Ile ton jedzenia zjada człowiek w ciągu życia? Dlaczego nie ma drzew wysokich jak drapacze chmur? Czy ryby śpią? Jak lata ptak? Ile nóg ma stonoga? Czy istnieje drzewo, które strzela? Jak i na czym gra pasikonik? Na te i inne pytania odpowiedzi znajdziesz w naszych filmach. Ta lekcja będzie o tym, jakimi metodami doszli do nich biolodzy. BIOS to po grecku życie, LOGOS - nauka. Biologia to więc nauka o życiu i organizmach żywych. O tym, co jedzą, jak się rozmnażają poruszają i oddychają. Biologia bada też zależności między różnymi organizmami oraz między nimi a środowiskiem, w którym żyją. Biologa interesuje więc, kto kogo zjada kto komu pomaga, czy kto kogo wykorzystuje. Bada, jak na życie organizmów wpływa dostęp do światła, wody, czy powietrza temperatura i ciśnienie w różnych miejscach na Ziemi, i co sprawia, że jedne potrafią żyć w danym środowisku, choć inne w tych samych warunkach nie dałyby rady. Sprawdza więc, co takiego mają pewne ryby i foki, że mogą pływać w lodowatej wodzie. Czym różnią się od innych stworzenia, które potrafią aktywnie przemierzać przestworza. Jak zwierzęta przeżywają długie zimy czy jak niektóre bakterie mogą żyć w wiecznej zmarzlinie albo we wrzątku. Aby znaleźć odpowiedzi na te wszystkie pytania biolog musi się nieźle natrudzić. O tym, jak to robi, opowiem Ci po orzeszku. Jeśli masz w domu zwierzątko to pewnie często je obserwujesz. Podglądasz kota, jak wylizuje futerko albo śledzisz zachowanie rybek w akwarium. W ten sposób poznajesz ich zwyczaje dowiadujesz się, ile jedzą, które darzą się sympatią, a które za sobą nie przepadają. Obserwacja to dobry sposób zdobywania biologicznej wiedzy. Może przybierać różne formy. Możesz zza krzaka obserwować zachowanie sarny. Do tego wystarczy Ci para własnych oczu, ale jeśli zechcesz dojrzeć dzięcioła na czubku wysokiego drzewa przyda się lornetka. Z kolei kiedy obiekt naszych obserwacji jest maleńki, czas sięgnąć po szkło powiększające albo mikroskop. Nawet taki zwykły, szkolny, pozwoli nam dostrzec szczegóły budowy liścia albo malutkie stworzonko zwane pantofelkiem. Profesjonalne mikroskopy, dysponujące bardzo dużym powiększeniem pozwalają podejrzeć nawet bakterie i wirusy. Każdy biolog, także amator, jak Ty, musi jednak pamiętać o jednej, bardzo ważnej zasadzie. By dowiedzieć się czegoś wartościowego o życiu organizmów w naturalnym środowisku obiekt obserwacji nie może wiedzieć że jest obserwowany. Jeśli się zorientuje - nici z obserwacji. Nasza obecność może bowiem zupełnie zmienić jego zachowanie. Dlatego biologom podczas obserwacji często przychodzi do głowy pytanie: A co by było, gdyby...? Czy kanapka umieszczona w lodówce pokryje się pleśnią tak samo szybko jak ta pozostawiona w plecaku a kwiatek doniczkowy zakwitnie tak samo pięknie, jeśli zamiast przy oknie umieścimy go w głębi pokoju? W takim wypadku czas na doświadczenie. Jak je poprawnie zaplanować i przeprowadzić dowiesz się za chwilę. Pytanie pojawiające się w twojej głowie podczas obserwacji, to problem badawczy. Przykładowo, kiedy sadzisz w ogródku fasolkę i podlewasz zasadzone nasiona Może się zastanawiasz, czy one do wykiełkowania potrzebują tylko wody czy może też powietrza? Aby odpowiedzieć na to pytanie prosta obserwacja nie wystarczy Musimy bowiem porównać, jak zachowają się nasiona mające dostęp do powietrza, a jak te które takiego dostępu nie mają. Te działania to przeprowadzanie doświadczenia. W doświadczeniu zmieniamy świadomie jeden z czynników wpływających na dany organizm, a pozostałe jak temperatura, dostęp do wody czy nasłonecznienie, pozostawiamy bez zmian. Powinny być identyczne w obu przypadkach aby nie wpłynąć na wynik. Zanim jednak przejdziemy do samego doświadczenia, zastanów się jakiego wyniku się spodziewasz? Myślisz sobie, że fasolki nie wykiełkują bez dostępu powietrza? Jeśli tak uważasz, to jest to twoja hipoteza czyli założenie. Hipoteza może być prawdziwa ale możesz się też mylić. Doświadczenie trzeba tak zaplanować aby hipotezę potwierdzić, albo ją obalić. Weźmy więc pod lupę, nie dosłownie przykładowe doświadczenie. Najprostsze powinno składać się z dwóch zestawów: próby doświadczalnej czyli badawczej, oraz próby kontrolnej. W próbie kontrolnej warunki są na ogół takie jakie byłyby bez naszej ingerencji. W przypadku fasolek będzie to zatem dostęp i do wody, i do powietrza. W próbie badawczej jeden z warunków zmieniamy. W naszym doświadczeniu odcinamy fasolkom dostęp do powietrza. Umieśćmy więc kilka fasolek na sitku zanurzonym częściowo w wodzie tak aby ziarenka miały swobodny dostęp i do wody i do powietrza. Drugą porcję fasolek zanurzamy w wodzie. Mają wtedy nieograniczony dostęp do wody ale nie do powietrza. Ważne, aby obie próbki były przez cały czas doświadczenia w takich samych warunkach. W naszym przypadku na okiennym parapecie. Po kilku dniach obserwacji wyraźnie widać różnicę w zachowaniu fasolek. Możemy przejść do analizy tego co zobaczyliśmy. Fasolki w próbie kontrolnej wykiełkowały bujnie natomiast te w próbie badawczej nie wypuściły nawet kiełka. Po przeprowadzeniu doświadczenia możemy zatem z całą pewnością stwierdzić że nasiona fasoli do wykiełkowania potrzebują dostępu powietrza. A więc nasza hipoteza była słuszna. Potwierdziliśmy ją doświadczalnie. Nie każde doświadczenie przebiega jednak zgodnie z zamysłem obserwatora. Czasem początkową hipotezę trzeba odrzucić. Pamiętaj o tym! Prawdziwy naukowiec nigdy nie dopasowuje wyników doświadczenia do hipotezy. Etapy, które omówiliśmy przed orzeszkiem składają się na metodę naukową. Wymieńmy je po kolei. Obserwacje otaczającego świata nasuwają pytania, czyli problemy badawcze. Sugestią odpowiedzi na taki problem jest hipoteza, czyli zakładany wynik obserwacji w warunkach kontrolowanych. Taka obserwacja sprawdzająca hipotezę to doświadczenie. Po zakończeniu doświadczenia dokonujemy analizy wyników i formułujemy wnioski. Wnioski z doświadczenia mogą potwierdzić hipotezę lub ją odrzucić. Teraz znasz już sposoby, jakich używają biolodzy, by znaleźć odpowiedzi na najróżniejsze pytania, takie jak te z początku naszego filmu. Ale pamiętaj: dla naukowca najważniejsza jest ciekawość świata. Patrz i dziw się. Nie przyjmuj niczego na wiarę. Obserwuj i zadawaj pytania a swoje obserwacje weryfikuj metodami naukowymi. Takie podejście sprawdza się nie tylko w biologii Na metodę naukową składają się obserwacje otaczającego świata stawianie problemów badawczych formułowanie hipotez Przeprowadzanie doświadczeń, czyli obserwacji w warunkach kontrolowanych Analiza wyników i formułowanie wniosków potwierdzających lub odrzucających hipotezę. Dziś wprowadziliśmy Cię w fascynujący świat biologii. Od Ciebie zależy, czy zechcesz zgłębiać z nami jej tajemnice. Jeśli tak, nie zapomnij o zasubskrybowaniu naszego kanału.