les mêmes méthodes d'étude sont utilisées, mais dans des combinaisons différentes. La transition vers l'utilisation de méthodes cybernétiques et systémiques indique une intégration non seulement au sein de la biologie, mais dans l'ensemble de la science dans son ensemble. La synthèse des connaissances de différentes disciplines contribue à une compréhension plus profonde des schémas fondamentaux du monde dans lequel nous vivons.
