Biologit ja biologian opiskelijat käyttävät työssään erilaisia välineitä kerätäkseen tietoa elävistä asioista. Näistä instrumenteista ja työkaluista tulee monipuolisempia ja huipputeknisiä vuosittain, samoin kuin tavoista, joilla biologit käyttävät niitä. Kuvittele, että selität GPS-eläimen seurantapannan tai mikrosirun käsitteen tiedemiehelle vain 100 vuotta sitten.
Biologian kaupan työkalut ovat melkein rajattomat, mutta useimmat opiskelijat tuntevat melkoisen määrän yleisiä laboratoriossa ja jokapäiväisessä tutkimuksessa ja havainnoinnissa.
Varaston perustyökalut
Suurin osa lukiolaisista valmistuu perehtyneenä biologian laboratoriotutkimuksissa käytettäviin perusvälineisiin, mukaan lukien:
-
Dekantterilasit, jotka ovat lieriömäisiä astioita
-
Pullot, jotka ovat kapenevat dekantterilasit ja joita käytetään lämmitettävien nesteiden pitämiseen
- Bunsen-poltin, keittolevy tai muu lämmönlähde
- Diat, jonka päälle elävä tai kerran elävä aine asetetaan tarkastettavaksi mikroskoopilla
- Valmistetut sylinterit johon asetetaan erityisesti mitatut nestemäärät. "Porrastettu" tarkoittaa mittausmerkkejä sylinterin sivulla millilitroina tai kuutiosenttimetreinä.
- Pipetit käytetään sekoittamaan nesteiden valmisteita.
Monia näistä samoista työkaluista käytetään myös kemian kokeissa. Yksi biologian kriittisistä näkökohdista on, että se on päällekkäinen niin monien muiden tärkeiden tieteenalojen kanssa.
Mikroskoopit
Ilman mikroskooppeja biologia olisi jumissa samassa paikassa tähtitiede ilman kaukoputkia.
Mikroskooppeja muistuttavia instrumentteja on ollut olemassa ainakin 1590-luvulta lähtien, vaikka Robert Hooke ja Anton von Leeuwenhoek hyvitetään usein keksimällä ensimmäiset "oikeat" mikroskoopit 1600-luvulla huolellisesti jauhetulla linssit. Vuosien mittaan yhä voimakkaammat mikroskoopit ovat antaneet biologien tutustua syvyyteen elämän alkuaineisiin: kudoksiin, soluihin, organelleihin ja atomeihin. Vuosikymmeniä sitten skannaus- ja lähetyselektronimikroskoopit mullistivat mikrobiologian ja ovat nyt vakiohintoja useimmissa yliopiston biologian osastoissa.
Soluviljelmät
Tutkijat ovat vuosikymmenien ajan tienneet, että bakteeri- ja hiivasoluja voidaan kasvattaa ravinnepitoisissa väliaineissa - viljelmässä. Viime aikoina tutkijat ovat onnistuneet tekemään saman asian monien monimutkaisempien kasvi- ja eläinsolujen kanssa. Vaikka primitiiviset viljelyväliaineet sisälsivät vähän enemmän kuin suoloja ja glukoosia, eläin-soluviljelmiin käytetyt aineet sisältävät erilaisia aminohappoja, vitamiineja ja seerumia. Jälkimmäiset tarjoavat kasvutekijöitä, jotka edistävät monimutkaista solujen erilaistumista, joka tarvitaan erikoistuneiden eläin-soluviljelmien menestymiseen, mutta joita ei tarvita bakteerien tai hiivan kasvuun.
Tietokoneet ja kuvantamisjärjestelmät
Kun DNA-sekvensointiaika on jo alkamassa, on tärkeää pystyä etsimään geneettistä tietoa reaaliajassa lukemattomissa biologiakokeissa. Tätä varten kuva-analyysiohjelmisto (esimerkiksi Typhoon, Storm tai LAS500) ja DNA, RNA ja proteiinisekvenssianalyysiohjelmista on tullut komponentteja monille biologialaboratorioille maailman.
