Биология 10 класс Межжерин профиль (стр. 6 из 9)

На межі з точними і природничими науками виник цілий ряд біологічних дисциплін. І це не тільки біо; хімія, яка вивчає хімічні основи живого, але й біофізи; ка, що досліджує фізичні процеси у живих системах різних рівнів, біометрія, яка використовує математич+ ний апарат для статистичного аналізу біологічних да+ Мал. 41.

але й навіть із суспільними. Нещодавно з’явилися науки соціобіологія, що займається проблемою співвідношення біологічного й соціального в угрупованнях живих організмів, та зоопсихологія, яка доводить, що у тварин також є психіка.

Практичні потреби людини формують такі наукові напрями, як агроекологія, біотехнологія, космічна біо; логія, біомедицина, а моральні чинники зумовили ви+ никнення біоетики — органічного поєднання сучасних досягнень біологічних наук та медицини з духовністю. У сучасному суспільстві біоетика стала ознакою цивілізо+ ваності. В Україні останнім часом розпочато роботу в цьому напрямі. Діють Комітети з біоетики при Президіях НАН України та Національної академії медичних наук, розроблено проект Закону про біоетику та біоетичну екс+ пертизу, налагоджено зв’язки з громадськістю, контакти з міжнародними організаціями, що опікуються цією справою, а також з комітетами окремих країн.

Мал. 43.

Коралові риби — це найдивовижніші істоти

Мал. 44.

Бабки не лише найчарівніші істоти серед комах, але й найненажерливіші хижаки

Мал. 45.

Амеба протей — найпростіша за будовою з амеб

Сучасна біологія — це одна з найпотужніших наук сьогодення, що являє собою систему знань і включає сотні дисциплін та напрямів досліджень. Нині розви ток біологічних досліджень є пріоритетом не тільки науки, але й ознакою цивілізованого суспільства.

1. У чому полягають принципи сучасної біології?

2. Чому біологію вважають системою наук?

3. Які наукові напрями виникли в біології останнім часом?

4. Які напрями сучасних досліджень підтверджують інтеграцію біології з суспільними науками?

5. Назвіть біологічні науки та предмет їх дослідження.

6. Побудуйте схему сучасної структури біології.

1. Сформулюйте свою точку зору щодо перспективного розвитку біології. Які її напрями будуть пріоритетними в майбутньому?

2. У якій галузі біології особливу цінність мають знання з філософії?

3. Чи можливе повернення усіх природничих наук до однієї — натурфілософії? Аргументуйте свою відповідь.

4. Як ви вважаєте, якщо у ХХ ст. біологію було визнано одним з лідерів щодо кількості відкриттів та темпів розвитку, чи не втратить вона своїх позицій у XXI ст.?

5. У якому з біологічних напрямів сьогодні найважче зробити відкриття? Чому?

6. Яка біологічна наука має найскладніший об’єкт дослідження?

§5. МЕТОДИ БІОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Терміни та поняття: наукові методи (описовий, порів$ няльний, експериментальний, історичний, моніторинг, статичні, математичне моделювання), факт, гіпотеза, принцип, закон, теорія, вчення, індукція, дедукція.

Що таке науковий метод. Кожна наука має свою ме+ тодологію — сукупність принципів та ідей, а також спо+ собів отримання нової наукової інформації. Ці прийоми надбання нових знань називаються науковими метода ми (від. грец. методос — шлях дослідження). Основою будь+якого наукового пошуку, джерелом одержання знань є цілеспрямоване спостереження й чітко сплано+ ваний експеримент (від лат. експерементум — дослід).

Спостереження більш властиві біологічним наукам, що вивчають біологічні процеси, які відбуваються у при+ роді. Наприклад, спостереження за міграцією птахів (мал. 46), коливаннями чисельності комах, поведінкою ссавців є важливими способами пізнання світу тварин, а

спостереження за фазами цвітіння (мал. 47) й іншими сезонними явищами в житті рослин — ключовими методами польової ботаніки.

Експеримент як метод дослідження більш властивий наукам, що розвиваються в лабораторії (мал. 48): біо+ хімії, біофізиці, фізіології або генетиці. Фізіологи й біохіміки «у пробірці» вивчають, наприклад, вплив біологічно активних речовин на швидкість метаболізму в окремих клітинах; молекулярні біологи — структуру й функції біологічних макромолекул (білків, ДНК); ге+ нетики й біофізики разом досліджують вплив рент+

генівського випромінювання на генетичний апарат організмів. Усі ці процеси не можна вивчити у природному середовищі. Адже ні рентгенівського випромінювання, ні високого рівня радіації в природі не буває, а тому тільки

Дикі гуси під час міграції

в лабораторії відстежують процеси, що відбуваються за таких умов. Відкриті при цьому явища можуть бути надалі використані в прикладних аспектах, наприклад у медицині опромінення застосовують у боротьбі із злоякісними пух+ линами, а в селекції рослин (мал. 49) в результаті радіаційного впливу на насіння одержують організми+ мутанти з новими біологічними властивостями. Крім то+ го, експериментальні дослідження дозволяють значно прискорити науковий пошук. Адже чекати в природі комбінацій певних умов можна роками, а в лабораторії є можливість створити їх штучно. Як випробувати новий сорт пшениці на стійкість до посухи чи заморозків? Можна,

звичайно, довго й завзято чекати, коли у природі виникнуть

Весна в степу

подібні умови, тоді як за допомогою фітотрону (мал. 50) (від грец. фітон— рослина і тронос— місцеперебування) — спеціальної споруди для вирощування рослин, що моделює певні кліматичні умови, — вже після першого досліду стане зрозуміло, чи здатний новий сорт протистояти згубним чинникам середовища.

Найцікавіші наукові результати одержують при комбінації спостережень і експерименту, зокрема при використанні різних експериментальних підходів до вивчення природних процесів. Адже найпильніші спостереження за природними явищами стосуються лише зовнішнього вияву. Тоді як експериментальні методи дозволяють «зазирнути» усередину організму й навіть клітин, з’ясувати механізми перебігу різних процесів. Наприклад, за зовнішніми ознаками неможливо зро+ зуміти сутність генетичних процесів, що відбуваються у природних угрупованнях, тоді як використання досяг+ нень молекулярної біології дозволяє точно визначити, яким чином розподіляються гени між особинами в тій чи іншій популяції, гібридизувати між собою близькі види, або за допомогою радіобіологічного методу мічених атомів — ізотопів Карбону — визначити, з якою

Cорти тюльпанів — наслідок багаторічної роботи селекціонерів

Фітотрон може бути не меншим за теплицю

швидкістю відбувається метаболізм у клітинах рослин як протягом доби, так і у різні сезони.

Таким чином, біологія — це наука, що базується на знаннях, отриманих дослідним шляхом під час спостере+ женнь об’єктів живого та експериментів з ними, якими можуть бути клітини, організми, сукупність організмів одного чи різних видів. Перш за все в біології вико+ ристовуються такі методи, як описовий і порівняльний. Опис — це відносно простий метод дослідження, коли явище або об’єкт характеризуються за основними якос+ тями та властивостями. При цьому не використовуються методи точних наук або математичні прийоми. Оскільки все пізнається у порівнянні, то й опис найкраще робити відносно відомих явищ або предметів, які виступають у якості еталону. Збір та опис фактів були основними прийомами досліджень у ранній період розвитку біології. Однак цей метод не втратив свого значення і дотепер його широко використовують у ботаніці, зоології, анатомії, систематиці та інших біологічних науках.

Ще у XVIII ст. було запроваджено порівняльний метод, який дозволив шляхом співставлення вивчати подібність і розбіжність організмів та їх частин. На основі цього методу сформувалася систематика, розроблено клітинну та ево+ люційну теорії, сформульовано біогенетичний закон, за; кон подібності зародків, побудовано філогенетичні системи організмів.

Історія біології доводить, що справжніх успіхів у вивченні живого можна досягти тільки тоді, коли опис поступається дослідженням живих об’єктів і процесів, які відбуваються з ними. Особливе значення мають дослідження, контрольовані і керовані людиною. Такий спосіб отримання наукової інформації називається екс периментальним методом дослідження і в біології, як правило, використовується в поєднанні з досягненнями інших природничих наук, перш за все хімії та фізики.