La Biología a lo largo de los tiempos. BIOLOGÍA CIENCIA QUE ESTUDIA LOS SERES VIVOS CONOCIMIENTO...

La Biología a lo largo de los

tiempos

BIOLOGÍABIOLOGÍA

CIENCIA QUE ESTUDIA LOS SERES VIVOS

CONOCIMIENTO DE LA VIDA

CONOCIMIENTO DE LOS SERES VIVOS

BIOLOGÍABIOLOGÍA

•SE BASA EN LA OBTENCIÓN DE DATOS EXPERIMENTALES

•FORMA PARTE DEL SABER CIENTÍFICO (BASADO EN LA EXPERIMENTACIÓN Y EL RAZONAMIENTO)

•REQUIERE DEL MÉTODO CIENTÍFICO

MÉTODO CIENTÍFICOMÉTODO CIENTÍFICO

Puede seguir dos vías de desarrollo:

- Inductivo: se parte de verdades particulares yse realizan generalizaciones.

- Deductivo: se parte de un conocimiento general y se obtienen conclusiones particulares.

MÉTODO CIENTÍFICOMÉTODO CIENTÍFICOETAPAS:

- Observación repetida de un fenómeno.- Recopilación de información y documentación.- Formulación de hipótesis para explicar el fenómeno.- Predicción de hechos en caso de que la hipótesis sea correcta.- Diseño experimental para comprobar la hipótesis.- Realización de experimentos de forma controlada.- Obtención e interpretación de resultados. - Formulación de conclusiones en forma de leyes

o teorías.

MÉTODO CIENTÍFICOHIPÓTESIS: suposición que propone una explicaciónracional de las causas de ciertos hechos observados. Su validez depende de que pueda ser probada Experimentalmente.

LEY CIENTÍFICA: hipótesis de carácter general que ha sido confirmada mediante la experimentación.

TEORÍA CIENTÍFICA: conjunto de leyes científicas organizadas sistemáticamente, que constituyen la base de la ciencia y sirven para explicar y relacionar un determinado orden de fenómenos.

MÉTODO CIENTÍFICOACTITUDES:

- Rigurosidad en la forma de trabajar.

- Trabajo metódico y constante.

- Flexibilidad en los planteamientos.

- Creatividad e ingenio

- Objetividad

INVESTIGACIÓN

ELABORACIÓN DE HIPÓTESIS

DEBE BASARSE EN LA OBSERVACIÓN REPETIDADE UN FENÓMENO

SI DOS FENÓMENOS PARECEN RELACIONADOSLA POSIBLE CAUSA SERÁ LA HIPÓTESIS

CANTIDAD DE LUZ - NUTRICIÓN

INVESTIGACIÓN DISEÑO EXPERIMENTAL

DEBE DEMOSTRAR O RECHAZAR UNA HIPÓTESISCONCRETA.

DEBE MANTENER LAS VARIABLES CONTROLADAS

DEBE DISTINGUIR ENTRE VARIABLES DEPENDIENTES E INDEPENDIENTES

DEBE INCLUIR UN CONTROL

DEBE SER REPRODUCIBLE

EXPERIMENTO CONTROL: Permite obtener valores de comparación con las situaciones experimentales. Sirve para evitar factores nocontrolados en un experimento.

REPRODUCIBILIDAD:Un experimento debe diseñarse para que pueda ser reproducible, es decir, que se pueda repetir tantas vecescomo sea necesario para conseguir resultados fiables.

INVESTIGACIÓN

INVESTIGACIÓN

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

DEBEN PROCEDER DE LA EXPERIMENTACIÓN

EL ANÁLISIS PUEDE SER:

- MATEMÁTICO- GRÁFICO

LAS CONCLUSIONES DEBEN APOYAR O RECHAZARLA HIPÓTESIS.

Un camino difícil para la biologíaUn camino difícil para la biología

• El pensamiento humano y sus creencias han influido mucho en la ciencia

• Los avances tecnológicos y del conocimiento marcan el ritmo del pensamiento científico

EJEMPLO: GENERACIÓN ESPONTÁNEA

¿De dónde vienen los seres vivos?¿De dónde vienen los seres vivos?ARISTÓTELES – A favor de la generación espontánea, acuña el término

Jan Baptiste VAN HELMONT (1620 )– A favor de la generación espontánea

Francesco REDI (1649) – En contra de la generación espontánea

John NEEDHAM (1745) - A favor de la generación espontánea

Lazzaro Spallanzani (1769) - En contra de la generación espontánea

Needham: “Idiota……”

LOUISE PASTEURLOUISE PASTEUR(1822-1895). Químico y bacteriólogo francés. Es considerado el padre de la microbiología. Con sus investigaciones alteraría radicalmente las concepciones existentes hasta el momento sobre la patología infecciosa. Demostró la importancia de los microorganismos en los procesos infecciosos, descubrió la vida anaeróbica y puso a punto la vacuna contra la rabia.

Hipótesis de partidaHipótesis de partida

1. Ningún ser vivo surge por generación espontánea2. Los microorganismos se encuentran en cualquier

sitio, incluido el aire y las partículas de polvo3. El desarrollo de microorganismos provoca la

descomposición de muchas sustancias

Un experimento sencillo para acabar con siglos de Un experimento sencillo para acabar con siglos de generación espontáneageneración espontánea

La experiencia debía cumplir…La experiencia debía cumplir…

• De impedir el acceso de microorganismos a un caldo esterilizado, éste se mantendrá inalterado, no desarrollándose nuevos microorganismos.

• El aire transporta microorganismos, por lo que hay que impedir el contacto con el aire.

• Si el aire se filtra o se limpia de partículas de polvo, su contacto con el caldo no transferirá microorganismos.

El experimento (1859)El experimento (1859)

Pero……………Pero………………………………..…………………..

Alexander OPARIN (1924) Alexander OPARIN (1924) – Teoría del origen de la vida a partir de materia inorgánica (volvemos otra vez al principio, más o menos). Teoría de los coacervados. La materia inorgánica se “reordenaría” para formar

materia orgánica… y de ahí los seres vivos

Stanley MILLER y Harold UREY (1953) – revolución en la biología…. Prueban la teoría de Oparín, más o menos.

Hoy en día…..Hoy en día…..

• Aún existe controversia, pero a nivel molecular.

• Otras teorías sugieren:– que la materia orgánica se formaría con el

universo (panspermia)– Que la materia orgánica usaría “moldes”

minerales o de arcilla– Que la materia orgánica se formaría en fumarolas

ricas en azufre y hierro, mediante un proceso semejante al descrito por Miller y Urey.

Experiencias a tener en cuentaExperiencias a tener en cuenta

• Stephen Hales. Nutrición de las plantas.• Gregor Mendel. La herencia de los caracteres.• Frederick Griffith. El principio transformante

STEPHEN HALESSTEPHEN HALES(1677-1761). Botánico, fisiólogo y clérigo inglés. Estudió en el Corpus Christi College de la Universidad de Cambridge, centro especializado en investigaciones biomédicas. Al concluir sus estudios fue seleccionado como profesor de su centro. Sus investigaciones se centraron el la fisiología animal y vegetal. Fue elegido miembro de la Royal Society.

Stephen HalesStephen HalesLa nutrición de las plantasLa nutrición de las plantas

La nutrición vegetal en el siglo XVII aún debía dar respuesta a algunas cuestiones:• ¿Toman las plantas del suelo su alimento ya elaborado, o son sustancias simples que elaboran?• ¿Qué funciones desempeñan las hojas, raíces y tallo?• ¿Hay circulación de la savia en el interior? ¿Cómo se mueve si es así?

Experiencias de Van Helmont, Boyle, Malpighi y Harvey, darían pistas suficientes para responder algunas de ellas, pero crearon nuevas preguntas:¿Por qué se mueve la savia? ¿Qué fuerza las impulsa?

La experiencia de Hales

• Hipótesis de partida:– El agua entra en la planta por la raíz y sale por las

hojas.

• Predicción:– En una planta a la que se le quitan las hojas,

apenas habrá movimiento ascendente de la savia

• Comprobó que las plantas a las que eliminó las hojas, acumulaban el agua en el macetero, no absorbiendo nada por la raíz, en contra de las que si tenían hojas.

• Paralelamente, para obtener datos objetivos, cerraría en una bolsa una rama con hojas (al resto de la planta le quitó las hojas). Luego midió el agua obtenida en ella por transpiración y la comparó con la absorbida en las raíces. Calcularía así la velocidad de circulación desde la raíz, al tallo y a las hojas.

• Confirma así a la primera cuestión: el agua circula de las raíces a las hojas.

• Le surgen nuevas hipótesis:– La salida del agua por las hojas podría ser

consecuencia de la presión ejercida desde la raíz.– La salida del agua por las hojas podría ser causa de

producirse el vacío en los vasos conductores, absorbiéndose el agua por la raíz (como una pajita)

Comprobaría que si impedía la transpiración de las hojas, no se producía la absorción de agua por las raíces.

GREGOR JOHANN MENDELGREGOR JOHANN MENDEL(1822-1884) Nacido en Austria, a los veintiún años ingresa en la abadía de la orden de los agustinos en Brünn (hoy Brno, Checoslovaquia), donde se ordena sacerdote. Cursó estudios de Ciencias Naturales y Física en la Universidad de Viena. A su regreso a Brünn, es nombrado profesor de la Escuela Moderna, donde realizaría una serie de experimentos que hoy constituyen los fundamentos básicos de los mecanismos de la transmisión genética.

Gregor MendelGregor MendelLa herencia de los caracteresLa herencia de los caracteres

Mendel observó en el huerto de la abadía la herencia de caracteres en la planta del guisante. Formularía las siguientes hipótesis para explicar este hecho:• Sólo se transmite el carácter dominante a la generación filial.• Los dos caracteres, dominante y recesivo, habían sido transmitidos a la generación filial, pero únicamente se manifestaba el fenotipo dominante, por lo que toda la descendencia sería híbrida

FREDERICK GRIFFITHFREDERICK GRIFFITH(1879-1941) -fue un oficial médico y genetista británico. En 1928, en el experimento conocido como “experimento de Griffith”, descubrió lo que él llamó "principio de transformación", es decir lo que hoy en día se conoce como ADN. Murió en su laboratorio durante un bombardeo alemán.

Griffith trabajaba con dos cepas de la bacteria Streptococcus pneumoniae (R y S), y pudo comprobar que:

• La cepa S poseía cápsula y provocaba la muerte en ratones.• La cepa R carecía de cápsula, siendo inocua.• La cepa R se originaba como consecuencia de mutaciones de la S.

Realizaría la siguiente experiencia:

Para dar explicación a lo sucedido, plantearía la siguiente hipótesis:

Las bacterias muertas han liberado alguna sustancia o principio, que al ser captado por las bacterias vivas inofensivas las ha transformado

en bacterias virulentas.

A esta sustancia la llamaría “sustancia transformante”

Su experimento le permitió obtener dos conclusiones fundamentales:1.La información genética está contenida en un componente celular.2.El material genético es un portador activo de la información genética aunque la célula que lo contiene no esté viva.

Más tarde, Avery, McLeod y McCarty, aislarían dicha sustancia transformante; el ADNADN