А.Г. Гиббс, Р.А. Джонсон «Роль прерывистого газообмена у насекомых: хтоническая гипотеза трещит по швам» (The Journal of Experimental Biology, 2004)
Обратите внимание, что Гиббс и Джонсон не только описывают гипотезу Лайтона, но также вкратце напоминают о том, что послужило для нее основой. Тем самым авторы подготавливают площадку для критического рассмотрения идей Лайтона. Например, они могут подвергнуть сомнению хтоническую гипотезу, указав на недостаточность данных или ошибки в их интерпретации, или же предложить новые подходы, которые помогут подтвердить гипотезу. Суть в том, что, включая обсуждение экспериментальных данных в свое обобщение гипотезы Лайтона, Гиббс и Джонсон открывают дверь для дискуссии с ним.
Вот шаблоны для представления данных, лежащих в основе господствующих теорий:
• Эксперименты, демонстрирующие ____ и ____, позволили ученым предположить ____.
• Хотя большинство ученых относят ____ к ____, результаты, полученные Х, свидетельствуют о возможности ____.
Объяснение методик
Хотя мы утверждаем, что в естественных науках аргументация строится на основании данных, важно отметить, что качество этих данных зависит от того, как именно они были собраны. Данные, полученные в неаккуратно поставленных или плохо проработанных экспериментах, могут привести к неверным выводам. Таким образом, очень важно рассказать в своей работе о методах, которые были использованы для сбора данных. Чтобы читатели могли оценить ваши методики, вам нужно описать их назначение, как демонстрирует этот отрывок из статьи, посвященной эволюции пищеварительной системы птиц:
Для проверки гипотезы о том, что особенности пищеварения у колибри и крючкоклювов развивались конвергентно, мы сравнили активность пищеварительных ферментов и площадь рабочей поверхности кишечника у коричного крючкоклюва (Diglossa baritula) и одиннадцати видов колибри.
Д.Э. Шондьюб и С. Мартинес дель Рио (Journal of Comparative Physiology, 2004)
Цель исследования необходимо указывать в любом случае – и при описании вашей собственной работы, и при анализе экспериментов других ученых. Вот пара шаблонов, которые помогут вам сделать это.
• Смит с коллегами оценивали ____, чтобы определить ____.
• Так как при помощи ____ не удается объяснить ____, мы использовали вместо этого ____.
Обобщение полученных результатов
Научные данные часто бывают представлены численно. Ваша задача при объяснении таких данных – познакомить читателей с контекстом, необходимым для их понимания, обеспечив подтверждающей информацией и проведя сравнения. В следующем отрывке из книги, посвященной взаимодействию организмов со средой, автор использует численные данные для подкрепления своего тезиса о роли солнечной энергии на нашей планете.
Потенциальное количество энергии, передающейся от Солнца на Землю, огромно – в среднем около 600 Вт/м2 в год. Только очень малая часть – около 1–2 % от этого – поглощается зелеными растениями. Остальная энергия, за исключением той, что отражается обратно в космос, доступна для различного применения. Остаток может быть весьма внушительным: хотя некоторые естественные поверхности отражают до 95 % поступающей солнечной энергии, у многих эта цифра гораздо ниже (таблица 3.2), в среднем порядка 15–20 %. Следовательно, прочая энергия, которая поглощается Землей, может быть направлена на осуществление какой-то работы – нагрев поверхностей, движение водных и воздушных масс, от которых зависит погода, испарение воды и так далее.
Д.С. Тёрнер «Организм в широком смысле» (2000)
Тёрнер подкрепляет свою мысль о том, что на Земле огромное количество солнечной энергии превращается в работу, приводя конкретное число (600) и единицы измерения (Вт/м2 – ватт на квадратный метр). Единицы измерения необходимы, чтобы оценить число; 600 ватт на квадратный сантиметр – это совсем не то же, что 600 ватт на квадратный метр. Затем Тёрнер проводит сравнение, используя процентные доли, и говорит о том, что только 1–2 % всей поступающей на Землю энергии поглощается растениями. Наконец, он описывает разброс данных, используя численные промежутки – от 1 до 2 %, от 15 до 20 %, – а не одиночные числа.
Подтверждающая информация – единицы измерения, размер выборки (n), погрешность – помогает читателю оценить приведенные данные. В целом достоверность данных повышается при увеличении размера выборки и уменьшении погрешности. Подобную информацию в сжатой форме можно представить так:
• ____ ± ____ (среднее значение ± погрешность) ____ (единицы измерения), n = ____ (размер выборки).
Например: до физических нагрузок частота сердечного ритма в покое у испытуемых составляла 56 ± 7 ударов в минуту, n = 12. Вот еще один вариант представления подтверждающей информации:
• Мы провели измерения у ____ (размер выборки) человек, и в среднем величина реакции составила (среднее значение с единицами измерения), от ____ (самое низкое значение) до ____ (самое высокое значение).
Чтобы помочь читателю понять эти данные, проведите сравнение с числами из того же или другого подобного исследования. Вот ряд шаблонов для проведения такого сравнения:
• До тренировок средняя скорость бега составляла ____ ± ____ километров в час, что на ____ километров в час меньше, чем после тренировок.
• Мы обнаружили, что у спортсменов частота сердечных сокращений составляла ____ ± ____, что на ____% меньше, чем у людей, не занимающихся спортом.
• Испытуемые в исследовании Х проходили лабиринт за ____ ± ____ секунд, что на ____ секунд медленнее, чем в исследовании Y.
Иногда оказывается необходимым представить качественные данные, которые, к примеру, можно найти на рисунках и фотографиях, но которые никак нельзя свести к цифрам. Качественные данные нужно очень точно описывать словами. В приведенном ниже отрывке из обзорной статьи на тему связей между локализацией белков в клетке и ее ростом автор описывает точное местоположение трех белков: Scrib, Dig и Lgl.
В эпителиальных клетках различные белки накапливаются на апекальной (верхней) и базолатеральной (нижней) поверхностях… Scrib и Dig локализованы в септальных соединениях вдоль латеральной поверхности клетки, в то время как Lgl покрывает везикулы, которые располагаются и в цитоплазме, и на латеральной поверхности клетки.
М. Пейфер «Отчет о путешествии – дорожные заторы вызывают опухоли» (2000)
Объяснение смысла данных
После описания экспериментов и их результатов вам нужно сказать о том, какой смысл имеют эти данные. Рассмотрим отрывок из отчета об исследовании, в ходе которого ученые вносили на участки дождевых тропических лесов азотные (N) и фосфорные (P) удобрения.
Хотя, судя по нашим данным, механизмы, отвечающие за изменения процесса дыхания в результате увеличения количества N и P, могут быть различны, большие потери CO2, вызываемые внесением удобрений, позволяют предположить, что знание таких закономерностей и их влияние на выделение СО2 из почвы имеет очень большое значение для понимания роли тропических лесов в изменении глобального углеродного цикла.
