Методи біологічних досліджень. Рівні організації життя.

Основні методи біологічних досліджень:

1.     порівняльно-описовий,

2.     експериментальний,

3.     моніторинг,

4.     моделювання.

За допомогою порівняльно-описового методу описують нові для науки види організмів, процеси чи явища. Його започаткував ще Аристотель.

Експериментальний метод полягає в тому, що дослідники активно втручаються в будову об’єктів досліджень, перебіг тих чи інших процесів, явищ і спостерігають за наслідками такого втручання. Експерименти бувають польові та лабораторні. Польові здійснюють у природних умовах, лабораторні – у спеціально обладнаних приміщеннях.

Моніторинг – постійне спостереження за перебігом певних процесів в окремих популяціях, екосистемах, біосфері в цілому чи за станом певних біологічних об’єктів.

Моделювання – метод дослідження та демонстрування структур, функцій, процесів за допомогою їхньої спрощеної імітації. Моделі бувають статистичні (модель квітки) і динамічні (акваріум). Математичне моделювання в біології – сукупність математичних методів аналізу складних кількісних взаємозв’язків і закономірностей у живих системах.

Живим організмам притаманна низка ознак, яких немає у більшості неживих систем.

Головні властивості живих систем:

1)    Кожен організм складається з клітин (за винятком вірусів). Клітина – це структурно-функціональна одиниця організації живих організмів.

2)    Організми та неживі об’єкти відрізняються співвідношенням хімічних елементів, що входять до їхнього складу.

3)    Живій матерії притаманний обмін речовинами та енергією з навколишнім середовищем.

4)    Кожна біологічна система здатна до саморегуляції

5)    Біологічним системам притаманна здатність до підтримання своєї специфічної структури

6)    Характерна риса організмів – здатність до рухів.

7)    Живій матерії притаманна здатність сприймати подразники зовнішнього  та внутрішнього середовища і певним чином на них реагувати (подразливість).

8)    Усім біологічним системам притаманна здатність до самовідтвореня.

9)    Живі організми здатні до росту та розвитку

10)           Існування організмів тісно пов’язане зі збереженням спадкової  інформації та її передачею нащадкам під час розмноження

11)           Біологічні системи здатні до адаптацій.

Жива матерія може перебувати нам різних рівнях організації, що поступово сформувалися в процесі її еволюції, - від простих до складніших.

Розрізняють такі рівні організації живої матерії:

-молекулярний (відбуваються біохімічні реакції, кодується спадкова інформація),

-  субклітинний (органели складаються з молекул),

- клітинний (клітини складаються з молекул),

- організмовий (багатоклітинні організми складаються з клітин),

- популяційно-видовий (види складаються з популяцій,а популяції з окремих особин одного виду),

- екосистемний (складається з різних видів),

- біосферний (сукупність всіх екосистем планети).

На молекулярному рівні відбуваються хімічні процеси і перетвореня енергії, зберігається, змінюється і реалізується спадкова інформація.

Субклітинний (надмолекулярний)  - вивчається будова і функції органел, а також частин клітин, таких як включення, мембрана

         Клітинний рівень передбачає вивчення структурної організації клітин.

         На організмовому рівні вивчаються процеси і явища, що відбуваються в особині, і механізми злагодженого функціонування її органів в життєдіяльності організму, пристосувальні зміни та поведінка організмів.

         Популяційно-видовий рівень живого принципово відрізняється від організмового. Характеризується високим різноманіттям.

         Екосистем ний рівень характеризується постійними потоками енергії між популяціями різних видів, а також постійний обмін речовиною між живою і неживою частинами біогеоценозів, тобто колообіг речовин.

         На біосферному рівні вивчаються взаємовідносини організму і середовища, міграція живої речовини, шляхи та закономірності перебігу кругообігів  речовин і потоків енергії та інші процеси, що відбуваються в біогеоценозах.