Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Примеры каких научных методов иллюстрирует сюжет картины голландского художника Я. Стена «Пульс»?

1) абстрагирование

2) моделирование

3) эксперимент

4) измерение

5) наблюдение

Пояснение.

Данный сюжет иллюстрирует метод — измерение. Он из­ме­ря­ет пульс.

Наблюдение — метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте (восприятие природных объектов с помощью органов чувств). Наблюдать можно визуально, например, за поведением животных. Можно наблюдать с помощью приборов за изменениями, происходящими в живых объектах: например, при снятии кардиограммы в течение суток, при замерах веса телёнка в течение месяца. Наблюдать можно за сезонными изменениями в природе, за линькой животных и т.д. Выводы, сделанные наблюдателем, проверяются либо повторными наблюдениями, либо экспериментально.

К основным методам биологии относятся: наблюдение, позволяющее описать биологическое явление; сравнение, дающее возможность найти закономерности, общие для разных явлений; эксперимент, в ходе которого исследователь искусственно создает ситуацию позволяющую выявить глубоко лежащие (скрытые) свойства биологических объектов; метод, при котором экспериментатор сознательно изменяет условия и наблюдает, как они влияют на живые организмы; исторический метод, позволяющий на основе данных о современном мире живого и о его прошлом, раскрывать законы развития живой природы.

Метод моделирования позволяет воспроизвести в лабораторных условиях процессы, которые невозможно наблюдать в природе. В настоящее время активно используется метод компьютерного моделирования. Это дает возможность прогнозировать последствия природных и техногенных катастроф, направление смены экосистем, воздействие новых лекарственных препаратов на организм человека и т. д.

Абстрагирование — метод научного познания в форме операции мысленного отвлечения от ряда свойств, связей и отношений иссле­дуемого объекта, которые несущественны для решения поставленных задач.

Ответ: 45.

3. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.

Метод	Применение метода
	Сезонные изменения в живой природе
Близнецовый	влияние условий среды на развитие признаков

Пояснение.

Метод	Применение метода
НАБЛЮДЕНИЕ	Сезонные изменения в живой природе
Близнецовый	влияние условий среды на развитие признаков

Метод исследования — это способ научного познания действительности.

Существуют общие методы исследования (как биологические, так и других наук): эксперимент, наблюдение, описание, сравнение, моделирование.

А есть частные, относящиеся к конкретному разделу. Например, методы генетики: генеалогический, гибридологический, близнецовый и т. д.

Фенология – наука, изучающая регулярные сезонные изменения, наблюдения осуществляются на основании заметных явлений в природе. Используем метод — НАБЛЮДЕНИЕ

Ответ: НАБЛЮДЕНИЕ

4. Рассмотрите таблицу «Биология как наука» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.

Раздел биологии	Объект изучения
	Ископаемые переходные формы организмов
Анатомия	Строение внутренних органов

Пояснение.

Палеонтология — это наука,которая изучает ископаемые остатки животных и прочих живых организмов, живших в древние времена (прошедших геологических эпох). Отрасль палеонтологии, занимающаяся вымершими животными, называется палеозоологией и может быть разделена на палеонтологию беспозвоночных и палеонтологию позвоночных. Вымершие растения изучает палеоботаника. В ее составе насчитывают много дочерних наук. Это и палеоальгология (изучение ископаемых водорослей), и палеопалинология (изучение окаменелых остатков пыльцы и спор древних растений), и т. д.

Ответ: ПАЛЕОНТОЛОГИЯ

5. Какая наука изу­ча­ет био­ло­ги­че­скую си­сте­му — клетку?

1) физиология

2) бионика

3) цитология

4) морфология

Пояснение.

Цитология — раз­дел биологии, изу­ча­ю­щий живые клетки, их органоиды, их строение, функционирование, про­цес­сы клеточного размножения, ста­ре­ния и смерти.

Физиология —наука, изу­ча­ю­щая закономерности функ­ци­о­ни­ро­ва­ния живых организмов, их от­дель­ных систем, органов, тка­ней и клеток. Про­цес­сы ассимиляции и диссимиляции.

Морфология — на­уч­ная дисциплина, изу­ча­ю­щая форму и стро­е­ние организмов.

Бионика — при­клад­ная наука о при­ме­не­нии в тех­ни­че­ских устройствах и си­сте­мах принципов организации, свойств, функ­ций и струк­тур живой природы, то есть формы жи­во­го в при­ро­де и их про­мыш­лен­ные аналоги. Проще говоря, био­ни­ка — это со­еди­не­ние биологии и техники.

Ответ: 3

6. Рассмотрите таблицу «Биология как наука» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.

Раздел биологии	Пример
Экология	Пищевые цепи
	Проведение нервного импульса

Пояснение.

Раздел биологии	Пример
Экология	Пищевые цепи
ФИЗИОЛОГИЯ	Проведение нервного импульса

Экология - наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.

Физиология - это наука о механических, физических и биохимических функциях органов и организма.

Ответ: ФИЗИОЛОГИЯ

7. Рассмотрите таблицу «Биология как наука» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.

Раздел биологии	Пример
Цитология	Строение эндоплазматической сети
	Строение поджелудочной железы

Пояснение.

Раздел биологии	Пример
Цитология	Строение эндоплазматической сети
АНАТОМИЯ	Строение поджелудочной железы

Анатомия - наука о строении органов и организма.

Цитология - раздел биологии, изучающий живые клетки, их органоиды, их строение, функционирование, процессы клеточного размножения, старения и смерти.

Ответ: АНАТОМИЯ

8. Гипотеза, предполагающая, что сход­ство не­ко­то­рых мух с пчёлами за­щи­ща­ет их от врагов, проверяется

1) на­блю­де­ни­ем в есте­ствен­ной среде

2) экспериментально

3) опи­са­ни­ем дру­гих авторов

4) срав­не­ни­ем стро­е­ния мухи и пчелы

Пояснение.

Ги­по­те­за, пред­по­ла­га­ю­щая, что сход­ство не­ко­то­рых мух с пчёлами за­щи­ща­ет их от вра­гов, про­ве­ря­ет­ся экс­пе­ри­мен­таль­но

Ответ: 2

...Можно ли считать простым совпадением то, что эти мухи отличаются от своих близких родичей-комнатных мух-и похожи на неродственных им пчел? Современные биологи усомнятся в этом и выдвинут гипотезу, что окраска этих мух возникла в процессе эволюции, поскольку сходство с пчелами давало им какое-то преимущество (изучением эволюции мы займемся в гл. 2). В чем может заключаться это преимущество?

Для того чтобы ответить на такой вопрос, нужны какие-то идеи или гипотезы, которые позволят объяснить сделанные наблюдения. Так, можно предположить, что сходство с пчелами защищает мух от поедания хищниками или же что оно позволяет мухам, обманув пчел, проникнуть в улей и полакомиться медом.

Следующий шаг состоит в том, чтобы разработать и провести эксперименты, которые позволят проверить выдвинутые гипотезы. Некоторые гипотезы для науки бесполезны, потому что их нельзя проверить. Например, гипотеза о том, что «хищники принимают безобидных мух за опасных пчел», не поддается проверке, так как вы не можете узнать, о чем думает то или иное животное. Но даже если гипотезу можно проверить, это обычно не удается сделать непосредственно; надо прежде придумать какое-нибудь вытекающее из нее и поддающееся проверке предсказание.

Допустим, что вы на основе своей первой гипотезы (о том, что окраска мухи защищает ее от хищников) делаете следующее предсказание: если данный хищник был ужален пчелами и научился не трогать их, то он не станет нападать на муху, которая выглядит как пчела. Это предсказание можно проверить.

Для проведения соответствующего эксперимента нужен хищник, питающийся насекомыми. Таким хищником может быть, например, жаба, которая ловит насекомых, летающих или ползающих поблизости от нее. Если в садок с «неопытной» жабой, ранее не встречавшейся с пчелами, выпустить этих насекомых, то она поймает несколько штук, поймет, что они жалят, и откажется от дальнейшей охоты. Если затем, поместив в садок муху, имеющую полосатую, черную с желтым, окраску, мы убедимся, что жаба откажется от этой мухи, то, следовательно, наша гипотеза, согласно которой сходство мухи с пчелой спасает ее от хищников, подтверждается.

Но, быть может, пчелы здесь совсем ни при чем. Быть может, жабы просто не едят полосатых мух. Чтобы проверить это, придется использовать еще одну «неопытную» жабу. Если окажется, что жаба охотно пожирает мух в черную и желтую полоску, то значит, вы получили дополнительное подтверждение гипотезы о том, что преимущество полосатого наряда мухи объясняется его сходством с окраской пчелы.

Настоящий научный эксперимент должен непременно сопровождаться контрольным экспериментом, который отличался бы от основного эксперимента одним (и только одним) фактором. В рассматриваемом здесь случае необходимо, чтобы обе используемые жабы практически не отличались друг от друга, т.е. принадлежали к одному виду, были одного пола, одного возраста и имели одинаковые размеры. Их следует содержать в одинаковых садках, при одинаковых условиях освещения, температуры, влажности и т.п. Единственное различие между ними должно состоять в том, что одна жаба до того, как ей предложат муху, уже имела возможность столкнуться с пчелой, а другой жабе такой случай не представился. Без контрольного эксперимента может возникнуть мысль, что жаба отказывается от полосатых мух по какой- то иной, не учтенной нами причине, например потому, что она не голодна, вы же делаете ошибочное заключение, что дело здесь в сходстве с пчелами. (Фактически вы можете провести еще один контрольный эксперимент, предложив первой жабе безобидную комнатную муху после того, как она откажется от полосатой мухи; это позволит проверить, действительно ли жаба сыта.)

Итак, вы провели хорошо поставленный научный эксперимент. Какие выводы вы можете сделать? Вернемся снова к гипотезе: «сходство мухи с пчелами защищает ее от хищников». Удалось ли вам доказать это? Нет; вы всего лишь показали, что одна жаба отказалась от полосатой мухи после того, как она научилась отказываться от пчел, тогда как другая жаба, никогда не имевшая дела с пчелами, поедала полосатых мух.

Исследователи не принимают результаты эксперимента до тех пор, пока не убедятся в их воспроизводимости. Возможность многократного воспроизведения результатов позволяет избежать ошибок. Достоверность результатов можно повысить, если многократно повторить эксперимент, используя большое число жаб и в точности воспроизводя те же условия. Сколько следует использовать жаб? Чем больше, тем лучше, но было бы непрактично (и утомительно) проводить эксперимент на всех жабах земного шара. На самом деле существуют статистические методы, позволяющие определить, насколько «надежны» результаты при данной величине выборки.

Вы можете также подвергнуть проверке предсказание о том, что окраска мух отпугивает «знакомых с пчелами» хищников; для этого следует проделать дополнительные эксперименты, используя вместо жаб лягушек, птиц, ящериц и других хищников, питающихся насекомыми. Чем больше альтернативных гипотез вам удастся опровергнуть и чем большее число разных хищников откажется от полосатых мух после близкого знакомства с пчелами, тем убедительнее вы докажете правильность своей гипотезы.

Гипотеза, подтвержденная многочисленными и разнообразными данными, полученными в результате воспроизводимых экспериментов, обычно считается теорией и в конце концов рассматривается как научно установленный «факт».

 

9. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.

Метод	Применение метода
	Определение числа хромосом в кариотипе
Статистический	Распространение признака в популяции

Пояснение.

Метод	Применение метода
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ (или цитологический)	Определение числа хромосом в кариотипе
Статистический	Распространение признака в популяции

Метод исследования — это способ научного познания действительности.

Существуют общие методы исследования (как биологические, так и других наук): эксперимент, наблюдение, описание, сравнение, моделирование.

А есть частные, относящиеся к конкретному разделу. Например, методы генетики: генеалогический, гибридологический и т. д.

Цитогенетический метод. С помощью данного метода можно изучать наследственный материал клетки: совокупность хромосом в целом — число хромосом (кариотипирование) или наличие и количество Х-хромосом (определение полового хроматина — число глыбок полового хроматина или телец Барра).

ЦИТОЛОГИЧЕСКИЙ, т.к. исследование проводится с помощью светового микроскопа (изготовление и изучение микропрепаратов).