La biologia és la ciència de la vida en les seves diverses manifestacions. El funcionament dels organismes unicel·lulars, el comportament dels mascles i les femelles durant la temporada d'aparellament, els patrons d'herència dels trets, això i molt més està dins de l'àmbit de la ciència. El tema de la biologia és l'estudi de totes aquestes manifestacions de la vida. Els seus mètodes estan orientats a la recerca de regularitats en l'estructura, el funcionament dels organismes, la seva interacció amb el medi. De fet, estudien aquelles propietats que distingeixen la matèria viva de la no viva.
Subdivisions
La biologia és una col·lecció de diverses ciències que se centren en diferents objectes:
- zoologia;
- botànica;
- microbiologia;
- virologia.
Cada un d'ells, al seu torn, es pot dividir en diversos de més petits. Per exemple, la ictiologia (l'estudi dels peixos), l'ornitologia (l'estudi dels ocells), l'algologia (l'estudi de les algues), etc. coexisteixen en zoologia.
Opció de classificació
Un altre principi de dividir la biologia en components són les propietats inivells d'organització de la matèria viva. Segons ell, distingeixen:
- biologia molecular;
- bioquímica;
- citologia;
- genètica;
- biologia del desenvolupament;
- anatomia i fisiologia de diversos organismes;
- ecologia (sovint es considera avui com una ciència separada);
- embriologia;
- teoria de l'evolució.
Així, el tema de la biologia es manté sense canvis: és la vida mateixa. Les seves diverses manifestacions són estudiades per disciplines separades. També hi ha biologia general. Se centra en les propietats de la matèria viva que la distingeixen de la matèria no viva, així com la seva estructura jeràrquica ordenada i la interconnexió dels sistemes individuals entre ells i el medi ambient.
Experiència i teoria
Els mètodes d'estudi de la biologia són generalment similars a les maneres d'aprendre en altres disciplines científiques. Es divideixen en empírics (pràctics, experimentals) i teòrics. Els mètodes pràctics per estudiar la biologia revelen diversos paràmetres, propietats i característiques dels sistemes vius. Després es desenvolupen teories sobre la seva base. Aquest procés és cíclic, ja que els mètodes empírics d'estudi de la biologia s'utilitzen més sovint sobre la base de conclusions ja existents. Les teories, al seu torn, sempre requereixen proves empíriques addicionals.
Recollida principal d'informació
Un dels principals mètodes empírics és l'observació. És l'estudi de les característiques externes d'un objecte i els seus canvis en el seu hàbitat natural al llarg del temps.
Qualsevol estudi d'un sistema viu comença amb l'observació. La història de l'estudi de la biologia il·lustra perfectament aquesta afirmació. En les primeres etapes del desenvolupament de la ciència, els investigadors només podien utilitzar aquest mètode empíric. Avui, l'observació no ha perdut la seva rellevància. Com altres mètodes d'estudi de la biologia, utilitza nombroses tecnologies. Per a l'observació, s'utilitzen prismàtics, diverses càmeres (visió nocturna, aigües profundes, etc.), diversos equips de laboratori, com ara un microscopi, un analitzador bioquímic i altres.
Segons si el procés utilitza equip, l'observació es pot dividir en dos tipus:
- Immediata. Té com a objectiu estudiar el comportament i les característiques de diversos organismes.
- Instrumental. S'utilitzen diversos equips per estudiar les característiques dels teixits, òrgans, cèl·lules, analitzar la composició química i el metabolisme.
Experiment
Com sabeu, no tots els fenòmens i processos associats als sistemes vius es poden observar directament en el seu entorn natural. A més, la comprensió de determinades regularitats requereix determinades condicions, que són més convenients de crear artificialment que d'esperar la seva aparició a la natura. Aquest enfocament en biologia s'anomena mètode experimental. Implica l'estudi de l'objecte en condicions extremes. Examen del cos durant l'exposició a altes o baixes temperatures, alta pressió o càrrega excessiva, a l'interiorell en un entorn inusual ajuda a revelar els límits de la seva resistència, a descobrir propietats i oportunitats amagades. Amb la millora de la tecnologia, augmenta el potencial dels mètodes experimentals. Les dades obtingudes d'aquesta manera són cada cop més precises. Les condicions creades durant l'experiment es poden variar gairebé indefinidament.
Una de les principals aplicacions de l'experiment és provar hipòtesis proposades anteriorment. Les dades obtingudes a partir de l'experiència permeten corregir la teoria en qüestió, confirmar-la o posar les bases per a una de nova. Els mètodes experimentals d'estudi de la biologia, exemples dels quals es poden trobar en gran nombre a les pàgines dels llibres de text, contribueixen a una penetració més profunda dels científics en els secrets de la matèria viva. És gràcies a ells que la ciència moderna ha aconseguit aquest progrés.
Comparació
El mètode històric revela les transformacions evolutives de comunitats i espècies. També s'anomena comparatiu. S'analitzen l'estructura química i anatòmica, les característiques de funcionament, el material hereditari d'organismes de diferents nivells. Com a objectes del mètode comparatiu, no només s'utilitzen organismes vius, sinó també extingits.
Aquesta tècnica es va convertir en la principal font de dades de Charles Darwin durant la seva formulació de la teoria de l'evolució.
El que veig, ho escric
El mètode descriptiu està estretament relacionat amb l'observació. Consisteix a fixar les propietats, senyals i senyals observadescaracterístiques dels objectes amb la seva anàlisi posterior. El mètode de descripció es considera el més antic de la biologia: inicialment, als albors de la formació de la ciència, va ser amb la seva ajuda que es van descobrir diversos patrons a la natura. Les dades registrades s'analitzen acuradament, es divideixen en importants i no essencials en el marc d'una teoria concreta. Les característiques descrites es poden comparar, combinar, classificar. Només a partir d'aquest mètode, es van descobrir noves classes i espècies en biologia.
Sense matemàtiques, enlloc
Tota la informació recollida sobre la base dels mètodes descrits requereix una transformació addicional. La biologia utilitza activament l'aparell matemàtic per a això. Les dades obtingudes es tradueixen en números, a partir dels quals es construeixen determinades estadístiques. En biologia, és impossible predir inequívocament un o un altre fenomen. Per això, després d'analitzar les dades, es revela un patró estadístic. A partir d'aquestes dades, es construeix un model matemàtic que permet predir alguns canvis dins del sistema viu en estudi.
Aquest processament us permet estructurar la informació rebuda. A partir dels models creats, és possible predir l'estat del sistema en gairebé qualsevol període de temps. Gràcies a l'ús d'un aparell matemàtic força impressionant, la biologia s'està convertint cada cop més en una ciència exacta.
Síntesi
Al costat de la penetració en la biologia de les idees de la cibernètica (subjacent al modelatge), comença activamentutilitzar un enfocament sistemàtic. Ambdues tendències tenen un impacte en els mètodes d'estudi de la biologia. L'esquema de l'estructura de les estructures vives es representa com una jerarquia de sistemes de diferents nivells. Cada pas superior són elements interconnectats a partir de certs patrons, que també són sistemes, però un nivell inferior.
Aquest enfocament és típic d'un gran nombre de disciplines. La seva penetració en la biologia testimonia la transició de la ciència en el seu conjunt de l'anàlisi a la síntesi. Un període d'estudi en profunditat de les estructures internes dels elements individuals dóna pas a un temps d'integració. La síntesi de totes les dades obtingudes en biologia, i sovint en ciències relacionades, portarà a una nova comprensió de les interconnexions dels sistemes naturals. Un exemple de conceptes construïts a partir de la integració pot ser la teoria de la regulació neurohumoral, la teoria sintètica de l'evolució, la immunologia moderna i la sistemàtica. L'aparició de cadascun d'ells va ser precedit per l'acumulació d'una gran quantitat d'informació sobre unitats estructurals individuals, signes i característiques. En la següent etapa, les dades recollides van permetre identificar patrons i crear conceptes generalitzadors.
Tendència
Els mètodes sintètics d'estudi de la biologia testimonien la transició del coneixement empíric al teòric. L'acumulació inicial de fets i dades ens permet plantejar algunes hipòtesis. Després, en la majoria dels casos, es posen a prova mitjançant mètodes experimentals. Les hipòtesis confirmades es transfereixen al rang de patrons i formen la base de les teories. Els conceptes formulats d'aquesta manera no ho sónabsolut. Sempre hi ha la possibilitat que la informació nova requereixi una reconsideració de les opinions establertes.
Tot tipus d'estudis de biologia tenen com a objectiu comprendre les propietats i característiques de la vida. En aquest cas, és impossible destacar cap mètode com el principal. El nivell modern de coneixement només es va aconseguir mitjançant l'ús simultània de tots aquests mètodes de cognició del món circumdant. A més, els mètodes d'estudi de la biologia humana no són diferents dels mètodes de recollida i anàlisi de dades sobre qualsevol altre organisme. Això demostra la seva versatilitat. Per a cada nivell de l'organització jeràrquica dels sistemes vius, s'utilitzen els mateixos mètodes d'estudi, però en diferents combinacions. La transició a l'ús de mètodes cibernètics i sistèmics indica la integració no només dins de la biologia, sinó de tota la ciència en el seu conjunt. La síntesi de coneixements de diferents disciplines contribueix a una comprensió més profunda dels patrons bàsics del món en què vivim.
