45.2. Научное документирование

Методы исследования в биологии

Этикетирование

Этикетка содержит информацию о месте, времени и условиях взятия пробы. Без этикетки проба всегда теряет свою научную (а нередко — и учебную) ценность. Поэтому этикетка должна надежно сохранять информацию длительное время (хранясь вместе с пробой). При этом информация должна быть понятной для любого, в чьи руки может попасть проба — ведь судьба ее заранее неизвестна.

Что же это за информация?

Прежде всего — это сведения о месте взятия пробы. Наиболее надежный способ указания места — географические координаты (их можно довольно точно определить при наличии двухкилометровой карты). Их следует продублировать привязкой к административной единице территории (достаточно крупной, чтобы ее можно легко было найти), населенным пунктам и конкретному водоему (если водоем крупный — к его части). Вот примеры грамотного заполнения этой части этикетки:

ок. 57.7° с.ш., 35.2° в.д.

Тверская область

Удомельский район

Озеро Молдино

Зап.берег у дер. Полукарпово

ок. 57.7° с.ш., 35.2° в.д.

Тверская область

Удомельский район

Пруд на сев.окраине дер. Полукарпово

Вторая группа сведений — о времени взятия. Дата указывается обязательно полностью — 22.06.1998 г. В том случае, если это существенно для цели исследования, указывается также время суток.

Далее, необходимо указать сведения о месте взятия пробы и орудии лова. Например: "Дно озера, песок, глубина 1 м, сбор сачком"; "Заросли кубышки, поверхность; лов сачком"; "в 300 м от берега, глубина 6-0 м, планктонная сеть". Обычно указывается также фамилия сборщика: "Собр. П. Волкова".

Если материал разобран по видам и определен, то на этикетке указывается полное латинское видовое название, а также, как правило, название отряда (семейства) и фамилия выполнившего определение:

Отр. Daphniiformes

Сем. Daphniidae

Daphnia pulex

Опр. СМ. Глаголев Наконец, в зависимости от целей работы на этикетке могут быть указаны сведения об условиях взятия пробы (погода, температура, химический состав воды и т.п.).

Наиболее надежный способ хранения этикетки — внутри пузырька с пробой. В этом случае этикетка пишется тушью на кальке. После того как тушь подсохла, она не смывается спиртом или формалином, не стирается и достаточно длительное время не выцветает. Подобрав подходящие размеры этикетки, обычно можно поместить ее в пузырек так, чтобы она легко читалась снаружи. Однако это удается не всегда. В этом случае этикетку можно продублировать на внешней стороне пузырька. Ее можно приклеить клеем или скотчем. Писать такую этикетку тоже лучше тушью, так как шариковая ручка расплывается от вылившегося спирта, а карандаш легко стирается.

Если пузырек небольшой, можно сделать две этикетки. В этом случае на одной пишутся, например, сведения о месте и условиях взятия пробы, на другой — данные определения.

В полевых условиях, в момент взятия пробы, возможно написание временных этикеток. Чаще всего это — номера, написанные несмываемым маркером на посуде с пробой, или номера, написанные карандашом на бумаге и помещенные внутрь пробы (кусочки бумаги подходящего размера нужно приготовить заранее). Данные, соответствующие каждому номеру, в этом случае записываются в полевой дневник. При первой же возможности временные этикетки нужно заменить на постоянные. Если данные о взятии пробы слишком подробные и на этикетке не помещаются, то номера проб, соответствующие записям в дневнике, можно сохранить на постоянных этикетках; но основную информацию о пробе все равно следует туда из дневника перенести.

Как оформить результаты исследования.

Форм изложения исследовательских работ много: научный отчет, статья, заметка, книга, доклад, тезисы доклада и т.п.

Отчет — это одна из простейших форм, являющаяся обобщением первичных данных для последующих исследований, а также обзорных статей, очерков и т.д. В то же время отчет представляет собой законченный материал, подводящий итог определенному периоду наблюдений.

Отчеты, как и другие научные работы, пишутся приблизительно по одному и тому же плану. В изложении следует добиваться точности и общедоступности.

Не следует злоупотреблять научными терминами (частый грех начинающих), тем более нельзя пользоваться словами, смысл которых вам не вполне ясен.

Наукообразное нагромождение ученых слов — верное свидетельство того, что автор — новичок в науке. Умение грамотно и понятно писать приходит с опытом.

Рекомендуемый порядок изложения и представления материала:

1. Название темы работы. Название должно точно отражать содержание работы. Например: «Зоопланктон водоемов Можайского района Московской области», «Экологические особенности птиц Виноградовской поймы р. Москвы».

2. Введение. Введение обосновывает необходимость проведения данной работы. Здесь полезно кратко описать состояние проблемы, которую вы выбрали для изучения и объяснить актуальность выбранной темы. Сюда же можно включить обзор литературы по теме исследования (в отчете это является необязательным и может опускаться).

Здесь же необходимо дать краткую географическую характеристику места, где проводилась работа: область, район, название ближайшего населенного пункта; при необходимости — название леса, реки, площадь территории, на которой проводились наблюдения и т.д.; и указать сроки проведения исследований.

3. Обзор литературы. Обзор литературы должен ознакомить читающего отчет с работами, выполненными по той же теме, с нерешенными в этой области проблемами, ввести в курс той работы, которая делалась автором. Сведения из литературы должны быть изложены словами автора. Если исследователь приводит из литературы какую-либо фразу полностью, то приведенную цитату необходимо взять в кавычки. И те, и другие представленные материалы должны обязательно содержать ссылки на использованные источники (указываются инициалы, фамилия (или фамилии) автора и год издания работы). Эти сведения заключаются в скобки, например: (В. А. Зубакин и др., 1987) или указываются так: По мнению В. А. Зубакина (1989) «...» (и приводится цитата, которую заключают в кавычки).

4. Цель работы и ее задачи. Здесь указывается, для чего делалась работа, что надо было наблюдать и выяснить.

Например, можно выделить следующие задачи в работе по изучению питания и поведения большого пестрого дятла на кузницах в зимнее время:

1. Установить типы устройства кузниц Большого пестрого дятла в зависимости от месторасположения на стволе;

2. Выяснить закономерности поведения дятла при кормлении на кузнице;

3. Установить количество семян, поедаемых дятлом в течение одного часа, и оставляемых в шишке; и т.п.

5. Методика работы. Результаты работы зависят от числа проведенных опытов, наблюдений и их обработки. В этой главе указывают, какими способами велись наблюдения; сколько их было проведено; какие проводились измерения и т.п.; какие использовались способы обработки первичных данных. Методика и выбранные способы обработки должны быть описаны подробно. Это связано с тем, что в нашей стране существует много научных школ, каждая из которых может пользоваться методами исследования, отличающимися от используемых другими. И по корректности представленных методов работы видно, насколько хорошо освоил их начинающий исследователь.

6. Результаты и их обсуждение. Здесь приводится изложение наблюдений, результаты опытов, измерений, сравнений, учетов и их обсуждение. Описание работы не предусматривает переписывание дневника наблюдений. Все полученные данные должны быть обработаны и осмыслены.

Сведение всех полученных данных в таблицы или представление их в графиках и диаграммах — самый наглядный и экономный способ обработки первичных данных. Но сами по себе таблицы, диаграммы и графики только материал для описаний и размышлений. Это и должно быть основным содержанием данной главы. Кроме того, в этой главе целесообразно провести обсуждение полученных данных и их сравнение.

Все результаты, подлежащие обсуждению, должны отражать только собственные наблюдения и опыты. Сравнивать их можно (а иногда и необходимо) с данными, содержащимися в литературе по данной теме, с обязательной ссылкой на используемые источники.

7. Выводы. В этой главе приводятся краткие формулировки результатов работы, отвечающие на вопросы поставленных задач, в виде сжато изложенных пунктов. Здесь не должно быть объяснений полученных результатов или их содержания, т.е. не должна повторяться (хоть и кратко) глава "Описание работы". Выводы должны быть именно выводами. Например:

«На основе полученных данных можно сделать следующие выводы:

1. Видовой состав водных беспозвоночных обследованной территории насчитывает 135 видов;

2. К редким видам относятся......; и т.д.»

Если в работе нельзя четко сформулировать выводы, то рекомендуется вместо главы «Выводы» выделить главу «Заключение», где кратко изложить основные моменты, достигнутые в настоящем исследовании, рассмотреть спорные материалы и наметить задачи дальнейших исследований.

8. Благодарности. Здесь уместно поблагодарить всех, кто помогал Вам в работе, в подготовке к ней, в обработке результатов и написании отчета.

9. Использованная литература. Здесь необходимо перечислить все определители, методические разработки и рекомендации, статьи и монографии, которые использовались при выполнении работы, а также литературные источники, на которые ссылались при обсуждении и сравнении результатов.

Список составляют в алфавитном порядке по фамилиям авторов (или названиям сборников) и указывают: автора (-ов), название, издательство и год издания, количество станиц.

При использовании источников на иностранных языках, их помещают после списка русских источников, также по алфавиту.

10. Приложения. Часто собранный в результате проведенных исследований материал бывает очень объемным. И при его обработке делается очень много схем, таблиц, графиков и т.п. Нет смысла помещать их всех в основной текст отчета или статьи.

Они будут лучше смотреться вынесенными в приложения после основного текста.

Сюда же можно поместить и некоторый первичный материал, например, описания пробных площадок или данные промеров и учетов, а также схемы и фотографии, выполненные в процессе работы. Но в любом случае на помещенный в приложении материал должны быть ссылки в основном тексте работы.

Постановка задачи

Экология (как биологическая наука) изучает связь живых организмов с окружающим их миром. Для этого мир (довольно грубо) подразделяется на факторы — силы, каждая из которых действует на живность как будто сама по себе. Для зообентоса (животных, обитающих на дне водоемов) существенными факторами считаются: соленость, тип донного грунта (субстрата), течение, глубина.. .и еще много чего. Каждому виду животных для нормального существования нужна своя комбинация этих факторов, самих видов бентоса — многие сотни, факторы среды, на самом деле, взаимодействуют между собой, а виды (то есть животные) — между собой. Осознав все эти моменты, иной раз хочется опустить руки. Да, жизнь очень сложна — но именно это и делает изучение жизни наукой, в отличие от забивания гвоздей и коллекционирования марок (занятий почтенных, но в другом жанре). К слову сказать, разнообразие сообществ пресноводного бентоса (особенно в малых водоемах) до сих пор нашей наукой изучено слабо — не только у Вас опускались руки при виде всей сложности жизни.

Тем не менее, классическая задача по экологии бентоса на старте выглядит очень просто — сравнить фауну (видовой состав животных) в разных местах, описать их отличия и объяснить, какие факторы эти отличия вызывают. Потом можно переходить к обобщениям о влиянии того или иного фактора на бентос вообще. Для выполнения задачи нужно: уметь собирать и определять сам бентос; иметь понятие об основных факторах жизни в воде и уметь их описывать в конкретном месте; действовать активно и немного мыслить логически; иметь для всего этого время и кое-какое оборудование.

Существует два основных пути выполнения подобных работ. Первый — от науки: ставим задачу (выяснить влияние того или иного фактора на конкретной серии объектов) и выполняем ее (отбираем и разбираем пробы). Этот путь оптимален (позволяет качественно выполнить задачу при минимальном количестве собираемого материала), но ставит исследователя изначально в очень жесткие рамки (почти как при экспериментах в физике). Важно помнить две вещи.

1: Если мы изучаем один или два фактора, то все сравниваемые пробы должны отличаться по этим факторам, но быть схожими по другим условиям жизни. Например, изучая влияние скорости течения, мы должны брать пробы на одном типе грунта (скажем, камнях) и в речках одного размера (или в одной и той же реке). Иначе трудно будет разобраться, какой из факторов на что влияет.

2: По каждому значению фактора (скажем, по быстрому течению) должно быть собрано несколько проб (хотя бы 3-5), чтобы избавиться от возможных случайных экологических причин (факторов, которые мы не замечаем или не учитываем). Чем больше проб с одинаковых мест — тем точнее опыт, и тем меньше сказывается влияние других факторов.

Второй путь — натуралистический. Вы собираете в разных местах животных (например, Вам это нравится), наблюдаете за ними, складываете их из разных мест в разные баночки (потому что слышали, что так принято) и записываете впечатления от мест. А потом вдруг решаете, что хорошо бы обобщить полученные результаты и сделать из них какую-то научную работу. И уже теперь, задним числом, подбираете задачу под свои данные: какие факторы изменялись, какие — нет, и что можно установить по всей этой разношерстной серии проб. Звучит издевательски, но факт: если материала много, и он собран качественно, то какие-то научные задачи на нем можно решить всегда. Но и интеллектуальных, и механических усилий при такой системе работы требуется в несколько раз больше.