1: Eliömaailma
Biologia tieteenä

Sammakonkutua
Tutkija on poiminut sammakonkutua ojasta lähempää tarkastelua varten.
(kuva Petri Liuha)

Sana biologia tulee kreikan sanoista bios = elämä ja logos = oppi. Toisin sanoen biologia on oppi elämästä. Biologia tutkii eliöitä eli organismeja, niiden osia ja yhteisöjä. Tutkimuskohteet vaihtelevat yksittäisistä geeneistä biosfääriin eli maapallon elokehään. Biologialla on pitkä menneisyys, ja sen isänä pidetään Alkmaionia, joka eli antiikin Kreikassa vuoden 500 eKr. tienoilla.

Biologia tieteenä alkoi kehittyä vasta 1500–luvulla, jolloin esimerkiksi anatomian eli eliöiden rakennetta tutkivan tieteenalan perustajana pidetty Vesalius teki ruumiinavauksia. Samalla vuosisadalla oppineet alkoivat määrittää, kuvata ja luokitella lajeja kahdella biologisella tieteenalalla: eläin– ja kasvitieteessä. 1600–luvulla keksittiin mikroskooppi. Tämä oli tärkeä edistysaskel, sillä mikroskooppi mahdollisti niin kasvisolukkojen kuin eläinkudostenkin tarkemman tutkimuksen. 1700–luvulla Carl von Linné toteutti ensimmäisen yhtenäisen eliökunnan luokituksen eläinten ja kasvien rakenteen perusteella.

1800–luvulla Schleiden ja Schwann havaitsivat, että kaikki kasvit ja eläimet rakentuvat soluista. Saman vuosisadan alkupuolella Lamarck pyrki selittämään eliöiden vähittäistä muuttumista omalla evoluutioteoriallaan. Darwin esitti oman teoriansa teoksessaan Lajien synty, joka julkaistiin vuonna 1859. Hän perusti evoluutioteoriansa tekemiinsä havaintoihin kasvi– ja eläinkunnasta sekä maapallon geologisesta kehityksestä. Havaintojaan Darwin oli tehnyt viisi vuotta kestäneellä tutkimusmatkalla maailman ympäri. Matka tapahtui HMS Beagle–laivalla. Mendel selvitti perinnöllisyyden lainalaisuuksia suorittamalla risteytyskokeita herneillä. Hänen saamiensa tulosten merkitys ymmärrettiin vasta vuosisadan vaihteen tienoilla, ja nykyisin häntä pidetään kokeellisen perinnöllisyystieteen isänä.

1900–luvun alkupuolella Pavlov teki kuuluisat koirakokeensa, joilla hän tutki ehtorefleksien luonnetta. Lorenz tutki eläinten käyttäytymistä ja aloitti näin etologian eli eläinten käyttäytymisen tutkimuksen 1930–luvulla. Watson ja Crick selvittivät DNA:n molekyylirakenteen vuonna 1953.

Biologinen tutkimus on edennyt hyvin nopeasti viimeisten sadan vuoden aikana, ja esimerkiksi geenitekniikassa on edetty harppauksin. Tutkimustulokset näkyvät ja vaikuttavat useilla arkielämänkin alueilla. Esimerkiksi DNA–testejä ja kasvien tuntemusta hyödynnetään rikostutkinnassa, rokotteilla ja antibiooteilla taas torjutaan tauteja, geenisiirroilla jalostetaan ravintokasveja ja bakteereista saatavilla entsyymeillä tehostetaan pesuaineita.

Biologia on keskeisessä asemassa, kun tarkastellaan ihmisen toimintaa kestävän kehityksen näkökulmasta. Rio de Janeiron ympäristökokous vuonna 1992 muotoili kestävän kehityksen periaatteet Agenda 21:ksi kutsutussa ohjelmassaan. Kestävällä kehityksellä tarkoitetaan ihmisen toimintaa, joka pyrkii tyydyttämään nykyhetken perustarpeet kaventamatta kuitenkaan tulevilta sukupolvilta mahdollisuutta tyydyttää vastaavia tarpeita. Käytännössä se tarkoittaa vastuun ottamista luonnosta, ihmiskunnasta ja tulevaisuudesta. Kestävän kehityksen ekologinen ulottuvuus on biologian kannalta keskeisin. Se edellyttää, että ihmisen toiminta on sopusoinnussa sekä elollisen että elottoman luonnon prosessien, biologisen monimuotoisuuden ja luonnonvarojen säilyttämisen kanssa.

Biologinen tutkimus

Biologia kuuluu luonnontieteisiin. Siten biologisella tutkimuksella on samoja piirteitä muiden luonnontieteiden, kuten fysiikan ja kemian, kanssa. Luonnontieteellinen tieto lisääntyy jatkuvasti. Samalla tarkentuvat jo olemassa olevat teoriat, kuten evoluutioteoria. Luonnontieteelliset teoriat ovat siis muuttuvia, kullakin hetkellä parhaita mahdollisia selityksiä jollekin ilmiölle. Uuteen tietoon päästään toteuttamalla biologinen tutkimus yleisesti hyväksyttyjä periaatteita noudattaen. Tätä havainnollistaa seuraava kaavio tieteellisen tutkimuksen vaiheista.
Kaavio tutkimuksen vaiheista
BIOLOGIA
Kurssin etusivu
Mitä elämä on?
Biologia tieteenä
Evoluutio
Elämän kehitysvaiheita
Eliökunnan luokittelu
Miten luonto toimii?
Ekologian tarkastelutasot
Luonnon monimuotoisuus
Sivukartta
OpetushallitusEtälukio KäyttöehdotOhjeet