1. Біологія — комплексна наука про живу природу.

Система біологічних наук

.

Біологія (від грец. біос — життя та логос — учення) — комплекс наук про життя, його форми і закономірності існування та розвитку. Предметом вивчення, біології є живі організми, їх будова, функції, зв'язки між собою і з неживою природою, природні угрупування організмів і вся біосфера в цілому.

Термін "біологія" запропонували (1802 р.) незалежно один від одного французький вчений Ж. Б. Ламарк і німецький вчений Г. Р. Тревіраніус. Разом з астрономією, фізикою, хімією, геологією та іншими науками, які вивчають природу, біологію відносять до числа природничих наук, її розвиток йшов по шляху поступової диференціації. Так виникли багаточисельні біологічні дисципліни, які спеціалізуються на вивченні структурно-функціональних особливостей певних організмів:

• вірусологія (віруси);

• анатомія (макроскопічна будова);

• бактеріологія (бактерії);

• гістологія (будова тканини);

• мікологія (гриби);

• цитологія (будова клітини);

• ботаніка (рослини);

• фізіологія (будова організму);

• зоологія (тварини);

• біохімія і молекулярна біологія (клітинні функції).

• -біофізика

• -генетика

• -ембріологія

Таблиця1. Різноманіття біологічних наук.

Біологія тісно повязана з іншими природничими і гуманітарними науками. Унаслідок взаємодії з хімією виникла –біохімія, з фізико- біофізика , з географією - біогеографія( комплексна наука про поширення живих організмів на землі). Внаслідок взаємодії біології людини з гуманітарними науками виникла- антропологія(наука про походження та еволюцію людини).У другій половині ХХ століття сформувалися нові напрямки біологічних наук космічна біологія ( вивчає особливості функціонування живих організмів в умовах космічних апаратів)

Біоніка (досліджує особливості будови та життєдіяльності живих організмів з метою створення різних технічних систем і приладів)

Радіобіологія (вивчає вплив різних видів іонізуючого випромінювання на живі організми)Кріобіологія ( вивчає вплив низьких температур на живу матерію)

2. Методи біологічних досліджень

Методи збирання та описування фактів були основними засобами дослідження на ранніх етапах розвитку біології, що не втратили свого значення і сьогодні.

Для опису та дослідження біологічних процесів біологи застосовували хімічні, фізичні, математичні методи, що сприяло виникненню суміжних дисциплін — біохімії, біофізики, біокібернетики, біоніки тощо.

Ще у XVIII ст. широко використовувався порівняльний метод, який дозволяв шляхом зіставлення вивчати подібність та відмінність організмів. На принципах цього методу була заснована систематика та зроблено одне з найбільших біологі­чних узагальнень — створена клітинна теорія.

Історичний метод з'ясовує закономірності появи і розвитку організмів, становлення їхньої структури і функцій. Історичний метод запропонував Ч. Дарвін.

Експериментальний метод дослідження явищ пов'язаний з активним впливом на них дослідника в необхідному йому напрямку. При цьому визначають потрібні умови і слідкують за змінами перебігу процесів. Експерименти бувають польові і лабораторні. Польові експерименти проводять у природних екосистемах або агроценозах. Наприклад, на експериментальних ділянках вивчають дію певних речовин на ріст рослин, випробовують заходи боротьби зі шкідниками, досліджують вплив господарської діяльності людини на природні екосистеми.

Лабораторні експерименти проводять у спеціально обладнаних приміщеннях — лабораторіях. Найчастіше там досліджують об'єкти на молекулярному, клітинно-тканинному чи організмовому рівнях. У таких дослідженнях використовують організми, які спеціально розводять й утримують у лабораторних умовах. Виникла навіть ціла біологічна галузь — розведення лабораторних культур.

Метод моделювання — це метод дослідження та демонстрації структур, функцій, процесів за допомогою їхньої спрощеної імітації. Моделювання є обов'язковим етапом багатьох наукових досліджень, оскільки дає можливість вивчати об'єкти та процеси, які неможливо безпосередньо спостерігати чи відтворити експериментально. Моделювання має виняткове значення, бо сприяє прогнозуванню можливих наслідків різних процесів або явищ. Особливе місце належить математичному моделюванню, завдяки якому можна проаналізувати складні кількісні взаємозв'язки і закономірності. Математична модель — це чисельне (у вигляді системи рівнянь) вираження парних зв'язків (наприклад, залежності чисельності популяції рослиноїдної тварини від чисельності популяції хижака). Змінюючи числове значення одного з показників, введених до моделі, можна спо­стерігати, яким чином змінюватимуться інші, тобто, як поводитиме себе змодельована система за певних умов. Передумовою створення правильної математичної моделі слугують накопичені дані та точна інформація про явища чи процеси, які моделюють. Математичне моделювання, як і будь-які інші сучасні наукові дослідження, неможливе без застосування електронно-обчислювальної техніки.

Метод моніторингу (від лат. монітор — той, хто нагадує, попереджає) — це постійне стеження за перебігом певних процесів в окремих екосистемах, біосфері в цілому чи за станом конкретних біологічних об'єктів. Моніторинг дає змогу не тільки визначити стан певних об'єктів, але й прогнозувати певні зміни-та аналізувати їхні можливі наслідки (наприклад, зміни клімату планети: накопичення в атмосфері діоксиду вуглецю, загальне потепління). Завдяки моніторингу є можливість розробляти заходи охорони окремих популяцій організмів, екосистем і біосфери в цілому.

Зібрані факти в результаті досліджень всебічно аналізують, піддають статистичній обробці, що дозволяє встановити певні закономірності.

Математичні методи обробки результатів необхідні для перевірки ступеня вірогідності одержаних результатів і правильного їх узагальнення.