La biología es la ciencia de la vida en sus diversas manifestaciones. El funcionamiento de los organismos unicelulares, el comportamiento de machos y hembras durante la temporada de apareamiento, los patrones de herencia de los rasgos: esto y mucho más está dentro del alcance de la ciencia. El tema de la biología es el estudio de todas estas manifestaciones de la vida. Sus métodos están dirigidos a la búsqueda de regularidades en la estructura, el funcionamiento de los organismos, su interacción con el medio ambiente. De hecho, estudian aquellas propiedades que distinguen la materia viva de la materia no viva.
Subdivisiones
La biología es una colección de varias ciencias que se enfocan en diferentes objetos:
- zoología;
- botánica;
- microbiología;
- virología.
Cada uno de ellos, a su vez, se puede dividir en varios más pequeños. Por ejemplo, la ictiología (el estudio de los peces), la ornitología (el estudio de las aves), la algología (el estudio de las algas), etc. coexisten en la zoología.
Opción de clasificación
Otro principio de dividir la biología en componentes son las propiedades yniveles de organización de la materia viva. Según él, se distinguen:
- biología molecular;
- bioquímica;
- citología;
- genética;
- biología del desarrollo;
- anatomía y fisiología de varios organismos;
- ecología (a menudo considerada hoy como una ciencia aparte);
- embriología;
- teoría de la evolución.
Por lo tanto, el tema de la biología permanece sin cambios: es la vida misma. Sus diversas manifestaciones son estudiadas por disciplinas separadas. También hay biología general. Su atención se centra en las propiedades de la materia viva que la distinguen de la materia no viva, así como en su estructura jerárquica ordenada y la interconexión de los sistemas individuales entre ellos y el medio ambiente.
Experiencia y teoría
Los métodos para estudiar biología son generalmente similares a las formas de aprender en otras disciplinas científicas. Se dividen en empíricos (prácticos, experimentales) y teóricos. Los métodos prácticos para estudiar biología revelan varios parámetros, propiedades y características de los sistemas vivos. Luego se desarrollan teorías sobre su base. Este proceso es cíclico, ya que los métodos empíricos para estudiar biología se usan con mayor frecuencia sobre la base de conclusiones ya existentes. Las teorías, a su vez, siempre requieren pruebas empíricas adicionales.
Recopilación primaria de información
Uno de los principales métodos empíricos es la observación. Es el estudio de las características externas de un objeto y sus cambios en su hábitat natural a lo largo del tiempo.
Cualquier estudio de un sistema vivo comienza con su observación. La historia del estudio de la biología ilustra perfectamente esta afirmación. En las primeras etapas del desarrollo de la ciencia, los investigadores solo podían utilizar este método empírico. Hoy, la observación no ha perdido su relevancia. Al igual que otros métodos de estudio de la biología, utiliza numerosas tecnologías. Para la observación, se utilizan binoculares, varias cámaras (visión nocturna, de alta mar, etc.), una variedad de equipos de laboratorio, como un microscopio, un analizador bioquímico y otros.
De acuerdo a si el proceso utiliza equipo, la observación se puede dividir en dos tipos:
- Inmediato. Su objetivo es estudiar el comportamiento y las características de varios organismos.
- Instrumental. Se utilizan varios equipos para estudiar las características de los tejidos, órganos, células, analizar la composición química y el metabolismo.
Experimento
Como saben, no todos los fenómenos y procesos asociados con los sistemas vivos se pueden observar directamente en su entorno natural. Además, la comprensión de ciertas regularidades requiere ciertas condiciones, que es más conveniente crear artificialmente que esperar a que aparezcan en la naturaleza. Este enfoque en biología se llama el método experimental. Implica el estudio del objeto en condiciones extremas. Examen del cuerpo durante la exposición a altas o bajas temperaturas, alta presión o carga excesiva, en interioresél en un entorno inusual ayuda a revelar los límites de su resistencia, a descubrir propiedades y oportunidades ocultas. Con la mejora de la tecnología, aumenta el potencial de los métodos experimentales. Los datos obtenidos de esta manera son cada vez más precisos. Las condiciones creadas durante el experimento pueden variar casi indefinidamente.
Una de las principales aplicaciones del experimento es contrastar hipótesis planteadas previamente. Los datos obtenidos sobre la base de la experiencia permiten corregir la teoría en consideración, confirmarla o sentar las bases para una nueva. Los métodos experimentales de estudio de la biología, cuyos ejemplos se pueden encontrar en gran número en las páginas de los libros de texto, contribuyen a una penetración más profunda de los científicos en los secretos de la materia viva. Es gracias a ellos que la ciencia moderna ha logrado tal progreso.
Comparación
El método histórico revela las transformaciones evolutivas de comunidades y especies. También se le llama comparativo. Se analizan la estructura química y anatómica, características de funcionamiento, material hereditario de organismos de diferentes niveles. Como objetos del método comparativo no sólo se utilizan organismos vivos, sino también extintos.
Esta técnica se convirtió en la principal fuente de datos para Charles Darwin durante su formulación de la teoría de la evolución.
Lo que veo, lo escribo
El método descriptivo está íntimamente relacionado con la observación. Consiste en fijar las propiedades, signos ycaracterísticas de los objetos con su posterior análisis. El método de descripción se considera el más antiguo en biología: inicialmente, en los albores de la formación de la ciencia, fue con su ayuda que se descubrieron varios patrones en la naturaleza. Los datos registrados son cuidadosamente analizados, divididos en importantes y no esenciales dentro del marco de una teoría particular. Las características descritas se pueden comparar, combinar, clasificar. Solo sobre la base de este método, se descubrieron nuevas clases y especies en biología.
Sin matemáticas, en ninguna parte
Toda la información recopilada sobre la base de los métodos descritos requiere una mayor transformación. La biología usa activamente el aparato matemático para esto. Los datos obtenidos se traducen en números, en base a los cuales se construyen ciertas estadísticas. En biología, es imposible predecir unívocamente uno u otro fenómeno. Por eso, después de analizar los datos, se revela un patrón estadístico. Con base en estos datos, se construye un modelo matemático que permite predecir algunos cambios dentro del sistema vivo bajo estudio.
Este procesamiento le permite estructurar la información recibida. Con base en los modelos creados, es posible predecir el estado del sistema en casi cualquier período de tiempo. Gracias al uso de un aparato matemático bastante impresionante, la biología se está convirtiendo cada vez más en una ciencia exacta.
Síntesis
Junto con la penetración en la biología de las ideas de la cibernética (que subyacen al modelado), comienza activamenteutilizar un enfoque sistemático. Ambas tendencias tienen un impacto en los métodos de estudio de la biología. El esquema de la estructura de las estructuras vivas se representa como una jerarquía de sistemas de diferentes niveles. Cada escalón superior son elementos interconectados sobre la base de ciertos patrones, que también son sistemas, pero un nivel inferior.
Este enfoque es típico de un gran número de disciplinas. Su penetración en la biología atestigua la transición en la ciencia como un todo del análisis a la síntesis. Un período de estudio en profundidad de las estructuras internas de los elementos individuales da paso a un período de integración. La síntesis de todos los datos obtenidos en biología y, a menudo, en ciencias afines, conducirá a una nueva comprensión de las interconexiones de los sistemas naturales. Un ejemplo de conceptos construidos sobre la base de la integración puede ser la teoría de la regulación neurohumoral, la teoría sintética de la evolución, la inmunología moderna y la sistemática. La aparición de cada uno de ellos estuvo precedida por la acumulación de una gran cantidad de información sobre unidades estructurales, signos y características individuales. En la siguiente etapa, los datos recopilados permitieron identificar patrones y crear conceptos generales.
Tendencia
Los métodos sintéticos de estudio de la biología dan testimonio de la transición del conocimiento empírico al teórico. La acumulación inicial de hechos y datos nos permite plantear algunas hipótesis. Luego, en la mayoría de los casos, se prueban utilizando métodos experimentales. Las hipótesis confirmadas se transfieren al rango de patrones y forman la base de las teorías. Los conceptos así formulados no sonabsoluto. Siempre existe la posibilidad de que la nueva información requiera una reconsideración de las opiniones establecidas.
Todos los tipos de estudios de biología tienen como objetivo comprender las propiedades y características de la vida. En este caso, es imposible señalar un método como el principal. El nivel moderno de conocimiento se logró solo mediante el uso simultáneo de todos estos métodos de cognición del mundo circundante. Además, los métodos de estudio de la biología humana no son diferentes de los métodos de recopilación y análisis de datos de cualquier otro organismo. Esto demuestra su versatilidad. Para cada nivel de la organización jerárquica de los sistemas vivos se utilizan los mismos métodos de estudio, pero en diferentes combinaciones. La transición al uso de métodos cibernéticos y sistémicos indica integración no solo dentro de la biología, sino en toda la ciencia como un todo. La síntesis de conocimientos de diferentes disciplinas contribuye a una comprensión más profunda de los patrones básicos del mundo en el que vivimos.
