Revisión del 18:02 4 ene 2016

PRIMERA UNIDAD: ¿POR QUÉ LA BIOLOGÍA ES UNA CIENCIA Y CUÁL ES SU OBJETO DE ESTUDIO?

Por su origen la palabra ciencia significa conocimiento; del latín scire, (saber, o conocer) y scientia (conocimiento) el conocimiento se puede adquirir por cualquier método que resulte apropiado para una disciplina en particular. Lo que significa que no esta sujeta a un solo tipo de investigación o método en particular, así las ciencias históricas y sociales en general, difieren en sus métodos de la ciencia no históricas como la física y la química.

Ya que nuestro curso es de biología, hablaremos de las características de las ciencias naturales en general y de las “ciencias de la vida” (término que sirve para diferenciar a la biología de la ciencias físicas) en particular. Pero, ¿la ciencia es sólo la obtención de conocimiento? ¿Qué hace la ciencia? ¿Qué hace un científico?

Tomando en cuenta que existen multitud de definiciones y conceptos sobre ciencia -como expreso Thomas Nagel, filosofo estadounidense nacido en Belgrado- “Resulta más fácil describir lo que es la ciencia y lo que hacen los científicos, que presentar una definición concisa y de aceptación universal.

La ciencia se puede ver como una actividad (en lo que trabajan los científicos) y como un cuerpo de conocimientos que cada día se van incrementando; del diccionario de la Real Academia Española podemos obtener como primera acepción para ciencia “Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales”, pero más que un conjunto de conocimientos acumulados, la ciencia tiene como objetivo la comprensión de los fenómenos naturales, como lo señala Ernst Mayr (notable Biólogo evolutivo de origen alemán y catedrático de la Universidad de Harvard) al describir la actividad científica “La ciencia se propone aumentar nuestros conocimientos del mundo sobre la base de principios explicativos y comprobación continua y crítica de todos los descubrimientos”.

El conocimiento científico no es algo nuevo, es tan antiguo como la humanidad y debió haber comenzado quizá aún antes, con la curiosidad animal y la transmisión de las observaciones y experiencias de una generación a otra. Gracias a este conocimiento, el rayo, paso de ser una fuerza sobrenatural, a una explicación científica, la lluvia, que era una analogía de la cópula (la lluvia fertiliza la tierra) adquiere una nueva explicación como fenómeno físico. En general, la explicación de los fenómenos naturales ha ido pasando poco a poco del mito a la explicación científica.

La abundante y sofisticada mitología griega de hace más de 4,000 años, desempeñó un papel preponderante en la interpretación de los fenómenos naturales. Sin embargo, esta prolífica mitología fue quedando como mera literatura cuando los propios griegos confrontaron sus mitos con ideas opuestas y pasaron de ver a un mundo regido por el capricho de las deidades, a buscar leyes naturales que permitieran su explicación y su predicción. Uno de los primero en esta búsqueda fue Tales de Mileto (600 a. C.) que fue filósofo, matemático, geómetra y astrónomo, y es considerado uno de los siete sabios de Grecia. Probablemente fue el primer griego que buscó dar una explicación física del universo, al que consideraba un espacio racional pese a su aparente desorden, sin buscar un Creador para tal racionalidad. Gracias a sus atinadas observaciones astronómicas, predijo un eclipse solar para el 28 de mayo del año 585 a. C. que se cumplió en la fecha prevista.

Los griegos pensaron que; cuando las leyes naturales son halladas, pueden ser comprensibles. Esta idea ha sido la base para la obtención del conocimiento científico hasta la actualidad. Creían también que para descubrir las leyes naturales se debería utilizar la razón y la intuición, pero que para apoyar sus hipótesis deberían confiar en la lógica estricta.

Los primeros fundamentos de la lógica estricta se deben a Aristóteles de Estagira (384-322 a. C.) quien fue el primero en resumir las reglas del razonamiento riguroso (recoger información, organizar las observaciones para facilitar su comprensión y deducir los principios que las resuman). Esta nueva forma de estudiar el Universo fue denominada Philosophia (Filosofía), que significa “amor al conocimiento” o “deseo de conocer”. A partir de los griegos (aunque no fueron los únicos que aportaron en este campo), el conocimiento científico y la manera de obtenerlo han avanzado no sin tropiezos y modificaciones, pero, la explicación sobre el Universo mediante el conocimiento científico ha tomado un papel preponderante y ha ido sustituyendo a las explicaciones mitológicas.

Una de las ventajas de obtener conocimientos de esta manera, es que los conocimientos así adquiridos son susceptibles de ser rechazados empíricamente. Cualquier científico deberá aceptar el rechazo de una determinada hipótesis si se demuestra la falsedad de la misma y buscar una nueva explicación a partir de nuevas hipótesis que deben ser probadas.

La ciencia moderna comienza entre el siglo XVI y XVII con nuevas ideas y descubrimientos, principalmente en física y biología, cambiando la concepción que se tenía del mundo natural, y se puede decir, que se inició en Europa con Copérnico y su obra “De revolutionibus orbium coelestium” (Sobre el movimiento de las esferas), con Galileo, padre de la astronomía moderna en física; y Andreas Vesalius en medicina, fundador de la anatomía moderna a través de su libro “De humani corporis fabrica” (De la estructura del cuerpo humano). A esta época se le conoce como “La revolución científica”, en la cual se establecen los principios básicos del método científico que caracteriza a la ciencia moderna y que fue transformando la antigua visión que se tenía de la naturaleza. Esta nueva visión se empeñaba en eliminar a la magia y las supersticiones en las explicaciones del mundo material.

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Figura 1.1 Copernico, Galileo y Andreas Vesalius

Diferencias entre explicación científica y dogma teológico. Muy probablemente la primera explicación que se dio para los fenómenos naturales (las estaciones del año, la lluvia, sequías y los desastres naturales entre otros) fue, que eran causados por fuerzas sobrenaturales (divinidades, demonios, ángeles etc.) estas creencias, en su mayoría, terminaron por fundar religiones. Sabemos que la religión es un conjunto de creencias –principalmente en divinidades-, de prácticas de normas morales para la conducta individual y social y de la práctica de rituales, ceremonias de oración o sacrificio que relacionan al humano con la divinidad.

Aunque también la teología pueda o quiera explicar fenómenos naturales, desde luego que lo hacen desde un punto de vista sobrenatural, mientras que la ciencia busca explicar el funcionamiento del mundo natural mediante la observación de constantes o patrones regulares en la naturaleza, el raciocinio y la experimentación –esto último en las ciencias que lo permiten- para lo cual se elaboran hipótesis que se someten a verificación, que si se comprueban se fortalecen y que si se refutan se rechazan y se elaboran nuevas explicaciones que también se someten a verificación.

Una diferencia importante entre dogmas y ciencia, es que los dogmas muy rara vez se modifican, normalmente se aceptan tal y como se plantean, mientras que en ciencia, las hipótesis, cuando son aceptadas, se aceptan mientras no se encuentre otra explicación mejor, pero, cuando por observación y/o experimentación se encuentra una explicación mejor, la primera es sustituida por la explicación nueva. Esta puesta a prueba de las hipótesis, su aceptación o rechazo se puede comparar con un proceso darwiniano de selección natural, en donde las diferentes hipótesis o teorías se confrontan, y son aceptadas las que aportan mejores evidencias y explicaciones. Esta es una de las virtudes de la ciencia y del verdadero científico “Estar dispuesto a abandonar una idea aceptada cuando se propone otra mejor” y eso hace una diferencia notoria entre ciencia y dogma.

Las ciencias empíricas. Son aquellas que buscan verificar sus hipótesis. La hipótesis puede definirse como una explicación provisional para un fenómeno determinado, que será sometida a verificación o contrastación.

Se piensa que el trabajo científico normalmente se comienza con una observación o pregunta, pero todo investigador comienza con una idea en la cabeza que se puede llamar presentimiento, sospecha o corazonada –hipótesis- la cual someterá a verificación

Para Carl Gustav Hempel (1905-1997) filósofo alemán nacionalizado estadounidense “La ciencia empírica tiene dos objetivos principales: describir fenómenos concretos en el mundo de nuestra experiencia y establecen principios generales, por medio los cuales se puede explicar y predecir dichos fenómenos”.

En las ciencias empíricas predominan dos facultades cognitivas principales: Por un lado los sentidos que permiten la percepción y por otro, la razón como capacidad de identificar conceptos, buscar coherencia en ellos, cuestionarlos, buscar contradicciones y así inducir o deducir nuevos conceptos. Se conoce como empirismo a la obtención del conocimiento con base en la experiencia –del griego “empeiria”- y se utiliza principalmente el método llamado hipotético-deductivo en el que se elaboran hipótesis, se ponen a prueba y se deducen consecuencias.

La ciencia como cualquier actividad humana esta sujeta a interpretaciones políticas, económicas y de otros tipos que no están ligadas al quehacer científico y que no deberían influir en las conclusiones científicas y sus implicaciones, pero regularmente influyen. Además, en ocasiones algunos científicos alteran datos, los inventan o hacen trampa de alguna manera. Esto se dio más en épocas anteriores, pues ahora es difícil que no se descubra la manipulación o la invención de datos, pues toda nueva teoría, dato o experimento, se pone a prueba por muchos otros científicos, utilizando diferentes métodos y finaliza descubriéndose el fraude, que termina con la credibilidad en el científico y su carrera.

Identificando esta última problemática el filósofo austriaco Karl Popper (1902-1994) propuso una serie de normas éticas para el trabajo científico. La primera es reconocer que no existe una autoridad absoluta que determine la validez de una teoría y que son los propios científicos en su conjunto quienes con su trabajo deberán someter a prueba la veracidad de una hipótesis o teoría. La segunda es que cualquier científico puede cometer errores y que por lo tanto, debe estar abierto a la crítica, aceptar sus propios errores y, al criticar el trabajo de otros científicos estar conciente de que él también puede estar equivocado. La tercera es que la autocrítica debe ser constante, complementada por la crítica de los colegas.

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Figura 1.2 Karl Pooper

Los objetivos de la investigación. El objetivo final de la ciencia es hacer avanzar nuestra comprensión sobre el funcionamiento del mundo material. El científico plantea preguntas acerca de lo desconocido o lo incomprendido, e intenta responderlas. La primera respuesta se llama conjetura o hipótesis, y sirve como tentativa de explicación. Para la puesta a prueba de las hipótesis, según propone Karl Popper, debe ser mediante el principio del falsacionismo, que consiste en intentar refutar la hipótesis o teoría mediante un contraejemplo. Si no es posible hacer la refutación, la hipótesis o teoría queda corroborada provisionalmente. Esto no quiere decir que se acepte incondicionalmente y para siempre, sino que se acepta mientras no haya sido refutada o que exista una explicación mejor.

Popper propone un método científico de conjetura, por el cual se deducen las consecuencias de las observaciones y se ponen a prueba. Si falla la consecuencia, la hipótesis queda refutada y debe entonces rechazarse. En caso contrario, si todo es comprobado, se repite el proceso considerando otras consecuencias deducibles. Cuando una hipótesis ha sobrevivido a diversos intentos de refutación se dice que está corroborada, pero esto no nos permite afirmar que ha quedado confirmada definitivamente, sino sólo provisionalmente, por la evidencia empírica.

El avance científico se basa en intentar refutar las hipótesis o teorías para que sabiendo lo que no es, acercarse cada vez más a lo que es. Para logarlo, las hipótesis deben ser lo más generales posible y lo más claras y precisas. Por ejemplo; si una hipótesis dice: “quizá todos los seres vivos están formados de células” no es una hipótesis falsable, pues no tiene un refutador potencial. La hipótesis así planteada no permite aceptarla o refutarla. Si elaboramos una hipótesis contraria que diga “tal vez todos los seres vivos no están formados de células”, entonces no se podría falsar una de las dos hipótesis y aceptar a la otra. Por lo tanto, para Popper, una hipótesis es falsable si tiene al menos un refutador potencial y, sólo pueden ser hipótesis de la ciencia empírica los enunciados falsables. Así no son falsables las tautologías -verdades lógico-matemáticas-, por ejemplo; “Todos los individuos con estatura de 1.70., son más bajos que los de 1.80” ya que a priori sabemos que es una tautología –Repetición de un mismo pensamiento expresado de distintas maneras- por lo que no será posible encontrar un individuo de 1.70 que sea más alto que uno que mida 1.80. Tampoco son falsables los enunciados metafísicos, es decir, los que hablan sobre divinidades (Dios, el alma, los ángeles, las brujas, los demonios, etc.) porque no se puede probar ni su verdad ni su falsedad.

SEGUNDA UNIDAD: ¿CUÁL ES LA UNIDAD ESTRUCTURAL, FUNCIONAL Y EVOLUTIVA DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS?

TERCERA UNIDAD: ¿CÓMO SE TRANSMITEN LOS CARACTERES HEREDITARIOS Y SE MODIFICA LA INFORMACIÓN GENÉTICA?

Anexos

Lecturas.

Actividades Experimentales.

Actividades de Aprendizaje.

Presentaciones en Power point.

Videos.

Glosario.

Cuestionarios de autoevaluación.

Respuestas a los cuestionarios de autoevaluación.

Bibliografía.