установи какие методы биологических исследований относят к универсальным
Укажи, какие методы биологических исследований относят к универсальным: Е. описательный метод
П. экспериментальный метод
З. исторический метод
А. цитогенетический метод
(возможно ответ больше чем один вариант)
1. Сторонники биогенеза утверждают, что:
в) все живое—из неживого
2. Гипотеза А. И. Опарина:
б) укрепляет позиции сторонников абиогенеза
3. Считается, что первыми организмами на Земле были:
4. Предполагается, что с появлением автотрофов в атмосфере Земли:
а) увеличилось количество кислорода
5. Эра появления человека:
6. Запас органических соединений в первичном океане уменьшался по причине:
б) увеличения численности гетеротрофов
7. Согласно гипотезе симбионтного происхождения эукариот, свободно живущими были ранее: а) митохондрии б) пластиды
8. Голосеменные были широко распространены:
9. Крупнейшими ароморфозами протерозоя считаются:
а) двусторонняя симметрия тела животных
в) возникновение первых хордовых животных
10. Какому геологическому периоду соответствует предлагаемая характеристика органического мира. К концу этого периода встречаются уже все современные семейства млекопитающих. Появляются приматы, одна из групп стала родоначальницей ветви, ведущей к человеку.
11.Доказал невозможность самозарождения микроорганизмов в колбе с питательным бульоном:
12.В процессе эволюции позвоночных переход к исключительно наземному размножению произошел у:
13.Какой признак, в отличие от человекообразных обезьян, присущ только человеку?
14.Какой из перечисленных факторов эволюции человека относится к социальным?
15.Из перечисленных предков человека к древнейшим людям относится:
16..Трудовая деятельность обеспечила:
б) сплочение членов общества;
в) защита от ультрафиолетовых лучей.
18.У кого из предков человека объем мозга был 1600 куб. см. и на нижней челюсти явно проявлялся подбородочный выступ?
Установи какие методы биологических исследований относят к универсальным
«Биология отрицает законы математики: при делении происходит умножение» Валерий Красовский
Методы биологии
Метод исследования — это способ научного познания действительности
Общенаучные методы
Наблюдение
Визуально или с помощью приборов следят за
различными объектами для достижения
поставленной цели
Изучают
сезонные изменения в природе, в жизни
растений и животных, поведение
животных
Описание
Устная или письменная характеристика
объекта по результатам наблюдений, получение и накопление информации об
объектах, процессах
Палеонтолог описывает кости скелета вымершего животного
Измерение
Определение количественных значений тех или иных признаков изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств
Измерение температуры тела человека, линейкой замеряют рост растения за определенный период времени
Сравнение
Сопоставление и нахождение
сходств и различий между
объектами (организмами,
процессами и др.)
Если сравнивать шерсть бурого и белого медведя, то можно прийти к выводу, что по своим свойствам они много в чем схожи друг с другом (густота, длина, ощущения при прикосновении к ней и т. д.), однако различаются в окраске.
Используется в систематике для распределения
организмов по группам, для
установления родства и общего
происхождения
Классификация
Распределение объектов по соподчинённым группам в соответствии с определёнными признаками
Кошка на основе строения, физиологии, происхождения относится к классу Млекопитающие
Мониторинг
Проведение регулярных измерений
каких-то величин объектов (процессов
организмов, популяций, экосистем,
биосферы). Позволяет выявлять изменения каких-
либо параметров, показателей во
времени
Благодаря мониторингу
своевременно можно выявить и принять
меры по предупреждению негативных
изменений в природе, в популяциях
Анализ
Изучение объекта (процесса) по отдельным
составляющим компонентам. Мысленное разделение изучаемого объекта, выяснение, из каких частей он состоит, каковы его свойства и признаки
С помощью анализа можно исследовать органеллы внутри клетки, клетку внутри организма, организм внутри биоценоза
Синтез
Процесс соединения или объединения ранее разрозненных вещей или понятий в целое или набор.
Обобщая знания о строении млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и рыб, можно сделать обобщенный вывод о строении позвоночных. Благодаря синтезу можно изучить целостные характеристики биологических систем (клетки, организма, биоценоза).
Эксперимент
В специальных условиях (управляемых и
контролируемых) проводится опыт.
Обязательно есть опытная группа,
есть контрольная группа. Используется для получения новых научных знаний,
закономерностей, для подтверждения
или опровержения выдвигаемой
гипотезы
Эксперимент, доказывающий образование крахмала при фотосинтезе. Выращивание клеток при разных температурах, выявляя оптимум, при котором рост максимально быстрый
Моделирование
Создаются копии прототипа (объектов, процессов) для их изучения. Изучение объектов на моделях позволяет визуализировать невидимые объекты, изучать и прогнозировать изменения, позволяет отрабатывать умения и навыки, оно менее затратное.
Карта – модель ландшафта
Статистический
Проводится сбор и анализ числовых показателей для дальнейшей обработки. Позволяет получать информацию о динамике изменения показателей, позволяет прогнозировать изменения и своевременно принимать определенные меры.
Выявление частоты встречаемости определенных генов в популяции
Обобщение
Метод, с помощью которого ученые выявляют из частного общее, формулируют теории, законы.
Формулировка правил, законов на основе сравнения результатов экспериментов
Абстрагирование
Позволяет не учитывать ряд существенных для конкретного исследования свойств и признаков биологических объектов, однако помогает выделить те свойства и признаки, которые важны
В исследованиях основных направлений эволюционного процесса главное внимание уделяется усложнению строения органов и систем органов, которое обеспечивает приспособление организмов к условиям существования
Метод микроскопия (микроскопирование)
Установи какие методы биологических исследований относят к универсальным
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»?
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.
Источники: Каменский А. А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. 9 класс — ДРОФА; Каменский А. А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10−11 класс — ДРОФА.
Рассмотрите таблицу «Биология как наука» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| Ископаемые переходные формы организмов | |
| Анатомия | Строение внутренних органов |
БИОЛОГИЯ — комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология — наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) — наука о бактериях.
Микология — наука о грибах.
Ботаника — наука о растениях.
Зоология — наука о животных.
Антропология — наука о человеке.
Палеонтология — наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия — наука о внутреннем строении организма.
Биофизика — наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия — наука о химических процессах в организме.
Генетика — наука о наследственности и изменчивости.
Гистология — наука о тканях организмов.
Иммунология — наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология — наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология — наука о внешнем строение организма.
Селекция — наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика — наука о разнообразии организмов.
Физиология — наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология — наука о клетке.
Экология — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Ископаемые переходные формы изучает палеонтология — наука об ископаемых растениях и животных.
Рассмотрите таблицу «Биология как наука». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.
Биология как наука
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| ? | наследование генов, отвечающих за окраску шерсти собак |
| цитология | строение клеток эпителия собаки |
БИОЛОГИЯ – комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология – наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) – наука о бактериях.
Микология – наука о грибах.
Ботаника – наука о растениях.
Зоология – наука о животных.
Антропология – наука о человеке.
Палеонтология – наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия – наука о внутреннем строении организма.
Биофизика – наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия – наука о химических процессах в организме.
Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
Гистология – наука о тканях организмов.
Иммунология – наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология – наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология – наука о внешнем строение организма.
Селекция – наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика – наука о разнообразии организмов.
Физиология – наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология – наука о клетке.
Экология – наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Наследование генов, отвечающих за окраску собак, т.е. наследственность, изучает генетика.
Рассмотрите таблицу «Биология как наука» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
| Раздел биологии | Пример |
|---|---|
| Экология | Пищевые цепи |
| Проведение нервного импульса |
БИОЛОГИЯ – комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология – наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) – наука о бактериях.
Микология – наука о грибах.
Ботаника – наука о растениях.
Зоология – наука о животных.
Антропология – наука о человеке.
Палеонтология – наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия – наука о внутреннем строении организма.
Биофизика – наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия – наука о химических процессах в организме.
Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
Гистология – наука о тканях организмов.
Иммунология – наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология – наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология – наука о внешнем строение организма.
Селекция – наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика – наука о разнообразии организмов.
Физиология – наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология – наука о клетке.
Экология – наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Проведение нервного импульса, как и другие процессы жизнедеятельности организма, изучает физиология.
| Раздел биологии | Пример |
|---|---|
| Экология | Пищевые цепи |
| ФИЗИОЛОГИЯ | Проведение нервного импульса |
Рассмотрите таблицу «Биология как наука» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
| Раздел биологии | Пример |
|---|---|
| Цитология | Строение эндоплазматической сети |
| Строение поджелудочной железы |
БИОЛОГИЯ – комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология – наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) – наука о бактериях.
Микология – наука о грибах.
Ботаника – наука о растениях.
Зоология – наука о животных.
Антропология – наука о человеке.
Палеонтология – наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия – наука о внутреннем строении организма.
Биофизика – наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия – наука о химических процессах в организме.
Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
Гистология – наука о тканях организмов.
Иммунология – наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология – наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология – наука о внешнем строение организма.
Селекция – наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика – наука о разнообразии организмов.
Физиология – наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология – наука о клетке.
Экология – наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Строение поджелудочной железы, как и других органов, изучает анатомия.
| Раздел биологии | Пример |
|---|---|
| Цитология | Строение эндоплазматической сети |
| АНАТОМИЯ | Строение поджелудочной железы |
Рассмотрите таблицу «Биология как наука» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
БИОЛОГИЯ – комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология – наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) – наука о бактериях.
Микология – наука о грибах.
Ботаника – наука о растениях.
Зоология – наука о животных.
Антропология – наука о человеке.
Палеонтология – наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия – наука о внутреннем строении организма.
Биофизика – наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия – наука о химических процессах в организме.
Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
Гистология – наука о тканях организмов.
Иммунология – наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология – наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология – наука о внешнем строение организма.
Селекция – наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика – наука о разнообразии организмов.
Физиология – наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология – наука о клетке.
Экология – наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Выработку условного рефлекса, как и другие процессы жизнедеятельности организма, изучает физиология.
Рассмотрите таблицу «Вклад ученого в развитие данной науки» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
| Раздел биологии | Вклад ученого в развитие данной науки |
|---|---|
| Мечников И.И. − Фагоцитарная теория иммунитета | |
| Микробиология | Кох Р. − Открытие туберкулезной палочки |
БИОЛОГИЯ – комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология – наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) – наука о бактериях.
Микология – наука о грибах.
Ботаника – наука о растениях.
Зоология – наука о животных.
Антропология – наука о человеке.
Палеонтология – наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия – наука о внутреннем строении организма.
Биофизика – наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия – наука о химических процессах в организме.
Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
Гистология – наука о тканях организмов.
Иммунология – наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология – наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология – наука о внешнем строение организма.
Селекция – наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика – наука о разнообразии организмов.
Физиология – наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология – наука о клетке.
Экология – наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Фагоцитарную теорию иммунитета, предложенную Мечниковым И.И., изучает, как и другие процессы жизнедеятельности организма, наука физиология. Иммунитет – способность организма защищаться от чужеродных тел – также является предметом изучения иммунологии.
| Раздел биологии | Вклад ученого в развитие данной науки |
|---|---|
| ФИЗИОЛОГИЯ | Мечников И.И. − Фагоцитарная теория иммунитета |
| Микробиология | Кох Р. − Открытие туберкулезной палочки |
Ответ: ФИЗИОЛОГИЯ, или ИММУНОЛОГИЯ
Фагоцитоз происходит на клеточном уровне. Вполне подойдёт и цитология. Думаю задание не корректно.
Задание корректное, спрашивается кем был Мечников → он был физиологом, поэтому и ответ «физиология»
Рассмотрите таблицу «Биология как наука». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.
Биология как наука
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| Экология | Взаимодействие организмов в биогеоценозе |
| ? | Строение и функционирование клеток |
БИОЛОГИЯ – комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология – наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) – наука о бактериях.
Микология – наука о грибах.
Ботаника – наука о растениях.
Зоология – наука о животных.
Антропология – наука о человеке.
Палеонтология – наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия – наука о внутреннем строении организма.
Биофизика – наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия – наука о химических процессах в организме.
Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
Гистология – наука о тканях организмов.
Иммунология – наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология – наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология – наука о внешнем строение организма.
Селекция – наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика – наука о разнообразии организмов.
Физиология – наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология – наука о клетке.
Экология – наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Рассмотрите таблицу «Вклад ученого в развитие данной науки» и заполните пустую ячейку, вписав соответствующий термин.
БИОЛОГИЯ – комплексная наука, в которой выделяют следующие разделы.
Вирусология – наука о вирусах.
Микробиология (бактериология) – наука о бактериях.
Микология – наука о грибах.
Ботаника – наука о растениях.
Зоология – наука о животных.
Антропология – наука о человеке.
Палеонтология – наука об ископаемых растениях и животных.
Анатомия – наука о внутреннем строении организма.
Биофизика – наука о физических и физико-химических процессах в клетке.
Биохимия – наука о химических процессах в организме.
Генетика – наука о наследственности и изменчивости.
Гистология – наука о тканях организмов.
Иммунология – наука об иммунитете (способности организма защищаться от чужеродных тел).
Молекулярная биология – наука о реализации наследственной информации, о нуклеиновых кислотах и белках.
Морфология – наука о внешнем строение организма.
Селекция – наука о создании новых пород животных, сортов растений, штаммов грибов и микроорганизмов.
Систематика – наука о разнообразии организмов.
Физиология – наука о функциях органов и жизнедеятельности организма.
Цитология – наука о клетке.
Экология – наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Бинарная номенклатура для названий видов организмов, предложенная К. Линнеем, лежит в основе изучения разнообразия и классификации организмов – предмета изучения систематики.
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 |
Метод исследования — это способ, с помощью которого изучают объекты, процессы, явления. Выделяют общие и частные методы.
Общие методы исследования: эксперимент, наблюдение, описание, измерение, сравнение, обобщение, абстрагирование, моделирование, исторический. Используются всеми биологическими науками.
Частные методы: цитологические, генетические, физиологические и т.д. Особые методы исследования, характерные для конкретной биологической науки.
Сезонные изменения в живой природе изучают с помощью общего метода наблюдения.
| Метод | Применение метода |
|---|---|
| НАБЛЮДЕНИЕ | Сезонные изменения в живой природе |
| Близнецовый | влияние условий среды на развитие признаков |
Какая наука изучает биологическую систему — клетку?
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.
Рассмотрите таблицу «Биология как наука». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.
Биология как наука
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| ? | Строение тканей собаки |
| Анатомия | Внутреннее строение собаки |
Гистология — раздел биологии, изучающий строение, жизнедеятельность и развитие тканей живых организмов.
Анатомия — раздел биологии и конкретно морфологии, изучающий строение тела, организмов и их частей.
Рассмотрите таблицу «Биология как наука». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.
Биология как наука
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| ? | влияние факторов окружающей среды на численность популяции животных лошади |
| палеонтология | ископаемые останки животных |
Биология как наука
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| экология | влияние факторов окружающей среды на численность популяции животных лошади |
| палеонтология | ископаемые останки животных |
Рассмотрите таблицу «Биология как наука». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.
Биология как наука
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| генетика | наследование генов, отвечающих за окраску лошади |
| ? | строение тела лошади |
Биология как наука
| Раздел биологии | Объект изучения |
|---|---|
| генетика | наследование генов, отвечающих за окраску лошади |
| анатомия морфология | строение тела лошади |
Ответ: анатомия ИЛИ морфология.
Наука, изучающая роль митохондрий в метаболизме, —
Наука, изучающая роль митохондрий в метаболизме — молекулярная биология.
Молекулярная биология изучает явления жизни на уровне макромолекул (главным образом белков и нуклеиновых кислот) в бесклеточных структурах (рибосомы и др. ), в вирусах, а также в клетках. Цель молекулярной биологии — установление роли и механизма функционирования этих макромолекул на основе знания их структуры и свойств.
Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
Селекция — наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов
Органическая химия — наука, изучающая соединения углерода с другими элементами (органические соединения), а также законы их превращений.
Науку, объектом которой являются процессы исторического развития органического мира, называют
3) эволюционное учение
4) молекулярная биология
Эволюционное учение — это наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях исторического развития живого мира.
Цитология — наука о клетке;
экология – наука о взаимоотношениях организмов с окружающей средой;
Доклеточный уровень включает молекулы, которые входят в состав клеток, белки, жиры, углеводы, ДНК. Этим занимается молекулярная биология.
Гипотеза, предполагающая, что сходство некоторых мух с пчёлами защищает их от врагов, проверяется
1) наблюдением в естественной среде
3) описанием других авторов
4) сравнением строения мухи и пчелы
Гипотеза, предполагающая, что сходство некоторых мух с пчёлами защищает их от врагов, проверяется экспериментально
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».
П. КЕМП, К. АРМС. Введение в биологию. Информация о книге. / П. КЕМП, К. АРМС. Введение в биологию. Раздел 1