Zodra men poogt dieper in te dringen in de algemene logica van de biologie als geheel, zal men stuiten op een of andere filosofie. De aanhanger van het Thomisme zal dan van mening verschillen met de aanhanger van een of andere kantiaanse school.
Zij denken verschillend over grenzen, omvang en logische grondslagen van het vak. Binnen de onderwetenschappen van de biologie komt dat niet zo zeer voor de dag, wel zodra men het over de diepere grondslag van het vak als geheel heeft.Wij willen het hier slechts hebben over de empirismen, de denkmethoden, de denktendenties of ideeën en over enkele algemene begrippen uit de biologie.
Onder empirismen verstaat men de eigenschappen enz. die men empirisch, proefondervindelijk waarneemt; men zou er aan toe kunnen voegen: in het naïeve stadium van het onderzoek, zonder dus door een theoretische overweging te zijn beïnvloed. Zulke empirismen in de biologie zijn: vorm, functie, opbouw uit cellen en weefsels, variabiliteit, erfelijkheid, verspreiding, afstamming, ziekte enz. enz. Als men dit lijstje beziet, zal men toegeven, dat hier toch het denken en de theorie reeds hun werk gedaan hebben door abstracties, schifting enz. Dit blijkt ook hieruit, dat het een punt van strijd is hoeveel grond-empirismen er zijn. Er zijn nl. steeds krachtige stromingen geweest die meenden, dat er eigenlijk slechts twee grond-empirismen waren, nl. vorm en functie, zoals wij in het vorige hoofdstuk reeds zagen.
We zullen hier de voornaamste methoden die in verschillende biologische onderwetenschappen worden toegepast, behandelen.
Gezien de gecompliceerdheid van de biologische vorm en van het biologische gebeuren, is alleen inzicht te verkrijgen na een ontleding, een analyse, van het samengestelde geheel in zijn afzonderlijke bestanddelen. Bij de analyse wordt de onderzoeker geleid dooreen mening omtrent de samenstellende componenten. Bij zeer ondoorzichtige complexen scheidt men slechts een of meer bestanddelen af uit het samengestelde geheel, waarbij dus de rest ongeanalyseerd blijft. Analyse gaat vaak gepaard met een mechanisch scheiden (uitpraepareren van een orgaan, afzonderlijk nemen van een milieufactor), doch het is niet altijd nodig (scheiding van weefsels in een praeparaat), soms zelfs niet eens mogelijk (we kunnen vorm en functie van een orgaan wel onderscheiden, doch niet scheiden).
De synthetische methode legt een verband tussen de anaylse heeft een scheiding in de veelheid gemaakt, die de synthese weer opheft. Men kan natuurlijk trachten, verbanden te leggen tussen alle mogelijke dingen en het gevolg zal zijn, dat het gelegde verband nu eens duidelijk, dan weer onduidelijk is. In werkelijkheid is een synthese alleen mogelijk en de poging daartoe dus zinvol, als er een relatie, een eenheid, is tussen de dingen, waartussen men een verband wil leggen. De aard van de synthese is totaal verschillend. We noemen een paar voorbeelden: men kan een verband leggen tussen de lichaamsmaten van verschillende mensenindividuen, tussen de bouw van de maag bij verschillende, doch verwante diersoorten, tussen de bouw van de maag en de bouw van de rest van de darm bij een diersoort; men kan ook een verband leggen tussen de temperatuur en de activiteit van een bepaald levensproces. In het laatste geval leidt de synthese tot het vaststellen van een causale keten.
Men kan ook twee oorzakelijke ketens in een synthese samenbrengen, ja zelfs vele oorzakelijke ketens. Anders gezegd: men kan verbanden gaan leggen tussen steeds meer verschijnselen. In principe is dan ook de synthese zonder einde.
Bij de inductieve methode gaat het denkproces van het bijzondere uit en naar het algemene toe. Als men wil: van talrijke feitelijke gegevens uit naar een algemene conclusie, oordeel, begrip, formule, regel of wet toe. De betekenis van de inductieve methode, ook in de moderne biologie, is zeer groot. Zekerheid van kennis is in de regel slechts te bereiken door een groot aantal waarnemingen en proefreeksen. De geschiedenis van de biologie leert ons telkens weer, hoeveel feitenkennis nodig was voor men tot een bepaalde algemene conclusie kon komen, ook, hoe telkens weer nieuw feitenmateriaal een getrokken conclusie teniet kon doen.
Bij de deductieve methode gaat het denkproces van het algemene uit en naar het bijzondere toe. Het geloof in vaststaande algemene gegevens, waaruit men deductieve door deductie het nodige kan afleiden, is niet methode groot onder de biologen. Maar meer dan vroeger erkent men thans weer de grote betekenis der deductie als werkhypothese. Bij het onderzoek kan zich aan de onderzoeker iets algemeens opdringen; hij zal dit als werkhypothese hanteren en er in andere gevallen passende bijzonderheden uit deduceren. Een groot gedeelte van het wetenschappelijke onderzoek wordt geleid door de grote gedachtenconcepties (b.v. die van de afstamming) van belangrijke scholen binnen de biologie, waarbij voor bijzondere gevallen de algemene opvatting een speciale interpretatie krijgt. De resultaten van dit onderzoek worden getoetst aan deze algemene gedachtenschema’s en daarin ingepast. De bereikte resultaten tonen de grote waarde van de deductieve methode.
Soms wordt de betekenis van slechts één of van enkele waarnemingen zo fundamenteel geacht, dat men aan het waargenomen verschijnsel algemene waarde toekent. Wij noemen het verschijnsel van de cel- en kernversmelting als het wezen der bevruchting en als de grondslag van de meeste erfelijkheidsverschijnselen. Vele generalisaties echter zijn later onjuist gebleken, waarvan we als voorbeeld noemen de mening, dat alle eieren een mozaïekkarakter der eigenschappen zouden vertonen.
De mathematische methoden zullen wij bespreken nadat wij eerst een aantal andere punten besproken hebben, die op het terrein van de logica liggen. Zoals men ziet is geen van deze methoden specifiek biologisch; zij hebben echter binnen de biologie een eigen ‘kleur’. Onder denktendenties of ideeën verstaat men de vorm waarin de onderzoeker de uitkomsten van zijn onderzoek en van zijn denken uiteindelijk neergelegd zou willen hebben (een formule, een stamboom enz.). Men kan het ook zo uitdrukken: het zijn de richtingen of tendenties welke zijn denken trekken in een bepaalde richting, om die uiteindelijke vorm te vinden. Wij willen hier de voornaamste van deze ideeën binnen de biologie behandelen.
De typologische idee leidt tot een ‘type’, waarin of waarbij de gegeven verschijnselen passen en op grond waarvan deze geordend worden. De typologie wil nl. ordening van de veelheid. De systematiek doet dit met de diersoorten naar hun type (kat, katachtigen, roofdieren, zoogdieren, gewervelde dieren enz.). De vormleer ordent naar typen van bouw en structuur. De fysiologie ordent naar typen van functie, zoals wijzen van voedselopname enz. Bij elke ordening komt de vraag op of de ordening een kunstmatige, dan wel een natuurlijke is; zeer vaak blijkt het later, dat ordeningen, die de ontwerper als natuurlijk beschouwde, kunstmatig zijn.
Verder is het een punt van strijd of typologische ordening slechts propaedeutische betekenis heeft voor een inzicht in de wording. In een aantal gevallen toch, waarin wij een inzicht in het gebeuren hebben gekregen, heeft de ordening zonder meer geen wezenlijke wetenschappelijke betekenis meer. Waar echter het inzicht in de wording ontbreekt, is de typologie de eindvorm van ons kennen.
Zoals in elke natuurwetenschap wordt ook in de biologie ons denken gericht door de vraag naar de oorzaak. Immers , de vraag van oorzaak kan altijd gesteld worden, niet alleen bij beweging en verandering, maar evenzeer bij rust en onveranderd voortduren. De causale idee kent twee hoofdvormen:
1. die van de regel of wet of formule, waarin de wetmatige band tussen oorzaak en gevolg is vastgelegd;
2. die van de vraag naar ‘veroorzaker’ of ‘kracht’ die de werking veroorzaakt (licht, temperatuur, speeksel, kleur, plooiing, splitsing, strijd om het bestaan, verspreiding enz.).
In tal van onderwetenschappen der biologie tracht men het resultaat van het onderzoek in een wiskundige vorm te gieten. Wij zullen dit echter eerst bespreken aan het eind van dit hoofdstuk, waar de verhouding van biologie tot wiskunde in haar geheel bekeken zal worden. We merken hier echter reeds op, dat er wel enig verschil is tussen het overbrengen in een wiskundige vorm, zoals in een wiskundige formule, mathematische kromme enz., waarmee verder wiskundig gewerkt wordt, en het neerleggen van cijfers in een tabel en het verder voornamelijk biologisch daarmee werken.
Het leven is een historisch proces en daarom is het begrijpelijk, dat verwerking van bepaalde biologische gegevens, dat aspect geschiedt. De historische idee in de biologie is echter primitief en bepaalt zich maar al te vaak tot genealogie (stambomen). Een historische idee in diepere zin, die geleid wordt door begrippen als opkomst, bloei, verval, bepaling van het karakter van een tijdsperiode, het laatste b.v. door een of andere systematische groep dan wel een oecologisch type, dat als dominante factor optreedt, vindt men nog nauwelijks als richting in het biologische denken. Verder wijzen we er op, dat de verwerking van de historische feiten waarschijnlijk een eigen karakter zal hebben, afhankelijk daarvan of men de geschiedenis van de individuen, van de onderdelen der individuen (organen e.d.) of van de bovenindividuele levensgemeenschappen schrijft.
In de moderne biologie wordt een belangrijk deel van het biologisch denken in verschillende onderwetenschappen geleid door de teleologische idee. Bij dit zwaar belaste begrip denkt men in de moderne biologie echter niet aan een doel dat de Schepper aan de natuur gesteld zou hebben en ook niet aan bewuste of ook onbewuste doelstrevendheid van de organismen, omdat het eerste niet natuurwetenschappelijk te kennen is en wat het tweede betreft, omdat het alleen voor de mens zeker is, dat hij het doel van zijn handelen kan kennen. Maar men verstaat er onder de richting die ons denken neemt, wanneer het een wetenschappelijke vorm zoekt voor de biologische verschijnselen welke ons leren dat als ‘telos’, d.i. als doel, van de levensprocessen en de levensvormen gezien moet worden het behoud van het leven, beter nog de maximale ontplooiing van het leven, waaraan dus al of niet, waaraan goed of slecht kan worden voldaan. De uitwerking van deze moderne teleologie kan beter behandeld worden in het hoofdstuk over de oecologie .De teleologische idee speelt echter ook in andere onderwetenschappen een rol, b.v. in de functionele ontleedkunde, waar we ons afvragen wat het niet-causale verband is tussen vorm en functie, verder in de fysiologie, als men de planmatigheid, het patroon, de structuur of hoe men het noemen wil, van de afzonderlijke causale ketens vaststelt.
Er zijn enkele algemene begrippen in de biologie die in vele, soms in alle onderwetenschappen een rol spelen, als daar zijn: leven, individu, heelheid, organisme, type, normaal, plant en dier enz.
Een deel der biologen voert in de natuurwetenschappelijke biologie een begrip leven in. Anderen menen, dat wij eerst aan het eind van onze kennis (dus nooit) dit begrip zullen kunnen definiëren. Deze laatsten achten de pogingen die het mechanisme, het vitalisme, het holisme enz. gegeven hebben, meer filosofisch dan biologisch. Zij zijn echter wel bereid een aantal criteria van het leven te geven. De auteurs plegen dan te verschillen in het aantal criteria en in de aard der criteria. Men zal dan b.v. vinden dat gezegd wordt, dat het leven gekarakteriseerd is door de ‘zichfunctie’, d.w.z. het leven is gekarakteriseerd door zich voeden, zich voortbewegen, zich voortplanten enz.
Het leven is ‘op zichzelf gericht’. Andere auteurs achten het leven gekarakteriseerd door een aantal criteria van dergelijke aard, waarbij dan nog komt de zelfregulatie in al deze functies. Daardoor wordt echter het leven meer beschreven dan gedefinieerd. Men zal begrijpen, dat niet alleen het aantal criteria, maar vooral ook de inhoud van bepaalde criteria (hoe staat voortplanting t.o.v. deling en splijting?) van invloed is op de vraag, waar men nog van leven wil spreken en waar niet. Het virusonderzoek heeft hier een eigen kijk op gegeven. Tot slot mogen we nog even waarschuwen tegen de verwarring van levenloos en dood, het laatste heeft het leven gekend, het eerste nooit.
De letterlijke betekenis van individu, ‘wat niet gedeeld kan worden’, zodat er daardoor twee of meer exemplaren ontstaan, slaat alleen op de allerhoogste organismen. Het is een verschijnsel dat samenhangt met de mate van ontwikkeling van het regeneratievermogen. Bij volwassen lagere organismen is de deelbaarheid een algemeen voorkomend verschijnsel, zowel natuurlijk als kunstmatig. Bij hogere organismen, waar deelbaarheid in volwassen stadia niet meer voorkomt, zijn de eieren en jonge larvestadia nog vaak wel deelbaar (dubbelmonstra, polyembryonie). Meestal wordt het begrip individu niet zo letterlijk genomen, maar verstaat men er onder iets, dat een zekere afgeslotenheid heeft.. Men kan dit laatste functioneel opvatten; individu is dan wat tot zelfstandig leven in staat is, dank zij de samenwerking der leden, die een arbeidsverdeling vertonen.
Men kan het ook morfologisch opvatten; individu is dan een afgesloten vormonderdeel binnen een fysiologisch individu (poliep in een poliepenstok). Individu is dus één exemplaar van een hond, één boom, één stek, één poliepenstok, één poliep, elk van de beide deelnemers aan een symbiose, doch ook de twee deelnemers samen, één mier, doch ook één mierenstaat. Maar men kan ook individualiteit toekennen aan één orgaan, één cel. In de moderne biologie pleegt men i.p.v. dit begrip individualiteit nogal eens het begrip heelheid of totaliteit toe te passen.
Heelheid of totaliteit, ‘Ganzheit’, ‘wholeness’, is een veel gebruikt begrip in de moderne biologie. Het gaat n .l.terug op het besef, dat wij in de biologie te maken hebben met vormen en verschijnselen, die niet bestaan uit losse, onafhankelijke delen, maar samengesteld zijn uit leden, die met elkaar geen som, maar een geheel vormen. Dat geheel is van verschillende aard, als wij te maken hebben met een cel, een orgaan, een ongeschonden organisme, een levensgemeenschap enz. Voor die heelheid of dat geheel waarvan alle leden onderling wel, doch dat zelf niet door organische stof verbonden is met een ander dergelijk geheel, gebruikt men de term organisme. Een mens is dus zulk een organisme, maar ook een poliepenstok en een staatskwal (Siphonophord)\ deze bezitten lucht- en zwemklokken, dek-, maag- en tastpoliepen, geslachts-individuen’ enz. Een enkele cel, een enkel orgaan en ook een levensgemeenschap daarentegen zijn geen organismen. Een organisme heeft een apart karakter, want het is een in zichzelf afgesloten vormgeheel en functioneel geheel.
Men zoekt het wezen ervan wel in het structurele verband van de vormonderdelen en van de functies. Het z.g. organicisme zoekt hierin het wezenlijke van het leven.
Het begrip type speelt een grote rol in vele ondcrwetenschappen der biologie. De waarschuwing is op zijn plaats, dat er enkele hoofdvormen zijn van het typebegrip. De meest gebruikelijke vorm baseert zich op een bepaalde keuze uit de veelheid van verschijningen, die elk kenmerk kan hebben (in de regel zal dit een gemiddelde waarde zijn), en ziet daarbij af van alle verschijnselen die zeer variabel zijn. Volgens dit begrip is het type zoogdier gekenmerkt door laten wij zeggen drie algemeen geldende kenmerken (bezitten haren, zogen hun jongen, zijn warmbloedig); in het begrip mens wordt huidskleur, haarvorm enz. niet genoemd. Daarnaast kent men een type begrip dat de volheid van alle verschijningsvormen van zoveel mogelijk kenmerken in zich opneemt, m.a.w. de uitersten van elk kenmerk opgeeft, met alles wat daartussen ligt. Volgens dit begrip is een zoogdier gekenmerkt door het bezit van een tot vijf tenen, door melkklieren, die öf onregelmatig verspreid zijn, óf in twee rijen van de oksel naar de lies lopen, óf gelocaliseerd zijn in de lies enz.
Verder moeten we een onderscheid maken of de verschijnselen, die bij verschillende typen behoren, volkomen gescheiden zijn, zodat wij het materiaal zonder rest kunnen verdelen op grond van de typen, hetgeen het geval is bij de systematiek volgens de soorten (alle katachtigen zijn te verdelen naar de verschillende soorten van katachtigen, zoals leeuw, tijger enz.), of dat dit niet zo is. In een aantal gevallen nl. gaan de verschijnselen geleidelijk in elkaar over en behoort een bepaald object meer of minder tot het ene en tot het andere type. Wij denken aan de ontwikkeling van jong individu tot volwassene. Dan kan men wel hier en daar een type vaststellen, doch dit typebegrip is niet meer dan een maatstafsbegrip, waartoe tussengelegen toestanden min of meer naderen.
Het begrip norm en het begrip normaal spelen in talloze onderwetenschappen der biologie een rol. In de eerste plaats om het pathologische en het monstrueuze af te scheiden, doch ook als dit geschied is, pleegt men niet de rest zonder meer normaal te noemen, maar beperkt dit tot een deel. Er zijn echter vele opvattingen omtrent het deel dat normaal genoemd mag worden. Soms is dat het meest voorkomende, met allerlei variaties wat men daaronder moet verstaan (het meest voorkomende in een waarde, zoals de gemiddelde waarde of in een aantal waarden rondom het gemiddelde), soms is het alleen een berekend gemiddelde. Zo is het normale aantal halswervels bij de mens volgens de een 7, volgens een andere auteur echter misschien 7,01.
Heel gangbaar is de onderscheiding van de wereld der levende organismen in planten en in dieren, waarbij de mens naar zijn biologische kenmerken tot de dierenwereld wordt gerekend. De meer gecompliceerde vormen maken het ons niet moeilijk om uit te maken of iets een plant of een dier is. Daar geven de oude onderscheidingen, gebaseerd op vrije bewegelijkheid of niet, gesloten of open bouw, bereiding van organische bestanddelen van het lichaam uit de anorganische wereld of niet enz. voldoende criteria ter onderscheiding. Bij de lagere planten en dieren wordt de onderscheiding echter veel moeilijker, omdat deze criteria ons in de steek laten en tenslotte is zelfs de onderscheiding onmogelijk. Daarom is ook in deze encyclopaedie aan de lagere organismen een aparte plaats gegeven en is er een hoofdstuk over protisten (eencelligen of misschien beter on-celligen) en een over microbiologie ingevoegd.
