วิธีการวิจัยทางชีววิทยาโดยย่อ หัวข้อการศึกษา งาน และวิธีการทางชีววิทยา วิธีการทางชีวภาพแบ่งออกเป็น

เมื่อเราพูดถึงชีววิทยา เรากำลังพูดถึงวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาสิ่งมีชีวิตทั้งหมด มีการศึกษาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดรวมถึงแหล่งที่อยู่อาศัยด้วย ตั้งแต่โครงสร้างเซลล์ไปจนถึงกระบวนการทางชีววิทยาที่ซับซ้อน ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องของชีววิทยา ลองพิจารณาดู วิธีการวิจัยทางชีววิทยาที่กำลังใช้งานอยู่ในปัจจุบัน

วิธีการวิจัยทางชีววิทยารวม:

• · วิธีเชิงประจักษ์/การทดลอง
• · วิธีการอธิบาย
• · วิธีการเปรียบเทียบ
• · วิธีการทางสถิติ
• · การสร้างแบบจำลอง
• · วิธีการทางประวัติศาสตร์

วิธีการเชิงประจักษ์ประกอบด้วยความจริงที่ว่าวัตถุของประสบการณ์นั้นอยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงในเงื่อนไขของการดำรงอยู่ของมันและจากนั้นผลลัพธ์ที่ได้รับจะถูกนำมาพิจารณาด้วย การทดลองมีสองประเภทขึ้นอยู่กับสถานที่ดำเนินการ: การทดลองในห้องปฏิบัติการและการทดลองภาคสนาม สภาพธรรมชาติถูกใช้เพื่อทำการทดลองภาคสนาม และใช้อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการพิเศษเพื่อทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ

วิธีการอธิบายอาศัยการสังเกต ตามด้วยการวิเคราะห์และบรรยายปรากฏการณ์ วิธีนี้ช่วยให้เราสามารถเน้นคุณลักษณะของปรากฏการณ์และระบบทางชีววิทยาได้ นี่เป็นหนึ่งในวิธีการที่เก่าแก่ที่สุด

วิธีการเปรียบเทียบหมายถึงการเปรียบเทียบข้อเท็จจริงและปรากฏการณ์ที่ได้รับกับข้อเท็จจริงและปรากฏการณ์อื่น ๆ ข้อมูลได้มาจากการสังเกต เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการใช้การตรวจสอบเป็นที่นิยม การตรวจสอบเป็นการสังเกตอย่างต่อเนื่อง ซึ่งช่วยให้คุณสามารถรวบรวมข้อมูลตามการวิเคราะห์ จากนั้นจึงดำเนินการคาดการณ์

วิธีการทางสถิติเรียกอีกอย่างว่าวิธีการทางคณิตศาสตร์ และใช้ในการประมวลผลข้อมูลตัวเลขที่ได้รับระหว่างการทดลอง นอกจากนี้ วิธีการนี้ยังใช้เพื่อรับรองความน่าเชื่อถือของข้อมูลบางอย่าง

วิธีการทางประวัติศาสตร์อยู่บนพื้นฐานของการศึกษาข้อเท็จจริงก่อนหน้านี้ และช่วยให้เราสามารถกำหนดรูปแบบที่มีอยู่ได้ แต่เนื่องจากวิธีการหนึ่งไม่ได้มีประสิทธิภาพเพียงพอเสมอไป จึงเป็นเรื่องปกติที่จะรวมวิธีการเหล่านี้เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้น

การสร้างแบบจำลองนี่เป็นวิธีการที่ได้รับแรงผลักดันในช่วงนี้ และเกี่ยวข้องกับการทำงานกับวัตถุโดยนำเสนอวัตถุเหล่านั้นในแบบจำลอง สิ่งที่ไม่สามารถวิเคราะห์และศึกษาได้หลังการทดลองสามารถเรียนรู้ได้ผ่านการสร้างแบบจำลอง บางส่วนไม่เพียงแต่ใช้การสร้างแบบจำลองทั่วไปเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ด้วย

เรามาดูการเปรียบเทียบและการสร้างแบบจำลองในการวิจัยทางชีววิทยากัน

การเปรียบเทียบและการสร้างแบบจำลองทางชีววิทยา

การเปรียบเทียบเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความคล้ายคลึง ความคล้ายคลึงกันของคุณสมบัติบางอย่าง ลักษณะเฉพาะ หรือความสัมพันธ์ของวัตถุที่แตกต่างกันโดยทั่วไป การสร้างความเหมือน (หรือความแตกต่าง) ระหว่างวัตถุนั้นเกิดขึ้นจากการเปรียบเทียบ ดังนั้นการเปรียบเทียบจึงเป็นพื้นฐานของวิธีการเปรียบเทียบ

หากมีการสรุปเชิงตรรกะเกี่ยวกับการมีอยู่ของทรัพย์สิน เครื่องหมาย ความสัมพันธ์ในวัตถุที่กำลังศึกษาโดยอาศัยการสร้างความคล้ายคลึงกับวัตถุอื่น ข้อสรุปนี้เรียกว่าการอนุมานโดยการเปรียบเทียบ แนวทางการอนุมานดังกล่าวสามารถนำเสนอได้ดังนี้ ให้มีวัตถุ A และ B สองตัว เป็นที่ทราบกันว่าวัตถุ A มีคุณสมบัติ P1 P 2,..., Pn, Pn+1 จากการศึกษาวัตถุ B พบว่ามีคุณสมบัติ P 1 P 2,..., Pn ซึ่งตรงกันตามลำดับกับคุณสมบัติของวัตถุ A โดยพิจารณาจากความคล้ายคลึงกันของคุณสมบัติจำนวนหนึ่ง (P 1 P 2,.. ., Pn) สำหรับวัตถุทั้งสองสามารถทำได้โดยสันนิษฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ของคุณสมบัติ Рn+1 ในวัตถุ B

ระดับความน่าจะเป็นของการได้ข้อสรุปที่ถูกต้องโดยการเปรียบเทียบจะสูงกว่า: 1) ทราบคุณสมบัติทั่วไปของวัตถุที่เปรียบเทียบมากขึ้น 2) ยิ่งคุณสมบัติทั่วไปที่พบในคุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญมากขึ้นเท่านั้น และ 3) ยิ่งทราบความเชื่อมโยงตามธรรมชาติของคุณสมบัติที่คล้ายกันเหล่านี้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน ต้องระลึกไว้เสมอว่าหากวัตถุที่เกี่ยวข้องกับการอนุมานถูกสร้างขึ้นโดยการเปรียบเทียบกับวัตถุอื่นมีคุณสมบัติบางอย่างที่ไม่เข้ากันกับคุณสมบัตินั้น ควรสรุปการดำรงอยู่ของสิ่งนั้น ความคล้ายคลึงโดยทั่วไปของ วัตถุเหล่านี้สูญเสียความหมายทั้งหมด

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการอนุมานโดยการเปรียบเทียบเหล่านี้สามารถเสริมด้วยกฎต่อไปนี้:

1) คุณสมบัติทั่วไปต้องเป็นคุณสมบัติใด ๆ ของวัตถุที่จะเปรียบเทียบ เช่น เลือก "โดยไม่มีอคติ" กับคุณสมบัติประเภทใด ๆ 2) คุณสมบัติ Pn+1 ต้องเป็นชนิดเดียวกับคุณสมบัติทั่วไป P 1 P 2,..., Pn; 3) คุณสมบัติทั่วไป P 1 P 2, ..., Pn ควรมีความเฉพาะเจาะจงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับวัตถุที่ถูกเปรียบเทียบนั่นคืออยู่ในช่วงของวัตถุที่เล็กที่สุดที่เป็นไปได้ 4) ในทางกลับกัน คุณสมบัติ Pn+1 ควรมีความเฉพาะเจาะจงน้อยที่สุด กล่าวคือ อยู่ในช่วงของวัตถุที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นไปได้

การอนุมานมีหลายประเภทโดยการเปรียบเทียบ แต่สิ่งที่พวกเขามีเหมือนกันก็คือ ในทุกกรณี วัตถุหนึ่งได้รับการตรวจสอบโดยตรง และมีการสรุปผลเกี่ยวกับอีกวัตถุหนึ่ง ดังนั้นการอนุมานโดยการเปรียบเทียบในความหมายทั่วไปที่สุดจึงสามารถนิยามได้ว่าเป็นการถ่ายโอนข้อมูลจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง ในกรณีนี้ วัตถุชิ้นแรกที่อยู่ภายใต้การวิจัยจริงเรียกว่าแบบจำลอง และวัตถุอื่นซึ่งข้อมูลที่ได้รับจากการศึกษาวัตถุแรก (แบบจำลอง) ถูกถ่ายโอนไป เรียกว่าต้นฉบับ (บางครั้ง ต้นแบบ ตัวอย่าง เป็นต้น) ดังนั้น โมเดลจะทำหน้าที่เป็นการเปรียบเทียบเสมอ กล่าวคือ โมเดลและวัตถุ (ดั้งเดิม) ที่แสดงด้วยความช่วยเหลือนั้นมีความคล้ายคลึงกัน (ความคล้ายคลึงกัน)

“การสร้างแบบจำลองเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการศึกษาวัตถุแบบจำลอง (ต้นฉบับ) โดยอาศัยการติดต่อแบบหนึ่งต่อหนึ่งของคุณสมบัติบางส่วนของต้นฉบับและวัตถุ (แบบจำลอง) ที่เข้ามาแทนที่ในการศึกษาและรวมถึงการก่อสร้าง ของแบบจำลอง การศึกษา และการถ่ายโอนข้อมูลที่ได้รับไปยังวัตถุแบบจำลอง - ต้นฉบับ”

แบบจำลองทางชีววิทยาใช้ในการจำลองโครงสร้าง หน้าที่ และกระบวนการทางชีววิทยาในระดับต่างๆ ของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ โมเลกุล เซลล์ย่อย เซลล์ ระบบอวัยวะ สิ่งมีชีวิต และประชากร-ไบโอซีโนติก นอกจากนี้ยังสามารถจำลองปรากฏการณ์ทางชีววิทยาต่างๆ ได้ เช่นเดียวกับสภาพความเป็นอยู่ของบุคคล ประชากร และระบบนิเวศ

ในทางชีววิทยา มีการใช้แบบจำลองสามประเภทเป็นหลัก: ชีววิทยา เคมีกายภาพ และคณิตศาสตร์ (เชิงตรรกะ-คณิตศาสตร์) แบบจำลองทางชีวภาพสืบพันธุ์ในสัตว์ทดลองในสภาวะหรือโรคบางอย่างที่พบในมนุษย์หรือสัตว์ สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถศึกษากลไกการเกิดสภาวะหรือโรคที่กำหนด แนวทางและผลลัพธ์ และอิทธิพลของสภาวะของโรคในเชิงทดลองได้ ตัวอย่างของแบบจำลองดังกล่าว ได้แก่ ความผิดปกติทางพันธุกรรมที่เกิดจากการทำเทียม กระบวนการติดเชื้อ ความมึนเมา การสืบพันธุ์ของภาวะความดันโลหิตสูงและภาวะขาดออกซิเจน เนื้องอกมะเร็ง การทำงานมากเกินไปหรือการทำงานบกพร่องของอวัยวะบางส่วน รวมถึงระบบประสาทและสภาวะทางอารมณ์ ในการสร้างแบบจำลองทางชีววิทยา มีการใช้วิธีการต่างๆ เพื่อมีอิทธิพลต่อเครื่องมือทางพันธุกรรม การติดเชื้อจุลินทรีย์ การแนะนำสารพิษ การกำจัดอวัยวะแต่ละส่วน หรือการนำของเสีย (เช่น ฮอร์โมน) ผลกระทบต่างๆ ต่อระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง การแยกสารบางชนิดออกจากอาหาร การจัดวางในที่อยู่อาศัยที่สร้างขึ้นโดยมนุษย์ และวิธีอื่นๆ อีกมากมาย แบบจำลองทางชีวภาพมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านพันธุศาสตร์ สรีรวิทยา และเภสัชวิทยา

แบบจำลองเคมีกายภาพจะสร้างโครงสร้าง หน้าที่ หรือกระบวนการทางชีวภาพขึ้นมาใหม่ด้วยวิธีทางกายภาพหรือทางเคมี และตามกฎแล้ว มีความคล้ายคลึงกับปรากฏการณ์ทางชีวภาพที่กำลังสร้างแบบจำลองอยู่มาก ตั้งแต่ยุค 60 ศตวรรษที่ 19 มีการพยายามสร้างแบบจำลองเคมีฟิสิกส์ของโครงสร้างและหน้าที่บางอย่างของเซลล์ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน M. Traube (1867) จึงเลียนแบบการเติบโตของเซลล์ที่มีชีวิตโดยการปลูกผลึก CuSO 4 ในสารละลายน้ำของ K 4: นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส S. Leduc (1907) แช่ CaCl2 ที่หลอมละลายในสารละลายอิ่มตัวของ K ได้รับ 3PO 4 - ด้วยการกระทำของแรงตึงผิวและการออสโมซิส - โครงสร้างภายนอกที่มีลักษณะคล้ายสาหร่ายและเห็ด โดยการผสมน้ำมันมะกอกกับสารที่ละลายน้ำได้หลายชนิดและวางส่วนผสมนี้ลงในหยดน้ำ O. Büchli (1892) ได้โฟมขนาดเล็กมากซึ่งมีความคล้ายคลึงภายนอกกับโปรโตพลาสซึม แบบจำลองดังกล่าวยังสร้างการเคลื่อนไหวของอะมีบาด้วยซ้ำ ตั้งแต่ยุค 60 ศตวรรษที่ 19 มีการเสนอแบบจำลองทางกายภาพต่างๆ ของการนำการกระตุ้นไปตามเส้นประสาทด้วย ในแบบจำลองที่สร้างโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี C. Matteucci และนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน L. Hermann เส้นประสาทถูกนำเสนอในรูปแบบของเส้นลวดที่ล้อมรอบด้วยปลอกตัวนำประเภทที่สอง เมื่อปลอกหุ้มและสายไฟเชื่อมต่อกับกัลวาโนมิเตอร์ จะสังเกตเห็นความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งเปลี่ยนไปเมื่อมีการใช้ "การระคายเคือง" ทางไฟฟ้ากับบริเวณ "เส้นประสาท" แบบจำลองนี้จำลองปรากฏการณ์ไฟฟ้าชีวภาพบางอย่างระหว่างการกระตุ้นเส้นประสาท นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส อาร์. ลิลลี่ ใช้แบบจำลองของคลื่นกระตุ้นที่แพร่กระจายไปตามเส้นประสาท ได้สร้างปรากฏการณ์จำนวนหนึ่งที่พบในเส้นใยประสาท (ระยะทนไฟ กฎ "ทั้งหมดหรือไม่มีเลย" การนำแบบทวิภาคี) แบบจำลองนี้เป็นลวดเหล็ก ซึ่งวางอยู่ในประเภทที่แข็งแรงก่อน จากนั้นจึงวางในกรดไนตริกอ่อน ลวดถูกเคลือบด้วยออกไซด์ ซึ่งลดลงภายใต้อิทธิพลหลายประการ กระบวนการบูรณะที่เกิดขึ้นในส่วนหนึ่งแผ่กระจายไปตามเส้นลวด แบบจำลองดังกล่าวซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการสร้างคุณสมบัติบางอย่างและการปรากฏของสิ่งมีชีวิตผ่านปรากฏการณ์ทางกายภาพและเคมี นั้นมีพื้นฐานอยู่บนความคล้ายคลึงกันเชิงคุณภาพภายนอก และเป็นที่สนใจทางประวัติศาสตร์เท่านั้น

ต่อมาแบบจำลองที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งอิงจากความคล้ายคลึงกันเชิงปริมาณที่ลึกกว่านั้นถูกสร้างขึ้นบนหลักการของวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้น จากข้อมูลจากการศึกษาทางสรีรวิทยาไฟฟ้า จึงมีการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขึ้นเพื่อจำลองศักย์ไฟฟ้าชีวภาพในเซลล์ประสาท กระบวนการ และไซแนปส์ของมัน เครื่องจักรที่มีการควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ยังถูกสร้างขึ้นเพื่อจำลองพฤติกรรมที่ซับซ้อน (การก่อตัวของรีเฟล็กซ์แบบมีเงื่อนไข กระบวนการของการยับยั้งจากส่วนกลาง ฯลฯ)

มีความก้าวหน้ามากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในการสร้างแบบจำลองสภาพทางกายภาพและเคมีของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตหรืออวัยวะและเซลล์ ดังนั้นจึงเลือกสารละลายของสารอนินทรีย์และอินทรีย์ (สารละลายของ Ringer, Locke, Tyrode ฯลฯ) จำลองสภาพแวดล้อมภายในของร่างกายและสนับสนุนการมีอยู่ของอวัยวะหรือเซลล์ที่แยกออกจากกันที่เพาะเลี้ยงภายนอกร่างกาย

แบบจำลองของเยื่อหุ้มชีวภาพ (ฟิล์มของฟอสโฟลิปิดธรรมชาติแยกสารละลายอิเล็กโทรไลต์) ทำให้สามารถศึกษาพื้นฐานทางเคมีฟิสิกส์ของกระบวนการขนส่งไอออนและอิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นได้ ด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในสารละลายในโหมดการสั่นในตัวเองจึงมีการจำลองกระบวนการการสั่นของลักษณะเฉพาะของปรากฏการณ์ทางชีววิทยาหลายอย่าง - การสร้างความแตกต่าง, การเกิดสัณฐานวิทยา, ปรากฏการณ์ในโครงข่ายประสาทที่ซับซ้อน ฯลฯ

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (คำอธิบายทางคณิตศาสตร์และตรรกะ - คณิตศาสตร์ของโครงสร้าง ความเชื่อมโยงและรูปแบบของการทำงานของระบบสิ่งมีชีวิต) ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของข้อมูลการทดลองหรือการเก็งกำไร อธิบายสมมติฐาน ทฤษฎี หรือรูปแบบเปิดของปรากฏการณ์ทางชีววิทยาอย่างเป็นทางการ และต้องมีการทดลองเพิ่มเติม การตรวจสอบ การทดลองหลายรูปแบบเผยให้เห็นขีดจำกัดของการประยุกต์ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และจัดเตรียมวัสดุสำหรับการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม ในบางกรณี แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ทำให้สามารถทำนายปรากฏการณ์บางอย่างที่ผู้วิจัยไม่เคยรู้จักมาก่อน ดังนั้นแบบจำลองของกิจกรรมการเต้นของหัวใจที่เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ van der Pol และ van der Mark ซึ่งใช้ทฤษฎีการสั่นเพื่อการผ่อนคลายได้ชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการรบกวนจังหวะการเต้นของหัวใจเป็นพิเศษซึ่งต่อมาถูกค้นพบในมนุษย์ ในบรรดาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปรากฏการณ์ทางสรีรวิทยา เราควรกล่าวถึงแบบจำลองของการกระตุ้นเส้นใยประสาทที่พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ A. Hodgkin และ A. Huxley จากทฤษฎีเครือข่ายประสาทโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน W. McCulloch และ W. Pits แบบจำลองเชิงตรรกะและคณิตศาสตร์ของปฏิสัมพันธ์ของเซลล์ประสาทถูกสร้างขึ้น ระบบสมการเชิงอนุพันธ์และอินทิกรัลเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างแบบจำลอง biocenoses (V. Volterra, A.N. Kolmogorov) แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของมาร์คอฟของกระบวนการวิวัฒนาการถูกสร้างขึ้นโดยโอ.เอส. Kulagina และ A.A. เลียปูนอฟ. พวกเขา. Gelfand และ M.L. Tsetlin ซึ่งใช้ทฤษฎีเกมและทฤษฎีออโตมาตาจำกัด ได้พัฒนาแนวคิดแบบจำลองเกี่ยวกับการจัดระเบียบพฤติกรรมในรูปแบบที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แสดงให้เห็นว่าการควบคุมกล้ามเนื้อจำนวนมากในร่างกายนั้นขึ้นอยู่กับการพัฒนาบล็อกการทำงานบางอย่างในระบบประสาท - การทำงานร่วมกัน และไม่ได้ผ่านการควบคุมอย่างเป็นอิสระของกล้ามเนื้อแต่ละมัด การสร้างและการใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์และตรรกะ - คณิตศาสตร์และการปรับปรุงมีส่วนช่วยในการพัฒนาชีววิทยาทางคณิตศาสตร์และเชิงทฤษฎีต่อไป

วิธีการสร้างแบบจำลองทางชีววิทยาเป็นวิธีการสร้างความสัมพันธ์ที่ลึกซึ้งและซับซ้อนมากขึ้นระหว่างทฤษฎีทางชีววิทยาและประสบการณ์ ในศตวรรษที่ผ่านมา วิธีการทดลองทางชีววิทยาเริ่มเผชิญกับขีดจำกัดบางประการ และเห็นได้ชัดว่ามีการศึกษาจำนวนหนึ่งที่เป็นไปไม่ได้หากไม่มีการสร้างแบบจำลอง หากเราดูตัวอย่างข้อจำกัดในขอบเขตของการทดลอง ส่วนใหญ่จะมีดังนี้ (19 จาก 15)

• - การทดลองสามารถทำได้กับวัตถุที่มีอยู่ในปัจจุบันเท่านั้น (เป็นไปไม่ได้ที่จะขยายการทดลองไปยังพื้นที่ของอดีต)
• - การรบกวนในระบบชีวภาพบางครั้งมีลักษณะที่ไม่สามารถระบุสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นได้ (เนื่องจากการแทรกแซงหรือด้วยเหตุผลอื่น)
• - การทดลองที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีบางอย่างไม่สามารถทำได้เนื่องจากมีการพัฒนาเทคโนโลยีการทดลองในระดับต่ำ
• - การทดลองกลุ่มใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการทดลองของมนุษย์ควรถูกปฏิเสธด้วยเหตุผลทางศีลธรรมและจริยธรรม

แต่การสร้างแบบจำลองถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาชีววิทยา ไม่เพียงแต่สามารถทดแทนการทดลองได้เท่านั้น มันมีความสำคัญที่เป็นอิสระอย่างมากซึ่งแสดงออกมาตามผู้เขียนจำนวนหนึ่ง (19, 20,21) ในข้อดีหลายประการ:

• 1. เมื่อใช้วิธีการสร้างแบบจำลองกับข้อมูลชุดเดียว คุณสามารถพัฒนาแบบจำลองต่างๆ ได้จำนวนหนึ่ง ตีความปรากฏการณ์ภายใต้การศึกษาด้วยวิธีต่างๆ และเลือกแบบจำลองที่มีประสิทธิผลมากที่สุดสำหรับการตีความทางทฤษฎี
• 2. ในกระบวนการสร้างแบบจำลอง คุณสามารถเพิ่มสมมติฐานที่กำลังศึกษาได้หลากหลายและทำให้ง่ายขึ้น
• 3. ในกรณีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน สามารถใช้คอมพิวเตอร์ได้
• 4. ความเป็นไปได้ในการทำการทดลองแบบจำลองเปิดขึ้น (การสังเคราะห์กรดอะมิโนตามมิลเลอร์) (19 หน้า 152)

ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการสร้างแบบจำลองทำหน้าที่อิสระในด้านชีววิทยา และกำลังกลายเป็นขั้นตอนที่จำเป็นมากขึ้นในกระบวนการสร้างทฤษฎี อย่างไรก็ตาม การสร้างแบบจำลองจะคงคุณค่าของการศึกษาสำนึกไว้เฉพาะเมื่อคำนึงถึงขีดจำกัดของการประยุกต์ใช้แบบจำลองใดๆ เท่านั้น

ขั้นตอนการดำเนินการวิจัยทางชีววิทยา

	คำอธิบาย
1. คำชี้แจงของปัญหา	การพัฒนาคำชี้แจงปัญหาที่ชัดเจน
2. แนวทางแก้ไขที่เสนอการกำหนดสมมติฐาน	การกำหนดผลลัพธ์ที่คาดหวังและความสำคัญทางวิทยาศาสตร์โดยอาศัยข้อมูลที่ทราบอยู่แล้ว
3. การวางแผนการศึกษา	การพัฒนาขั้นตอนการดำเนินการศึกษา: การพัฒนาลำดับสำหรับการดำเนินการในแต่ละขั้นตอนของการศึกษา
4. การทำวิจัย	การเลือกวัตถุทางชีวภาพ เครื่องมือ สารรีเอเจนต์ที่จำเป็น ดำเนินการวิจัยในขั้นตอนต่างๆ การรวบรวมและบันทึกการสังเกต การวัดผล และผลลัพธ์
5. สรุป	การเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้กับสมมติฐาน คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของผลลัพธ์ การจัดทำข้อสรุป

ปัจจุบันวิธีการสร้างแบบจำลอง (ภาษาฝรั่งเศส) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพต่างๆ นางแบบ- “ตัวอย่าง”, “ต้นแบบ”) เมื่อลักษณะของวัตถุที่กำลังศึกษาถูกทำซ้ำในแบบจำลองที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ ในกรณีนี้จะต้องมีความคล้ายคลึงกันระหว่างแบบจำลองกับวัตถุที่ผู้วิจัยสนใจ การสร้างแบบจำลองมีการใช้กันอย่างแพร่หลายหากวัตถุประสงค์ของการศึกษามีความซับซ้อนมาก (หลายองค์ประกอบ) หรือยากต่อการสังเกตโดยตรง ในกรณีเหล่านี้ การสร้างแบบจำลองไม่เพียงช่วยระบุคุณสมบัติและการพึ่งพาซึ่งกันและกันของวัตถุที่กำลังศึกษาเท่านั้น แต่ยังช่วยนำเสนอคุณลักษณะภายใต้เงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลงอีกด้วย

เป้าหมายและวัตถุประสงค์ของชีววิทยาเป็นสิ่งแรกที่ต้องเข้าใจเมื่อเริ่มศึกษาวิทยาศาสตร์นี้ นี่คือพื้นฐานสำหรับการสร้างความรู้เพิ่มเติมทั้งหมด บทความนี้จะกล่าวถึงชีววิทยา ตลอดจนหัวข้อ วิธีการ และความสำคัญของชีววิทยา

ก่อนอื่นเรามาดูประวัติกันก่อน เสนอครั้งแรกโดย J.B. Lamarck นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เขาใช้มันในปี 1802 เพื่อกำหนดวิทยาศาสตร์ที่สนใจชีวิตเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่พิเศษ งานของชีววิทยาสมัยใหม่นั้นกว้างขวางมาก มันแสดงถึงวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนทั้งหมดที่ศึกษาธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต กฎของการพัฒนาและการดำรงอยู่ของมัน

ลักษณะของชีววิทยา

วิทยาศาสตร์นี้มีลักษณะโดย:

• ปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับสาขาวิชาต่าง ๆ ที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ
• ความเชี่ยวชาญสูง
• บูรณาการ

ปัจจุบัน วิทยาศาสตร์ที่เราสนใจนั้นได้รับการเสริมแต่งด้วยลักษณะทั่วไป ทฤษฎี และข้อเท็จจริงใหม่ๆ อยู่เสมอ

ภารกิจหลักของชีววิทยา

งานของชีววิทยาสมัยใหม่มีความหลากหลายมาก แต่งานหลักคือความรู้เกี่ยวกับกฎตามที่วิวัฒนาการดำเนินไป ความจริงก็คือโลกอินทรีย์มีการเปลี่ยนแปลงตั้งแต่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก มันมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องอันเป็นผลมาจากสาเหตุทางธรรมชาติ ชีวมณฑลมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของไฮโดรสเฟียร์ บรรยากาศ และในการสร้างพื้นผิวโลก

งานอื่นๆ

งานหลักของชีววิทยาสามารถแยกแยะได้ดังต่อไปนี้:

• การศึกษาไบโอซิโนส
• การจัดการสัตว์ป่า
• ศึกษากลไกที่เกิดการกำกับดูแลตนเอง
• การศึกษาการทำงานและโครงสร้างของเซลล์
• ศึกษาปรากฏการณ์ชีวิตที่สำคัญที่สุดที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุล (ความหงุดหงิด ความแปรปรวนทางพันธุกรรม เมแทบอลิซึม)
• ศึกษาประเด็นความแปรปรวนและพันธุกรรม

รายการที่น่าประทับใจมากคุณจะเห็นด้วย ดังนั้นภารกิจหลักของชีววิทยาคือการเข้าใจรูปแบบทั่วไปต่างๆ ตามพัฒนาการของธรรมชาติที่มีชีวิต ศึกษารูปแบบของชีวิตและเปิดเผยแก่นแท้ของมัน

วิชาชีววิทยา

วิทยาศาสตร์ที่เราสนใจศึกษาชีวิต รูปแบบและรูปแบบการพัฒนาต่างๆ ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้ว รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในโลกของเราในปัจจุบัน ถือเป็นหัวข้อในการศึกษาของเธอ เราเพิ่งอธิบายงานของชีววิทยาไปแล้ว ตอนนี้เรามาดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้กันดีกว่า ชีววิทยามีความสนใจในโครงสร้าง (ตั้งแต่กายวิภาค-สัณฐานวิทยาไปจนถึงโมเลกุล) แหล่งกำเนิด การทำงาน วิวัฒนาการ การพัฒนารายบุคคล การกระจายตัว ตลอดจนความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตระหว่างกันและกับสิ่งแวดล้อม

วิทยาศาสตร์นี้ศึกษาทั้งรูปแบบเฉพาะและรูปแบบทั่วไปที่เป็นลักษณะเฉพาะของชีวิตในทุกรูปแบบ งานของชีววิทยารวมถึงการศึกษาเกี่ยวกับการเผาผลาญพลังงานและสาร ความแปรปรวนและการถ่ายทอดทางพันธุกรรม การสืบพันธุ์ การพัฒนาและการเจริญเติบโต ความไม่ต่อเนื่อง ความหงุดหงิด การเคลื่อนไหว การควบคุมอัตโนมัติ ฯลฯ ทั้งหมดข้างต้นถือเป็นหัวข้อของมัน

ทิศทาง

ในด้านชีววิทยา ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการศึกษา สามารถแยกแยะได้หลายสาขา เช่น มานุษยวิทยา สัตววิทยา พฤกษศาสตร์ จุลชีววิทยา ไวรัสวิทยา เป็นต้น วิทยาศาสตร์เหล่านี้ศึกษาลักษณะของการพัฒนา โครงสร้าง ต้นกำเนิด กิจกรรมชีวิตด้วย ทั้งการกระจาย ความหลากหลาย คุณสมบัติของแบคทีเรีย ไวรัส พืช สัตว์ และมนุษย์แต่ละชนิด ในด้านความรู้ที่เราสนใจจะแยกแยะกายวิภาคศาสตร์และสัณฐานวิทยา สรีรวิทยา พันธุศาสตร์ ชีววิทยาพัฒนาการ วิทยาศาสตร์วิวัฒนาการ นิเวศวิทยา ฯลฯ ตามคุณสมบัติ โครงสร้าง และการสำแดงของชีวิต ปัญหาทางพันธุกรรมทางชีววิทยา โดย วิธีนี้เป็นส่วนสำคัญของการปฏิบัติที่รวมอยู่ในหลักสูตรของโรงเรียนสำหรับวิทยาศาสตร์นี้

ชีวฟิสิกส์และชีวเคมี ศึกษากระบวนการทางกายภาพและเคมีและปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต โครงสร้างทางกายภาพและองค์ประกอบทางเคมีในระดับต่างๆ ขององค์กร ไบโอเมตริกซ์ทำให้สามารถสร้างรูปแบบที่ไม่สามารถสังเกตได้เมื่อศึกษาปรากฏการณ์และกระบวนการแต่ละอย่าง นั่นคือเป็นชุดของเทคนิคการวางแผนทั้งหมดตลอดจนการประมวลผลผลลัพธ์ที่ได้รับโดยใช้สถิติทางคณิตศาสตร์ งานของอณูชีววิทยารวมถึงการศึกษาปรากฏการณ์ชีวิตที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุล โดยเฉพาะการทำงานและโครงสร้างของเซลล์ อวัยวะ และเนื้อเยื่อ ชีววิทยาทั่วไปพัฒนากฎสากลของโครงสร้าง (โครงสร้าง) และการทำงาน นั่นคือเธอสนใจในสิ่งที่เป็นเรื่องธรรมดาของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

ระดับโมเลกุล

วิชาและภารกิจทางชีววิทยาสามารถพิจารณาได้ในระดับต่างๆ ตอนนี้เราจะอธิบายแต่ละรายการโดยละเอียด

ปัจจุบันมีการศึกษาและการจัดระเบียบปรากฏการณ์ชีวิตหลายระดับ (โครงสร้างและหน้าที่): ชีวมณฑล - ชีวจีโอโคอีโนติก, ประชากร - สายพันธุ์, สิ่งมีชีวิต, อวัยวะ, เนื้อเยื่อ, เซลล์, โมเลกุล หลังศึกษาบทบาทของโมเลกุลที่มีความสำคัญทางชีวภาพในการพัฒนาและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในการส่งและจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมในการแปลงพลังงานและการเผาผลาญในเซลล์ที่มีชีวิต ฯลฯ เรากำลังพูดถึงโมเลกุลต่อไปนี้: ไขมัน กรดนิวคลีอิก โปรตีน โพลีแซ็กคาไรด์ และอื่นๆ

ระดับเซลล์

ระดับเซลล์เกี่ยวข้องกับการพิจารณาการจัดโครงสร้างของแต่ละเซลล์ การศึกษานี้เรียกว่าเซลล์วิทยาซึ่งรวมถึงเซลล์เคมี, เซลล์พันธุศาสตร์, เซลล์สรีรวิทยา, เซลล์สัณฐานวิทยา การสอนนี้ช่วยให้เราสามารถสร้างการเชื่อมต่อทางโครงสร้าง-หน้าที่ และสรีรวิทยา-ชีวเคมีที่พบในอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ ระหว่างเซลล์

ระดับสิ่งมีชีวิต

ในระดับสิ่งมีชีวิต ชีววิทยาจะศึกษาปรากฏการณ์และกระบวนการที่เกิดขึ้นในแต่ละบุคคล รวมถึงกลไกที่รับประกันการทำงานที่ประสานกันของระบบและอวัยวะต่างๆ นอกจากนี้ยังรวมถึงความสัมพันธ์ของอวัยวะต่างๆ ภายในร่างกาย พฤติกรรม และการเปลี่ยนแปลงการปรับตัวที่สังเกตได้ในสภาพแวดล้อมบางอย่าง

ระดับประชากร-สายพันธุ์

มาดูระดับต่อไปกัน คือ ระดับประชากร-สายพันธุ์ มันแตกต่างโดยพื้นฐานจากครั้งก่อน อายุขัยของแต่ละคนถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าทางพันธุกรรม หลังจากนั้นไม่นานพวกเขาก็ตายไปโดยหมดโอกาสในการพัฒนา อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม โดยทั่วไปแล้วความสามารถในการพัฒนาทั้งหมดไม่มีกำหนด เรื่องของนิเวศวิทยา ฟีโนโลยี สัณฐานวิทยา พันธุศาสตร์คือการศึกษาเกี่ยวกับพลวัตและองค์ประกอบ - นี่คือกลุ่มของบุคคลในสายพันธุ์บางชนิดที่มีกลุ่มยีนร่วมกันและอาศัยอยู่ในพื้นที่หนึ่งโดยมีเงื่อนไขการดำรงอยู่แบบเดียวกันโดยประมาณในสิ่งมีชีวิต , ระดับเซลล์และโมเลกุล

ระดับระบบนิเวศ

หากเราพูดถึงระดับระบบนิเวศ (ชีวมณฑล-ไบโอจีโอโคอีโนติก) ก็จะตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างๆ กับสิ่งแวดล้อม รวมถึงการอพยพของสิ่งมีชีวิต รูปแบบ และเส้นทางของวัฏจักรพลังงาน นอกจากนี้ยังศึกษากระบวนการอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในระบบนิเวศ (biogeocenoses)

วิธีการทางชีววิทยา

ให้เราอธิบายว่าวิทยาศาสตร์นี้ใช้อะไร ประการแรกคือการสังเกต สามารถใช้เพื่ออธิบายและวิเคราะห์ปรากฏการณ์ทางชีววิทยาต่างๆ อีกวิธีหนึ่งขึ้นอยู่กับมัน - เชิงพรรณนา เพื่อที่จะเข้าใจแก่นแท้ของปรากฏการณ์นั้น ๆ คุณต้องรวบรวมข้อเท็จจริงก่อน จากนั้นคุณต้องอธิบายมัน

อีกวิธีที่สำคัญคือประวัติศาสตร์ ด้วยความช่วยเหลือคุณสามารถระบุรูปแบบของการเกิดขึ้นและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะศึกษาการก่อตัวของหน้าที่และโครงสร้างของมัน

วิธีการทดลองจะขึ้นอยู่กับการสร้างระบบในลักษณะที่เป็นเป้าหมาย ด้วยความช่วยเหลือคุณสามารถสำรวจปรากฏการณ์และคุณสมบัติของธรรมชาติที่มีชีวิตได้

วิธีสุดท้ายที่เราจะอธิบายลักษณะคือการสร้างแบบจำลอง เป็นการศึกษาปรากฏการณ์บางอย่างโดยการสร้างแบบจำลอง

ดังนั้นเราจึงได้อธิบายหัวข้อ งาน และวิธีการทางชีววิทยาแล้ว โดยสรุปเราจะพูดถึงความสำคัญของวิทยาศาสตร์นี้

ความหมายของชีววิทยา

แน่นอนว่ามันมีบทบาทสำคัญในการกำหนดโลกทัศน์ของเรา เช่นเดียวกับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับปัญหาพื้นฐานทางปรัชญาและระเบียบวิธี นอกจากนี้ยังมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมาก (เป็นวิธีแก้ไขปัญหาอาหาร คำแนะนำในการควบคุมสัตว์รบกวน ฯลฯ) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เพื่อตอบสนองความต้องการอาหารของมนุษย์ ปริมาณการผลิตทางการเกษตรควรเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว วิทยาศาสตร์เช่นการเลี้ยงสัตว์และการผลิตพืชผลมีส่วนเกี่ยวข้องในการแก้ปัญหานี้ ขึ้นอยู่กับความสำเร็จของการคัดเลือกและพันธุกรรม

ความรู้เกี่ยวกับกฎของความแปรปรวนและการถ่ายทอดทางพันธุกรรมทำให้สามารถสร้างสายพันธุ์สัตว์เลี้ยงและพันธุ์พืชที่เพาะปลูกที่มีประสิทธิผลมากขึ้น สิ่งนี้ทำให้มนุษยชาติสามารถทำฟาร์มได้อย่างเข้มข้นแทนที่จะทำฟาร์มอย่างกว้างขวาง ด้วยเหตุนี้ ความต้องการทรัพยากรอาหารของผู้คนจึงได้รับการตอบสนอง ความสำเร็จของชีววิทยาถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์ตลอดจนการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

อย่างที่คุณเห็นเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของวิทยาศาสตร์ชีววิทยามีความสำคัญมากจากมุมมองเชิงปฏิบัติ ต้องขอบคุณความสำเร็จของเธอ มนุษยชาติจึงก้าวหน้าไปอย่างมาก

การแนะนำ.

อัสตานา -2011

หลักสูตรชีววิทยา

รวบรวมการบรรยาย

วิทยาลัยมนุษยศาสตร์และกฎหมายแห่ง KazGUU

ห้องสมุดห้องระเบียบวิธี

วิทยาลัยมนุษยศาสตร์และกฎหมาย KazGUU

ชุด “ประสบการณ์และนวัตกรรม”

เอเลอุซิโซวา ราอูชาน คาเซนอฟนา

วิทยาลัยมนุษยศาสตร์และกฎหมาย KazGUU

ชีววิทยา: ชุดการบรรยาย อัสตานา 2554 - 94 หน้า

การบรรยายชุดนี้มีไว้สำหรับนักเรียนที่ไม่เชี่ยวชาญด้านชีววิทยา คู่มือนี้ประกอบด้วยเนื้อหาที่ครบถ้วนเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ พันธุศาสตร์และการคัดเลือก วิวัฒนาการระดับมหภาค ในตอนท้ายของการบรรยายแต่ละครั้งจะมีการมอบหมายงานเพื่อเสริมหัวข้อ

ทบทวนและอนุมัติในที่ประชุมคณะกรรมาธิการวัฏจักรสาขาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

ประธานคณะกรรมาธิการวัฏจักร___________ Zhumabaeva S.K.

พิธีสารเลขที่____ลงวันที่ “___” __________20___

การแนะนำ................................................. ....... ........................................... ............ .... 5

หมวดที่ 1 ชีววิทยา - วิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต

การบรรยายครั้งที่ 1 สาขาวิชาชีววิทยา วิธีการศึกษาชีววิทยาและความสำคัญ ........................................... ........ .......................................... ................ ....................6

หมวดที่ 2 องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์

การบรรยายครั้งที่ 2 ศาสตร์แห่งเซลล์วิทยา วิชาและภารกิจทางเซลล์วิทยา บทบัญญัติพื้นฐานของทฤษฎีเซลล์............................................ ......................... ........................... ......10

การบรรยายครั้งที่ 3 องค์ประกอบอนินทรีย์ของเซลล์: น้ำและคุณสมบัติของมัน เกลือแร่................................................ ........ .......................................... ............17

การบรรยายครั้งที่ 4 สารประกอบอินทรีย์ของเซลล์ ไขมัน โปรตีน คาร์โบไฮเดรต...................................................... ................................................ ...... ............19

หมวดที่ 3 การเผาผลาญของสารและพลังงานในเซลล์

การบรรยายครั้งที่ 5 เมแทบอลิซึม แอแนบอลิซึม แคแทบอลิซึม การหายใจของร่างกาย.

การสังเคราะห์เอทีพี................................................ ... ............................................... ....27

การบรรยายครั้งที่ 6 การสังเคราะห์ด้วยแสง เซลล์ออโตโทรฟิคและเฮเทอโรโทรฟิค.........29

การบรรยายครั้งที่ 7 การสังเคราะห์โปรตีน การถอดความและการออกอากาศ บทบาทของ DNA ในการถ่ายทอดทางพันธุกรรม................................................ ........ .......................................... .............34

หมวดที่ 4 พื้นฐานของพันธุศาสตร์

การบรรยายครั้งที่ 8 ประวัติความเป็นมาของพัฒนาการทางพันธุศาสตร์ G. Mendel และผลงานของเขา

ลักษณะเด่นและลักษณะด้อย................................................ ...................... ......39

การบรรยายครั้งที่ 9 ยีนอัลลีลิก ฟีโนไทป์และจีโนไทป์ สาเหตุ

ลักษณะการแยก................................................ ............................49

การบรรยายครั้งที่ 10 กฎของ G. Mendel ........................................... ...... ....................52

การบรรยายครั้งที่ 11-12 พันธุศาสตร์ของเพศ มรดกที่เชื่อมโยงกับเพศ

อิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอกที่มีต่อจีโนไทป์ การป้องกันทางพันธุกรรม

โรคของมนุษย์ การป้องกัน................................................ ...... ....56

หมวด 5 การเพาะพันธุ์สัตว์และพืช

การบรรยายครั้งที่ 13 พื้นฐานทางพันธุกรรมของการคัดเลือก การคัดเลือกและการประเมินผล

วัสดุหลักในการคัดเลือก............................................ .... ......63

การบรรยายครั้งที่ 14 การคัดเลือกพืชและสัตว์ การกลายพันธุ์

ความสำเร็จในการปรับปรุงพันธุ์สัตว์และพืชในสาธารณรัฐคาซัคสถาน....................................65

หมวดที่ 6 หลักคำสอนเรื่องวิวัฒนาการระดับจุลภาค

การบรรยายครั้งที่ 15 Species เป็นเวทีหลักของวิวัฒนาการ เกณฑ์ประเภท

ดูโครงสร้าง................................................ ... ...........................................73

การบรรยายครั้งที่ 16 การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นพลังขับเคลื่อนของวิวัฒนาการ

การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ ประเภทของมัน............................................. ........ ................76

หมวดที่ 7 รูปแบบและแนวทางการพัฒนาของโลกอินทรีย์

การบรรยายครั้งที่ 17 เส้นทางหลักและทิศทางของวิวัฒนาการ

ความก้าวหน้าทางชีวภาพและการถดถอย............................................ ...... ............81

การบรรยายครั้งที่ 18 Allogenesis, Arogenesis, Catogenesis........................................ ..........83

หมวดที่ 8 พื้นฐานของหลักคำสอนเรื่องชีวมณฑล

การบรรยายครั้งที่ 19 ชีวมณฑลและคุณสมบัติของชีวมวลของดาวเคราะห์โลก

V.I. Vernadsky และคำสอนของเขา ........................................... ....... ........................85

การบรรยายครั้งที่ 20 การเกิดขึ้นและพัฒนาการของชีวมณฑล นูสเฟียร์............91

วรรณคดี………………………………………………………………………..94

การวิเคราะห์วรรณกรรมเพื่อการศึกษาสำหรับเด็กนักเรียนและนักเรียนเกี่ยวกับชีววิทยาที่นำเสนอในตลาดหนังสือแสดงให้เห็นว่ามีสื่อการสอนและตำราเรียนมากมายในหัวข้อที่เกี่ยวข้อง อุปกรณ์ช่วยสอนและตำราเรียนส่วนใหญ่มีรูปแบบการนำเสนอสื่อการศึกษาที่เป็นมาตรฐาน - คำอธิบายกลุ่มเนื้อหาเฉพาะของสาขาวิชาแต่ละส่วน ในเรื่องนี้ วรรณกรรมทางการศึกษาที่มีค่อนข้างหลากหลายไม่สามารถแก้ปัญหาของนักเรียนในการใช้สื่อสรุปที่นำเสนอเนื้อหาทางทฤษฎีสั้น ๆ แต่ครบถ้วน การพัฒนาสื่อการศึกษาที่มีลักษณะทั่วไปโดยคำนึงถึงความเชื่อมโยงแบบสหวิทยาการของสาขาวิชาการยังคงมีความเกี่ยวข้อง ในการรวบรวมการบรรยายของฉัน ฉันพยายามหลีกเลี่ยงการทำซ้ำสื่อการเรียนรู้ (เช่น กระบวนการทางเคมีในชีววิทยา) แต่มีส่วนทำให้เกิดการรับรู้แบบองค์รวมของภาพทางวิทยาศาสตร์ธรรมชาติของโลก เนื้อหาของการบรรยายจะกล่าวถึงความเชื่อมโยงแบบสหวิทยาการระหว่างชีววิทยาไม่เพียงแต่กับเคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ ประวัติศาสตร์ และการแพทย์ด้วย ในตอนท้ายของการบรรยายแต่ละครั้งจะมีรายการคำถามสำหรับการรวบรวม ซึ่งเป็นคำตอบที่นักเรียนสามารถค้นหาได้จากการศึกษาเนื้อหาการบรรยายอย่างรอบคอบ ดังนั้นการนำไปปฏิบัติจะไม่ทำให้นักเรียนลำบาก แต่จะให้โอกาสในการควบคุมตนเองในการฝึกฝนทฤษฎี

ชื่อและจำนวนการบรรยายสอดคล้องกับการวางแผนเฉพาะเรื่อง เนื้อหาการบรรยายสอดคล้องกับแผนงานมาตรฐานของสถาบันอาชีวศึกษาระดับมัธยมศึกษา

ชีววิทยา- ศาสตร์แห่งธรรมชาติที่มีชีวิตและกฎที่ควบคุมมันชีววิทยาศึกษาการปรากฏของชีวิต โครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต ตลอดจนชุมชนของสิ่งมีชีวิต เธอค้นพบต้นกำเนิด การแพร่กระจาย และการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต ความเชื่อมโยงระหว่างกัน และกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต ในฐานะวิทยาศาสตร์พิเศษ ชีววิทยาถือกำเนิดขึ้นจากวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในศตวรรษที่ 19 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าสิ่งมีชีวิตมีลักษณะบางอย่างที่เหมือนกันสำหรับทุกคน คำว่า "ชีววิทยา" ได้รับการแนะนำโดยนักเขียนหลายคน: ฟรีดริช เบอร์ดาค ในปี 1800, ในปี 1802 โดย G. R. Treviranus และ Jean Baptiste Lamarck ชีววิทยาสมัยใหม่มีพื้นฐานอยู่บนหลักการพื้นฐาน 5 ประการ ได้แก่ ทฤษฎีเซลล์ วิวัฒนาการ พันธุศาสตร์ สภาวะสมดุล และพลังงาน

โลกที่มีชีวิตมีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยความหลากหลายที่ไม่ธรรมดา ปัจจุบัน พืชประมาณ 500,000 ชนิด สัตว์มากกว่า 1 ล้านชนิด แบคทีเรียมากกว่า 3,000 ชนิด สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน และเชื้อราหลายแสนชนิดถูกค้นพบและอธิบาย จำนวนสายพันธุ์ที่ยังไม่ได้อธิบายมีประมาณอย่างน้อย 1-2 ล้าน การระบุและอธิบายปรากฏการณ์และกระบวนการทั่วไปสำหรับความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเป็นงานของชีววิทยาทั่วไป

สัญญาณหลักของสิ่งมีชีวิต- สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดนั้น ชุดของการเรียงลำดับโครงสร้างการโต้ตอบรวมกันเป็นหนึ่งเดียวนั่นคือคือ ระบบ.สิ่งมีชีวิตมีลักษณะเฉพาะที่ไม่มีอยู่ในระบบที่ไม่มีชีวิตส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม ในบรรดาหมายสำคัญเหล่านี้ ไม่มีสักรายการเดียวที่จะมีลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น วิธีอธิบายชีวิตที่เป็นไปได้คือการแสดงรายการคุณสมบัติพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

1. หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของสิ่งมีชีวิตคือพวกมัน ความเท็จและองค์กรระดับสูงมีลักษณะเป็นโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนและมีโมเลกุลที่ซับซ้อนหลายชนิด

2.ส่วนประกอบใดๆ ของร่างกายที่มี วัตถุประสงค์พิเศษและทำหน้าที่บางอย่างสิ่งนี้ไม่เพียงแต่ใช้กับอวัยวะต่างๆ (ไต ปอด หัวใจ ฯลฯ) และเซลล์ แต่ยังรวมถึงโครงสร้างและโมเลกุลภายในเซลล์ด้วย

3. สิ่งมีชีวิต มีความสามารถในการสกัด แปลง และใช้งานพลังงานสิ่งแวดล้อม - ทั้งในรูปของสารอาหารอินทรีย์หรือในรูปของพลังงานรังสีแสงอาทิตย์ ต้องขอบคุณพลังงานและสารที่มาจากสิ่งแวดล้อม สิ่งมีชีวิตจึงรักษาความสมบูรณ์ (ความเป็นระเบียบเรียบร้อย) และทำหน้าที่ต่าง ๆ และคืนผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวและพลังงานที่แปลงสภาพสู่ธรรมชาติในรูปของความร้อน เช่น สิ่งมีชีวิตสามารถแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานได้

4. สิ่งมีชีวิต สามารถตอบสนองการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมได้โดยเฉพาะความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกเป็นสมบัติสากลของสิ่งมีชีวิต

6. ลักษณะเด่นที่สุดของสิ่งมีชีวิตคือ ความสามารถในการสืบพันธุ์เช่น. การสืบพันธุ์ลูกหลานจะคล้ายกับพ่อแม่เสมอ มีกลไกในการถ่ายทอดข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะ คุณสมบัติ และหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตจากรุ่นสู่รุ่น การแสดงนี้ พันธุกรรมตามที่ได้กำหนดไว้ กลไกการจัดเก็บและการถ่ายทอดคุณสมบัติทางพันธุกรรมจะเหมือนกันสำหรับสัตว์ทุกชนิด อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงกันของพ่อแม่และลูกหลานนั้นไม่เคยสมบูรณ์ แม้ว่าลูกหลานจะคล้ายกับพ่อแม่ แต่ก็มักจะแตกต่างจากพวกเขาในทางใดทางหนึ่งเสมอ นี่คือปรากฏการณ์ ความแปรปรวนกฎพื้นฐานที่ใช้กันทั่วไปในทุกสายพันธุ์ ดังนั้นสิ่งมีชีวิตจึงมีลักษณะพิเศษคือการสืบพันธุ์ พันธุกรรม และความแปรปรวน

7. ลักษณะของสิ่งมีชีวิต ความสามารถในการพัฒนาประวัติศาสตร์และเปลี่ยนจากง่ายไปสู่ซับซ้อน กระบวนการนี้เรียกว่า วิวัฒนาการ.ผลจากวิวัฒนาการทำให้สิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดเกิดขึ้นโดยปรับให้เข้ากับสภาพการดำรงอยู่บางประการ

ระดับของการจัดระเบียบชีวิต- ธรรมชาติที่มีชีวิตมีลักษณะเฉพาะด้วยการจัดโครงสร้างในระดับต่างๆ ซึ่งระหว่างนั้นมีการอยู่ใต้บังคับบัญชาที่ซับซ้อน ชีวิตในแต่ละระดับได้รับการศึกษาโดยสาขาวิชาชีววิทยาที่เกี่ยวข้อง: อณูชีววิทยา เซลล์วิทยา พันธุศาสตร์ กายวิภาคศาสตร์ สรีรวิทยา วิทยาศาสตร์วิวัฒนาการ นิเวศวิทยา

ระดับชีวิตที่ต่ำที่สุดและเก่าแก่ที่สุดคือ ระดับโครงสร้างโมเลกุลนี่คือเส้นแบ่งระหว่างความเป็นอยู่และไม่มีชีวิต ด้านบนคือ ระดับเซลล์ชีวิต. ทั้งเซลล์และโครงสร้างโมเลกุลที่มีอยู่ในนั้นมีลักษณะโครงสร้างหลักของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดคล้ายคลึงกัน

ระดับเนื้อเยื่ออวัยวะลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ซึ่งเซลล์และส่วนต่างๆของร่างกายที่เกิดขึ้นจากพวกมันมีความเชี่ยวชาญด้านโครงสร้างและการทำงานในระดับสูง

ระดับต่อไปคือ ระดับของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดไม่ว่าสิ่งมีชีวิตจะแยกจากกันเพียงใด พวกมันก็รวมกันเป็นหนึ่งด้วยความจริงที่ว่าพวกมันทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์

ดู,การรวมสิ่งมีชีวิตที่คล้ายกันในลักษณะพื้นฐานเข้าด้วยกัน ระดับการจัดระเบียบชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้นที่นี่

พวกเขามีกฎของตัวเอง - กฎแห่งความสัมพันธ์เฉพาะเจาะจงระหว่างสิ่งมีชีวิต

สุดท้ายในระดับที่สูงกว่านั้นก็คือ ระดับของสารชีวภาพ

กล่าวคือ ชุมชนทุกชนิดที่อาศัยอยู่ในดินแดนหรือพื้นที่น้ำโดยเฉพาะ ในระดับนี้ กฎหมายความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์มีผลบังคับใช้

จำนวนทั้งสิ้นของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อาศัยอยู่ในโลกคือ ชีวมณฑลนี้ ระดับสูงสุดการจัดระเบียบของชีวิต กฎที่มีลักษณะเฉพาะของการจัดระเบียบในระดับที่สูงกว่าของโลกที่มีชีวิตไม่กีดกันการกระทำของกฎที่มีลักษณะเฉพาะของระดับที่ต่ำกว่า

ชีววิทยาทั่วไปศึกษาลักษณะกฎเกณฑ์ของการจัดระเบียบชีวิตทุกระดับ

วิธีการศึกษาชีววิทยา- นักชีววิทยาใช้วิธีการต่างๆ ในการศึกษาสัตว์ป่า การสังเกตช่วยให้คุณสามารถระบุวัตถุและปรากฏการณ์ได้ การเปรียบเทียบทำให้สามารถกำหนดรูปแบบร่วมของปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตได้ ใน การทดลองหรือใน ประสบการณ์มีการสร้างสถานการณ์ที่ช่วยในการระบุคุณสมบัติบางประการของวัตถุทางชีวภาพ วิธีการทางประวัติศาสตร์ช่วยให้สามารถเข้าใจกระบวนการพัฒนาธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตบนพื้นฐานของข้อมูลเกี่ยวกับโลกออร์แกนิกสมัยใหม่และอดีตของมัน การทดลองวิธีการนี้คิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ฟรานซิส เบคอน ทำให้สามารถเจาะลึกความลับของสิ่งมีชีวิตได้ การทดลองนี้ทำให้สามารถเปิดเผยความลับของโครงสร้างและรูปแบบของปฏิสัมพันธ์ไม่เพียงแต่ในอวัยวะและเนื้อเยื่อเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเซลล์แต่ละเซลล์และแม้แต่โมเลกุลแต่ละตัวด้วย นอกจากวิธีการพื้นฐานเหล่านี้แล้ว ยังมีการใช้วิธีอื่นๆ อีกมากมายอีกด้วย

เมื่อศึกษาวัตถุทางชีววิทยา มีการใช้อุปกรณ์หลากหลายประเภท เช่น กล้องจุลทรรศน์ เครื่องหมุนเหวี่ยงแบบอุลตรา เครื่องวิเคราะห์สารเคมี คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อื่น ๆ อีกมากมายที่ช่วยเปิดเผยความลับของสิ่งมีชีวิต ผู้เชี่ยวชาญที่ดูเหมือนจะห่างไกลจากชีววิทยามีส่วนสนับสนุนการศึกษาชีววิทยา: นักเคมี นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ วิศวกร และอื่นๆ อีกมากมาย

ความหมายของชีววิทยา- ความรู้ทางชีวภาพเป็นพื้นฐานของวิทยาศาสตร์การแพทย์และเกษตรกรรม ชีววิทยาแก้ปัญหาในทางปฏิบัติที่สำคัญที่สุด หนึ่งในนั้นคือการผลิตอาหาร เพื่อที่จะจัดหาอาหารให้กับประชากรโลกของเราที่เพิ่มมากขึ้น จำเป็นต้องมีพืชเกษตรและพันธุ์สัตว์ที่ให้ผลผลิตสูง รวมถึงวิธีการปลูกขั้นสูง ปัญหาเหล่านี้ไม่สามารถแก้ไขได้หากปราศจากความรู้กฎของชีววิทยา โดยเฉพาะกฎแห่งกรรมพันธุ์ และไม่ต้องอาศัยกฎเหล่านี้ในด้านพืชไร่และสัตวศาสตร์

งานในการพัฒนาวิธีการป้องกันและรักษาโรคในมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโรคร้ายแรง เช่น โรคหลอดเลือดหัวใจ มะเร็ง และโรคเอดส์ มีความสำคัญมาก การแก้ปัญหานี้ต้องอาศัยการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการของชีวิตและกลไกที่ควบคุมกระบวนการเหล่านี้ ทั้งในเซลล์แต่ละเซลล์ สิ่งมีชีวิตและชุมชน

งานที่สำคัญที่สุดในยุคของเราในการเผชิญหน้ากับมนุษยชาติคือการปกป้องธรรมชาติและการเพิ่มความมั่งคั่ง งานนี้ถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าภายใต้อิทธิพลของกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ กระบวนการของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมเกิดขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากการลดจำนวนและแม้แต่การตายของสัตว์และพันธุ์พืช มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์

เป็นไปไม่ได้ที่จะหยุดการพัฒนาอุตสาหกรรมและการเติบโตของเมือง แต่จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องป้องกันภัยคุกคามที่กระบวนการนี้ส่งผลต่อธรรมชาติและตัวมนุษย์เองซึ่งต้องใช้ความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับกฎของชีววิทยาทั่วไปด้วย

ความก้าวหน้าของชีววิทยาในศตวรรษที่ 20 บทบาทที่เพิ่มขึ้นในหมู่วิทยาศาสตร์อื่นๆ และการดำรงอยู่ของมนุษยชาติ ยังกำหนดระดับที่สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับเมื่อ 30-40 ปีที่แล้ว จากระดับการวิจัยทางชีววิทยาเราสามารถตัดสินการพัฒนาวัสดุและทางเทคนิคของสังคมได้ เนื่องจากชีววิทยากลายเป็นพลังการผลิตที่แท้จริง เช่นเดียวกับพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับความสัมพันธ์ที่มีเหตุผลระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ วิทยาศาสตร์ชีวภาพส่วนใหญ่เป็น สาขาวิชาด้วยความเชี่ยวชาญที่แคบกว่า ตามธรรมเนียมแล้ว พวกมันจะถูกจัดกลุ่มตามประเภทของสิ่งมีชีวิตที่ศึกษา: พืชศึกษาพฤกษศาสตร์, สัตว์ศึกษาสัตววิทยา, การศึกษาจุลชีววิทยาจุลินทรีย์เซลล์เดียว สาขาต่างๆ ในชีววิทยาแบ่งเพิ่มเติมตามขอบเขตของการศึกษาหรือโดยวิธีการที่ใช้: ชีวเคมีศึกษาพื้นฐานทางเคมีของสิ่งมีชีวิต อณูชีววิทยา - ปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างโมเลกุลทางชีววิทยา ชีววิทยาของเซลล์ และเซลล์วิทยา - โครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เซลล์ เนื้อเยื่อวิทยาและกายวิภาคศาสตร์ - โครงสร้างของเนื้อเยื่อและสิ่งมีชีวิตจากอวัยวะและเนื้อเยื่อแต่ละส่วน สรีรวิทยา - การทำงานทางกายภาพและเคมีของอวัยวะและเนื้อเยื่อ ethology - พฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต นิเวศวิทยา - การพึ่งพาอาศัยกันของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ และสภาพแวดล้อม พันธุศาสตร์ศึกษาการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม การพัฒนาสิ่งมีชีวิตในกระบวนการสร้างเซลล์ได้รับการศึกษาโดยชีววิทยาพัฒนาการ กำเนิดและพัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของธรรมชาติสิ่งมีชีวิต - บรรพชีวินวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการ ที่ขอบเขตของวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง สิ่งต่อไปนี้เกิดขึ้น: ชีวการแพทย์ ชีวฟิสิกส์ (การศึกษาวัตถุสิ่งมีชีวิตด้วยวิธีการทางกายภาพ) ไบโอเมตริกซ์ ฯลฯ ที่เกี่ยวข้องกับความต้องการในทางปฏิบัติของมนุษย์ เช่น ชีววิทยาอวกาศ สังคมชีววิทยา สรีรวิทยาของแรงงาน และ ไบโอนิคเกิดขึ้น

คำถามเพื่อเสริมหัวข้อ:

1. วิทยาศาสตร์ชีววิทยาศึกษาอะไร?

2. ใครเป็นคนแรกที่แนะนำคำว่าชีววิทยา?

3. ชีววิทยาแบ่งอย่างไร?

4. วิธีการศึกษาสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในชีววิทยามีกี่วิธี?

5. คุณรู้จักการจัดชีวิตในระดับใด?

6. คุณรู้สัญญาณหลักของชีวิตอะไรบ้าง?

7. ชีววิทยามีความสำคัญอย่างไร?

ชีววิทยา- ศาสตร์แห่งชีวิต รูปแบบและรูปแบบการพัฒนา ชื่อของมันมาจากการรวมกันของคำภาษากรีกสองคำ bios (ชีวิต) และโลโก้ (วิทยาศาสตร์)

คำว่าชีววิทยาถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในปี ค.ศ. 1802 โดยเจ.บี. ลามาร์ค.

สัตว์ป่ามีลักษณะพิเศษหลากหลายรูปแบบ ปัจจุบันมีการค้นพบและอธิบายพืชประมาณ 500,000 ชนิด สัตว์มากกว่า 1.5 ล้านชนิด เห็ดราหลายแสนชนิด แบคทีเรียต่าง ๆ มากกว่า 3,000 ชนิด และไวรัส 1,000 ชนิด จำนวนสปีชีส์ที่ยังไม่ได้อธิบายอยู่ที่ประมาณ 1-2 ล้าน ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดนี้ได้รับการศึกษาโดยสาขาวิชาทางชีววิทยาที่ซับซ้อน

ชีววิทยาสมัยใหม่ซึ่งศึกษาธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตเป็นรูปแบบพิเศษของการเคลื่อนที่ของสสารสามารถแบ่งออกเป็นสาขาวิชาที่แยกจากกัน แนวทางการแบ่งส่วนนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ลองดูเพียงไม่กี่ของพวกเขา

โดยวัตถุที่ศึกษา

ไวรัสวิทยา การศึกษาเกี่ยวกับไวรัส จุลชีววิทยา การศึกษาอาณาจักรแบคทีเรียและเชื้อราด้วยกล้องจุลทรรศน์ พฤกษศาสตร์ซึ่งศึกษาโครงสร้างและกิจกรรมชีวิตของตัวแทนของอาณาจักรพืช สัตววิทยา วิชาที่เป็นสัตว์ วิทยาเชื้อรา การศึกษาเชื้อรา และอื่น ๆ.

ตามระดับขององค์กร

อณูชีววิทยา ; เซลล์วิทยา - การศึกษาเซลล์ มิญชวิทยา - การศึกษาเนื้อเยื่อ และอื่น ๆ.

จากที่กล่าวข้างต้นเราสามารถสรุปได้ว่าวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ศึกษาชีวิตในทุกรูปแบบนั้นมีความหลากหลายมาก วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาคุณสมบัติทั่วไปของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ รูปแบบการถ่ายทอดลักษณะ (พันธุศาสตร์) วิถีทางสำหรับการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลอินทรีย์ (ชีวเคมี) ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม (นิเวศวิทยา) เป็นต้น

ชีววิทยาทั่วไปจึงศึกษารูปแบบทั่วไปที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

วิธี(วิธีการกรีก - เส้นทางสู่บางสิ่ง) คือหนทางสู่การบรรลุเป้าหมาย ให้เราอธิบายวิธีการหลักในการวิจัยทางชีววิทยา

1. วิธีการสังเกตเป็นแบบดั้งเดิมที่สุดและ "เก่าแก่" ที่สุด แต่ก็ไม่ได้สูญเสียความหมายไปจนทุกวันนี้ มันเกี่ยวข้องกับการศึกษาวัตถุหรือปรากฏการณ์อย่างมีจุดมุ่งหมายในสภาพทางธรรมชาติหรือที่สร้างขึ้นโดยเทียม ในกรณีนี้ ภารกิจไม่ใช่การระบุการกระทำของปัจจัยที่แยกจากกัน และผู้วิจัยเป็นเพียงผู้สังเกตการณ์ธรรมดา

2. การทดลอง- รูปแบบการศึกษาวัตถุหรือปรากฏการณ์ที่กระตือรือร้นมากขึ้น ในสภาวะที่สร้างขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ จะมีการศึกษาการตอบสนองของวัตถุบางอย่างต่อการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยภายนอกอย่างน้อยหนึ่งปัจจัย

3- วิธีการเปรียบเทียบเริ่มแพร่หลายในศตวรรษที่ 18 ประกอบด้วยการเปรียบเทียบสิ่งมีชีวิตและส่วนต่างๆ เป็นหลักการของการเปรียบเทียบซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นพื้นฐานของระบบและทฤษฎีเซลล์ การใช้วิธีการเปรียบเทียบในกายวิภาคศาสตร์ ซากดึกดำบรรพ์ คัพภวิทยา และวิทยาศาสตร์อื่นๆ มีส่วนทำให้เกิดแนวคิดวิวัฒนาการทางชีววิทยา

4. วิธีการทางประวัติศาสตร์ชี้แจงรูปแบบของลักษณะที่ปรากฏและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตการก่อตัวของโครงสร้างและหน้าที่ของพวกมันในช่วงประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก

5. วิธีการจำลองเกี่ยวข้องกับการศึกษากระบวนการหรือปรากฏการณ์ผ่านการทำซ้ำของมันเองหรือคุณสมบัติที่สำคัญในรูปแบบของแบบจำลอง แบบจำลองที่เป็นรูปเป็นร่างสามารถแสดงเป็นแบบจำลองเชิงสัญลักษณ์ได้ เช่น แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ในกรณีหลัง การทดลองจะใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์บางอย่าง ซึ่งโดยปกติจะใช้คอมพิวเตอร์ การสร้างแบบจำลองทำให้สามารถคาดการณ์ผลกระทบของภัยพิบัติทางธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น ทิศทางของการเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศ ปริมาณผลผลิตทางการเกษตรที่ปลูก ฯลฯ

ชีววิทยาเป็นศาสตร์แห่งธรรมชาติที่มีชีวิต ความหลากหลายของธรรมชาติที่มีชีวิตนั้นยิ่งใหญ่มากจนชีววิทยาสมัยใหม่เป็นวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ซับซ้อนซึ่งมีความแตกต่างกันอย่างมาก ยิ่งไปกว่านั้น แต่ละคนมีหัวข้อการศึกษา วิธีการ เป้าหมาย และวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันออกไป

วิทยาศาสตร์ชีวภาพสามารถแบ่งออกเป็นสาขาการวิจัยได้

1. วิทยาศาสตร์ที่ศึกษากลุ่มสิ่งมีชีวิตอย่างเป็นระบบ ได้แก่ ไวรัสวิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับไวรัส จุลชีววิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับจุลินทรีย์ วิทยาเชื้อรา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเชื้อรา พฤกษศาสตร์ (พฤกษศาสตร์) - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพืช สัตววิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสัตว์ มานุษยวิทยา - วิทยาศาสตร์ของมนุษย์

2. วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาระดับต่างๆ ของการจัดระเบียบของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด: อณูชีววิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคุณสมบัติและการสำแดงของสิ่งมีชีวิตในระดับโมเลกุล เซลล์วิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเซลล์ มิญชวิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเนื้อเยื่อ

3. วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้าง คุณสมบัติ และการสำแดงชีวิตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด: กายวิภาคศาสตร์ - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโครงสร้างภายใน สัณฐานวิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโครงสร้างภายนอก สรีรวิทยา - วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและชิ้นส่วนของมัน พันธุศาสตร์ - ศาสตร์แห่งการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนของสิ่งมีชีวิต

4. วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้าง คุณสมบัติ และการสำแดงของชีวิตส่วนรวมและชุมชนของสิ่งมีชีวิต: นิเวศวิทยาเป็นศาสตร์เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตระหว่างกันและสิ่งแวดล้อม ชีวภูมิศาสตร์เป็นศาสตร์ของรูปแบบการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ของสิ่งมีชีวิต .

5. วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการพัฒนาสิ่งมีชีวิต: ชีววิทยาของการพัฒนาส่วนบุคคล - วิทยาศาสตร์ของการพัฒนาสิ่งมีชีวิตตั้งแต่เกิดจนตาย, หลักคำสอนวิวัฒนาการ - วิทยาศาสตร์ของการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ของธรรมชาติสิ่งมีชีวิต, บรรพชีวินวิทยา - วิทยาศาสตร์ พัฒนาการของสิ่งมีชีวิตในสมัยธรณีวิทยาที่ผ่านมา

6. วิทยาศาสตร์ที่ใช้วิธีการวิจัยต่างๆ ได้แก่ ชีวเคมี - ศาสตร์เกี่ยวกับสารมีชีวิตและกระบวนการในสิ่งมีชีวิต ชีวฟิสิกส์เป็นศาสตร์เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางกายภาพและเคมีฟิสิกส์ในสิ่งมีชีวิต

7. วิทยาศาสตร์ประยุกต์: เทคโนโลยีชีวภาพ - ชุดวิธีการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์และปรากฏการณ์ที่เป็นประโยชน์สำหรับมนุษย์ด้วยความช่วยเหลือของสิ่งมีชีวิต ไบโอนิค - การพัฒนาอุปกรณ์ทางเทคนิคในลักษณะของระบบสิ่งมีชีวิต การปลูกพืช การเลี้ยงสัตว์ สัตวแพทยศาสตร์ ฯลฯ .

วัตถุประสงค์ของชีววิทยา: ศึกษารูปแบบการสำแดงสิ่งมีชีวิตในโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตและชุมชน การกระจาย การกำเนิดและการพัฒนา การเชื่อมโยงระหว่างกันและธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต) เปิดเผยแก่นแท้ของชีวิต การจัดระบบความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต

วิธีการวิจัยทางชีววิทยา ชีววิทยาสมัยใหม่มีวิธีการวิจัยที่หลากหลาย วิธีการหลักมีดังต่อไปนี้ วิธีการสังเกตและอธิบายประกอบด้วยการรวบรวมและวิเคราะห์ความเหมือนและความแตกต่างของวัตถุที่กำลังศึกษา

วิธีการทางประวัติศาสตร์ศึกษาแนวทางการพัฒนาวัตถุที่กำลังศึกษาอยู่ วิธีการทดลองทำให้สามารถศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดได้

วิธีการสร้างแบบจำลองช่วยให้สามารถอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ซับซ้อนได้โดยใช้แบบจำลองที่ค่อนข้างง่าย

การเชื่อมต่อกับวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ชีววิทยามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (คณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี) วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (ธรณีวิทยา ภูมิศาสตร์ วิทยาศาสตร์ดิน) และสังคมศาสตร์ (จิตวิทยา)