Изучение систематики как раздела биологии чрезвычайно полезно для формирования того самого абстрактного мышления, которое является нашей целью. У нас есть отдельная тема «Систематика», в которой присутствуют самые разные задачи и на выбор критериев для классификации, и на составление определительных ключей, и на разбиение на множества и подмножества по различным признакам групп организмов. Эта тема является для нас самоценной. В школьной программе она проходится на примитивном уровне, и нам хотелось показать ее красоту, философскую, математическую и биологическую, а также большое значение в биологии закономерностей, в отличие от строгих законов. Но кроме этого, невозможно переоценить ее важность в формировании логических способностей, в развитии умения выделять главное и второстепенное, сравнивать, сопоставлять. Развиваются комбинаторные способности, вырабатывается системность взгляда на мир, ученик учится замечать соподчиненность, иерархичность естественных и искусственных систем. Эта тема позволяет охватить ряды разнообразий живых объектов как никакая другая. Приведем некоторые примеры задач:

• Ботаники выделяют много вариантов строения листа. Составьте определитель типа листьев у растений.
• Чем плоха классификация, в которой животных делят на диких, домашних, морских и заморских?
• Составьте биологическое описание человека. Поясните, какие признаки стоит в него включать, а какие« нет.
• Составьте классификацию а) видов спорта, б) способов движения животных, в) экзаменационных вопросов. Чем эти классификацп в биологической систематике?
• Перед вами список из 7 растений: росянка, хвощ, береза, лебеда, кувшинка, сосна, пузырчатка. Разделите эти растения на 2 группы возможно большим числом способов. В каждом случае укажите, по какому признаку вы проводите разделение.
• Составьте определитель, позволяющий установить, к какому царству относится данный организм.

Еще одним обязательным навыком абстрактного мышления является сравнение. Мы не будем приводить примеров задач, поскольку по вышеописанным примерам видно, насколько широко требуется этот навык.

Биология как наука дает огромные возможности для развития навыков логического мышления. Можно привести в качестве примеров очень большое количество логических задач. В классической генетике используется, наверное, наиболее простой тип логики« комбинаторика, теория вероятности (это не значит, конечно, что генетические задачи легкие, просто генетические задачи можно решать, следуя строгим алгоритмам). Мы не будет подробно на них останавливаться, так как генетика традиционно хорошо представлена в курсе средней школы. Биологическая логика, конечно, является частным случаем логики, как науки, вспомним широкое использование комбинаторики и теории вероятности в генетике, теории множеств в систематике, в моделировании экологических процессов используются дифференциальные уравнения. Системность, принципы прямой и обратной связи используются и в физиологии, и в экологии, и в биохимии... Но у биологии есть свои особенности, в частности - огромная роль закономерностей и тенденций в противовес строгим законам, системность и иерархичность объектов изучения. Поэтому в биологии установление различных взаимосвязей: причина« следствие, строение« функция, выделение единой системы и ее компонентов, частного и общего, главного и второстепенного и т. д. невозможно описать строгими алгоритмами. В своем роде это искусство, талант. Навыки в биологической логике развиваются практикой, приходят с опытом и множество наших задач направлено именно на развитие навыков биологической логики. Приведем некоторые примеры.

Связь строение« функция:

• Мембрана архебактерий состоит из одного слоя молекул. Как должна выглядеть такая молекула?
• Почти у всех насекомых кровь (гемолимфа) бесцветна, а почти у всех позвоночных кровь красная. В чем причина этого различия?
• Почему тонкая кишка« тонкая, а толстая« толстая?

Причинно-следственные связи:
а) зависимость свойств живого от химии и физики, то есть как более низкие уровни организации материи определяют более высокие.

• Почему активность ферментов изменяется при изменении рН?
• Почему газообмен происходит менее эффективно, если ток крови параллелен току воды?

• Если отделить друг от друга два первых бластомера у полухордового и моллюска, каким будет результат этих опытов?

• Если редис выращивать в теплице поздней осенью, у него образуется корнеплод. Будем часть растений ненадолго освещать в течение ночи. Каков будет результат?
• Почему около уличных фонарей листопад задерживается?

• Порой ресурсы распределены равномерно, а особи популяции неравномерно: или группами, или случайно, или каким-то промежуточным образом. С чем это может быть связано? От каких причин зависит характер распределения особей в каждом таком случае?

• составьте дерево эволюционных отношений между таксонами (по таблице).
• назовите самые маленькие и самые крупные по числу видов типы (отделы) живых существ. Чем, по Вашему мнению, обусловлено в каждом случае такое большое либо малое количество видов?

• Установлено, что в районе совместного обитания двух конкурирующих видов речных рачков самцы вида А часто спариваются с самками вида В, причем вид В в этом районе вытесняется видом А. Как могут быть связаны два этих факта?