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La biología como ciencia
La biología como ciencia
La Biología, como cualquier ciencia, trata de descubrir y ordenar la realidad del mundo natural que nos La Biología, como cualquier ciencia, trata de descubrir y ordenar la realidad del mundo natural que nos rodea. Por lo tanto, como cualquier ciencia, debe basar su conocimiento en la utilización de un método rodea. Por lo tanto, como cualquier ciencia, debe basar su conocimiento en la utilización de un método riguroso de observación e interpretación de esa realidad. Este es el denominado
riguroso de observación e interpretación de esa realidad. Este es el denominado método científicométodo científico,, aplicado al estudio de los seres vivos. Se trata de un método que permite conseguir respuestas objetivas a aplicado al estudio de los seres vivos. Se trata de un método que permite conseguir respuestas objetivas a cuestiones que el propio científico establece, y
cuestiones que el propio científico establece, y consta básicamente de estas etapas:consta básicamente de estas etapas:
Observación de la realidad y Enunciado del problemaObservación de la realidad y Enunciado del problema . Los hechos y fenómenos que ocurren a nuestro. Los hechos y fenómenos que ocurren a nuestro alrededor deben ser observados con la mayor imparcialidad posible y sin prejuicios. Esto puede alrededor deben ser observados con la mayor imparcialidad posible y sin prejuicios. Esto puede conducir a un cuestionamiento de esa realidad, pues cualquier afirmación que no esté demostrada conducir a un cuestionamiento de esa realidad, pues cualquier afirmación que no esté demostrada puede ponerse en duda.
puede ponerse en duda.
Formulación de una hipótesisFormulación de una hipótesis. Tratar de responder a esa cuestión a partir de los conocimientos previos. Tratar de responder a esa cuestión a partir de los conocimientos previos que se tengan.
que se tengan.
Comprobación de la hipótesis o experimentaciónComprobación de la hipótesis o experimentación.. ConclusionesConclusiones. Consiste en diseñar un modelo que. Consiste en diseñar un modelo que nos permita reproducir los hechos, experimentalmente, para poder confirmar o no nuestra hipótesis. nos permita reproducir los hechos, experimentalmente, para poder confirmar o no nuestra hipótesis. Así, si la predición se cumple en el modelo experimental, estaremos confirmando esa hipótesis. Estas Así, si la predición se cumple en el modelo experimental, estaremos confirmando esa hipótesis. Estas nuevas observaciones pueden ser directas sobre el medio natural, o bien realizarse a través de nuevas observaciones pueden ser directas sobre el medio natural, o bien realizarse a través de experimentos que requieren de un cierto control y manipulación por parte del observador. Esta fase experimentos que requieren de un cierto control y manipulación por parte del observador. Esta fase debe ofrecer nuevos
debe ofrecer nuevos datosdatos contrastados de la realidad. Si estos datos no concuerdan con la hipótesiscontrastados de la realidad. Si estos datos no concuerdan con la hipótesis establecida, deduciremos que esta es errónea o bien que la observación no es correcta. De cualquier establecida, deduciremos que esta es errónea o bien que la observación no es correcta. De cualquier manera esta fase debe repetirse suficientemente para confirmar los
manera esta fase debe repetirse suficientemente para confirmar los resultados.resultados.
Cando una hipótesis está ampliamente contrastada por numerosas observaciones y experimentos se Cando una hipótesis está ampliamente contrastada por numerosas observaciones y experimentos se transforma en
transforma en teoríateoría. Lo que no quiere decir que sea una verdad absoluta, pues pueden aparecer nuevos. Lo que no quiere decir que sea una verdad absoluta, pues pueden aparecer nuevos datos que entren en contradicción con ella. Si una teoría demuestra ser universalmente válida, pasa a ser datos que entren en contradicción con ella. Si una teoría demuestra ser universalmente válida, pasa a ser una
una ley naturalley natural. Sin embargo, las leyes tampoco aseguran una total certeza.. Sin embargo, las leyes tampoco aseguran una total certeza.
LEY NATURAL LEY NATURAL Conclusiones Conclusiones OBSERVACIÓN OBSERVACIÓN PLANTEAMIENTO DEL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA PROBLEMA ENUNCIADO DE ENUNCIADO DE LA TEORÍA LA TEORÍA FORMULACIÓN DE FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS HIPÓTESIS Experimentación
Experimentación COMPROBACIÓN COMPROBACIÓN LA HIPÓTESISLA HIPÓTESIS DEDE Diseño Diseño Realización Realización Análisis de resultados Análisis de resultados
En Inglaterra, la mariposa del abedul era muy abundante en las cortezas de estos árboles
En Inglaterra, la mariposa del abedul era muy abundante en las cortezas de estos árboles
cubiertas de líquenes. Sobre este fondo, la coloración clara de la mariposa la hace casi invisible. Hasta
cubiertas de líquenes. Sobre este fondo, la coloración clara de la mariposa la hace casi invisible. Hasta
1845 todos los ejemplares recobrados eran de tonalidades claras, excepto algún individuo de color
1845 todos los ejemplares recobrados eran de tonalidades claras, excepto algún individuo de color
oscura.
oscura.
Con la industrialización de Inglaterra, la contaminación atmosférica comenzó a eliminar los
Con la industrialización de Inglaterra, la contaminación atmosférica comenzó a eliminar los
líquenes que vivían sobre los árboles de estos bosques, y las cortezas de los mismos se volvieron mucho
líquenes que vivían sobre los árboles de estos bosques, y las cortezas de los mismos se volvieron mucho
más oscuras. En las siguientes recogidas de mariposas del abedul fueron apareciendo cada vez más
más oscuras. En las siguientes recogidas de mariposas del abedul fueron apareciendo cada vez más
ejemplares de colores oscuras, hasta que en 1950 sólo unos pocos individuos de la población tenía
ejemplares de colores oscuras, hasta que en 1950 sólo unos pocos individuos de la población tenía
colores blancos, y para eso aparecían en lugares muy alejados de las zonas industriales.
colores blancos, y para eso aparecían en lugares muy alejados de las zonas industriales.
¿De dónde surgían los individuos negros de la mariposa del abedul? Está demostrado que las
¿De dónde surgían los individuos negros de la mariposa del abedul? Está demostrado que las
formas negras siempre estuvieron presentes en la población natural, aunque en número muy reducido.
formas negras siempre estuvieron presentes en la población natural, aunque en número muy reducido.
Entonces, ¿por qué aumentó tan drásticamente esta variedad?
Entonces, ¿por qué aumentó tan drásticamente esta variedad?
Un científico inglés sugirió la hipótesis de que la coloración de las mariposas las protegía de los
Un científico inglés sugirió la hipótesis de que la coloración de las mariposas las protegía de los
pájaros insectívoros. Predijo que si soltaba un mismo número de mariposas claras y oscuras en una zona
pájaros insectívoros. Predijo que si soltaba un mismo número de mariposas claras y oscuras en una zona
contaminada, y luego las recapturaba, obtendría mayor número de mariposas oscuras que claras.
contaminada, y luego las recapturaba, obtendría mayor número de mariposas oscuras que claras.
También predijo que si repetía la experiencia en un bosque no contaminado, podría recapturar más
También predijo que si repetía la experiencia en un bosque no contaminado, podría recapturar más
claras que oscuras.
claras que oscuras.
El científico marcó cuidadosamente un cierto número de mariposas con una mancha en la cara
El científico marcó cuidadosamente un cierto número de mariposas con una mancha en la cara
interior de las alas. A continuación realizó sendas experiencias: soltó cierto número de ejemplares
interior de las alas. A continuación realizó sendas experiencias: soltó cierto número de ejemplares
marcados en una zona industrial en la que el 90 % de la población de mariposas era negra. Otro tanto
marcados en una zona industrial en la que el 90 % de la población de mariposas era negra. Otro tanto
hizo en una zona rural no contaminada, en la que normalmente no se encontraban individuos oscuros.
hizo en una zona rural no contaminada, en la que normalmente no se encontraban individuos oscuros.
Cuando volvió a recapturar las mariposas, en la zona próxima a las industrias recogió un 40 % de
Cuando volvió a recapturar las mariposas, en la zona próxima a las industrias recogió un 40 % de
mariposas negras marcadas, y sólo un 19 % de claras marcadas. En cambio, en la zona rural recapturó un
mariposas negras marcadas, y sólo un 19 % de claras marcadas. En cambio, en la zona rural recapturó un
6 % de negras y un 13 % de mariposas claras.
6 % de negras y un 13 % de mariposas claras.
Finalmente consiguió filmar como las mariposas eran capturadas por los pájaros insectívoros.
Finalmente consiguió filmar como las mariposas eran capturadas por los pájaros insectívoros.
Éstos capturaban más mariposas claras en el bosque contaminado, mientras que en el bosque no
Éstos capturaban más mariposas claras en el bosque contaminado, mientras que en el bosque no
contaminado apresaban muchas más mariposas scuras.
contaminado apresaban muchas más mariposas scuras.
Identifica las distintas fases del método científico en este ejemplo.
Identifica las distintas fases del método científico en este ejemplo.
¿Por qué marcó los ejemplares antes de soltarlos? ¿Por qué en la cara interior de las alas?
¿Por qué marcó los ejemplares antes de soltarlos? ¿Por qué en la cara interior de las alas?
¿Por qué piensas que decidió además filmar la actividad de las mariposas?
¿Por qué piensas que decidió además filmar la actividad de las mariposas?
2.
2.
Niveles de organización
Niveles de organización
La aparición de la vida en la Tierra tuvo como consecuencia que, bajo ciertas condiciones, evolucionó hacia La aparición de la vida en la Tierra tuvo como consecuencia que, bajo ciertas condiciones, evolucionó hacia formas más complejas. Así, cuando observamos los seres vivos podemos distinguir varios grados de formas más complejas. Así, cuando observamos los seres vivos podemos distinguir varios grados de complejidad estructural; son los llamados
complejidad estructural; son los llamados niveles de organizaciónniveles de organización. Cada nivel se identifica por una unidad. Cada nivel se identifica por una unidad mínima que manifiesta todas las características de ese nivel. Estas unidades resultan de la agregación de mínima que manifiesta todas las características de ese nivel. Estas unidades resultan de la agregación de unidades más simples, pero con una
unidades más simples, pero con una organización interna tal organización interna tal que adquiere unas propiedades especiales.que adquiere unas propiedades especiales.
2.1
2.1
Nivel atómico
Nivel atómico
Está constituido por los
Está constituido por los átomosátomos, que son la parte más pequeña de un elemento químico. Por ejemplo C, O,, que son la parte más pequeña de un elemento químico. Por ejemplo C, O, H, N, etc.
H, N, etc.
2.2
2.2
Nivel molecular
Nivel molecular
Incluye las
Dentro de las biomoléculas distinguimos dos grupos: las moléculas
Dentro de las biomoléculas distinguimos dos grupos: las moléculas inorgánicas,inorgánicas, que que son las son las que no que no suelensuelen tener carbono y sobre todo pueden originarse de modo natural fuera de los seres vivos. Las moléculas tener carbono y sobre todo pueden originarse de modo natural fuera de los seres vivos. Las moléculas orgánicas
orgánicas en cambio, siempre tienen carbono, además de ser originadas únicamente por los seres vivos.en cambio, siempre tienen carbono, además de ser originadas únicamente por los seres vivos. Existe una gran diversidad de biomoléculas orgánicas Algunas son moléculas sencillas con pocos átomos de Existe una gran diversidad de biomoléculas orgánicas Algunas son moléculas sencillas con pocos átomos de C, pero también hay grandes moléculas llamadas
C, pero también hay grandes moléculas llamadas macromoléculasmacromoléculas; muchas veces también se llaman; muchas veces también se llaman polímeros
polímeros ya que están formadas por la unión de pequeñas unidades oya que están formadas por la unión de pequeñas unidades o monómerosmonómeros. Por ejemplo, el. Por ejemplo, el almidón es un polímero que resulta de la unión de muchas glucosas. De esta forma, con unas pocas clases almidón es un polímero que resulta de la unión de muchas glucosas. De esta forma, con unas pocas clases de moléculas (monómeros) se pueden obtener infinidad de
de moléculas (monómeros) se pueden obtener infinidad de macromoléculas.macromoléculas. Las macromoléculas pueden unirse para constituir
Las macromoléculas pueden unirse para constituir complejos supramolecularescomplejos supramoleculares, con una mayor, con una mayor complejidad que las simples moléculas, pero sin llegar a formar un nuevo nivel. Son ejemplos de ellos las complejidad que las simples moléculas, pero sin llegar a formar un nuevo nivel. Son ejemplos de ellos las nucleoproteínas, los complejos multienzimáticos, o también los virus. Pueden incluso unirse entre ellos nucleoproteínas, los complejos multienzimáticos, o también los virus. Pueden incluso unirse entre ellos para formar los
para formar los orgánulosorgánulos celulares como los ribosomas o los cloroplastos.celulares como los ribosomas o los cloroplastos.
2.3
2.3
Nivel celular
Nivel celular
Los orgánulos, macromoléculas e demás moléculas pueden organizarse en una
Los orgánulos, macromoléculas e demás moléculas pueden organizarse en una célulacélula, de tal modo que el, de tal modo que el conjunto adquiere tres funciones muy especiales:
conjunto adquiere tres funciones muy especiales: nutrición, relación y reproducciónnutrición, relación y reproducción. A partir de este nivel. A partir de este nivel
deberemos entonces hablar de
deberemos entonces hablar de nivelesniveles bióticosbióticos (con vida por si mismos), frente a los niveles anteriores en(con vida por si mismos), frente a los niveles anteriores en los que sus unidades no la tenían (
los que sus unidades no la tenían (niveles abióticosniveles abióticos). Las células son por lo tanto las unidades de estructura). Las células son por lo tanto las unidades de estructura y función de los
y función de los seres vivos.seres vivos.
Según sea su complejidad podemos hablar de dos tipos celulares: las células
Según sea su complejidad podemos hablar de dos tipos celulares: las células procariotas (procariotas ( pro = antes de, pro = antes de, karyon = núcleo)
karyon = núcleo), más simples y sin orgánulos membranosos; y las células, más simples y sin orgánulos membranosos; y las células eucariotaseucariotas ((eu = perfecto, karyoneu = perfecto, karyon = núcleo
= núcleo), más complejas y con compartimentos membranosos, incluido un núcleo bien definido. Son), más complejas y con compartimentos membranosos, incluido un núcleo bien definido. Son
procariotas los seres vivos del reino
procariotas los seres vivos del reino MoneraMonera(bacterias y cianofíceas), mientras que eucariotas son los seres(bacterias y cianofíceas), mientras que eucariotas son los seres
vivos de los demás reinos (
vivos de los demás reinos (Protoctista, Fungi , Metafitas y MetazoosProtoctista, Fungi , Metafitas y Metazoos).).
A veces, los organismos unicelulares se asocian formando
A veces, los organismos unicelulares se asocian formando coloniascolonias, consiguiendo así una mayor adaptación, consiguiendo así una mayor adaptación al medio. Sin embargo, no llegan a constituir un verdadero individuo pues cada célula conserva todas las al medio. Sin embargo, no llegan a constituir un verdadero individuo pues cada célula conserva todas las funciones vitales fuera de la colonia.
funciones vitales fuera de la colonia.
2.4
2.4
Nivel orgánico o pluricelular
Nivel orgánico o pluricelular
Incluye
Incluye aquellos seres vivos formados paquellos seres vivos formados por multitud de células pero organizadas de tal forma quor multitud de células pero organizadas de tal forma que cada unae cada una no se concibe sin la colaboración de las demás. El conjunto consigue repartir los diferentes aspectos de las no se concibe sin la colaboración de las demás. El conjunto consigue repartir los diferentes aspectos de las funciones
funciones vitales entre vitales entre varios grupos varios grupos de células.de células. De esta manera un
De esta manera un organismoorganismo pluricelularpluricelular contienecontiene tejidostejidos formados por células muy semejantes queformados por células muy semejantes que desenvuelven las mismas funciones y que tienen un mismo origen. Varios tejidos pueden agruparse en desenvuelven las mismas funciones y que tienen un mismo origen. Varios tejidos pueden agruparse en estructuras más complejas realizando alguna acción concreta, y formando los llamados
estructuras más complejas realizando alguna acción concreta, y formando los llamados órganosórganos.. Los
Los sistemassistemas son conjuntos de órganos parecidos (formados por los mismos tejidos) que pueden desarrollarson conjuntos de órganos parecidos (formados por los mismos tejidos) que pueden desarrollar acciones independientes, como el sistema nervioso.
acciones independientes, como el sistema nervioso. Los
Los aparatosaparatos son también conjuntos de órganos que pueden ser muy distintos, pero realizan actosson también conjuntos de órganos que pueden ser muy distintos, pero realizan actos coordinados para una sola función, como el aparato digestivo.
coordinados para una sola función, como el aparato digestivo.
Aquellos seres pluricelulares que apenas presentan diferencias entre todas sus células, sin tejidos Aquellos seres pluricelulares que apenas presentan diferencias entre todas sus células, sin tejidos aparentes, se dice que tienen estructura de
aparentes, se dice que tienen estructura de talotalo..
2.5
2.5
Nivel de población
Nivel de población
Todos los individuos de una especie que conviven en una misma zona y que, por lo tanto, establecen Todos los individuos de una especie que conviven en una misma zona y que, por lo tanto, establecen múltiples relaciones entre ellos, conforman lo que se denomina una
múltiples relaciones entre ellos, conforman lo que se denomina una poblaciónpoblación. Por ejemplo: la población. Por ejemplo: la población de tréboles (Trifolium repens) que hay en el jardín del instituto. Por supuesto que la población no es tan de tréboles (Trifolium repens) que hay en el jardín del instituto. Por supuesto que la población no es tan sólo una agrupación numérica de seres vivos, si no que cada uno de ellos está interconectado con los sólo una agrupación numérica de seres vivos, si no que cada uno de ellos está interconectado con los demás y viceversa.
2.6
2.6
Nivel de ecosistema
Nivel de ecosistema
Las distintas poblaciones viven interrelacionadas unas con las otras, conformando una
Las distintas poblaciones viven interrelacionadas unas con las otras, conformando una comunidadcomunidad oo biocenosis
biocenosis ((bios = vida, koinoo = reunir)bios = vida, koinoo = reunir) propia de un área determinada. El medio (con todas suspropia de un área determinada. El medio (con todas sus
propiedades físicas y químicas) en el que habita esta biocenosis se denomina
propiedades físicas y químicas) en el que habita esta biocenosis se denomina biotopobiotopo ((bio = vida, topos =bio = vida, topos = lugar)
lugar). El conjunto de biotopo y biocenosis, con todas las interrelaciones que ambos implican, conforman. El conjunto de biotopo y biocenosis, con todas las interrelaciones que ambos implican, conforman
una unidad superior de vida, el
una unidad superior de vida, el ecosistemaecosistema(oikos = casa)(oikos = casa)..
El conjunto de ecosistemas conocidos conforma un único y gran ecosistema, la
El conjunto de ecosistemas conocidos conforma un único y gran ecosistema, la ecosfera,ecosfera, que representa elque representa el nivel superior de la organización biológica. La biocenosis de ese superecosistema es la
nivel superior de la organización biológica. La biocenosis de ese superecosistema es la biosferabiosfera. La ecosfera. La ecosfera resulta de la interacción entre todos los seres vivos que habitan la Tierra y su relación con los factores resulta de la interacción entre todos los seres vivos que habitan la Tierra y su relación con los factores fisicoquímicos del ambiente de este planeta.
fisicoquímicos del ambiente de este planeta.
1.
1. Desarrolla el método científico aplicado a alguna cuestión concreta que se te ocDesarrolla el método científico aplicado a alguna cuestión concreta que se te oc urra.urra. 2.
2. Define bioelemento y célula.Define bioelemento y célula. 3.
3. Los virus son seres que tan sólo tienen información genética protegida por una estructura de proteínas.Los virus son seres que tan sólo tienen información genética protegida por una estructura de proteínas.
Cono en su interior no hay actividad metabólica, necesitan invadir a
Cono en su interior no hay actividad metabólica, necesitan invadir a una célula para poderse reproducir.una célula para poderse reproducir. ¿Podríamos decir entonces que los
¿Podríamos decir entonces que los virus son seres vivos? Explícalovirus son seres vivos? Explícalo
4.
NIVELES DE NIVELES DE ORGANIZACIÓN ORGANIZACIÓN N. ATÓMICO N. ATÓMICO N. MOLECULAR N. MOLECULAR N. CELULAR N. CELULAR N. ORGÁNICO N. ORGÁNICO N. DE N. DE POBLACIÓN POBLACIÓN N. DE N. DE ECOSISTEMA ECOSISTEMA Molécula Molécula Macromolécula Macromolécula Complejo Complejo supramolecular supramolecular Célula Célula Colonia Colonia Organismo Organismo Tejido Tejido Órgano Órgano Sistema Sistema Aparato Aparato Población Población Ecosistema Ecosistema Biotopo Biotopo Biocenosis Biocenosis BIÓTICO BIÓTICOSS ABIÓTICOS ABIÓTICOS Átomo Átomo
