Sisältö
Biologit ja biologian opiskelijat käyttävät työssään erilaisia välineitä tiedon keräämiseksi elävistä asioista. Näistä välineistä ja työkaluista tulee vuosittain entistä vaativampia ja huipputeknologioita, samoin kuin tapa, jolla biologit hyödyntävät niitä. Kuvittele selittävän GPS: n eläinten seurantakauluksen tai mikrosirun käsite tutkijalle vain 100 vuotta sitten.
Biologian kaupan työkalut ovat melkein rajattomat, mutta suurin osa opiskelijoista tuntee melkoisen osan laboratoriossa ja päivittäisessä tutkimus- ja havainnointikäytössä käytetyistä.
Perusvarastotyökalut
Suurin osa lukiolaisista suorittaa jonkin verran tuntemusta biologisen laboratorion kokeissa käytetyistä perustyökaluista, mukaan lukien:
Monia näistä samoista työkaluista käytetään myös kemian kokeissa. Yksi biologian kriittisistä näkökohdista on, että se on päällekkäinen niin monien muiden tärkeimpien tieteenalojen kanssa.
mikroskoopit
Ilman mikroskoopeja, biologia olisi juuttunut samaan paikkaan tähtitiede ilman kaukoputkia.
Mikroskooppeja muistuttavia instrumentteja on ollut olemassa ainakin 1590-luvulta lähtien, vaikka Robert Hookelle ja Anton von Leeuwenhoekillekin usein annetaan keksintö ensimmäisistä "oikeista" mikroskoopeista 1600-luvulla käyttäen huolellisesti maadoitettuja linssejä. Vuosien mittaan yhä tehokkaammat mikroskoopit ovat antaneet biologeille mahdollisuuden vertaa suurta syvyyttä elämän alkuaineisiin: kudoksiin, soluihin, organelleihin ja atomiin. Vuosikymmeniä sitten skannaus- ja siirtoelektronimikroskoopit mullistivat mikrobiologian ja ovat nyt vakiohinta useimmissa yliopistobiologian laitoksissa.
Soluviljelmät
Tutkijat ovat jo vuosikymmenien ajan tietäneet, että bakteeri- ja hiivasoluja voidaan kasvattaa ravintoainepitoisissa elatusaineissa - viljelmässä. Viime aikoina tutkijoilla on onnistunut tekemään sama asia useiden kasvien ja eläinten solujen kanssa, joiden monimutkaisuus kasvaa. Vaikka primitiiviset viljelyalustat sisälsivät vähän enemmän kuin suoloja ja glukoosia, eläinsoluviljelmissä käytettävät sisältävät erilaisia aminohappoja, vitamiineja ja seerumia. Jälkimmäiset tarjoavat kasvutekijöitä, jotka edistävät monimutkaista solujen erilaistumista, jota vaaditaan erikoistuneiden eläinsoluviljelmien menestymiseen, mutta joita ei tarvita bakteerien tai hiivan kasvamiseen.
Tietokoneet ja kuvankäsittelyjärjestelmät
Koska DNA-sekvensointi on edennyt hyvin eteenpäin, on tärkeää pystyä etsimään geneettistä tietoa reaaliajassa lukemattomissa biologisissa kokeissa. Tätä varten kuva-analyysiohjelmistoista (esimerkiksi Typhoon, Storm tai LAS500) ja DNA-, RNA- ja proteiinisekvenssianalyysiohjelmista on tullut komponentteja monissa biologian laboratorioissa ympäri maailmaa.