Yhdistä biologian eri alat oikeisiin määritelmiin.
1. oppi eliöiden ja niiden elollisen sekä elottoman ympäristön vuorovaikutussuhteista
ekologia
2. tieteenala, joka tutkii muiden planeettojen mahdollista elämää
astrobiologia
3. pieneliöitä tutkiva tieteenala
mikrobiologia
4. hermoston toimintaa tutkiva tieteenala
neurobiologia
5. eläinten käyttäytymistä tutkiva tieteenala
etologia
6. molekyylitasolla solujen rakennetta, toimintaa ja säätelyä tutkiva biologian ala
molekyylibiologia
7. tutkimusala, joka käsittelee biologian ja biokemian sovelluksia teollisuudessa
bioteknologia
8. biologian ala, jossa suoritetaan geenien muuntamista ja siirtämistä.
geenitekniikka
2. Esimerkkejä käytännön biologiasta
Miten ihminen hyödyntää seuraavia biologian havaintoja ja tutkimustuloksia?
a. Monilla eläimillä on ympäristöön sopiva suojaväri. Sotilailla on suojanaan maastoväri jotta heitä ei havaittaisi helposti.
b. Vedessä pystyy liikkumaan parhaiten, kun on muodoltaan virtaviivainen. Sukellusveneen hydrofoniset ominaisuudet perustuvat tähän.
c. Jokaisella ihmisellä on erilainen DNA.
Lääketieteessä pyritään kehittämään tästälääkitystä mm. immuno/geeniterapiaa erilaisen geeniperimän omaaville ihmisille. Tämä tiedostetaan nykyään ja sitä pyritään hyödyntämään. Perimän merkitys ihmiselle ja eliöille on merkittävä sairauksien kannalta.
d. Monet pieneliöt pystyvät hajottamaan jätteitä.
Ihminen etsii ja tutkii pieneliöitä joita voisi hyödyntää jätteiden ja saasteiden hävitykseen. Nykyään ollaan löydetty jopa bakteeri joka tuottaa saasteita hajoattaessaan öljymäistä ulostetta.
e. Ksylitoli vähentää hampaiden reikiintymistä.
Koivusta saatavaa alkoholi-luokkaan kuuluvaa molekyyliä Ksylitolia käytetään mm. purukumissa nykyään makeutusaineena. Sillä on myös Hammaslääkäriliiton suositus hampaiden terveyttä edistävänä tuotteena.
f. Lepakot ja monet vesieläimet käyttävät suunnistaessaan apuna kaikuluotaista.
Ihminen on kehittänyt tutkan ja kaiukuluotaimen (syvyystutkan) tämän tekniikan perusteella.
3. Tutkimussuunnitelman laatiminen
Joku on esittänyt, että lehmät lypsävät enemmän maitoa, jos niille soitetaan musiikkia. Miten tutkisit tätä oletusta?
Muodostaisin tästä hypoteesin ja kaksi ryhmää lehmistä joista toiselle soitetaan musiikkia ja seurataan maidontuotantoa, jota verrataan verrokkiryhmään lehmiä joille ei soiteta musiikkia. Molempien tulokset kirjataan tarkasti ja verrataan keskenään. Näin voidaan osoittaa onko Hypoteesi tosi.
4. Luonnosta uusia keksintöjä
Biomimetiikka tarkoittaa soveltavaa tieteenalaa, jossa luonnon rakenteita matkimalla saadaan uusia keksintöjä ihmisen käyttöön. Mihin tarkoituksiin ihminen voisi hyödyntää kuvien A-C esittämiä ilmiöitä.
A. esim. Vaateteollisuudessa, vastaava ominaisuus löytyy Goretex-tuotteista jossa asuste on hengittävä, mutta samalla veden ja tuulen pitävä.
B. Gekkoliskojen tarttumiskarvoja voisi hyödyntää kiipeilyvarusteissa tai ylipäätään jossain missä tarvitaan parempaa pitoa.
C. Kuhmuraisuutta voisi hyödyntää esim. sukellusveneen siivekkeissä tai muissa laitteissa joissa hydrofoniset ominaisuudet ovat tärkeitä.
5. Beriberi-taudin syyn selvittäminen.
Vuonna 1897 salaperäinen hermostosairaus vaivasi ihmisiä Saksan omistamassa Itä-intiassa. Taudin nimi oli beriberi Sairastuneet eivät pystyneet syömään mitään, ja he halvaantuivat. Tutkijat olettivat, että taudin aiheuttu jokin bakteeri. He ruiskuttivat kananpoikiin bakteereja, jotka oli eristetty tautiin sairastuneiden ihmisten verestä. Kananpojat tulivat sairaiksi. Kuitenkin myös osa sellaisista kananpojista sairastui, joihin ei ruiskutettu bakteereja.
Eräs tutkijoista, tohtori Eijkman, huomasi, että ennen kokeen alkua kaikki kananpojat olivat syöneet täysjyväriisiä , mutta kokeen aikana ne söivät puhdistettua riisiä. Kun tohtori Eijkmantutki asiaa, hän huomasi, että puhdistetusta riisistä puuttui tiamiini-niminen, B-vitamiinien ryhmään kuuluva vitamiini, joka on terveydelle välttämätön.
a. Mikä oli tutkimusongelma?
Oletettiin, että sairastuneet kärsivät bakteerista.
b. Mikä oli tutkijoiden hypoteesi?
Eristetään bakteeri, ruiskutetaan se terveisiin yksilöihin ja seurataan oireita.
c. Kuinka hypoteesia testattiin?
Ruiskuttamalla terveisiin kananpoikiin eristettyä bakteeria
d. Pitikö hypoteesi paikkansa?
Ei pitänyt, ongelma oli ravinteessa, ei bakteerissa.
e. Millainen uuden hypoteesin pitäisi olla?
Annetaan sairastuneille yksilöille tiamiini-pitoista ravintoa ja verrataan sairastuneisiin jotka eivät saa tarpeeksi tiamiini-pitoista ravintoa.
6. Jyväskyläläinen tutkimus
Lue tutkimuksen tekoa käsittelevä kappale (s.23-27) ja vastaa seuraaviin kysymyksiin.
a. Mihin ongelmaan jyväskyläläiset tutkijat etsivät vastausta?
Siihen miten varoitusvärien evoluutio on tapahtunut ja kumpi esitetyistä hypoteeseista pitää paikkaansa.
b. Miksi he eivät käyttäneet tutkimuksessaan jotankin luonnossa esiityvää varoitusväriä tai symbolia pahanmakuisessa olkitikussa, esimerkiksi musta-keltaista väriyhdistelmää`
Keinomaailmassa pedot joutuvat kohtaamaan täysin uudenlaisia signaaleita, joihin ne eivät ole evoluutivisen historiansa aikana olleet sopeutuneet jotta tutkimuksen hypoteesit voitaisiin todistaa oikeaksi.
c. Miksi tutkijat laittoivat olkitikkuja sekä yksittäin että ryhmiin?
Jotta voidaan tutkia toista hypoteesia, eli toimiiko varoitusväri / signaali paremmin ryhmässä vai yksi ja onko tällä ylipäätään merkitystä.
d. Mihin johtopäätöksiin tutkijat tulivat ensimmäisen kokeen jälkeen.
Ryhmässä olevat pelotesignaalit toimivat paremmin ja lintu vältti niitä.
e. Miksi tutkijat tekivät vielä toisen kokeen, jossa kaikki saaliit olivat hyvänmakuisia mantelilastuja?
Testatakseen sitä, että oppiko talitintti varomaan varoitussignaalia.
f. Mihin lopputulokseen tutkijat tulivat toisen kokeen perusteella?
Siihen, että sama tai samantyyppinen signaali on auttanut myös ei-ryhmittyneitä yksilöitä
Lähde: BIOS 1. Happonen, Holopainen, Tenhunen, Sotkas, Tihtari-Ulmanen, Venäläinen. WSOYpro Oy, 5.-7. painos, 2011.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti