2 of 9

Біологічні науки

Попри велике різноманіття біологічних досліджень, всі вони базуються на трьох основних підходах:

Спостереження

Експеримент

Моделювання

Спостереження можуть здійснювати з лабораторії (наприклад завдяки супутниковим даним)

Експеримент можуть здійснювати за межами лабораторії

3 of 9

Спостереження

Спостереження передбачає відсутність втручання вченого у досліджувані процеси. Лише за виняткових обставин втручання може бути мінімальним (наприклад мічення тварин). У науці визнаються лише ті дані спостережень, які отримані методами, доступними іншим людям . Тому результати спостережень повинні бути придатними до вимірювання. Недостатньо використання органів чуття, наявних у більшості людей (зору, слуху, нюху, тепла, холоду тощо), адже сприйняття суб'єктивне.

Наукові дані

Середньомісячна температура лютого становила -3,5°C, що на 2,3°C нижче середнього показника для багаторічних спостережень, саламандри після сплячки вперше помічені 14 березня, що 7 днів пізніше середнього показника для багаторічних спостережень

Не наукові дані

Лютий був холодний, але саламандри прокинулись після сплячки доволі рано

Лютий був теплий, але саламандри прокинулись після сплячки пізно

Спостереження передбачає відсутність втручання вченого у досліджувані процеси. Жива природа швидко змінюється і для відстеження перебігу змін необхідний моніторинг – регулярні спостереження, що повторюють впродовж тривалого проміжку часу

4 of 9

Експеримент

В експерименті дослідники втручається в природні процеси, штучно змінюючи, підсилюючи або послаблюючи деякі з них. Експерименти бувають польові або лабораторні.

В деяких ситуаціях польові експерименти не лише не шкодять довкіллю, але сприяють охороні природи. Наприклад, експеримент повернення видів в екосистеми, де їх було знищено. Однак навіть у таких випадках вчені повинні ретельно проаналізувати хід експерименту і усвідомлювати відповідальність за наслідки.

В польових експериментах втручання відбувається безпосередньо в екосистемі. Слово "поле" в даному випадку загальноприйнята умовність, це може бути будь яка екосистема – від верхів'я гір до океанічних глибин.

У лабораторних експериментах основні чинники навколишнього середовища штучно створюються в умовах ізольованих від природних екосистем.

Лабораторні експерименти бувають двох типів:

лабораторний експеримент in vivo

(з латинської мови це перекладається "на живому") здійснюється на живих організмах.

експеримент in vitro (перекладається "в склі", тобто "в пробірці")

5 of 9

Допоміжні методи. Мікроскопічні дослідження

Методи мікроскопії дають можливість побачити об'єкти, які занадто дрібні, що їх помітити неозброєним оком. Мікроскоп асоціюється як один із приладів у лабораторії, втім мікроскопія може бути корисною у спостереженнях, польових експериментах, для отримання інформації від реальної моделі.

Зображення коренів томата, отримані різними методами мікроскопічних досліджень (збільшення також різне)

Світлова мікроскопія

Скануюча електронна мікроскопія

Електронна мікроскопія із висушуванням зразка

Кріо-скануюча електронна мікроскопія

6 of 9

Допоміжні методи. Хімічний аналіз

Хімічні методи у нагоді в різних типах дослідження

При спостереженнях

При експериментах

При моделюванні

7 of 9

Допоміжні методи. Систематика

Всі біологічні дослідження використовують дані систематики. Значну частину сучасних досліджень здійснюють на невеликому різноманітті видів: лабораторних пацюках, мушках дрозофілах, акваріумних рибках даніо, рослині гусимка і, звісно, людині. Систематика потрібна і в цьому випадку – для чіткої ідентифікації видової приналежності (це може виявитись не так просто, як спершу здається), а головне – розуміння ступеню спорідненості об'єкту дослідження із іншими видами

8 of 9

Допоміжні методи. Статистика

У біологічних дослідженнях, які і багатьох інших галузях науки важливі методи статистичної обробки інформації – обчислення середнього статистичного, коефіцієнту варіації, індексу різноманіття, похибки, частоти та інших показників

Морфологічні проміри

Приклад використання статистичних методів для розрізнення різних видів амфібій

Збір біохімічних показників

Статистична обробка та отримання результатів

Нові дані для систематики

Нові дані для екології

Нові дані для еволюційної біології

1 of 9