1. Biologia on elämän tiede Flashcards
Mitä biologia on?
Sana biologia on lähtöisin kreikan kielestä, jossa bios tarkoittaa elämää ja logos oppia. Biologia onkin oppia elämästä. Se on luonnontiede, joka tutkii eliöitä, niiden rakenteita sekä eliöiden muodostamia järjestelmiä, kuten eliöyhteisöjä. Biologia tutkii siis elollisen luonnon ilmiöitä ja lainalaisuuksia.
Paljonko eliölajeja maapallolla on?
Elämää esiintyy maapallolla hyvin monenlaisissa ympäristöissä, mutta suurin osa maapallon eliölajeista on kuitenkin vielä löytämättä. Tällä hetkellä tunnistettuja ja tieteellisesti nimettyjä eliölajeja on noin 2 miljoonaa kappaletta, mutta oikean eliölajien määrän arvellaan olevan noin 1-6 miljardia. Erityisesti bakteereja ja muita yksisoluisia eliöitä voi olla valtava määrä.
Miten biologia liittyy ja näkyy elämässämme?
Biologia liittyy lähes kaikkeen elämässämme. Hengittämämme happi on peräisin fotosynteesiin kykenevien kasvien yhteyttämisreaktiosta. Myös ravinnontuotanto liittyy biologiaan, sillä syömämme ravinto on peräisin eliöistä, pääosin kasveista ja eläimistä. Pöyttäjiä tarvitaan myös ravinnontuotantoon, jotta kaupoissa on tarjolla runsas valikoima heelmiä ja metsistä voi poimia marjoja (mehiläiset, kimalaiset…).
Luontoa tarvitaan myös esimerkiksi vaatteiden tuotantoon puuvillana ja rakennuksiin puuna. Myös miltein puolet lääkeaineiden kehittämiseen käytettävistä molekyyleistä on löydetty eliöistä ja lisää löydetään edelleen.
Lisäksi kodin viherkasvien kasvatus, puutarhanhoito ja biojätteiden kompostoiminen ovat esimerkkejä biologian esiintymisestä elämissämme. Myös monet harrastukset, kuten kalastus, partio ja koiran hoitaminen, ovat yhteyksissä biologiaan.
(myös ammatit)
Missä ammateissa biologiaa tarvitaan, miten? (6)
Lääkärit ja sairaanhoitajat –> tiedot ihmisen rakenteesta ja elintoiminnoista.
Eläinlääkäri –> tieto eläinten rakenteesta, elintoiminnoista ja käyttäytymisestä
Farmaseutti –> tietämys eri lääkeaineiden vaikutusmekanismeista solutasolla
Maanviljelijä, metsänhoitaja –> luonnon toimintojen ymmärtäminen
Eräoppaat, luontovalokuvaajat –> tieto eri eläin- ja kasvilajeista (levinneisyys, käyttäytyminen)
Tulevaisuudessa monia sellaisia ammatteja joista ei ole nykypäivänä tietoakaan.
Mitä kestävä kehitys tarkoittaa? Mitä tekemistä biologialla on sen kanssa?
Kestävä kehitys tarkoittaa sellaista toimintaa, jolla pyritään turvaamaan tuleville sukupolville vähintään yhtä hyvät mahdollisuudet elämään, kuin nykysilläkin sukupolvilla on. YK:n toimintaohjelman, Agenda 2030:n, tavoitteet liittyvät kestävän kehityksen toteutumiseen.
Myös biologisesta tiedosta ja innovaatioista etsitään ratkaisuja kestävään kehitykseen, koskien mm. ilmastonmuutokseen sopeutumista, sen hillitsemistä, biodiversiteetin suojelemista ja ravinnontuotannon tehostamista.
Maapallon kantokyvyn ylittyminen näkyy jo monilla alueilla, esimerkiksi ravinnontuotannon ongelmina (väestöräjähdys), ilmastonmuutoksena ja luonnon monimuotoisuuden vähenemisenä.
Miten biologiassa tutkitaan elämää?
Biologiassa elämää tutkitaan sen eri toiminnan tasoilla eli organisaatiotasoilla: elämää tutkitaan pienistä molekyyleistä luonnon suurien järjestelmien toimintaan. Biologian tutkimusalat jaetaan osa-alueisiin sen mukaan, mitä eliöryhmää tai elämään liittyvää ilmiötä tutkitaan.
Käytettävät tutkimusmenetelmät riippuvat siitä, millä organisaatiotasolla tutkimusta tehdään ja mitä halutaan saada selville (ekologinen tutkimus –> maaston mittaukset ja tutkimukset, solu- ja molekyylibiologinen tutkimus –> kemialliset analyysimenetelmät). Tietotekniikan ja tekoälyn merkitys biologisessa tutkimuksessa lisääntyy jatkuvasti.
Mitä ekologia on? Mihin organisaatiotasoihin se liittyy?
Ekologiaon yksi biologian tutkimusalojen osa-alue. Ekologialla tarkoitetaan luonnon toiminnan tutkimista. Ekologista toetoa tarvitaan turvaamaan monimuotoisen elämän säilyminen maapallolla. Lisäksi sitä tarvitaan mm. ravinnontuotannossa ja ympäristöongelmien ratkaisussa.
Organisaatiotasot: biosfääri ja ekosysteemit.
Mitä systemiikka ja taksonomia on? Entä eläin- ja kasvitiede? Mihin organisaatiotasoihin ne liittyvät?
Systemiikan avulla luodaan perusteet eliöiden luokittelulle ja taksonomia tarkoittaa puolestaan eliöiden tieteellistä luokittelua. Organisaatiotaso: eliöyhteisöt
Eläintiede tutkii eläinten ja kasvitiede kasvien rakennetta, toimintaa ja kehitystä. Organisaatiotaso: populaatio/eliö
Mitä anatomia ja fysiologia ovat? Entä solubiologia? Mihin organisaatiotasoihin ne liittyvät?
Anatomialla tarkoitetaan eliöiden rakenteiden tutkimusta ja fysiologia on puolestaan tieteenala, joka tutkii eliöiden elintoimintoja. Organisaatiotaso: eliö/elimistö
Solubiologia tutkii solujen rakennetta ja toimintaa.
Mitä molekyylibiologia on? Miten siihen liittyy bio- ja geeniteknologia?
Molekyylibiologia tutkii biologian ilmiöitä molekyylitasolla. Sen tärkeimpiä tutkimuskohteita ovat DNA:n ja proteiinien rakenne ja toiminta.
Molekyylibiologian tietoja hyödynnetään bioteknologiassa. Sen yksi tärkeä osa-alue on geeniteknologia eli perintöaineksen keinotekoinen muokkaaminen ja siirtäminen.
Kerro tutkimuksen eteneminen teoriaksi.
Biologisissa tutkimuksissa noudatetaan aina tiettyjä periaatteita, jolloin eri tutkijat voivat tehdä samoja kokeita uudelleen testatakseen tai varmentaakseen niistä saatuja tuloksia. Jos useat tutkijat saavat samasta tutkimuksesta samanlaisia tuloksia, voidaan tulosten perusteella kehittää jokin tieteellinen laki. Tieteellisten lakien avulla voidaan puolestaan muodostaa teorioita. Esimerkiksi 1800-luvun soluteoria. Lait ja teoriat eivät välttämättä ole pysyviä, vaan voivat muuttua kun aiheesta saadaan lisää tietoa.
Kerro biologisen (tieteellisen) tutkimuksen kulun vaiheista: havainto ja tietoon perehtyminen
- Havainto: havainnon tekeminen –> johdattavat tutkijan muodostamaan kysymyksiä ja muotoilemaan tutkimusongelman. (tutkimuksen käynnistämisen syynä voi olla myös aiemman tutkimuksen epätarkat tulokset –> toisto)
- Olemassa olevaan tietoon tutustuminen –> tiedon kerääminen ja tutkittavaan aiheeseen perehtyminen aiemmista tieteellisistä tutkimuksista ja muista alan julkaisuista
Kerro tieteellisen tutkimuksen kulun vaiheista: tutkimuksen toteutus // tutkimustulosten käsittely ja analysointi
- Tutkimuksen toteutus –> tutkimussuunnitelma toteutetaan käytännössä ja tulokset kirjataan muistiin
- Tutkimustulosten käsittely ja analysointi –> yleensä tilastotieteen menetelmien avulla, tulkitaan
Mitä tarkoitetaan perustutkimuksella, soveltavalla tutkimuksella ja kansalaistutkimuksella?
Perustutkimuksella tarkoitetaan tiedon keräämistä ennestään tuntemattomista asioista. Perustutkimuksella kerättyä tietoa voidaan esittää erilaisten mallien avulla, jotka kuvaavat esimerkiksi solun tai molekyylien rakenteita tai ihmisen eri elimistöjä.
Ilman perustutkimusta ei voida tehdä soveltavaa tutkimusta, joka on tutkimus, josta voi olla käytännön hyötyä ihmiselle. Esimerkiksi eri lääkeaineiden vaikutus solukalvon toimintaan on soveltavaa tutkimusta.
Tavalliset ihmiset voivat osallistua biologiseeen tutkimukseen kansalaistutkimuksissa.
Kerro tieteellisen tutkimuksen kulun vaiheista: hypoteesi ja tutkimuksen suunnittelu
- Hypoteesi –> taustatietojen perusteella luotu tukimusoletus, arvaus, joka vastaa muodostettuihin tutkimuskysymyksiin
- Tutkimuksen suunnittelu=tutkimussuunnitelman tekeminen –> mitä tutkimusmenetelmiä käytetään, millainen koejärjestely?
