Біологія. З поглибленим вивченням біології. 9 клас. Задорожний

Знайомство з підручником

Шановні дев’ятиласники й дев’ятикласниці!

Перед вами новий підручник із біології, котрий стане надійним помічником у вивченні цієї науки. Він містить увесь необхідний матеріал, який ви, сподіваємося, успішно засвоюватимете протягом цього навчального року.

Пропонуємо ознайомитися зі структурою підручника та основними принципами розташування матеріалу в ньому.

• Кожний параграф займає один розворот. Це дуже зручно, бо весь матеріал — перед очима.

• На початку параграфів пропонуємо пригадати засвоєний раніше матеріал, перш ніж вивчати новий.

• Усі параграфи закінчуються двома рубриками: «Ключова ідея» — це головна думка й висновок — і «Перевірте свої знання» — перевірка засвоєного матеріалу (зірочкою * позначено запитання, над якими слід поміркувати, чи завдання, яке можна виконати за бажанням).

• Багато інформації подано у вигляді схем, таблиць та ілюстрацій. Вони полегшать сприйняття й запам’ятовування нового матеріалу.

Кожна тема закінчується узагальнювальним розворотом, де стисло подано матеріал для повторення, а також пропонуються компетентнісно орієнтовані завдання за темою. Це завдання проблемно-пошукового змісту, на які, можливо, буде непросто одразу дати відповідь. Обміркуйте їх у вільний час, зверніться до додаткових джерел інформації. Завдання можна виконувати індивідуально, парами або малими групами. Деякі з них можна взяти як основу для проектної роботи. Утім, наголошуємо, що завдання не є обов’язковими для виконання.

А тепер — найцікавіше! Особливістю цього підручника є те, що він інтерактивний. На його сторінках ви знайдете QR-коди — посилання на електронні освітні ресурси. Це додаткові матеріали до параграфів, короткі відеолекції від провідних українських науковців і науковиць, анімації, скрайбінги, мобільні ігри, 3D-моделі. Також у кінці кожної теми є посилання на тестові завдання для самоконтролю знань. Тестування відбувається в онлайн-режимі. Відразу після виконання завдань ви отримаєте результат, за яким зможете оцінити свої знання за вивченою темою.

Переглянути матеріал під QR-кодами можна за допомогою спеціальних безкоштовних застосунків, які є у вільному доступі й легко встановлюються на планшет або смартфон.

Сподіваємося, що вам буде зручно й легко працювати за нашим підручником. Бажаємо вам успіхів у навчанні!

Вступ

§ 1. Біологія як наука. Рівні організації живих систем

Поміркуйте

• Коли люди почали вивчати живі організми?

Згадайте

• Особливості будови ссавців
• Поняття «здоров'я», здоровий спосіб життя

Біологія як наука

Біологія (від давньогрец. bios — життя, logos — учення) — це наука про життя.

Як і будь-яка інша наука, біологія має об’єкт — живі організми, — який вона вивчає, і методи, якими вона користується для його вивчення. Крім того, біологія використовує власний понятійний апарат — сукупність термінів і понять, які вчені-біологи та біологині використовують у своїй роботі.

Але не лише наявність усього цього робить біологію наукою. Біологія у своїй роботі спирається не на віру, а на сумнів. Біологи постійно піддають сумніву отриману інформацію. Вони багаторазово її перевіряють, пропонують пояснення отриманих результатів і висувають гіпотези.

І тільки після експериментального підтвердження гіпотеза стає науковою теорією і нарешті науково обґрунтованим фактом.

Предмет біології, її основні галузі

Предметом біології є різноманітні прояви життєдіяльності: хімічні елементи, молекули, процеси в живих організмах, їхня будова й поведінка, зародження життя та його розвиток, виникнення видів, формування угрупувань, збереження життя на Землі та багато інших. Тому сучасна біологія стала справжньою системою наук, у якій виокремлюють багато галузей: ботаніку, зоологію, мікологію, генетику, біохімію, екологію тощо.

Етапи наукового дослідження

Рівні організації біологічних систем

Характерною особливістю всіх біологічних систем є наявність у них кількох рівнів організації. Кожен рівень — це певна система, і він становить собою елемент наступного рівня, який є більш складною системою. Тож світ живого організований у вигляді ланцюга, що складається з ланок, складність яких зростає (мал. 1.1). Цей ланцюг починається з атомів. Вони є складовими наступного рівня організації — молекул. Молекули, своєю чергою, об’єднуються в клітини, які є складовими тканин і органів. І так далі. Найвищою ланка — це біосфера Землі (докладніше про це див. таблицю «Рівні організації життя»).

Мал. 1.1. Деякі рівні організації біологічних систем

Рівні організації життя

Рівень організації	Які компоненти об’єднує
Молекулярний	Групи атомів, об’єднаних у молекули
Клітинний	Молекули та органели клітин
Тканинно-органний	Клітини, тканини й окремі органи живих організмів
Організмовий	Системи органів живих організмів
Популяційно-видовий	Особини окремих видів живих організмів
Екосистемний	Популяції різних видів живих організмів
Біосферний	Усі екосистеми планети Земля

Проте не всі живі системи мають однакову кількість рівнів організації. Так, в одноклітинних організмів (амеб, інфузорій, хламідомонад) відсутній тканинно-органний рівень, а у вірусів — ще й клітинний рівень організації.

Основні методи біологічних досліджень

Як і будь-яка наука, біологія має свої методи досліджень. Цих методів дуже багато. Деякі з них з’явилися достатньо давно, а деякі стали можливими лише з появою сучасних технологій.

Найстарішим методом біології можна назвати спостереження. Саме з нього біологія й починалася, коли наші предки спостерігали за тваринами, щоб їх потім уполювати. Спостереження — це основа описового методу біології, адже її результатом є саме опис біологічного об’єкта, процесу або явища.

Дуже давнім методом біології є також порівняння, коли об’єкт дослідження порівнюють з іншими об’єктами. Але справжньою наукою біологія стала тоді, коли вчені-біологи та біологині почали проводити експерименти. Експеримент і зараз залишається головним методом у біології (мал. 1.2). На відміну від спостереження, експеримент передбачає активну взаємодію з досліджуваним об’єктом. Зазвичай він проводиться в рамках певного дослідження в довільно вибраних або спеціально створених умовах. Метою експерименту є встановлення причинно-наслідкових зв’язків між процесами та явищами. Аби результати експериментів можна було правильно пояснити й порівняти між собою, проводять кількісну математичну (статистичну) обробку результатів. Вона є основою статистичного методу в біології.

Мал. 1.2. Експериментальне вивчення впливу світла та температури на ріст рослин у лабораторних умовах

На сьогодні дуже важливими методами біологічних досліджень стали моніторинг і моделювання. Моніторинг — це ціла система спостережень за біологічними об’єктами, які проводять із певною періодичністю. А моделювання — створення моделей біологічних систем із різними характеристиками.

Ключова ідея

Біологія є системою наук, яка об'єднує багато галузей. Предметом вивчення біології є живі організми (сучасні й вимерлі), їхні угруповання, процеси й прояви їхньої життєдіяльності. Біологія використовує низку методів для вивчення своїх об'єктів: описовий, порівняльний, експериментальний, моделювання тощо. Біологічні організми — це біологічні системи, у яких виділяють кілька рівнів організації.

Перевірте свої знання

1. Що таке біологія? Що є об'єктом біології? 2. Наведіть приклади біологічних систем, що перебувають на різних рівнях організації. 3. На прикладі будь-якої домашньої тварини поясніть, за допомогою яких методів дослідження можна вивчити особливості її поведінки. 4*. Порівняйте метод експерименту і моделювання (об'єкти, умови, результати). У яких випадках доцільно створювати моделі живого?