Основные формы организации живой материи
1. Неклеточные формы.
Не имеют клеточной организации и проявляют свойства живого только внутри клетки-хозяина. Составляют отдельную империю - Доклеточные или Вирусы.
К ним относятся вирусы и бактериофаги.
2. Прокариоты.
Это организмы, клетки которых имеют относительно простую структурную организацию и не содержат настоящего ядра. Они составляют единое надцарство Прокариоты, к которому относится одно царство - Дробянки. Это архебактерии, настоящие бактерии и цианобактерии. Они представлены одноклеточными, колониальными или нитчатыми многоклеточными формами.
3. Эукариоты.
Это организмы, имеющие в клетках четко выраженное ядро. Клетки их характеризуются сложной структурной организацией. Тоже составляют единое надцарство Эукариоты (Настоящие ядерные), которое включает в себя три царства: царство Грибы, царство Растения и царство Животные. Большинство эукариот являются многоклеточными организмами.
Основные биологические методы
Научный метод - это система правил теоретической и практической деятельности, разработанных на основе закономерностей изучаемого объекта.
1. Описательный метод
Исторически самый старый и до XVII в. был единственным биологическим методом. Заключается в сборе материала и его описании.
2. Сравнительный метод
Возник в XVII в. Позволяет путем сопоставлений изучать сходства и различия организмов и их частей. На принципах этого метода возникла систематика, создана клеточная теория. Применение его в анатомии, эмбриологии, палеонтологии в XIX в. способствовало утверждению эволюционных представлений.
3. Исторический метод
Выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. Основан в XIX в. Чарльзом Дарвином. В настоящее время исторический метод вышел за рамки метода исследований и стал подходом к изучению явлений жизни во всех биологических науках.
4. Экспериментальный метод
Позволяет изучать то или иное явление жизни с помощью опыта (эксперимента). Эксперимент — это исследование в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явления при повторении условий. Эксперимент предполагает активное воздействие исследователя на изучаемый объект. Метод начал применяться еще в XVII в. Вильгельмом Гарвеем (опыты по изучению кругов кровообращения), но широкое распространение получил лишь, начиная с XIX в. В настоящее время в биологии является ведущим методом.
По месту проведения эксперименты бывают:
1) полевые (проводятся в природных условиях);
2) лабораторные (проводятся в специально оборудованном для этого помещении – лаборатории).
5. Моделирование
Моделирование — это изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копии (модели), замещающей оригинал с определенных сторон, интересующих исследователя. Модель — это упрощенный аналог рассматриваемого процесса и явление, лишь подобие оригинала, его образ, создаваемый при моделирующем отображении. Не все черты оригинала полностью отражаются моделью, а лишь интересующие исследователя.
Модели бывают:
1) реальные (натуральные, или аналоговые);
2) идеальные (знаковые)
Реальные модели отражают основные свойства оригинала в силу своей физической реализации (например, животные, на которых испытывают лекарственные препараты).
Идеальные модели представляют оригинал с помощью системы знаков или символов, а также операций над ними, то есть с помощью языка. Наибольшее распространение в биологии получило математическое моделирование, одна из разновидностей которого - компьютерное моделирование находит в настоящее время все большее применение.
Моделирование используется в тех случаях, когда не возможен эксперимент.
К основным формам научного познания относятся научные факты, проблемы, гипотезы и теории. На эмпирическом уровне познания складывается одна из форм научного знания – научные факты. Они являются фундаментом всего научного знания. Именно с установлением научного факта начинается научное познание. Научный факт – это отражение конкретного явления в человеческом сознании, то есть его описание с помощью языка науки (обозначение, термины и т.п.). Одним из важнейших свойств научного факта является его достоверность, которая подтверждается в ходе многочисленных наблюдений и экспериментов.
Формулирование законов, являющихся целью науки, становится возможным только на теоретическом уровне. Прямо перейти с эмпирического уровня на теоретический нельзя. Теория не строится путем непосредственного индуктивного обобщения опыта. Поэтому следующим шагом в научном познании становится формулирование проблемы. Любое научное исследование начинается с выдвижения проблемы, когда вновь обнаруженные факты не удается объяснить существующими знаниями. В свою очередь наличие проблемы при осмыслении необъяснимых фактов влечет за собой предварительный вывод, требующий своего экспериментального, теоретического и логического подтверждения. Такого рода предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказано, называется научной гипотезой. Гипотеза – это знание о форме предположения, которое носит вероятностный, а не достоверный характер и поэтому требует обоснования и проверки. Если в ходе проверки содержание гипотезы. Если в ходе проверки содержание гипотезы не согласуется с эмпирическими данными, то оно отвергается. Если же гипотеза подтверждается, то можно говорить о той или иной степени ее вероятности. Чем больше найдено фактов, подтверждающих гипотезу, тем выше ее вероятность. Таким образом, в результате проверки одни гипотезы становятся теориями, другие уточняются и конкретизируются, третьи отбрасываются как заблуждения, если их проверка дает отрицательный результат. Решающим критерием истинности гипотезы является практика во всех своих формах.
Научная теория – это логически обоснованная и проверенная на практике система знаний, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей в определенной области объективной реальности. Главная задача теории заключается в том, чтобы описать, систематизировать и объяснить все множество эмпирических фактов. Теория выполняет две важнейшие функции: объяснение и предсказание, то есть научное предвидение.
Научная теория – это развивающаяся система знания, главными элементами которой являются принципы и законы. Принципы – это наиболее общие и важные фундаментальные положения теории. В теории принципы играют роль исходных, основных и первичных предпосылок, образующих ее фундамент. В свою очередь содержание каждого принципа раскрывается с помощью законов, которые конкретизируют принципы, раскрывают механизм их действия, логику взаимосвязи вытекающих из них следствий.
Создание теории – высшая и конечная цель фундаментальной науки, реализация которой требует максимального напряжения и высшего взлета творческих сил ученого.