Biologi 7–9

Biologi 7– 9

NE Nationalencyklopedin AB Ångbåtsbron 1, 211 20 Malmö redaktionen@ne.se www.ne.se

© NE Nationalencyklopedin AB 2023

Författare: Britt-Marie Lidesten och Låtta Skogh

Läromedelsutvecklare: Jesper Sörensson och Låtta Skogh

Redaktör: Låtta Skogh

Bildredaktörer: Martina Eriksson och Låtta Skogh

Illustratörer: Erik Nylund, Jens Klevje och Låtta Skogh

Grafisk formgivare: Jens Klaive Grafisk produktion: Arvid Gruvö Wärle och Ellen Rönn

Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och studenters begränsade rätt att kopiera för undervisningsändamål enligt

Bonus Copyright Access kopieringsavtal, är förbjuden. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman, t.ex. kommun, eller Bonus Copyright Access. De flesta skolor och högskolor har avtal med Bonus Copyright Access och har därigenom viss kopieringsrätt. Det är lärarens skyldighet att kontrollera att skolan har ett giltigt kopieringsavtal med Bonus Copyright Access. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter och fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till rättsinnehavaren.

Tryckt i Estland via Printpool på FSC-märkt papper Första upplagan, första tryckningen

ISBN 978-91-88423-76-4

Förord

Den enda platsen i universum där vi vet att det finns liv är jorden. Här har det funnits liv i fyra miljarder år. Biologi är kunskapen om det livet och alla de levande organismerna.

Biologi handlar om hur organismer ser ut och fungerar, hur de förökar sig, hur de påverkar varandra i miljön där de lever samt hur de har utvecklats och är släkt med varandra. Vi behöver kunskaper i biologi för att förstå oss själva och alla andra levande varelser som vi delar vår planet med.

Med hjälp av biologi kan vi förstå hur levande varelser påverkar varandra och sin miljö och på vilket sätt vi är beroende av varandra. Vi kan lära oss att uppskatta den myllrande mångfalden av liv på jorden och förstå varför det är viktigt att värna och skydda mångfalden.

Och inte minst, som Anna Book sjöng i Melodifestivalen 1986, biologi är kärlekens kemi.

Redaktionen, NE

KAPITEL 1

Vad är biologi?

Bilden: Blåvalen är världens genom tiderna största djur.

Biologins beståndsdelar

Biologi handlar om livet och alla de levande organismerna. I ämnet biologi studerar vi hur olika organismer ser ut och fungerar, hur de är släkt med varandra, hur livet har sett ut på jorden för länge sedan och hur de levande organismerna har utvecklats samt hur de på olika sätt är beroende av varandra.

Livet har många uttrycksformer, från så små organismer att man inte kan se dem utan hjälpmedel (mikroskop) till blåvalen som är världens största djur och kan bli cirka 30 meter lång.

Ord och begrepp

Ekologi är läran om hur organismer påverkar varandra och miljön där de lever.

Etologi är läran om djurs beteende och kommunikation.

Evolution är utvecklingen av organismer över tiden, från generation till generation.

Fysiologi är läran om hur organismer fungerar.

Genetik är läran om hur egenskaper ärvs från föräldrar till avkomma samt om hur gener och kromosomer är uppbyggda och fungerar.

Organism är en levande varelse.

Ur kursplanen för Biologi 7–9 (Lgr22) Sambandet mellan biologiska undersökningar och utvecklingen av begrepp och förklaringsmodeller. De biologiska förklaringsmodellernas historiska framväxt, användbarhet och föränderlighet. KÄLLA: SKOLVERKET

Biologikunskaper

Biologikunskaper har betydelse i många sammanhang, både för dig själv och för samhället. Du lär dig bland annat om hur den egna kroppen fungerar och hur man ska leva för att må bra, men också om olika miljöfrågor som exempelvis hur klimatförändringar påverkar livet på jorden och hur hotade arter kan skyddas.

Det du läser om i skolans biologiämne kan leda vidare till yrken såsom sjuksköterska, läkare, apotekare, forskare, veterinär, djurskötare, miljövårdare, biologilärare samt arbete inom bioteknikföretag och inom skogsbruk, jordbruk, trädgård och fiske. Biologikunskaper är också en bra grund för många andra utbildningar och yrken.

Grundläggande idéer

Ett sätt att beskriva de grundläggande idéerna inom biologi presenteras i följande tabell:

Evolution

Genetik

Fysiologi

Hur och varför livet förändras på jorden.

Hur funktioner styrs inom en organism och hur livet förs vidare i generationer.

Hur organismerna fungerar.

Etologi Kommunikation mellan djur.

Fortplantning Hur levande varelser blir fler och hur de utvecklas och utveckling från en enda cell till en vuxen individ.

Energiomsättning Fotosyntes och cellandning.

Ekologi Samspel mellan olika levande organismer och mellan organismer och deras miljö.

Sammanfattning

@ Biologi är läran om livet och de levande organismerna.

@ Kunskaper om hur levande organismer fungerar har betydelse i många sammanhang.

Kromosomer.

Myror som kommunicerar med doftmolekyler.

Vad är biologi?

Biologins beståndsdelar

Instuderingsfrågor

1. Vilket är världens största djur?

2. Ge tre exempel på yrken där kunskaper i biologi är betydelsefulla.

3. Vad handlar etologi om?

4. Vad handlar fysiologi om?

5. Vad kallas läran om hur organismer påverkar varandra och miljön där de lever?

6. Vad kallas utvecklingen av organismer över tiden, från generation till generation?

7. Vad kallas läran om hur egenskaper ärvs från föräldrar till avkomma och om hur gener och kromosomer är uppbyggda och fungerar?

Aktiviteter

1. Ta reda på mer om yrken med biologiinriktning

Vad arbetar man med inom följande yrken?

a. Sjuksköterska

b. Läkare

c. Apotekare

d. Forskare

e. Veterinär

f. Djurskötare

g. Miljövårdare

h. Biologilärare

i. Arbete inom bioteknikföretag

j. Arbete inom skogsbruk, jordbruk, trädgård och fiske.

Bilden: En 200 miljoner år gammal förstenad trädstam från Petrified Forest National Park i Arizona, USA. Veden har med tiden förvandlats till kisel, alltså samma material som flinta. Träden var en gång levande, men är det inte nu längre.

Biologi handlar om livet

Biologi handlar om livet, men vad innebär det att vara levande? Du tänker kanske på att vi kan springa, tänka, äta och sova och att vi växer och utvecklas, från ett litet hjälplöst foster till en vuxen människa. Allt detta visar att en människa är levande, men för att beskriva vad liv är så att allt levande innefattas använder man andra kännetecken.

Ord och begrepp

Cell är den minsta levande byggstenen i alla organismer.

Egenskap är att vara på ett visst sätt.

Fortplantning är när djur, växter och andra levande organismer bildar avkomma.

Kännetecken är en utmärkande egenskap som gör att man kan känna igen något.

Virus är mycket små smittsamma partiklar som är ett mellanting mellan levande organismer och dött material.

Ur kursplanen för Biologi 7–9 (Lgr22) Livets uppkomst, utveckling och mångfald samt evolutionens mekanismer. Arvsmassans egenskaper och förhållandet mellan arv och miljö. | Kroppens celler samt några organ och organsystem och deras uppbyggnad, funktion och samverkan. Virus, bakterier, infektioner, smittspridning och antibiotikaresistens. | Hur infektionssjukdomar kan förebyggas och behandlas. KÄLLA: SKOLVERKET

Det virus som orsakar covid-19 tillhör gruppen coronavirus. Namnet kommer av att viruspartiklarna har en krona (corona) ytterst.

Levande eller inte?

Levande organismer:

– byggs upp av små enheter som kallas celler. Vissa organismer är mycket små och har endast en cell, men flercelliga organismer kan ha många miljarder celler. Till exempel tror man att en människa består av cirka 40 000 miljarder celler.

– behöver energi och byggnadsmaterial som de kan få på olika sätt. Detta omvandlas i kroppen och blir avfallsämnen som kroppen gör sig av med.

– kan fortplanta sig. Alla individer fortplantar sig inte men det måste bildas tillräckligt många nya individer i varje generation för att arten ska överleva i längden.

– för egenskaper vidare till sin avkomma (men inte alla egenskaper ärvs från föräldrarna, en del egenskaper beror på den miljö vi lever i).

– har många likheter som förklaras av att de måste ha ett gemensamt ursprung långt tillbaka i tiden. När man studerar resterna från utdöda växter och djur förstår man mer av hur livet på jorden har utvecklats.

– påverkas av och reagerar på det som finns i omgivningen.

Virus är ett mellanting

Är ett virus levande? Virus är mycket mindre än bakterier. De är så små att man inte kan se dem med hjälp av ljusmikroskop. För att se virus behövs ett elektronmikroskop.

Virus förökar sig genom att ta sig in i en cell och tvinga den att tillverka nya virus, eftersom virus inte klarar det på egen hand. En del virus gör oss sjuka. Till exempel beror förkylningar och influensa på virus.

Virus är inte levande eftersom de inte kan fortplanta sig på egen hand och inte heller kan genomföra kemiska reaktioner som normalt sker i celler. Men virus liknar levande celler eftersom de har gener och kan föra egenskaper vidare till nästa generation av virus.

Sammanfattning

@ Virus liknar på sätt och vis levande varelser, för de har också gener.

@ Alla levande varelser är uppbyggda av celler.

@ Alla levande varelser behöver energi och byggnadsmaterial.

Kycklingar består av celler, behöver energi och påverkas av sin omgivning.

Vad är biologi?

Biologi handlar om livet

Instuderingsfrågor

1. Vad är alla levande organismer uppbyggda av?

2. Vad behöver alla levande organismer?

3. Både bakterier och virus är små. Vilka är minst?

4. Varför betraktas virus inte som levande?

5. Vad har virus som gör att de liknar levande varelser?

Aktiviteter

1. Ta reda på mer om liv utanför jorden En av de hetaste kandidaterna till ställen där det kan finnas liv utanför jorden är en av Jupiters månar, Europa.

a. Hur behöver miljön vara på en planet eller måne för att det ska finnas liv?

b. Hur är miljön på Jupiters måne Europa? Varför tror man att det kanske finns liv på Europa?

Biologiämnet växer fram

Biologi är ett naturvetenskapligt ämne tillsammans med kemi och fysik. Gemensamt för de naturvetenskapliga ämnena är att det som vi vet nu har sin grund i iakttagelser, experiment och undersökningar som forskare har gjort under lång tid. Det som beskrivs i ett kort avsnitt i biologiläromedlet har ofta tagit många år av forskning att komma fram till. Och fortfarande finns det mycket att upptäcka! Biologistudier har en tradition långt tillbaka i tiden. Efter hand har stora förändringar skett av ämnets innehåll. Många grenar har utvecklats ganska nyligen. Jämfört med det du lär dig i fysik och kemi är biologin betydligt nyare.

Ord och begrepp

Biologisk mångfald är till exempel hur många olika arter det finns i ett område.

Botanik är den del av biologin som handlar om växter.

Ekologi är läran om hur organismer påverkar varandra och miljön där de lever.

Evolution är utveckling av organismer som sker över tiden, från generation till generation.

Genetik är läran om hur egenskaper ärvs från föräldrar till avkomma, och om hur gener och kromosomer är uppbyggda och fungerar.

Kromosomer är strukturer som finns i celler. De består av DNA och innehåller gener.

Naturligt urval är att individer som är anpassade till miljön har större chans att överleva och få många ungar.

Naturvetenskap är ett gemensamt namn för de vetenskaper som studerar naturen (fysik, astronomi, kemi, biologi och geovetenskap).

Organism är en levande varelse.

Provocera är att framkalla en motreaktion hos någon genom att vara utmanande eller retsam.

Systematik är den del av biologin som delar in organismer i grupper efter hur de är släkt med varandra.

Ur kursplanen för Biologi 7–9 (Lgr22) Sambandet mellan biologiska undersökningar och utvecklingen av begrepp och förklaringsmodeller. De biologiska förklaringsmodellernas historiska framväxt, användbarhet och föränderlighet. KÄLLA: SKOLVERKET

Bilden: Carl von Linnés anteckningsbok finns på Linnémuseet i Uppsala.

Systematik

Carl von Linné levde 1707–1778 och är en av Sveriges genom tiderna mest berömda forskare.

Han samlade stora skaror av studenter i Uppsala till sina föreläsningar om botanik, och många deltog i utflykter i naturen för att lära sig känna igen växter och djur. Hans arbete med att beskriva och namnge växter och djur lade grunden till forskning inom området.

Efter Linnés tid har man fortsatt att söka efter och studera mångfalden av organismer. I Sverige startade 2002 ett stort projekt att beskriva alla Sveriges flercelliga organismer, som man tror omfattar minst 60 000 arter. Sedan starten och fram till 2016 har mer än 3 000 nya arter upptäckts i Sverige och ännu är projektet långt ifrån klart.

Fortfarande är det många arter runt om i världen som inte har upptäckts. Vad döljer sig till exempel djupt nere i havet eller högt uppe i trädkronorna i regnskogarna?

Carl von Linné (1707–1778).

Evolution

Charles Darwin levde 1809–1882 och är en av Storbritanniens genom tiderna mest berömda forskare.

Darwins karriär började med att han när han var 22 år följde med på en jordenruntresa som varade i fem år. Hans uppgift på resan var att hålla kaptenen sällskap och att undersöka naturen på de platser där båten stannade.

De flesta trodde på den tiden att jorden var ungefär 6 000 år gammal. Man trodde att berg och hav hade formats ganska snabbt och att djuren och växterna hade skapats av Gud.

Men geologer hade börjat tro att jorden var mycket gammal, och att bergen hade formats mycket långsamt. Darwin läste om de nya idéerna och när han reste runt jorden hittade han tecken på att teorierna stämde.

Han hittade fossil av havsdjur högt upp i bergen och andra fossil av underliga djur som inte fanns längre. Detta och andra saker han såg fick honom att tänka att kanske hade även djuren och växterna utvecklats mycket långsamt.

När Darwin kom hem funderade han mycket på det han sett. Ganska snart kom han på idén med det naturliga urvalet, den process som förklarar hur utvecklingen av djur och växter kunde ha skett.

Han förstod att idén var provocerande för omvärlden. Därför la han väldigt lång tid på att formulera starka argument som stödde hans teori. Boken Om arternas uppkomst genom naturligt urval kom inte ut förrän 1859, 23 år efter resan. Boken blev snabbt mycket berömd.

Genetik

Munken Gregor Mendel upptäckte att det finns regelbundna mönster för hur egenskaper ärvs. Han publicerade sina slutsatser 1865, men de blev inte uppmärksammade förrän i början av 1900-talet. Nu kallas Mendel för genetikens fader.

På 1920-talet visade Thomas Hunt Morgan att enheterna som för egenskaper vidare från generation till generation finns på kromosomerna. Enheterna kallas gener. Kromosomer är strukturer som finns inne i varje cell.

Han upptäckte också att generna kan förändras. Hunt födde upp bananflugor. I en grupp flugor, där alla alltid haft röda ögon, kom en dag en fluga ur sin puppa med vita ögon. Det hade skett en förändring (mutation) i genen som styr vilken färg flugans ögon får.

I början av 1950-talet förstod James Watson och Francis Crick hur ämnet DNA, som kromosomerna består av, är uppbyggt och hur den genetiska koden fungerar. Sedan dess har kunskapen om hur gener fungerar blivit mer och mer detaljerad.

Charles Darwin (1809–1882).

En bananfluga med vanliga, röda, ögon.

Ekologi

Termen ekologi var inte uppfunnen på Darwins tid, men han förstod att omvärlden påverkar organismerna och att organismerna påverkar sin omgivning. Om Darwin inte hade grundlagt evolutionsbiologin hade han ändå gått till historien som ekologins fader.

Under 1900-talet började forskare studera växters och djurs anpassningar till miljön, utbredning på jorden och förhållande till sin omvärld. Man insåg att det var viktigt att förstå hur organismer samverkar, hur de påverkar varandra positivt eller negativt och vilken betydelse den omgivande miljön har. Man började också förstå att miljögifter kunde skada levande organismer. Kunskaper i ekologi är viktiga bland annat för att förstå hur livet på jorden påverkas av klimatförändringar.

En helhetsbild

På 1930-talet satte man ihop evolutionsteorin, genetiken och ekologin till en ny biologisk helhetsbild som kallas den moderna syntesen. Sedan dess har alla olika grenar inom biologin en tydlig anknytning till evolutionsteorin.

I dag kan vi med molekylärgenetikens hjälp förstå hur gener kan förändras, hos enskilda individer och inom små eller stora grupper. Med hjälp av genetiken och ekologin kan vi till stor del förstå hur det har gått till när det naturliga urvalet format de organismer som lever på jorden. Samtidigt förstår vi hur värdefull den biologiska mångfald som evolutionen har skapat är. Varje gång en art utrotas försvinner ovärderlig genetisk variation.

En duvhök som äter en ekorre. Duvhökar och ekorrar ingår i varandras livsmiljöer.

Robert Hooke gjorde mycket noggranna teckningar och beskrivningar av vad han såg i mikroskopet. Det här uppslaget från Micrographia visar en mikroskopibild av kork från ek. De små enheterna som Hooke såg kallade han ”celler”, vilket har gett upphov till begreppet cell.

Mot allt mindre delar

På 1600-talet kunde man konstruera mikroskop av tillräckligt hög kvalitet för att till exempel kunna se de minsta krypen i vattnet från en sjö och bakterierna som finns i munnen.

Vid den här tiden kunde man också se simmande spermier i mikroskop, men man förstod inte ännu hur fortplantning går till. Det dröjde ända till mitten av 1800-talet innan man visste att befruktning sker genom att en spermie sammansmälter med en äggcell. Den mänskliga äggcellen upptäcktes först 1928.

Forskare studerade även hur större växter och djur var uppbyggda och fann att de bestod av små enheter som man kallade celler. Robert Hooke (1635–1703) studerade bland annat insekter i mikroskop. Han var också först med att använda ordet cell för de små rum han kunde iaktta i korkekens bark.

Man började också studera cellernas inre och upptäckte att de innehöll delar med olika storlek och form. Långt senare förstod man vilken funktion dessa hade. I dag handlar forskningen mycket om att förstå hur cellens kemi samverkar med dess funktion.

Från 1600-talet och fram till i dag har många forskare bidragit med kunskaper om cellerna och hur de fungerar. Utvecklingen har gått mot att studera allt mindre delar, hur biologi samverkar med kemi.

I Hookes mikroskop kom ljuset från en oljelampa. Ljuset fokuserades med hjälp av en vattenfylld glaskula på provet. Längst upp satt okularet, som man tittade ner genom på sitt prov.

Medicinsk kunskap

Biologiämnet ger också kunskaper om människokroppen, om hur de olika delarna ser ut och fungerar, både i hälsa och sjukdom. Nu börjar vi också förstå hur viktig livsstilen är, att äta bra mat, motionera och sova gott på natten.

På 1700-talet visste man inte att det fanns bakterier och virus och förstod inte hur smittsamma sjukdomar sprids. Det fanns inte heller medicin mot sjukdomar som orsakas av bakterier. Först i mitten av 1900-talet började antibiotika användas och man kunde bota tidigare dödliga sjukdomar som tuberkulos och lunginflammation. I dag oroar man sig för att antibiotika kan bli verkningslöst och att man därför inte kan bota allvarliga infektioner i framtiden.

Vi börjar nu förstå mer om orsakerna till många sjukdomar och allt bättre behandlingsmetoder utvecklas. Till exempel kan man i dag bota många fler patienter som har cancer. Diabetes var i början av 1900-talet en dödlig sjukdom, men i dag kan barn och ungdomar med diabetes leva ett normalt liv.

Sammanfattning

@ Naturvetenskaplig kunskap är grundad på iakttagelser, undersökningar och experiment.

@ Carl von Linné är världsberömd för att han beskrev och namngav växter och djur.

@ Ekologi handlar om hur levande varelser och deras miljö påverkar varandra.

@ Innan det fanns mikroskop visste man inte att kroppen består av celler.

@ Antibiotika är medicin som hjälper mot sjukdomar orsakade av bakterier.

Vad är biologi?

Instuderingsfrågor

1. Vad heter den kända svenska naturvetenskapliga forskare som levde 1707–1778?

2. Vad heter Charles Darwins bok som kom ut 1859?

3. Vem kan kallas för genetikens fader?

4. Vilka delar av biologin ingår i den helhetsbild som kallas den moderna syntesen?

5. Vilket hjälpmedel använde Robert Hooke för att studera småkryp och celler?

6. Vilken medicin används mot sjukdomar som orsakas av bakterier?

Aktiviteter

1. Ta reda på mer om Carl von Linné

Ta reda på mer om Carl von Linnés liv och forskning. Hur namngav han växter och djur?

2. Diskutera upptäckten av spermierna och äggcellen

Vad kan det bero på att man upptäckte mannens spermier så mycket tidigare än kvinnans äggceller?

Biologiämnet växer fram

Bilden: Lönnlöv med höstfärger.

Iaktta och samla

Många gillar att vara ute i naturen, att jogga, plocka svamp eller bara ta en promenad med hunden. I naturen omges vi av växter av olika slag, en grön matta av gräs eller mossa på marken, olika slag av örter, buskar och träd. Men vi tänker kanske inte alltid så noga på vad det är vi har runt omkring oss.

Ord och begrepp

Art är en grupp organismer som är nära släkt med varandra och som har någon speciell egenskap som andra liknande organismer inte har. Individer som hör till samma art kan fortplanta sig med varandra.

Förna är dött material som finns på och i marken.

Inventering är en undersökning av vilka djur, växter och andra organismer som finns i ett visst område i naturen.

Kännetecken är en utmärkande egenskap som gör att man kan känna igen något.

Lins är något som samlar eller sprider ljusstrålar.

Okular är en eller flera linser som i kikare och mikroskop placeras närmast ögat.

Organism är en levande varelse.

Plankton är livsformer som driver omkring i hav och i sjöar och följer vattnets rörelser.

Ur kursplanen för Biologi 7–9 (Lgr22) Fältstudier och experiment med såväl analoga som digitala verktyg. Formulering av undersökningsbara frågor, planering, utförande, värdering av resultat samt dokumentation med bilder, tabeller, diagram och rapporter. KÄLLA: SKOLVERKET

Att se skillnad

Om vi stannar upp och tittar nära ser vi att det gröna består av en mängd nyanser och former. Det är olika arter av växter. Varje växtart har sina kännetecken som gör att man kan skilja den från andra arter. Om man känner igen några vanliga växter och djur blir det också lättare att lära sig fler. I biologi är kunskapen om arterna nödvändig för att förstå hur de fungerar och lever tillsammans. Det blir också en grund för att kunna ta reda på mer om vad som kan hota mångfalden av arter. När man är ute i naturen och undersöker vilka arter det finns brukar man använda ordet inventera. Man kan till exempel inventera alla fåglar som finns i ett skogsområde eller inventera hur många träd det finns av en viss art i ett område. För att kunna skilja olika arter från varandra behöver man ibland samla in sådant som finns i naturen för att kunna titta noga.

Kikare

En fågelskådare använder en kikare för att kunna se fåglar på långt håll. En kikare innehåller slipade glaslinser, okular och objektiv, som gör att ett föremål ser större ut än det man ser direkt med ögonen. En kikare innehåller två linssystem. Objektivet riktas mot det man ska titta på och okularet är den del som är närmast ögat.

När man ska använda en kikare fäster man först blicken på föremålet, håller kvar blicken och lyfter sedan kikaren till ögonen.

En vanlig förstoring för en fågelkikare med två okular är 8x42. Siffran 8 anger förstoringen och siffran 42 anger diametern på objektivet.

Det finns även fågelkikare där man tittar med endast ett öga. En sådan tubkikare kan användas för att se fåglar på mycket längre håll.

Modern prismakikare.

1. Okular. 2. Prismor. 3. Objektiv 4. Fokuseringsskruv

Ett preparat förbereds.

En tubkikare placeras på ett stativ och fåglarna behöver därför hålla sig ganska stilla för att man ska kunna titta på dem. Det handlar oftast om fåglar i vattenmiljöer. Tubkikare har vanligen en zoom med förstoring mellan 20 och 60 gånger.

Lupp och mikroskop

Många djur är så små och gömmer sig så väl eller rör sig så snabbt att man behöver hjälpmedel för att kunna studera dem. Även till delar av växter kan det behövas en bra förstoring för att göra iakttagelser.

Lupp

En enkel lupp, en sorts förstoringsglas, kan se ut på olika sätt, men den har alltid en lins som förstorar i större eller mindre grad.

Mikroskop

Ett mikroskop innehåller flera linser och förstorar mer än ett försto ringsglas eller en lupp. Linserna sitter dels i okularen, dels i objektivet. Okularen är de man tittar genom. Ofta brukar det vara två okular, ett för varje öga. Objektivet riktas mot det man studerar (preparatet).

I skolan finns ofta två sorters mikroskop, stereomikroskop och trans missionsmikroskop.

I stereomikroskopet sitter lampan ovanför plattformen där man lägger preparatet. Ett stereomikroskop förstorar oftast mellan 20 och 40 gånger.

I transmissionsmikroskop sitter lampan under plattformen där man lägger preparatet, och ljuset går genom det man tittar på. Det måste allt så vara genomskinligt.

Transmissionsmikroskop brukar ha flera objektiv med olika försto ringsgrad. Mikroskopets totala förstoringsgrad räknar man ut genom att multiplicera förstoringen som okularet ger med objektivets förstoring. Om okularet förstorar tio gånger och objektivet 40 gånger blir den totala förstoringsgraden 400 gånger.

Använda ett transmissionsmikroskop

1. Till ett mikroskopiskt preparat används ett objektglas och ett täckglas. Det man ska titta på läggs i en liten droppe vatten på objektglaset och ett täckglas placeras över som skydd.

2. Börja alltid med det objektiv som har minsta förstoringen och ställ in skärpeinställningen så det blir en skarp bild. Därefter ökar man förstoringen genom att successivt vrida in objektiven med högre förstoringsgrad. Gör endast mindre justeringar av inställningen av skärpan för varje nytt objektiv som vrids in.

Ett transmissionsmikroskop brukar ha två okular, oftast med förstoringen 10 gånger, och flera objektiv med fast förstoringsgrad (10x, 40x, 60x, 100x). Den största förstoringen ett ljusmikroskop kan ge är cirka 1 000 gånger. Ljuset går genom preparatet. Det innebär att föremål som man ska titta på ska vara genomskinliga.

1. Okular. 2. Objektiv. 3. Objektbord. 4. Bländare. 5. Lampa.

6. Grovjustering. 7. Finjustering. 8. Strömbrytare.

Mikroskop

3. Justera belysningen för att få en tydlig bild. Om bländaren, som finns under preparatbordet, står öppen kan det bli alltför stort ljusinsläpp och detaljerna i bilden syns inte. Justera därför bländaren så att kontrasterna i bilden framträder tydligt.

Avancerade mikroskop

Det finns många avancerade typer av mikroskop som används inom forskningen. Till exempel ger ett elektronmikroskop större förstoring än 1 000 gånger. En nackdel är att det inte går att titta på levande material.

Dokumentera med mikroskop

Mikroskop kan kopplas till en webbkamera eller en stillbildskamera så att man kan ta bilder av vad man ser.

Studera småkryp

För att kunna titta noga på små insekter och andra kryp behöver man fånga in dem. Till det kan man använda olika redskap som pincetter och håvar. Tänk på att släppa ut krypen igen när du har tittat färdigt på dem.

Pincetter och burkar

Redskap som är användbara för att leta efter och sortera små djur är pincetter och plastskedar. Djuren sorteras i burkar av olika slag.

Marklevande djur kan samlas in på olika sätt. Leta i murkna stubbar och trädstammar. Vänd på stenar och nedfallna löv. Djuren kan också samlas in i burkar som grävs ner så kanten av burken hamnar i markytan. När ett djur rör sig på marken och råkar komma över kanten på burken ramlar det ner.

Från vänster fjärilshåv, slaghåv, vattenhåv och planktonhåv.

Håvar

Biologer använder håvar av olika slag för att fånga insekter och småkryp.

Fjärils- och trollsländehåv

Fjärilar och trollsländor fångas med en håv som har en stor påse gjord av tunn nylonväv. När insekten hamnat i håven vinklar man den så att tygpåsen försluts. Fånga sedan in insekten i en burk och sätt på locket. Nu kan du titta närmare och undersöka din fångst.

Slaghåv

Små djur som finns bland växter på marken kan samlas in med en slaghåv. En sådan håv har en kraftig metallring där en påse av starkt tyg är fäst. När man slår med håven i växtligheten ramlar djuren ner i håven. Vänd den sedan upp och ner och skaka ur den så djuren hamnar i en plastlåda. Sortera djuren och placera dem i burkar för att kunna titta närmare på dem.

Vattenhåv

Större vattenlevande ryggradslösa djur samlas in med en vattenhåv som har ett nät i bottnen. När man drar håven bland vattenväxterna i strandkanten samlas djuren i håven medan vattnet rinner ut genom nätet. Håven skakas sedan ur så att djuren hamnar i en plastlåda. Sortera djuren i burkar eller i fördjupningarna i ett isfack.

Planktonhåv

Små vattenlevande djur och alger som lever fritt i vattnet kallas plankton. De fångas med planktonhåv som dras genom vattnet. En sådan håv har ett nät med mycket liten maskstorlek och en behållare där djuren och algerna samlas upp. När behållaren öppnas rinner vattnet ut, tillsammans med djuren och algerna, och kan samlas upp i en burk. Fynden kan sedan studeras med ett stereomikroskop eller transmissionsmikroskop.

Förnasåll och förnatratt

Ett förnasåll är en håv med två avdelningar avgränsade med ett nät. I den övre lägger man förna som består av löv och halvt nedbrutet växtmaterial från marken. Sedan skakar man håven kraftigt för att små djur ska falla ner i den nedre delen. Innan man öppnar den nedre delen placerar man håven över en plastlåda så att djuren kan falla ner i lådan. Sortera djuren och placera dem i burkar.

I förnan finns också djur som är så små att man inte kan se dem direkt med ögonen. För att få fram de minsta djuren behövs en förnatratt. En förnatratt har en lampa som ger ljus och värme uppifrån. Djuren vill unvika ljuset och kryper längre ner i tratten och ramlar till slut ner i en burk under tratten. Burken ska ha ett lager med gips som fuktas med vatten. Det gör att djuren som hamnar där kan leva under en viss tid. Titta på djuren med en lupp eller stereomikroskop.

En genomskinlig burk gör det lättare att studera insekterna.

Studera växter

Hur kan man lära sig att känna igen växter som finns i närmiljön?

Kanske tycker du att det bara är en grön massa och det känns omöjligt att lära sig vad olika arter heter. Börja med att lära dig några få växter, så kommer du att se att de skiljer sig åt. För varje art blir det lättare att urskilja nya arter och lära sig känna igen dem.

När man samlar in växter kan man göra på olika sätt:

Traditionellt har man pressat växter med växtpress. Växterna torkas mellan tjocka papper under några veckor i en växtpress och klistras sedan upp på papper. På så sätt kan de pressade växterna bevaras i hundratals år i ett så kallat herbarium. Fortfarande finns många herbarieark bevarade från 1700-talet, som Carl von Linné gjorde i ordning med växter av olika slag.

Du kan fotografera växterna. Tänk då på att växterna ska framträda tydligt för att kunna identifieras. Välj en växt som står enskilt eller placera en vit skiva som bakgrund.

– En annan metod är att lägga färska växter i en kopieringsmaskin eller skanner. Det ger en tydlig bild av växten mot en vit bakgrund.

– Växter kan också plastas in med självhäftande plast på kartong.

Sammanfattning

@ Att undersöka vilka arter det finns på en plats i naturen kallas att inventera.

@ När man studerar fåglar i naturen använder man oftast kikare.

@ När man studerar växter använder man ofta lupp.

@ När man studerar smådjur måste man ofta fånga dem med en håv.

@ I kikare och mikroskop kallas den del man har närmast ögonen för okular.

@ En samling pressade växter kallas herbarium.

Vad är biologi?

Iaktta och samla

Instuderingsfrågor

1. Vad gör en biolog som inventerar?

2. Vad är en lupp?

3. Vad heter den del (lins) i ett mikroskop som riktas mot

a. preparatet,

b. betraktarens öga?

4. Vad kallas de två glas som omger ett mikroskopiskt preparat?

5. Vad kan du använda för att samla in insekter och andra småkryp?

6. Vad är ett herbarium?

Aktiviteter

1. Rita av en växt. Innan kameran var uppfunnen avbildade naturforskare växter och djur genom att rita av dem. När man ritar av något tvingas man att titta noga på hur det ser ut. På så sätt lär man sig att se detaljer som kan vara viktiga för att känna igen olika organismer. Plocka en kvist av en växt utomhus eller en krukväxt. Rita av den så noga du kan.

Bilden: Bestick kan sorteras på olika sätt.

Sortera och gruppera

Att sortera är viktigt för att man ska kunna veta var alla saker finns. Tänk till exempel på hur du sorterar hemma. Var lägger du tröjor och sockar? Hur sorterar du tallrikar, knivar, gafflar och skedar? Och hur håller du ordning på det som hör till skolan?

För att lära känna den mångfald av liv som finns i naturen behöver vi sortera organismer i grupper, baserat på likheter och skillnader.

När man sorterar tränar man förmågan att göra iakttagelser. Man lär sig att se detaljer, helhet och sammanhang.

Ord och begrepp

Art är en grupp organismer som är nära släkt med varandra och som har någon speciell egenskap som andra liknande organismer inte har. Individer som hör till samma art kan fortplanta sig med varandra.

DNA är det kemiska ämne som arvsmassan (generna) består av.

Egenskap är att vara på ett visst sätt.

Familj är en grupp släkten som är nära släkt med varandra.

Fortplantning är när djur, växter och andra levande organismer bildar avkomma.

Kännetecken är en utmärkande egenskap som gör att man kan känna igen något.

Könsorgan är delar av individen som används för att bilda avkomma.

Ordning är en grupp familjer som är nära släkt med varandra.

Organism är en levande varelse.

Släkte är en grupp arter som är nära släkt med varandra.

Ur kursplanen för Biologi 7–9 (Lgr22) Fältstudier och experiment med såväl analoga som digitala verktyg. Formulering av undersökningsbara frågor, planering, utförande, värdering av resultat samt dokumentation med bilder, tabeller, diagram och rapporter. | Sambandet mellan biologiska undersökningar och utvecklingen av begrepp och förklaringsmodeller. De biologiska förklaringsmodellernas historiska framväxt, användbarhet och föränderlighet. KÄLLA: SKOLVERKET

Välja egenskaper

En biolog vill sortera och gruppera organismer på ett sätt som gör att andra kan göra på samma sätt. Då kan olika personer hjälpas åt med en uppgift och sedan diskutera vilka fynd man har gjort.

För att detta ska fungera ska de kännetecken som man sorterar efter vara generella och stämma för alla individer som hör till en art. Egenskaperna ska vara ärftliga. Det fungerar inte att sortera löv efter skador som de fått av att en larv har ätit på dem.

Exempel: Sortera frön

Ett exempel med olika slag av frön visar hur man kan sortera och konstruera en nyckel. På bilden till vänster ser du frön från ärtor och bönor. Du kan se att de har olika färg, storlek och form. Hur många olika sorter kan du se?

Dela upp dessa frön i grupper efter hur de liknar varandra.

1. Dela först upp dem i två grupper: ljusa (vita, gula) eller mörka (bruna, svarta).

2. Dela därefter upp vardera av de två grupperna i ytterligare två grupper: vita – gula och bruna – svarta

3. Fortsätt sedan att dela upp varje grupp i ytterligare två grupper: stora vita – små vita, släta gula – ojämna gula, stora bruna – små bruna och stora svarta – små svarta.

Slutresultatet är en sorts frö i varje kategori. För ett av fröerna lyder beskrivningen: mörk färg, svart, stor och långsmal.

Ljusa (vita, gula) Mörka (bruna, svarta)

Vita/avlånga Gula/runda Bruna Svarta

Dela upp dessa frön i grupper efter hur de liknar varandra.

Bilden visar en jordhumla. Det ser man bland annat på att bakkroppen är svart-gulsvart-vit och att mellankroppen är gul-svart.

Linnés grupper

Den svenske naturforskaren Carl von Linné, som levde på 1700-talet, inventerade och beskrev många växter och djur. Han gav arterna vetenskapliga namn och sorterade dem i grupper.

Varje art fick två namn. Det första namnet talar om vilket släkte arten hör till och det andra namnet avgör vilken art det är. Flera arter kan ingå i samma släkte.

I dag har många arter fortfarande samma namn som Linné gav dem, men det har också skett förändringar.

Linné delade in växterna i grupper efter deras könsorgan, ståndare och pistiller. Det brukar kallas Linnés sexualsystem.

Nu strävar forskare efter att sortera organismer efter hur de är släkt med varandra. För att ta reda på släktskapet jämför man arternas DNA.

Släktträd med pasta

Inledning och syfte

Släktträd kan ritas på två sätt. Det ena sättet är att rita upp alla kända förfäder till en person som man utgår ifrån. Det andra sättet är att rita upp alla kända avkomlingar till en gemensam förfader.

Inom biologi ritar man släktträd för att visa hur olika arter med en gemensam förfader är släkt med varandra. Det största släktträdet kallas Livets träd och visar hur alla levande organismer är släkt med varandra. Det utgår från en urcell som levde för cirka 4 miljarder år sedan och visar alla dess avkomlingar.

Man kan också rita släktträd över en viss grupp organismer, till exempel alla växter eller alla djur.

Här ska du göra ett släktträd över olika sorters okokt pasta. Varje pastasort är en art. I slutet, när du bestämt vilka pastasorter som är närmast släkt med varandra, ska du hitta på vetenskapliga namn till alla arterna.

Syftet är att öva på att sortera efter likheter och skillnader. När man sorterar tränar man förmågan att göra iakttagelser att skilja ut detaljer samt att se helhet och sammanhang.

Det här behövs:

– många sorters okokt pasta

– stora pappersark (A2)

– klister eller tejp

– pennor

mormors far

morfars mor morfars far

farmors mor farmors far farfars mor farfars far

mormor morfar farmor farfar

Gör så här:

1. Lägg ut en individ av varje pastasort (art) på ett bord. Tänk dig att alla har ett gemensamt ursprung men att de stegvis har utvecklats till att bli mer och mer olika.

2. Dela upp arterna i två grupper baserat på om de har eller saknar en speciell egenskap. Detta är den första förgreningen i ditt släktträd.

3. Dela upp båda grupperna i två (eller fler) mindre grupper, baserat på en annan egenskap. Detta är de andra förgreningarna i släktträdet.

4. Fortsätt på samma sätt tills det är bara en art i varje grupp.

5. Rita upp släktträdet på ett stort papper och klistra fast pastaindividerna i slutet på varje trädgren.

6. Markera på papperet vilken egenskap du använt vid vilken förgrening på trädet.

7. Hitta på vetenskapliga namn till alla arterna. Vetenskapliga namn för arter består av två ord. Det första är släktnamnet och det andra ordet är artnamnet. Tänk dig att de arter som är närmast släkt med varandra ingår i samma släkte.

Exempel på egenskaper som kan användas: färgad, ihålig, böjd, skruvad, platt, lång/kort, skrovlig/slät, vågig och fylld.

barnbarn (mamma)

mamma pappa

mormors mor du

barn (mormor) barn (mammas moster)

barnbarns barn du barnbarns barn (syskon)

barnbarns barn (kusin)

barnbarn (moster)

barnbarn (mammas kusin)

barnbarn (mammas kusin)

barnbarns barn (kusin)

barnbarns barn (nästkusin)

barnbarns barn (nästkusin)

barnbarns barn (nästkusin)

barnbarns barn (nästkusin)

kammanet (amerikansk kammanet)

svampdjur (borrsvamp)

nässeldjur (öronmanet)

spindeldjur (korsspindel)

kräftdjur (pungräka)

mångfotingar (brun stenkrypare)

insekter (sjuprickig nyckelpiga)

ringmaskar (stor daggmask)

blötdjur (parksnäcka)

tagghudingar (vanlig sjöstjärna)

broskfiskar (vithaj)

benfiskar (kirurgfisk)

groddjur (pilgiftsgroda)

kräldjur (huggorm)

fåglar (toftsvipa)

däggdjur (rödräv)

leddjur

ryggradsdjur

Exempel: varg, räv och katt

Varg har det vetenskapliga namnet Canis lupus. Canis är släktnamnet och lupus är artnamnet. Hunden härstammar från vargen och hör till samma art. För att visa att hundar skiljer sig från vargar har hunden fått det vetenskapliga namnet Canis lupus familiaris.

Rödräven hör till ett annat släkte, vilket vi ser på det vetenskapliga namnet Vulpes vulpes. Både släktet Canis och släktet Vulpes ingår i familjen hunddjur.

Tamkatt, Felis catus, hör i stället till familjen kattdjur. Men både hunddjur och kattdjur ingår i ordningen rovdjur, som ingår i klassen däggdjur.

Klass däggdjur

Ordning rovdjur

Familj hunddjur kattdjur

Släkte Canis Vulpes Felis

Art Canis lupus (varg) Vulpes vulpes (rödräv) Felis catus (tamkatt)

Vargen är stamfader till våra hundar.

Vad är en art?

Olika hundraser är olika stora, benen är korta eller långa, pälsfärgen är ljus eller mörk och håren långa eller korta. Dessutom uppför sig hundarna på helt olika sätt. Ändå är det lätt att se att de alla är hundar.

Alla hundar hör till samma art även om hundraserna ser väldigt olika ut. Att olika raser av hundar alla hör till arten hund förklaras av att hundar kan fortplanta sig med varandra och få hundvalpar som i sin tur kan få valpar. Hundarna har utvecklats från vargar och är fortfarande så nära släkt att de kan få ungar tillsammans. Däremot hör katter och hundar till olika arter. En katt och en hund kan inte få ungar tillsammans. Art är ett grundläggande begrepp inom biologi.

Många arter i naturen är så lika varandra att man måste ha lång erfarenhet för att kunna skilja dem åt. Ofta räcker det långt med att ange till vilket släkte en organism hör.

Bestämningsnycklar

Fälthandböcker eller appar är bra hjälpmedel för att ta reda på vilka arter man träffar på i naturen. Fälthandböckerna innehåller ofta nycklar för att man ska kunna ta reda på vilken art det är. En nyckel består av frågor. När alla frågorna har besvarats korrekt har man också kommit fram till vilken art man har hittat.

Art

En art är en grupp organismer som är nära släkt med varandra och som har någon speciell egenskap som andra liknande organismer inte har. Individer som hör till samma art kan fortplanta sig med varandra.

Massor av olika gener samarbetar för att bygga upp en hund.

Inga bönor är exakt lika

Om man tittar noga på en sorts frön, till exempel de stora bruna bönorna, ser man att de inte är exakt lika varandra. De är lite olika stora och formen varierar. Så är det med de flesta organismer.

Använda en nyckel

Att använda en nyckel för att ta reda på vilken sort något är kallas för att nyckla. Välj hela tiden mellan två alternativ och hoppa fram till den siffra som anges efter alternativet. Till slut kommer du till ett alternativ där det anges ett namn på frösorten.

1. Fröet har ljus färg (vit eller gul) → Gå till 2. Fröet har mörk färg (brun eller svart) → Gå till 5.

2. Fröet har vit färg → Gå till 3. Fröet har ljust gulbrun färg → Gå till 4.

3. Fröet är litet (cirka 1 cm långt) → Fröet är en liten vit böna. Fröet är mycket stort (cirka 2–2,5 cm långt) → Fröet är en stor vit böna.

4. Fröet är runt och har en slät yta → Fröet är en gul ärta. Fröet är runt, med en ojämn form och en liten spets → Fröet är en kikärt.

5. Fröet är brunt → Gå till 6. Fröet är svart → Gå till 7.

6. Fröet är stort (drygt 1 cm långt), avlångt och har ett litet vitt streck på sidan → Fröet är en brun böna. Fröet är litet (drygt en halv cm långt), något avlångt och har ett långt vitt streck på sidan → Fröet är en azukiböna.

7. Fröet är stort och långsmalt med ett litet vitt streck på sidan → Fröet är en stor svart böna. Fröet är litet och avlångt med ett litet vitt streck på sidan → Fröet är en liten svart böna.

Sammanfattning

@ Organismer sorteras i grupper efter likheter och skillnader.

@ Egenskaperna som organismer sorteras efter är ärftliga, det vill säga de bestäms av gener.

@ Carl von Linné började ge tvådelade latinska namn till arter.

@ En art är organismer som är nära släkt med varandra och som har någon egenskap som andra liknande organismer inte har.

@ Individer som hör till samma art kan fortplanta sig med varandra.

@ Ett släkte omfattar oftast flera arter.

@ En familj omfattar oftast flera släkten.

@ En artnyckel består av frågor och används för att ta reda på vilken art en organism tillhör.

Vad är biologi?

Sortera och gruppera

Instuderingsfrågor

1. Under vilket århundrade levde Carl von Linné?

2. Vilka delar i växterna använde Carl von Linné i sitt sexualsystem?

3. I dag finns olika möjligheter att avgöra hur växter är släkt. Vad har tillkommit efter Linnés tid?

4. Vad är det som gör att hundar av olika raser tillhör samma art?

5. Linné gav växter och djur latinska namn, ett första namn och ett andra namn. Vilken information ger de två namnen?

6. Vad är en (art)nyckel?

Aktiviteter

1. Titta på variation. Samla in löv från ett träd, till exempel en björk eller asp. Jämför löven.

a. Hur skiljer de sig åt?

b. Vilka egenskaper är gemensamma och visar vilken art de tillhör?

Bilden: Med hjälp av ett mikroskop kan man se detaljer som inte är synliga för blotta ögat.

Arbeta naturvetenskapligt

I de naturvetenskapliga ämnena biologi, fysik och kemi tränar du på att iaktta och dra slutsatser från det du ser. Det är grundläggande för all naturvetenskap, både när det gäller undersökningar i naturen och experiment i klassrummet. Biologi handlar mycket om att iaktta och undersöka det som finns i naturen.

Ord och begrepp

Felkälla är något som påverkar resultatet så att det blir svårare att dra slutsatser av resultatet.

Hypotes är ett påstående om det man vill undersöka. Den systematiska undersökningen ska visa om hypotesen är sann eller falsk.

Kalkylprogram är ett datorprogram med rutor där man kan göra beräkningar, rita diagram med mera.

Kontrollgrupp är en grupp som man jämför med experimentgruppen.

Medelvärde är summan av ett antal värden delad med antalet värden. Till exempel är medelvärdet av talen 5, 6 och 10 lika med (5 + 6 + 10)/3 = 21/3 = 7.

Observation är en noggrann och uppmärksam iakttagelse. Normalt använder man någon form av mätmetod för att göra en observation. Meteorologer observerar vind-

hastighet, temperatur med mera, astronomer observerar stjärnors och planeters banor. Men man kan också använda ordet observation om själva mätvärdet. Ordet observation kan alltså användas på två sätt, både om mätningen och om mätvärdet.

Rådata är de mätvärden som man samlar in.

Slump är ett annat ord det oförutsägbara.

Systematisk undersökning är en undersökning där man använder en systematisk metod. Ofta handlar det om att använda mätningar eller observationer för att besvara en fråga.

Undersökningsbar fråga är en fråga som går att besvara genom att göra mätningar eller observationer.

Variabel är det som varierar i systematiska undersökningar, det vill säga det som man vill undersöka.

Ur kursplanen för Biologi 7–9 (Lgr22) Fältstudier och experiment med såväl analoga som digitala verktyg. Formulering av undersökningsbara frågor, planering, utförande, värdering av resultat samt dokumentation med bilder, tabeller, diagram och rapporter. | Sambandet mellan biologiska undersökningar och utvecklingen av begrepp och förklaringsmodeller. De biologiska förklaringsmodellernas historiska framväxt, användbarhet och föränderlighet. KÄLLA: SKOLVERKET

Naturvetenskaplig undersökning

När man genomför en naturvetenskaplig undersökning brukar den läggas upp enligt nedan.

1. Utgå från en iakttagelse av något slag som leder till en fråga som du vill undersöka. Frågan ska bygga på en iakttagelse och grundläggande kunskap inom området och inte på en ren gissning.

2. Formulera en fråga utifrån din iakttagelse. Du kan också formulera ett påstående om hur du tror att något förhåller sig som du vill undersöka. Frågan eller påståendet ska gå att besvara med de metoder och material som är tillgängliga.

3. Planera hur undersökningen ska genomföras praktiskt. Ta reda på hur man brukar genomföra liknande undersökningar. Vilket material behövs? Hur lång tid tar olika moment i undersökningen? Hur ska resultatet dokumenteras? Om du tänker fotografera eller filma behöver du bestämma hur det ska genomföras. Gör i ordning en tabell om det behövs för att notera resultaten.

4. Genomför undersökningen utifrån din planering. Dokumentera under tiden vad som händer.

5. Presentera resultaten i form av text, tabeller, diagram, foton, film med mera.

6. Sammanfatta och utvärdera resultaten. Gå tillbaka till den ursprungliga frågeställningen. Är det möjligt att besvara frågan utifrån de resultat du har fått? Finns det några fel i undersökningen som kan ha påverkat resultatet? Om ditt påstående om hur något förhåller sig inte stämmer håller inte din idé.

7. Har du upptäckt nya frågor utifrån den undersökning du har gjort som är intressanta att fortsätta med? Planera i så fall en ny eller kompletterande undersökning.

8. Skriv en rapport med utgångspunkt i planeringen och dokumentationen av undersökningen.

– Även en kort rapport bör innehålla en inledning, beskrivning av metoden, resultat och en utvärdering av resultaten (diskussion). En längre rapport inleds med en kort sammanfattning av hela rapporten.

Titel på rapporten, ditt eget namn, klass och datum skrivs på första sidan.

I inledningen finns beskrivning av syftet med undersökningen och här ges en bakgrund och ett sammanhang till den under-

sökning som ska göras. Här presenteras också de frågor som undersökningen ska besvara. Tänk på att ta upp frågorna igen i diskussionsdelen.

– Beskrivningen av arbetsmetoden görs så utförlig att någon annan person kan upprepa undersökningen på samma sätt.

– Resultatet redovisas i form av text, bilder, tabeller, diagram eller på annat sätt som gör det överskådligt.

Diskussionsdelen är den viktigaste delen och visar vad du har kommit fram till. Här utvärderar du och kommenterar resultaten. Gå tillbaka till frågorna i inledningen och besvara dem.

9. Ibland gör man även en muntlig presentation av det man kom fram till i undersökningen. Då utgår man ofta från rapporten som man skrev.

Exempel på undersökning

På våren söker fåglarna efter boplatser och bygger sedan ett bo där de lägger sina ägg och föder upp ungarna. Boplatsen måste väljas med omsorg, väl skyddad mot boplundrare.

Vi gör ett experiment för att undersöka hur bra äggen klarar sig från boplundrare beroende på var boet placeras.

Frågeställning

Angrips fågelbon som placeras direkt på marken respektive gömda i granar i olika grad av rovdjur?

Taltrast lägger blå ägg.

Metod

I en betesmark med öppen naturlig gräsmark där det även finns lövträd och låga täta granar placerar vi ut konstgjorda fågelbon. Dessa tillverkas av torrt gräs och fästs på en liten platta. Fem fågelbon placeras direkt på gräset på marken och fem fågelbon placeras väl gömda i de täta granarna. I varje bo läggs tre ljusblå ägg av naturlig storlek tillverkade av mjuk modellera. Efter en vecka återvänder vi till området och avläser resultatet.

Resultat

När vi undersöker de tio konstgjorda fågelbona ser vi att en del ägg saknas och att andra har tydliga märken i den mjuka leran efter fågelnäbbar. Alla fem bon som placerades i granarna hade haft besök av fåglar som angripit äggen. Av de totalt 15 äggen hade sju ägg flyttats ur bona och fyra hade hackmärken. Endast fyra ägg var orörda.

Av de fem bon som placerats på marken var det endast ett bo som hade haft besök. Där hade alla ägg flyttats och det fanns hackmärken på äggen. Fyra bon var helt orörda.

Redovisning, diskussion och fortsatta undersökningar

För att enkelt visa resultatet av undersökningen av boplundrare kan man göra en tabell med sammanställning av resultaten.

Diskutera och utvärdera undersökningen. Vilka blir slutsatserna?

Vilka tänkbara förklaringar finns till resultaten?

Föreslå en egen variant på undersökningen med boplundrare. Undersök till exempel om färgen eller storleken på äggen har betydelse för om de blir angripna av boplundrare. Genomför undersökningen och utvärdera resultatet.

Undersöka systematiskt

Mycket av den kunskap vi har kommer från systematiska undersökningar. Till exempel testar man effekten av nya läkemedel med systematiska undersökningar. Då har man en grupp människor (experimentgrupp) som får det nya läkemedlet och en annan grupp (kontrollgrupp) som får det gamla läkemedlet. På så sätt kan man undersöka om det nya läkemedlet är bättre eller sämre än det gamla.

Vad bestämmer om en undersökning är systematisk eller inte? Jo, det är undersökningsmetoden som avgör om en undersökning är systematisk eller inte.

Att jämföra 100 personer som får ett nytt läkemedel mot pollenallergi i 4 veckor med 100 personer som får ett gammalt läkemedel mot pollenallergi i 4 veckor är systematiskt. Att jämföra 112 unga, vältränade icke-rökare som fått det nya läkemedlet med 15 äldre, överviktiga rökare som fått det gamla läkemedlet i 2 veckor är inte systematiskt.

Många är allergiska mot sälgpollen.

Ändra en sak i taget

För att resultatet av en undersökning ska gå att tolka är det viktigt att ändra en sak i taget. Om man jämför två grupper eller prover så ska de bara skilja sig åt på ett sätt.

Tänk dig grupperna som fick det nya och det gamla läkemedlet mot pollenallergi. I den systematiska undersökningen innehöll de båda grupperna personer som var lika gamla och hade ungefär samma hälsa, och de fick läkemedlet under lika lång tid. Om personerna i den ena gruppen mådde bättre efter 4 veckor så berodde det troligen på skillnaden mellan själva läkemedlen.

I den osystematiska undersökningen var det inte bara vilket läkemedel de fick som skilde mellan grupperna. Även åldern, rökvanor, kondition och vikt skilde. Dessutom fick grupperna inte läkemedel lika länge. Om personerna som fick det nya läkemedlet mådde bättre så är det väldigt svårt att veta varför.

I exemplet med fågelägg och boplundrare varieras först bara placeringen av de konstgjorda fågelbona. Om man vill undersöka om äggens färg eller storlek spelar någon roll är det viktigt att variera en sak i taget. Annars blir resultatet omöjligt att tolka.

Fråga undersökningsbart

Att arbeta naturvetenskapligt innebär att svara på frågor med hjälp av systematiska undersökningar. Men kan man svara på alla frågor med hjälp av undersökningar? Nej, bara undersökningsbara frågor går att besvara genom att göra mätningar eller observationer.

Många frågor är alldeles för stora för att vara undersökningsbara. Inom naturvetenskap hanterar forskare stora frågor genom att dela upp dem i många små frågor, som går att undersöka. Sedan försöker man sätta ihop svaren på de många små frågorna till en större bild. På så sätt försöker man förstå till exempel hur hjärnan fungerar och varför olika sjukdomar utvecklas.

Det finns också många frågor som inte är undersökningsbara för att det saknas teknik eller instrument. Efter hand som tekniken utvecklas går det plötsligen att svara på gamla frågor. När mikroskopen blir bättre kan man undersöka saker som tidigare inte gick att se. När DNA-tekniken blir snabbare och billigare kan man undersöka saker som tidigare tog för lång tid eller var för dyrt.

Slumpen

Slump är ett annat ord för det oförutsägbara. Oförutsägbara händelser kan göra att resultatet av en undersökning blir konstigt på ett eller annat

För att utveckla ett nytt läkemedel måste man arbeta systematiskt.

sätt. Ju fler upprepningar man gör, desto säkrare blir resultatet, eftersom slumpen då spelar mindre roll. Om ett av fem konstgjorda fågelbon blir sönderbitet av en hund eller ramlar ner för att någon sågar ner just det trädet så påverkas resultatet mer än om ett av tio bon påverkas av slumphändelser.

Blinda undersökningar

När man gör en undersökning och ska avläsa resultaten måste man ofta göra en bedömning. I exemplet med ny eller gammal pollenallergimedicin ska man kanske avgöra om personerna blivit mer eller mindre täppta i näsan och om de blivit mer eller mindre trötta. Om man vet vilket resultat man förväntar sig kan bedömningen påverkas.

För att undvika att ett resultat påverkas av människors förväntningar kan man utföra blinda försök. Det innebär att man inte vet vilket prov som är vilket just när man gör själva mätningen.

Undersökningen med pollenallergimedicin kan man till och med göra dubbelblind. Det innebär att varken försökspersonerna eller forskarna vet vem som får det gamla och vem som får det nya läkemedlet. Men informationen finns i ett register som man tar fram efter att försöket är färdigt och alla mätningar är gjorda.

Sammanfattning

@ Naturvetenskap bygger på iakttagelser av det som finns i naturen.

@ Steg 1 i en naturvetenskaplig undersökning är att formulera en tydlig fråga som går att besvara med en undersökning.

@ Steg 2 är att planera undersökningen.

@ Steg 3 är att genomföra undersökningen och dokumentera resultaten.

@ Steg 4 är att utvärdera resultaten med utgångspunkt i frågan.

@ I en rapport beskriver man vilket material som behövs och hur undersökningen ska gå till under rubriken Material och metoder.

@ I en rapport utvärderar man resultaten och återkopplar till den ursprungliga frågan under rubriken Diskussion.

@ I en systematisk undersökning varierar man en sak i taget.

@ En undersökningsbar fråga går att besvara genom att göra mätningar eller observationer.

En forskare utför ett dofttest på en försöksperson med ögonbindel.

Vad är biologi?

Arbeta naturvetenskapligt

Instuderingsfrågor

1. Naturvetenskap bygger på iakttagelser av det som finns i naturen. Iakttagelserna leder till frågor. Hur börjar man en naturvetenskaplig undersökning?

2. Vilka rubriker bör en kort rapport av en naturvetenskaplig undersökning innehålla?

3. Under vilken rubrik beskriver man vilket material som behövs och hur undersökningen ska gå till?

4. Under vilken rubrik utvärderar man resultaten och återkopplar till den ursprungliga frågan?

5. Vad kallas en undersökning där man ändrar en sak i taget?

6. Vad utmärker en undersökningsbar fråga?

Aktiviteter

1. Hitta på en egen undersökning Tänk ut en undersökning med ett biologiskt innehåll som du skulle vilja genomföra. Undersökningen kan handla om till exempel insekter och andra småkryp eller större djur som fåglar eller däggdjur. Den kan också handla om att undersöka växter av olika slag. Ytterligare en möjlighet är att undersöka två miljöer som skiljer sig åt på något sätt.