Introduccion a biologia
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La biología es la ciencia de la vida. Los organismos vivos se caracterizan por nacer, crecer, desarrollarse, reproducirse y morir. La evolución, la transferencia de información y el flujo de energía son fuerzas fundamentales que dan forma a la vida. La biología estudia estos temas a diferentes niveles de organización, desde las células hasta los ecosistemas.
Introduccion a biologia
- 2. BIOLOGÍA:BIOLOGÍA: DefiniciónDefinición Es la ciencia de la vida.Es la ciencia de la vida. La VidaLa Vida Se describe por susSe describe por sus caractercaracterísticasísticas – NaceNace – CreceCrece – DesarrollaDesarrolla – ReproduceReproduce – Muere.Muere.
- 3. ImportanciaImportancia Cualquiera que sea suCualquiera que sea su especialidad o sus estudios,especialidad o sus estudios, El conocimiento biológico es unaEl conocimiento biológico es una herramienta vital para entenderherramienta vital para entender este mundo,este mundo, Para satisfacer muchos de losPara satisfacer muchos de los retos personales, sociales,retos personales, sociales, globales a los que tenemos queglobales a los que tenemos que afrontar.afrontar.
- 4. ImportanciaImportancia Entre los desafíos seEntre los desafíos se encuentranencuentran:: – Descenso de la diversidad biológicaDescenso de la diversidad biológica – Disminución de los recursos naturalesDisminución de los recursos naturales – Expansión de la población humanaExpansión de la población humana Prevención y cura dePrevención y cura de enfermedadesenfermedades – El cáncer, la enfermedad de Alzheimer,El cáncer, la enfermedad de Alzheimer, malaria, SIDA, gripe aviar, otros.malaria, SIDA, gripe aviar, otros.
- 5. Cumplir con estosCumplir con estos desafíosdesafíos Requiere esfuerzos combinadosRequiere esfuerzos combinados de,de, Biólogos, otros científicos,Biólogos, otros científicos, Políticos,Políticos, CiudadanosCiudadanos – Al día con los aspectosAl día con los aspectos biológicos.biológicos.
- 6. TEMAS BÁSICOS DE BIOLOGÍATEMAS BÁSICOS DE BIOLOGÍA Objetivo de aprendizajeObjetivo de aprendizaje a)a) Describir tres temas básicos de biología.Describir tres temas básicos de biología. EvoluciónEvolución Las poblaciones de organismos han evolucionado a lo largo delLas poblaciones de organismos han evolucionado a lo largo del tiempo a partir de formas primitivas. Los científicos hantiempo a partir de formas primitivas. Los científicos han acumulado una gran cantidad de evidencias que muestranacumulado una gran cantidad de evidencias que muestran que las diversas formas de vida del planeta estánque las diversas formas de vida del planeta están relacionadas y que las poblaciones hanrelacionadas y que las poblaciones han evolucionadoevolucionado, es, es decir, han cambiado a lo largo del tiempo a partir de formasdecir, han cambiado a lo largo del tiempo a partir de formas primitivas de vida. El proceso de evolución es el marco paraprimitivas de vida. El proceso de evolución es el marco para la ciencia de la biología.la ciencia de la biología. Transferencia de informaciónTransferencia de información La información se debe transmitir dentro y entre los organismos.La información se debe transmitir dentro y entre los organismos. La supervivencia y función de cada célula y organismoLa supervivencia y función de cada célula y organismo depende de la transmisión ordenada de la información, y ladepende de la transmisión ordenada de la información, y la evolución de la transmisión de la información genética de unaevolución de la transmisión de la información genética de una generación a la siguiente.generación a la siguiente. Energía para la vidaEnergía para la vida La energía del sol fluye a través de los sistemas vivos de losLa energía del sol fluye a través de los sistemas vivos de los productores a los consumidores. Todos los procesos vitales,productores a los consumidores. Todos los procesos vitales, incluyendo las miles de transacciones químicas queincluyendo las miles de transacciones químicas que mantienen la organización de la vida, requieren un aportemantienen la organización de la vida, requieren un aporte continuo de energía.continuo de energía.
- 7. La Evolución, la Transmisión deLa Evolución, la Transmisión de Información y el Flujo de EnergíaInformación y el Flujo de Energía Son fuerzas que confieren a la vidaSon fuerzas que confieren a la vida sus características excepcionales.sus características excepcionales. El estudio de la biología empieza conEl estudio de la biología empieza con el desarrollo de un conocimiento másel desarrollo de un conocimiento más preciso de laspreciso de las característicascaracterísticas fundamentales de los sistemasfundamentales de los sistemas vivosvivos..
- 8. CARACTERÍSTICAS DE LA VIDA Objetivo de aprendizaje – Distinguir entre seres vivos e inanimados mediante la descripción de los rasgos que caracterizan a los organismos vivos.
- 9. Los organismos estánLos organismos están compuestos de célulascompuestos de células Células: unidades biológicas básicas.Células: unidades biológicas básicas. – Se originan de células pre-existentes.Se originan de células pre-existentes. – El termino célula tiene su origen en laEl termino célula tiene su origen en la Teoría Celular.Teoría Celular. ClasesClases – UnicelularesUnicelulares – MulticelularesMulticelulares
- 13. MembranaMembrana Todas las células tienen unaTodas las células tienen una membrana externa que las protege.membrana externa que las protege. – Membrana plasmáticaMembrana plasmática Regula el paso de materiales entre el medio yRegula el paso de materiales entre el medio y la célulala célula – OrganelosOrganelos Estructuras internas con funcionesEstructuras internas con funciones específicas.específicas. – Moléculas especializadas: ADN (ácidoMoléculas especializadas: ADN (ácido desoxirribonucleico)desoxirribonucleico) Tienen instrucciones y transmiten informaciónTienen instrucciones y transmiten información
- 15. Células procarióticasCélulas procarióticas Un procariote, archaea, que produce metano Una bacteria grande en forma de varilla Diagrama básico de un procariote
- 16. Células eucarióticasCélulas eucarióticas Óvulo y espermatozoides Diagrama de las células eucarióticas
- 17. Los organismos crecen yLos organismos crecen y se desarrollanse desarrollan Crecimiento biológicoCrecimiento biológico –Aumento del tamaño celular,Aumento del tamaño celular, del número o ambos.del número o ambos. –Cambios que tiene lugarCambios que tiene lugar durante la vida de undurante la vida de un organismo.organismo.
- 19. Regulan procesosRegulan procesos metabólicosmetabólicos MetabolismoMetabolismo – La suma de todas las actividadesLa suma de todas las actividades químicas que ocurre dentro de unquímicas que ocurre dentro de un organismo.organismo. – Las actividades químicas son reguladasLas actividades químicas son reguladas para mantener la homeostasis.para mantener la homeostasis. HomeostasisHomeostasis – Mantener el ambiente interno apropiado yMantener el ambiente interno apropiado y equilibrado.equilibrado.
- 20. HomeostasisHomeostasis Cuando se tiene un producto celularCuando se tiene un producto celular en cantidad suficienteen cantidad suficiente – Su fabricación disminuye o se inactivaSu fabricación disminuye o se inactiva Cuando se necesita una sustancia enCuando se necesita una sustancia en particularparticular – Se activan procesos celulares que laSe activan procesos celulares que la producenproducen DenominadosDenominados Mecanismos HomeostáticosMecanismos Homeostáticos – Control autoregulado sensible y eficasControl autoregulado sensible y eficas
- 21. Responden a estímulosResponden a estímulos Todos los organismos responde aTodos los organismos responde a estímulosestímulos – EstímulosEstímulos: cambios físicos o químicos: cambios físicos o químicos del medio externo o internodel medio externo o interno Cambios de colorCambios de color Intensidad o dirección de luzIntensidad o dirección de luz Cambios de temperaturaCambios de temperatura Presión o el sonido, cambios en laPresión o el sonido, cambios en la composición química del suelo, agua o airecomposición química del suelo, agua o aire La respuesta es movimiento no siempreLa respuesta es movimiento no siempre locomociónlocomoción
- 24. Venus atrapamoscasVenus atrapamoscas Dionaea muscipulaDionaea muscipula
- 25. Los organismos seLos organismos se reproducenreproducen Reproducción asexual Reproducción sexual
- 26. Las poblaciones evolucionan yLas poblaciones evolucionan y se adaptan al medio ambientese adaptan al medio ambiente UnaUna población evolucionapoblación evoluciona durantedurante mucho tiempo para adaptarse almucho tiempo para adaptarse al medio ambientemedio ambiente AdaptacionesAdaptaciones:: – Característica hereditaria que permite aCaracterística hereditaria que permite a un organismo a sobrevivir en unun organismo a sobrevivir en un ambiente particularambiente particular
- 27. EjemplosEjemplos La larga y flexible lengua de la ranaLa larga y flexible lengua de la rana – Para capturar insectosPara capturar insectos Las plumas y los huesos ligeros de lasLas plumas y los huesos ligeros de las avesaves – Adaptaciones para el vueloAdaptaciones para el vuelo La gruesa cubierta de pelo del osoLa gruesa cubierta de pelo del oso polarpolar – Adaptación para vivir en temperaturasAdaptación para vivir en temperaturas glacialesglaciales
- 28. Las adaptaciones puedeLas adaptaciones puede serser EstructuralesEstructurales FisiológicasFisiológicas BioquímicasBioquímicas ComportamientoComportamiento –O combinación de las cuatroO combinación de las cuatro
- 29. Cada organismo es una colecciónCada organismo es una colección compleja de adaptaciones coordinadascompleja de adaptaciones coordinadas generadas por un proceso evolutivogeneradas por un proceso evolutivo
- 30. NIVELES DE ORGANIZACIÓNNIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICABIOLÓGICA Objetivo de aprendizaje – Construir una jerarquía de la organización biológica que incluya niveles característicos de organismos individuales y niveles ecológicos
- 32. Reduccionismo yReduccionismo y Propiedades EmergentesPropiedades Emergentes – Los biólogos pueden conocer mejor la célula con el estudio de los átomos y las moléculas El aprendizaje de una estructura estudiando sus partes se denomina REDUCCIONISMO. – El todo ES MÁS que la suma de sus partes Propiedades Emergentes-PE – Características no encontradas en niveles inferiores PE de las poblacionesPE de las poblaciones – Densidad de población, estructura de edades,Densidad de población, estructura de edades, tasas de nacimiento y mortandadtasas de nacimiento y mortandad Los individuos que componen una poblaciónLos individuos que componen una población no tienen éstas característicasno tienen éstas características
- 33. Los organismos tienen variosLos organismos tienen varios niveles de organizaciónniveles de organización Nivel químicoNivel químico – ÁtomoÁtomo – MoléculaMolécula Nivel celularNivel celular – TejidosTejidos – ÓrganosÓrganos – SistemasSistemas – OrganismoOrganismo
- 34. Los organismos tienen variosLos organismos tienen varios niveles de organizaciónniveles de organización Nivel ecológicoNivel ecológico – PoblaciónPoblación – ComunidadComunidad – EcosistemaEcosistema EcologíaEcología – BiosferaBiosfera
- 35. TRANSFERENCIA DETRANSFERENCIA DE INFORMACIÓNINFORMACIÓN Objetivo de aprendizajeObjetivo de aprendizaje – Resumir la importancia de laResumir la importancia de la transferencia de información sistemastransferencia de información sistemas vivos, dando ejemplos específicos.vivos, dando ejemplos específicos.
- 36. La información se codifica y suministraLa información se codifica y suministra en forma de sustancias químicas een forma de sustancias químicas e impulsos nerviososimpulsos nerviosos El ADN transmite información de unaEl ADN transmite información de una generación a otro.generación a otro. – James Watson y Francis CrickJames Watson y Francis Crick dilucidaron la estructura del ADN.dilucidaron la estructura del ADN. – El ADN esta formado por GENESEl ADN esta formado por GENES GENES: unidades hereditariasGENES: unidades hereditarias – Secuencia de NUCLEÓTIDOS:Secuencia de NUCLEÓTIDOS: NucleótidosNucleótidos Fosfato-Azúcar-BaseFosfato-Azúcar-Base El ADN tiene 4 tipos de NCTDSEl ADN tiene 4 tipos de NCTDS – La secuencia de 3 NCTDS es un códigoLa secuencia de 3 NCTDS es un código
- 37. Código genéticoCódigo genético La secuencia de tres nucleótidos deLa secuencia de tres nucleótidos de ADN transmite la informaciónADN transmite la información hereditaria.hereditaria. Funciona como elFunciona como el abecedarioabecedario Puede escribir una variedadPuede escribir una variedad impresionante de palabrasimpresionante de palabras – Bacteria, ranas, seres humanos, etc.Bacteria, ranas, seres humanos, etc. UniversalUniversal
- 39. La información se transmiteLa información se transmite por señales químicas ypor señales químicas y eléctricaseléctricas Señales químicasSeñales químicas – ProteínasProteínas Moléculas grandes que determinan laMoléculas grandes que determinan la estructura y función de células y tejidosestructura y función de células y tejidos – Las proteínas del cerebro son diferentes de lasLas proteínas del cerebro son diferentes de las muscularesmusculares – Algunas importantes de la comunicación tantoAlgunas importantes de la comunicación tanto dentro y entre las célulasdentro y entre las células – Algunas sirven como marcadores para serAlgunas sirven como marcadores para ser reconocidosreconocidos
- 40. La información se transmiteLa información se transmite por señales químicas ypor señales químicas y eléctricaseléctricas Proteínas y otras moléculasProteínas y otras moléculas – Utilizan para comunicaciónUtilizan para comunicación En organismos multicelularesEn organismos multicelulares – HormonasHormonas Señales para otras célulasSeñales para otras células – Hormonas y mensajeros químicosHormonas y mensajeros químicos Envían señales a células de órganos alejadosEnvían señales a células de órganos alejados – Para secretar una sustancia específica.Para secretar una sustancia específica.
- 41. EVOLUCIÓNEVOLUCIÓN: EL CONCEPTO: EL CONCEPTO UNFICADOR FUNDAMENTAL DEUNFICADOR FUNDAMENTAL DE LA BIOLOGÍALA BIOLOGÍA Objetivo de AprendizajeObjetivo de Aprendizaje – Demostrar el sistema binomial deDemostrar el sistema binomial de nomenclatura usando ejemplosnomenclatura usando ejemplos específicos y clasificar unespecíficos y clasificar un organismo (como humano) en suorganismo (como humano) en su dominio, reino, filo, clase, orden,dominio, reino, filo, clase, orden, familia, género y especiefamilia, género y especie .. – Identificar los tres dominios y losIdentificar los tres dominios y los seis reinos de los organismosseis reinos de los organismos vivos y dar ejemplos devivos y dar ejemplos de organismos asignados a cadaorganismos asignados a cada
- 42. EVOLUCIÓNEVOLUCIÓN: EL CONCEPTO: EL CONCEPTO UNFICADORUNFICADOR – Dar una breve visón general de laDar una breve visón general de la teoría del a evolución y explicarteoría del a evolución y explicar por qué es el principal conceptopor qué es el principal concepto unificador en biología.unificador en biología. – Aplicar la teoría de la selecciónAplicar la teoría de la selección natural a cualquier adaptación ennatural a cualquier adaptación en particular y sugerir una explicaciónparticular y sugerir una explicación lógica de cómo ha podidológica de cómo ha podido evolucionar la adaptación.evolucionar la adaptación.
- 43. Los biólogos utilizan el sistema deLos biólogos utilizan el sistema de clasificación binomial para nombrar losclasificación binomial para nombrar los organismosorganismos Hay más 1.8 millones de especiesHay más 1.8 millones de especies Varios millones por descubrirVarios millones por descubrir Necesitamos nombrar estosNecesitamos nombrar estos organismosorganismos SistemáticaSistemática – Campo de la biología que estudia laCampo de la biología que estudia la diversidad de los organismos y susdiversidad de los organismos y sus relacionesrelaciones TaxonomíaTaxonomía: subespecialidad de la: subespecialidad de la SistemáticaSistemática Ciencia que clasifica y denomina a los organismosCiencia que clasifica y denomina a los organismos..
- 44. Carlos LinneoCarlos Linneo – Botánico sueco del siglo XVIIBotánico sueco del siglo XVII Desarrolló un sistema de nominación yDesarrolló un sistema de nominación y clasificaciónclasificación Con algunos cambios sigue vigente hoyCon algunos cambios sigue vigente hoy Unidad básica de clasificación es laUnidad básica de clasificación es la EspecieEspecie – Especie:Especie: grupo de organismo congrupo de organismo con estructura, función y comportamientoestructura, función y comportamiento similaressimilares Una especie esta compuesta porUna especie esta compuesta por – Una o más poblaciones cuyos miembros puedenUna o más poblaciones cuyos miembros pueden cruzarsecruzarse entre sientre si – Tienen unTienen un acervo genético comúnacervo genético común y tienen uny tienen un ancestro comúnancestro común – Las especies más relacionadas se agrupan en unaLas especies más relacionadas se agrupan en una categoría más amplia llamadacategoría más amplia llamada GeneroGenero
- 45. El sistema de Linneo para denominarEl sistema de Linneo para denominar especies se conoce comoespecies se conoce como SistemaSistema Binomial de NomenclaturaBinomial de Nomenclatura A cada especie se le asigna unA cada especie se le asigna un nombre con dos partes.nombre con dos partes. – La primera parte del nombre es elLa primera parte del nombre es el género.género. – La segunda parte el nombre específico,La segunda parte el nombre específico, que designa a una especie en concretoque designa a una especie en concreto perteneciente a ese género.perteneciente a ese género. – El nombre específico expresa algunaEl nombre específico expresa alguna cualidad del organismo.cualidad del organismo. – Se usa siempre precedido del nombreSe usa siempre precedido del nombre genérico completo o abreviado.genérico completo o abreviado.
- 46. El nombre genérico se escribeEl nombre genérico se escribe mayúsculamayúscula Nombre específico con minúsculas.Nombre específico con minúsculas. Ambos nombres se escriben siempre en letraAmbos nombres se escriben siempre en letra cursiva o subrayada.cursiva o subrayada. EjemploEjemplo – EL perro doméstico,EL perro doméstico, Canis familiarisCanis familiaris (C.(C. familiaris)familiaris) – El gato doméstico,El gato doméstico, Felis catusFelis catus – El ser humano,El ser humano, Homo sapiensHomo sapiens,, (hombre sabio).(hombre sabio).
- 47. La clasificación taxonómica esLa clasificación taxonómica es jerárquicajerárquica – EspeciesEspecies relacionadasrelacionadas puedepuede agruparse en un Género común.agruparse en un Género común. – LosLos GénerosGéneros relacionados puedenrelacionados pueden agruparse Familia.agruparse Familia. – LasLas FamiliasFamilias se agrupan en Órdenes.se agrupan en Órdenes. – LosLos ÓrdenesÓrdenes enen ClasesClases y las clases eny las clases en FilosFilos oo DivisionesDivisiones.. – Los Filos enLos Filos en ReinosReinos y los reinos sey los reinos se asignan aasignan a DominioDominio.. Cada agrupación forma a cualquier nivelCada agrupación forma a cualquier nivel dado es undado es un TaxónTaxón..
- 48. – Un taxón abarca el taxón que está porUn taxón abarca el taxón que está por debajo de éste. Todos ellos forman unadebajo de éste. Todos ellos forman una jerarquía que va de especie a dominio.jerarquía que va de especie a dominio. – LaLa Familia CanidaeFamilia Canidae : todo son los: todo son los carnívoros (similares al perro, compuestacarnívoros (similares al perro, compuesta de 12 géneros y aproximadamente 34de 12 géneros y aproximadamente 34 especies vivas.especies vivas. – LaLa FamiliaFamilia CanidaeCanidae, junto con la, junto con la familiafamilia UrsidaeUrsidae (osos)(osos) – LaLa FamiliaFamilia FelidaeFelidae (animales similares(animales similares al gato) y varias otras familias que seal gato) y varias otras familias que se alimentan fundamentalmente de carne.alimentan fundamentalmente de carne. – Se sitúan en elSe sitúan en el Orden CarnívoraOrden Carnívora ..
- 49. – El Orden Carnívora, el Orden Primates yEl Orden Carnívora, el Orden Primates y Algunos órdenes más pertenecen a laAlgunos órdenes más pertenecen a la Clase MammaliaClase Mammalia (mamíferos).(mamíferos). – La Clase Mammalia se agrupa en otrasLa Clase Mammalia se agrupa en otras clases como peces, anfibios, reptiles, yclases como peces, anfibios, reptiles, y aves se agrupan dentro delaves se agrupan dentro del SubfiloSubfilo VertebrataVertebrata.. – Los vertebrados se agrupan alLos vertebrados se agrupan al FiloFilo CordadaCordada que forma parte delque forma parte del ReinoReino AnimaliaAnimalia.. – Los cuales se agrupan en elLos cuales se agrupan en el DominioDominio EukaryaEukarya – El términoEl término PhylumPhylum corresponde, entre loscorresponde, entre los botánicos, a “botánicos, a “divisióndivisión” y, entre los zoólogos, a” y, entre los zoólogos, a ““filofilo”.”.
- 50. Categoría Gato Humano Dominio Eukarya Eukarya Reino Animalia Animalia Filo Chordata Chordata Subfilum Vertebrata Vertebrata Clase Mammalia Mammalia Orden Carnivora Primates Familia Felidae Hominidae Género Felis Homo Especie Felis catus Homo sapiens
- 53. El Árbol de la VidaEl Árbol de la Vida La sistemática evolucionó con nuevasLa sistemática evolucionó con nuevas técnicas moleculares.técnicas moleculares. La clasificación de los organismosLa clasificación de los organismos cambia conforme se aportan nuevoscambia conforme se aportan nuevos datos.datos. Los expertos en sistemática hanLos expertos en sistemática han desarrollado un Árbol de la Vida.desarrollado un Árbol de la Vida. El Árbol de la Vida que muestra lasEl Árbol de la Vida que muestra las relaciones entre los organismos a nivelrelaciones entre los organismos a nivel molecular.molecular. El árbol de la vida es un trabajo enEl árbol de la vida es un trabajo en progreso.progreso.
- 54. Los biólogos asignan a los organismosLos biólogos asignan a los organismos a tres Dominios y seis Reinosa tres Dominios y seis Reinos El microbiólogo Carl Woese susEl microbiólogo Carl Woese sus colaboradores trabajaron en lacolaboradores trabajaron en la subunidad pequeña del RNAsubunidad pequeña del RNA ribosómico (rRNA).ribosómico (rRNA). – La molécula actúa en el proceso deLa molécula actúa en el proceso de producción de proteínas en todos losproducción de proteínas en todos los organismos.organismos. – Su estructura molecular difiere en ciertoSu estructura molecular difiere en cierto grado en los diversos organismos.grado en los diversos organismos.
- 55. HipótesisHipótesis Woese planteó la hipótesis:Woese planteó la hipótesis: – La composición molecular del ARNr deLa composición molecular del ARNr de organismos estrechamente relacionadosorganismos estrechamente relacionados podría ser más similar que enpodría ser más similar que en organismos distantes.organismos distantes. – Los hallazgos de Woese mostraron laLos hallazgos de Woese mostraron la existencia de dos grupos diferentes deexistencia de dos grupos diferentes de procariontes.procariontes. – Estableció el nivel taxonómico de dominioEstableció el nivel taxonómico de dominio y asignó estos procariontes a dosy asignó estos procariontes a dos dominios: Bacteria y Archaea.dominios: Bacteria y Archaea.
- 56. Los organismos eucariotas conLos organismos eucariotas con células eucariontes, se clasificaron encélulas eucariontes, se clasificaron en el dominio Eukarya.el dominio Eukarya. Los trabajos de Woese se aceptaronLos trabajos de Woese se aceptaron ampliamente a mediados de la décadaampliamente a mediados de la década de 1990.de 1990. A cada organismo se asigna a unA cada organismo se asigna a un dominio y uno de los seis reinos.dominio y uno de los seis reinos.
- 57. Dos reinos son a los dominiosDos reinos son a los dominios Procarióticos:Procarióticos: – Reino ArchaeaReino Archaea – Reino BacteriaReino Bacteria Los cuatro reinos restantes al dominoLos cuatro reinos restantes al domino Eukarya.Eukarya. – Reino ProtistaReino Protista – Reino PlantaeReino Plantae – Reino AnimaliaReino Animalia – Reino FungiReino Fungi
- 58. El árbol de la vida incluye tresEl árbol de la vida incluye tres dominios y seis reinosdominios y seis reinos Bacteria Archaea Protista Plantae Animalia Fungi Bacteria Archaea Eukarya Methanosarcina mazei, produce metano. Los protozoarios unicelulares Tetrahymena. Incluye las muchas formas de bellas de organismos como las orquídeas caricinum. Phragmipedium Los leones, Panthera leo, viven en manada. Forma de varilla Bacillus anthracis, causante del carbunco, enfermedad del ganado vacuno y ovino que puede infectar humanos. Las setas, hongos, Amanita muscaria, venenosas, causan delirio, alucinaciones, y sudoración si se ingiere. Tres Dominios Seis Reinos
- 59. Características generalesCaracterísticas generales El Reino Protista son los protozoos:El Reino Protista son los protozoos: – Algas, mohos acuáticos y mohos mucilaginosos.Algas, mohos acuáticos y mohos mucilaginosos. – Son unicelulares o multicelulares sencillos.Son unicelulares o multicelulares sencillos. – Algunos protistas están adaptados para realizarAlgunos protistas están adaptados para realizar la fotosíntesis.la fotosíntesis. Reino Plantae son organismos multicelularesReino Plantae son organismos multicelulares complejos adaptados para realizar lacomplejos adaptados para realizar la fotosíntesis.fotosíntesis. – Entre los rasgos característicos de las plantasEntre los rasgos característicos de las plantas están la cutícula (una cubierta cerúlea sobre lasestán la cutícula (una cubierta cerúlea sobre las partes aéreas que reduce la pérdida de agua).partes aéreas que reduce la pérdida de agua).
- 60. Los estomas (pequeñas aberturas en tallosLos estomas (pequeñas aberturas en tallos y hojas para el intercambio gaseoso);y hojas para el intercambio gaseoso); muchas plantas tiene gametangiosmuchas plantas tiene gametangios multicelulares (órganos que protegen elmulticelulares (órganos que protegen el desarrollo de las células reproductoras).desarrollo de las células reproductoras). El Reino Plantae incluye tanto plantas noEl Reino Plantae incluye tanto plantas no vasculares (musgos) como plantasvasculares (musgos) como plantas vasculares (helechos, coníferas y plantasvasculares (helechos, coníferas y plantas con flores).con flores). Tienen tejidos especializados para elTienen tejidos especializados para el transporte de materiales a través del cuerpotransporte de materiales a través del cuerpo de la planta. La mayoría de las plantas estánde la planta. La mayoría de las plantas están adaptadas al medio ambiente terrestre.adaptadas al medio ambiente terrestre.
- 61. Las especies se adaptan enLas especies se adaptan en respuesta a los cambios en surespuesta a los cambios en su entorno.entorno. Un organismo es producto de interacciones entreUn organismo es producto de interacciones entre las condiciones medioambientales y los geneslas condiciones medioambientales y los genes heredados.heredados. Si todos los individuos de una especie fueranSi todos los individuos de una especie fueran exactamente iguales, cualquier cambio en elexactamente iguales, cualquier cambio en el entorno podría ser desastroso para todos y laentorno podría ser desastroso para todos y la especie podría extinguirse.especie podría extinguirse. Las adaptaciones a los cambios en el entornoLas adaptaciones a los cambios en el entorno aparecen como resultado de procesos evolutivosaparecen como resultado de procesos evolutivos que tienen lugar a lo largo del tiempo y afectanque tienen lugar a lo largo del tiempo y afectan muchas generaciones.muchas generaciones.
- 62. La selección natural es un mecanismoLa selección natural es un mecanismo importante por el cual la evolución avanzaimportante por el cual la evolución avanza Charles Darwin y Alfred Wallace llevaron la teoría de laCharles Darwin y Alfred Wallace llevaron la teoría de la evolución a la atención general.evolución a la atención general. Sugirieron un mecanismo creíble, la selección natural, paraSugirieron un mecanismo creíble, la selección natural, para explicarla.explicarla. El Origen de las Especies por Medio de la SelecciónEl Origen de las Especies por Medio de la Selección Natural (1859).Natural (1859). Darwin sintetizaba Los nuevos hallazgos en geología yDarwin sintetizaba Los nuevos hallazgos en geología y biología.biología. Presentó numerosas evidencias que apoyaban su hipótesisPresentó numerosas evidencias que apoyaban su hipótesis Las formas actuales de vida descendían, de formasLas formas actuales de vida descendían, de formas previamente existentes.previamente existentes. El libro origino una tormenta de controversias en y laEl libro origino una tormenta de controversias en y la ciencia algunas de las cuales aún permanecen.ciencia algunas de las cuales aún permanecen.
- 63. Darwin basó su teoría de la selecciónDarwin basó su teoría de la selección natural en las siguientes observaciones:natural en las siguientes observaciones: Los individuos de una especie muestran alguna variación entre sí.Los individuos de una especie muestran alguna variación entre sí. Los organismos producen muchos más descendientes de los queLos organismos producen muchos más descendientes de los que sobrevivirán para asegurar su reproducción.sobrevivirán para asegurar su reproducción. Rana sylvaticaRana sylvatica: Se producen muchos más huevos de los que es posible que se: Se producen muchos más huevos de los que es posible que se desarrollen a ranas adultas. Los acontecimientos aleatorios son en gran medidadesarrollen a ranas adultas. Los acontecimientos aleatorios son en gran medida responsables de determinar cuáles de estas ranas en desarrollo eclosionarán,responsables de determinar cuáles de estas ranas en desarrollo eclosionarán, alcanzarán la madurez y se reproducirán. Sin embargo, también contribuyen ciertosalcanzarán la madurez y se reproducirán. Sin embargo, también contribuyen ciertos rasgos de cada organismo a su posibilidad de adaptarse a su ambiente. No todos losrasgos de cada organismo a su posibilidad de adaptarse a su ambiente. No todos los organismos son prolíficos como la rana, pero la generalización de que se producen másorganismos son prolíficos como la rana, pero la generalización de que se producen más organismos de los que sobreviven es cierta en todo el mundo vivo.organismos de los que sobreviven es cierta en todo el mundo vivo.
- 64. Los organismos compiten por los recursos necesarios como alimento,Los organismos compiten por los recursos necesarios como alimento, luz del sol espacio. Aquellos individuos cuyas características lesluz del sol espacio. Aquellos individuos cuyas características les permitan obtener utilizar los recursos son los que tienen mayorpermitan obtener utilizar los recursos son los que tienen mayor probabilidad de sobrevivir hasta la madurez reproductiva y tenerprobabilidad de sobrevivir hasta la madurez reproductiva y tener descendencia.descendencia. Los sobrevivientes que se reproducen transmiten sus adaptaciones paraLos sobrevivientes que se reproducen transmiten sus adaptaciones para la supervivencia a su descendencia. De este modo, los individuos mejorla supervivencia a su descendencia. De este modo, los individuos mejor adaptados de una población, como promedio, dejan más descendientesadaptados de una población, como promedio, dejan más descendientes que otros individuos. Debido a la reproducción diferencial, una poblaciónque otros individuos. Debido a la reproducción diferencial, una población se adapta a las condiciones medioambientales que prevalecen. Else adapta a las condiciones medioambientales que prevalecen. El ambiente, selecciona a los organismos mejor adaptadosambiente, selecciona a los organismos mejor adaptados para lapara la supervivencia.supervivencia. – Observe que la adaptación supone cambios en la población antes que cambios en losObserve que la adaptación supone cambios en la población antes que cambios en los organismos individualesorganismos individuales.. Darwin no conocía el ADN ni entendía los mecanismos de la herencia.Darwin no conocía el ADN ni entendía los mecanismos de la herencia. Los científicos saben ahora que la mayoría de las variaciones entreLos científicos saben ahora que la mayoría de las variaciones entre individuos son el resultado de variedades diferentes de genes queindividuos son el resultado de variedades diferentes de genes que codifican cada característica. La principal fuente de estas variacionescodifican cada característica. La principal fuente de estas variaciones son las mutaciones aleatorias, cambios químicos o físicos en el DNA queson las mutaciones aleatorias, cambios químicos o físicos en el DNA que
- 65. Las poblaciones evolucionan como resultadoLas poblaciones evolucionan como resultado de presiones selectivas derivadas de cambiosde presiones selectivas derivadas de cambios en su ambienteen su ambiente Todos los genes presentes en una población constituyen el acervoTodos los genes presentes en una población constituyen el acervo (conjunto) genético.(conjunto) genético. En consecuencia una población es una reserva de variación.En consecuencia una población es una reserva de variación. La selección natural actúa sobre los individuos de una población.La selección natural actúa sobre los individuos de una población. La selección favorece a los individuos con genes que les permitenLa selección favorece a los individuos con genes que les permiten responder de forma eficaz a las presione del ambiente.responder de forma eficaz a las presione del ambiente. Es más probable que estos organismos sobrevivan y tenganEs más probable que estos organismos sobrevivan y tengan descendencia.descendencia. A medida que los organismos mejor adaptados pasan su recetaA medida que los organismos mejor adaptados pasan su receta genética para la supervivencia, sus características se distribuyen másgenética para la supervivencia, sus características se distribuyen más ampliamente en la población.ampliamente en la población. Con el tiempo como las poblaciones continúan cambiando, losCon el tiempo como las poblaciones continúan cambiando, los miembros de la población resultan mejor adaptados a su mediomiembros de la población resultan mejor adaptados a su medio ambiente y se parecen menos a sus ancestros.ambiente y se parecen menos a sus ancestros.
- 66. Un ejemplo de cómo dos diferentes formas de la misma característica (coloración) es adaptada bajo diferentes condiciones ambientales.
- 67. A medida que una población se adapta a las presionesA medida que una población se adapta a las presiones ambientales y explota nuevas oportunidades paraambientales y explota nuevas oportunidades para encontrar alimento, mantener la seguridad y eludir a losencontrar alimento, mantener la seguridad y eludir a los depredadores, la población se diversifica las nuevasdepredadores, la población se diversifica las nuevas especies pueden evolucionar.especies pueden evolucionar. – Ejemplo: Los copeicillos de Hawai, un grupo de pájaros.Ejemplo: Los copeicillos de Hawai, un grupo de pájaros. – Cuando los antecesores de los copeicillos llegaron por primera vezCuando los antecesores de los copeicillos llegaron por primera vez a Hawai había pocos pájaros en las islas de modo que laa Hawai había pocos pájaros en las islas de modo que la competencia era pequeña.competencia era pequeña. – La variación genética entre los copeicillos permitió que algunos deLa variación genética entre los copeicillos permitió que algunos de ellos se movieran a diferentes zonas de alimentación, y con elellos se movieran a diferentes zonas de alimentación, y con el tiempo, evolucionaron especie con diversos tipos de pico.tiempo, evolucionaron especie con diversos tipos de pico. – Algunos copeicillos tienen ahora picos curvados adaptados paraAlgunos copeicillos tienen ahora picos curvados adaptados para alimentarse del néctar de las flores tubulares.alimentarse del néctar de las flores tubulares. – Otros tienen pico cortos y gruesos para buscar insectos, e inclusoOtros tienen pico cortos y gruesos para buscar insectos, e incluso otros se han adaptad a comer semillas.otros se han adaptad a comer semillas.
- 71. ENERGÍA PARA LAENERGÍA PARA LA VIDAVIDA Objetivo de aprendizaje Resumir el flujo de energía a través de los ecosistemas y contrastar las funcione de productores, consumidores y descomponedores.
- 72. La vida depende de un aporte continuo de energíaLa vida depende de un aporte continuo de energía procedente del sol.procedente del sol. Cada actividad de una célula u organismo requiere energía.Cada actividad de una célula u organismo requiere energía. Siempre que se usa energía para realizar un trabajoSiempre que se usa energía para realizar un trabajo biológico, parte se convierte en calor y se dispersa en elbiológico, parte se convierte en calor y se dispersa en el medio ambiente.medio ambiente. Todas las transformaciones de energía y procesos químicosTodas las transformaciones de energía y procesos químicos en un organismo se conocen como metabolismo.en un organismo se conocen como metabolismo. La energía es para realizar las actividades metabólicasLa energía es para realizar las actividades metabólicas esenciales para el crecimiento, reparación y mantenimiento.esenciales para el crecimiento, reparación y mantenimiento. Cada célula de un organismo requiere nutrientes queCada célula de un organismo requiere nutrientes que contengan energía.contengan energía. Ciertos nutrientes se utilizan como combustible para laCiertos nutrientes se utilizan como combustible para la respiración celular.respiración celular. Respiración CelularRespiración Celular un proceso que libera parte de laun proceso que libera parte de la energía almacenada en las moléculas nutrientesenergía almacenada en las moléculas nutrientes La célula puede usar esta energía para realizar trabajos,La célula puede usar esta energía para realizar trabajos, incluyendo la síntesis de materiales necesarios, comoincluyendo la síntesis de materiales necesarios, como nuevos componentes celulares.nuevos componentes celulares.
- 74. Los ecosistemas dependen de un ingreso continuo deLos ecosistemas dependen de un ingreso continuo de energía.energía. Un ecosistema autosuficiente tiene tres tipos deUn ecosistema autosuficiente tiene tres tipos de organismosorganismos – ProductoresProductores – ConsumidoresConsumidores – DescomponedoresDescomponedores Incluyen un entorno físico en el que pueden sobrevivir.Incluyen un entorno físico en el que pueden sobrevivir. Estos organismos dependen unos de otros y del ambiente para losEstos organismos dependen unos de otros y del ambiente para los nutrientes, energía, oxigeno y dióxido de carbono.nutrientes, energía, oxigeno y dióxido de carbono. Sin embargo, haySin embargo, hay un flujo de energía unidireccional a través de losun flujo de energía unidireccional a través de los ecosistemas.ecosistemas. Los organismos no pueden ni crear energía ni usarla con unaLos organismos no pueden ni crear energía ni usarla con una eficiencia completa.eficiencia completa. Durante cada transacción de energía, parte se dispersa en elDurante cada transacción de energía, parte se dispersa en el medio ambiente en forma de calor y deja de estar disponible paramedio ambiente en forma de calor y deja de estar disponible para el organismel organism oo
- 76. Los productores oLos productores o autótrofosautótrofos, son plantas,, son plantas, algas y ciertas bacterias que pueden produciralgas y ciertas bacterias que pueden producir su propio alimento a partir de materiassu propio alimento a partir de materias primas sencillas.primas sencillas. La mayoría de estos organismos utiliza la luz solar comoLa mayoría de estos organismos utiliza la luz solar como fuente de energía y realiza la fotosíntesis, proceso por elfuente de energía y realiza la fotosíntesis, proceso por el cual los productores sintetizan moléculas completas acual los productores sintetizan moléculas completas a partir de dióxido de carbono y agua.partir de dióxido de carbono y agua. Dióxido de carbono + agua + EnergíaDióxido de carbono + agua + Energía celularcelular → Azúcares→ Azúcares (alimento)(alimento) + Oxígeno+ Oxígeno
- 77. Los animales son consumidores, oLos animales son consumidores, o heterótrofosheterótrofos Los animales sonLos animales son consumidores, o heterótrofosconsumidores, o heterótrofos ,, dependen de los productores.dependen de los productores. Los consumidores obtienen energía degradando losLos consumidores obtienen energía degradando los azúcares y otras moléculas de alimentos producidasazúcares y otras moléculas de alimentos producidas originalmente durante la fotosíntesis.originalmente durante la fotosíntesis. Cuando los enlaces químicos se rompen durante laCuando los enlaces químicos se rompen durante la respiración celular.respiración celular. La energía almacenada se hace accesible a los procesosLa energía almacenada se hace accesible a los procesos vitales.vitales. Azúcares (u otras moléculas) + oxígeno → dióxido deAzúcares (u otras moléculas) + oxígeno → dióxido de carbono + agua + energíacarbono + agua + energía
- 78. LosLos consumidoresconsumidores contribuyen alcontribuyen al equilibrio del ecosistema.equilibrio del ecosistema. – Por ejemplo, los consumidores producen elPor ejemplo, los consumidores producen el dióxido de carbono requerido por losdióxido de carbono requerido por los productores (téngase en cuenta que losproductores (téngase en cuenta que los productores también realizan la respiraciónproductores también realizan la respiración celular).celular). El metabolismo de los consumidores yEl metabolismo de los consumidores y productores ayuda a mantener laproductores ayuda a mantener la mezcla de gases atmosféricos de lamezcla de gases atmosféricos de la que depende la vida.que depende la vida.
- 79. La mayoría de las bacterias y hongos sonLa mayoría de las bacterias y hongos son descomponedoresdescomponedores, heterótrofos que obtienen, heterótrofos que obtienen nutrientes degradando materia orgánica inertenutrientes degradando materia orgánica inerte como desperdicios, hojas y ramas muertas y loscomo desperdicios, hojas y ramas muertas y los cadáveres de organismos.cadáveres de organismos. En el proceso de obtención de energía, losEn el proceso de obtención de energía, los descomponedores hacen que los componentes dedescomponedores hacen que los componentes de estas materias estén disponibles para suestas materias estén disponibles para su reutilización.reutilización. Si los descomponedores no existieran, losSi los descomponedores no existieran, los nutrientes permanecerían atrapados en losnutrientes permanecerían atrapados en los residuos y en los cadáveres, y el suministro deresiduos y en los cadáveres, y el suministro de elementos requeridos por los sistemas vivoselementos requeridos por los sistemas vivos podría acabarse pronto.podría acabarse pronto.
- 80. PROCESO DE LA CIENCIAPROCESO DE LA CIENCIA Objetivos de aprendizajeObjetivos de aprendizaje – Diseñar un estudio para comprobarDiseñar un estudio para comprobar una hipótesis determinada,una hipótesis determinada, utilizando el procedimiento y lautilizando el procedimiento y la terminología del método científico.terminología del método científico. – Comparar las aproximacionesComparar las aproximaciones reduccionista y de sistemas a lareduccionista y de sistemas a la investigación biológica.investigación biológica.
- 81. La biología es una ciencia. CienciaLa biología es una ciencia. Ciencia expresión latina que significa “conocer”.expresión latina que significa “conocer”. La ciencia es una manera de pensar.La ciencia es una manera de pensar. Método de investigación del mundo naturalMétodo de investigación del mundo natural de forma sistemática.de forma sistemática. Probamos ideas y, en base a nuestrosProbamos ideas y, en base a nuestros hallazgos, las modificamos o rechazamos.hallazgos, las modificamos o rechazamos. El proceso de la ciencia es dinámico y, aEl proceso de la ciencia es dinámico y, a menudo crea controversia.menudo crea controversia. Las observaciones hechas, las preguntasLas observaciones hechas, las preguntas formuladas y el diseño de los experimentos.formuladas y el diseño de los experimentos.
- 82. Dependen de la creatividad del científico.Dependen de la creatividad del científico. La ciencia está influenciada por cultura,La ciencia está influenciada por cultura, sociedad, historia y tecnología.sociedad, historia y tecnología. El proceso cambia a lo largo del tiempo.El proceso cambia a lo largo del tiempo. El método científico es una tarea ordenada.El método científico es una tarea ordenada. – Los científicos hacen observacionesLos científicos hacen observaciones cuidadosas.cuidadosas. – Formulan cuestiones críticasFormulan cuestiones críticas – Desarrollan hipótesis:Desarrollan hipótesis: Son explicaciones posibles.Son explicaciones posibles.
- 83. Usando estas hipótesis los científicos.Usando estas hipótesis los científicos. Hacen predicciones que pueden probarseHacen predicciones que pueden probarse haciendo observaciones adicionales ohaciendo observaciones adicionales o realizando experimentos.realizando experimentos. Recogen datos para analizar conRecogen datos para analizar con computadoras y métodos estadísticoscomputadoras y métodos estadísticos sofisticados.sofisticados. Interpretan los resultados de susInterpretan los resultados de sus experimentosexperimentos Obtienen conclusiones a partir de ellos.Obtienen conclusiones a partir de ellos. Los científicos utilizan el método científicoLos científicos utilizan el método científico como un marco generalizado o una guía.como un marco generalizado o una guía.
- 85. Los biólogos exploran aspectos imaginables de laLos biólogos exploran aspectos imaginables de la vida, desde los virus y bacterias hasta lasvida, desde los virus y bacterias hasta las interacciones de las comunidades de la biosfera.interacciones de las comunidades de la biosfera. Algunos trabajan principalmente en laboratorios.Algunos trabajan principalmente en laboratorios. Otros realizan su trabajo en el campo.Otros realizan su trabajo en el campo. Las complejidades del cerebro humano.Las complejidades del cerebro humano. Descubrir nuevas hormonas que hagan queDescubrir nuevas hormonas que hagan que florezcan las plantas.florezcan las plantas. Identificar nuevas especies de animales o bacterias.Identificar nuevas especies de animales o bacterias. Desarrollar nuevas estrategias con células madreDesarrollar nuevas estrategias con células madre para tratar el cáncerpara tratar el cáncer El SIDAEl SIDA
- 86. Las enfermedades cardiacas.Las enfermedades cardiacas. Las aplicaciones de la investigación biológicaLas aplicaciones de la investigación biológica básica proporciono:básica proporciono: La tecnología para el trasplante de riñón, hígadoLa tecnología para el trasplante de riñón, hígado y corazón.y corazón. Para manipular genes.Para manipular genes. Tratar enfermedadesTratar enfermedades Aumentar la producción mundial de alimentos.Aumentar la producción mundial de alimentos. Biología aplicada, como la ciencia medioBiología aplicada, como la ciencia medio ambientalambiental.. – Odontología.Odontología. – Medicina, Farmacología o Veterinaria.Medicina, Farmacología o Veterinaria.
- 87. La ciencia requiere procesos deLa ciencia requiere procesos de pensamiento sistemáticopensamiento sistemático Los científicos organizan, y cuantifican elLos científicos organizan, y cuantifican el conocimiento, haciéndolo accesible a todo aquelconocimiento, haciéndolo accesible a todo aquel que quiera basarse en sus fundamentos.que quiera basarse en sus fundamentos. La ciencia es un esfuerzo personal como social.La ciencia es un esfuerzo personal como social. Cualquiera que entienda sus normas yCualquiera que entienda sus normas y procedimientos puede asumir sus desafíos.procedimientos puede asumir sus desafíos. La ciencia utiliza procedimientos rigurosos paraLa ciencia utiliza procedimientos rigurosos para analizar un problema.analizar un problema. La ciencia busca dar un conocimiento precisoLa ciencia busca dar un conocimiento preciso sobre el mundo natural.sobre el mundo natural.
- 88. La ciencia requiere procesosLa ciencia requiere procesos de pensamiento sistemáticode pensamiento sistemático Los científicos organizan, y cuantifican elLos científicos organizan, y cuantifican el conocimiento, haciéndolo accesible a todo aquelconocimiento, haciéndolo accesible a todo aquel que quiera basarse en sus fundamentos.que quiera basarse en sus fundamentos. La ciencia es un esfuerzo personal como social.La ciencia es un esfuerzo personal como social. Cualquiera que entienda sus normas yCualquiera que entienda sus normas y procedimientos puede asumir sus desafíos.procedimientos puede asumir sus desafíos. La ciencia utiliza procedimientos rigurosos paraLa ciencia utiliza procedimientos rigurosos para analizar un problema.analizar un problema. La ciencia busca dar un conocimiento precisoLa ciencia busca dar un conocimiento preciso sobre el mundo natural.sobre el mundo natural.
- 89. El razonamiento deductivo seEl razonamiento deductivo se inicia con principios generalesinicia con principios generales Los científicos usan laLos científicos usan la deduccióndeducción y lay la induccióninducción.. Razonamiento deductivo, se parte de informaciónRazonamiento deductivo, se parte de información preexistente, denominadapreexistente, denominada premisaspremisas y la obtención dey la obtención de conclusiónconclusión en base a esta información.en base a esta información. La deducción se desarrolla de principios generales aLa deducción se desarrolla de principios generales a conclusiones específicas.conclusiones específicas. Por ejemplo:Por ejemplo: – 1° Premisa “todos los pájaros tienen alas”1° Premisa “todos los pájaros tienen alas” – 2° Premisa “los gorriones son pájaros”, por2° Premisa “los gorriones son pájaros”, por tanto,tanto, – 3° Conclusión “los gorriones tienen alas”3° Conclusión “los gorriones tienen alas” La deducción nos ayuda a descubrir las relaciones entreLa deducción nos ayuda a descubrir las relaciones entre hechos conocidos.hechos conocidos. UnUn hechohecho es un conocimiento basado en las evidencias.es un conocimiento basado en las evidencias.
- 90. El razonamiento inductivo se inicia conEl razonamiento inductivo se inicia con observaciones específicasobservaciones específicas El razonamiento inductivo es lo opuesto a la deducción.El razonamiento inductivo es lo opuesto a la deducción. Se parte de observaciones específicasSe parte de observaciones específicas Se obtienen conclusiones o se descubre un principioSe obtienen conclusiones o se descubre un principio general.general. Por ejemplo:Por ejemplo: – Los gorriones tienen alas, pueden volar y son pájaros.Los gorriones tienen alas, pueden volar y son pájaros. – Sabemos que las águilas, palomas y halcones tienenSabemos que las águilas, palomas y halcones tienen alas, pueden volar y son pájaros.alas, pueden volar y son pájaros. – Se podría inducir que todos los pájaros tienen alas ySe podría inducir que todos los pájaros tienen alas y vuelan.vuelan. SeSe puede usar el método inductivopuede usar el método inductivo para organizarpara organizar datos sin procesar en categorías manejables respondiendodatos sin procesar en categorías manejables respondiendo a esta pregunta:a esta pregunta: – ¿Qué tienen en común todos estos hechos?¿Qué tienen en común todos estos hechos?
- 91. Punto débil del razonamiento inductivoPunto débil del razonamiento inductivo es que lases que las conclusiones generalizan los hechos:conclusiones generalizan los hechos: – A todos los ejemplos posibles.A todos los ejemplos posibles. Cuando formulamos el principio general, se pasa desdeCuando formulamos el principio general, se pasa desde muchos ejemplos observados a todos los ejemplosmuchos ejemplos observados a todos los ejemplos posibles.posibles. Esto se conoce comoEsto se conoce como salto inductivosalto inductivo .. Sin esto, no podríamos llegar a generalizaciones.Sin esto, no podríamos llegar a generalizaciones. Debemos ser sensibles a las excepciones y a la posibilidadDebemos ser sensibles a las excepciones y a la posibilidad de que la conclusión no sea válida.de que la conclusión no sea válida. Por ejemplo:Por ejemplo: – El kiwi de Nueva Zelanda no tiene alas funcionales.El kiwi de Nueva Zelanda no tiene alas funcionales. – Nunca podremos probar una generalización universalNunca podremos probar una generalización universal terminantemente.terminantemente. – Las generalizaciones de las conclusiones inductivas tienen suLas generalizaciones de las conclusiones inductivas tienen su origen en la comprensión creativa de la mente humanaorigen en la comprensión creativa de la mente humana..
- 93. Los científicos hacen observacionesLos científicos hacen observaciones cuidadosas y se plantean preguntas críticascuidadosas y se plantean preguntas críticas El bacteriólogo británico Alexander Fleming (1928)El bacteriólogo británico Alexander Fleming (1928) observó que un moho azul había invadido uno deobservó que un moho azul había invadido uno de sus cultivos de bacterias.sus cultivos de bacterias. Se percató de que el área contaminada por elSe percató de que el área contaminada por el moho estaba rodeada de una zona donde lasmoho estaba rodeada de una zona donde las colonias bacterianas no crecían bien.colonias bacterianas no crecían bien. Las bacterias del géneroLas bacterias del género StaphylococcusStaphylococcus eraneran organismos causantes de enfermedades, queorganismos causantes de enfermedades, que podían causar forúnculos e infecciones cutáneas.podían causar forúnculos e infecciones cutáneas. Cualquier cosa que pudiera matarlas eraCualquier cosa que pudiera matarlas era interesante Fleming conservó el moho, unainteresante Fleming conservó el moho, una variedad de Penicillium (moho azul de pan).variedad de Penicillium (moho azul de pan).
- 94. Aisló el antibiótico penicilina a partir de éste.Aisló el antibiótico penicilina a partir de éste. Tuvo dificultades para cultivar el moho.Tuvo dificultades para cultivar el moho. Fleming reconoció el posible beneficioFleming reconoció el posible beneficio práctico de la penicilina.práctico de la penicilina. No desarrolló las técnicas químicasNo desarrolló las técnicas químicas necesarias para su purificación.necesarias para su purificación. Pasaron más de 10 años antes de que elPasaron más de 10 años antes de que el fármaco tuviere un uso significativo.fármaco tuviere un uso significativo. Howard Florey y Ernst Boris Chain (1939)Howard Florey y Ernst Boris Chain (1939) desarrollaron los procedimientos químicosdesarrollaron los procedimientos químicos para extraer y producir el agente activopara extraer y producir el agente activo penicilina a partir del moho.penicilina a partir del moho.
- 95. Florey llevó el proceso a los laboratorios deFlorey llevó el proceso a los laboratorios de Estados Unidos y la penicilina se produjoEstados Unidos y la penicilina se produjo inicialmente para tratar a los soldadosinicialmente para tratar a los soldados heridos durante la Segunda Guerraheridos durante la Segunda Guerra Mundial.Mundial. Fleming, Florey y Chain (1945)Fleming, Florey y Chain (1945) compartieron en el premio Nobel decompartieron en el premio Nobel de Fisiología y Medicina.Fisiología y Medicina.
- 96. El azar a menudo tiene un papel importanteEl azar a menudo tiene un papel importante en el descubrimiento científico.en el descubrimiento científico. Fleming no tenía intención de descubrir la penicilina.Fleming no tenía intención de descubrir la penicilina. Se benefició del crecimiento fortuito de un moho.Se benefició del crecimiento fortuito de un moho. El mismo tipo de moho creció en los cultivos de otrosEl mismo tipo de moho creció en los cultivos de otros bacteriólogos que no fueron capaces de establecer labacteriólogos que no fueron capaces de establecer la conexión y simplemente tiraron sus cultivos contaminados.conexión y simplemente tiraron sus cultivos contaminados. La mente de Fleming estaba preparada para hacerLa mente de Fleming estaba preparada para hacer observaciones y formular preguntas críticas y su plumaobservaciones y formular preguntas críticas y su pluma estaba lista para publicar dichas observaciones.estaba lista para publicar dichas observaciones. Los descubrimientos significativos los realizan los queLos descubrimientos significativos los realizan los que observan de forma crítica y reconocer un fenómeno.observan de forma crítica y reconocer un fenómeno. Por supuesto, deben disponer de la tecnología necesariaPor supuesto, deben disponer de la tecnología necesaria para investigar el problema.para investigar el problema.
- 97. Una hipótesis es una afirmaciónUna hipótesis es una afirmación verificableverificable Los científicos hacen:Los científicos hacen: – Observaciones cuidadosas,Observaciones cuidadosas, – Preguntas críticas yPreguntas críticas y – Desarrollan hipótesis.Desarrollan hipótesis. Una hipótesis es una posible explicación de observacionesUna hipótesis es una posible explicación de observaciones o fenómenos.o fenómenos. – Las hipótesis pueden plantearse como afirmacionesLas hipótesis pueden plantearse como afirmaciones ““sisi...... entoncesentonces…”.…”. Por ejemplo,Por ejemplo, – Si los estudiantes asisten a clases de introducción a la Biología,Si los estudiantes asisten a clases de introducción a la Biología, – Entonces obtendrán una puntuación mayor que los estudiantes queEntonces obtendrán una puntuación mayor que los estudiantes que no asistan.no asistan.
- 98. En las etapas preliminares de una investigación,En las etapas preliminares de una investigación, normalmente un científico piensa en muchas hipótesisnormalmente un científico piensa en muchas hipótesis posibles.posibles. Una buena hipótesis presenta las siguientes características:Una buena hipótesis presenta las siguientes características: Está razonablemente de acuerdo con hechos bienEstá razonablemente de acuerdo con hechos bien establecidos.establecidos. Puede ser probada; es decir, podría generar prediccionesPuede ser probada; es decir, podría generar predicciones definitivas, tanto si los resultados son positivos como si nodefinitivas, tanto si los resultados son positivos como si no lo son. Los resultados del ensayo también deberían serlo son. Los resultados del ensayo también deberían ser reproducibles por observadores independientes.reproducibles por observadores independientes. Es refutable, lo que significa que puede comprobarse queEs refutable, lo que significa que puede comprobarse que es falsaes falsa.. Tras generar hipótesisTras generar hipótesis debe someterse prueba experimental.debe someterse prueba experimental. – ¿Por qué no probarlas todas?¿Por qué no probarlas todas? – El tiempo y el dinero.El tiempo y el dinero. – Establecer prioridades entre las hipótesis.Establecer prioridades entre las hipótesis.
- 99. Una hipótesis refutable puedeUna hipótesis refutable puede probarseprobarse En ciencia, puede ensayarse unaEn ciencia, puede ensayarse una hipótesis bien establecida. Si no sehipótesis bien establecida. Si no se encuentran evidencias que la apoyen,encuentran evidencias que la apoyen, la hipótesis se rechaza.la hipótesis se rechaza. Puede demostrarse que la hipótesisPuede demostrarse que la hipótesis es falsa.es falsa. Los resultados que no apoyan laLos resultados que no apoyan la hipótesis pueden conducir a nuevashipótesis pueden conducir a nuevas hipótesis.hipótesis.
- 100. Consideremos una hipótesis que podemos probarConsideremos una hipótesis que podemos probar por observación cuidadosa:por observación cuidadosa: – Las hembras de mamíferos dan a luz a sus hijos vivos.Las hembras de mamíferos dan a luz a sus hijos vivos. – Esta hipótesis se basa en la observación de que perros,Esta hipótesis se basa en la observación de que perros, gatos, vacas, leones y seres humanos son mamíferos ygatos, vacas, leones y seres humanos son mamíferos y dan a luz hijos vivos.dan a luz hijos vivos. – Consideremos además que una nueva especie X, seConsideremos además que una nueva especie X, se identifica como un mamífero.identifica como un mamífero. – Los biólogos predicen que las hembras de la especie XLos biólogos predicen que las hembras de la especie X darán a luz hijos vivos.darán a luz hijos vivos. – ¿Éste es un razonamiento inductivo o deductivo?¿Éste es un razonamiento inductivo o deductivo? – La hipótesis se mantiene si la hembra de la nuevaLa hipótesis se mantiene si la hembra de la nueva especie da a luz descendencia viva.especie da a luz descendencia viva.
- 101. Pero los biólogos descubrieron que dosPero los biólogos descubrieron que dos animales australianos (el ornitorrinco y elanimales australianos (el ornitorrinco y el equidna) tienen pelo y producen leche paraequidna) tienen pelo y producen leche para sus crías, pero ponen huevos.sus crías, pero ponen huevos. La hipótesis, tal como se formuló, era falsa aLa hipótesis, tal como se formuló, era falsa a pesar de las muchísimas veces quepesar de las muchísimas veces que previamente había sido corroborada.previamente había sido corroborada. En consecuencia, los biólogos tuvieron queEn consecuencia, los biólogos tuvieron que considerar al ornitorrinco y al equidna comoconsiderar al ornitorrinco y al equidna como animales no mamíferos o ampliar suanimales no mamíferos o ampliar su definición de mamíferos para incluirlos (sedefinición de mamíferos para incluirlos (se eligió esta última opción).eligió esta última opción).
- 103. Una hipótesis no es cierta sólo porqueUna hipótesis no es cierta sólo porque se haya comprobado que algunas dese haya comprobado que algunas de sus predicciones lo son.sus predicciones lo son. Después de todo, podrían ser ciertasDespués de todo, podrían ser ciertas por casualidad.por casualidad. De hecho, es probable que unaDe hecho, es probable que una hipótesis esté mantenida por datos,hipótesis esté mantenida por datos, pero no pueda comprobarse quepero no pueda comprobarse que realmente es cierta.realmente es cierta.
- 104. UnaUna hipótesis irrefutablehipótesis irrefutable no puedeno puede probarse falsa; no es posibleprobarse falsa; no es posible investigarse científicamente.investigarse científicamente. La creencia en una hipótesisLa creencia en una hipótesis irrefutable,irrefutable, como la existencia decomo la existencia de duendes invisiblesduendes invisibles , debe, debe racionalizarse en terrenos distintos deracionalizarse en terrenos distintos de los científicos.los científicos.
- 105. Los modelos son importantes para elLos modelos son importantes para el desarrollo y la comprobación de lasdesarrollo y la comprobación de las hipótesishipótesis Las hipótesis tienen muchas fuentes: comoLas hipótesis tienen muchas fuentes: como observaciones directas o incluso simulaciones porobservaciones directas o incluso simulaciones por computadora.computadora. Las hipótesis pueden derivar de modelosLas hipótesis pueden derivar de modelos desarrollados para proporcionar una explicacióndesarrollados para proporcionar una explicación exhaustiva de un gran número de observaciones.exhaustiva de un gran número de observaciones. EjemplosEjemplos – Estructura del DNAEstructura del DNA – Estructura de la membrana plasmática.Estructura de la membrana plasmática. – El modelado y la simulación por computador ahorranEl modelado y la simulación por computador ahorran tiempo y dinero.tiempo y dinero.
- 106. Muchas predicciones pueden probarseMuchas predicciones pueden probarse mediante experimentaciónmediante experimentación UnaUna predicciónpredicción es una consecuenciaes una consecuencia deductiva lógica de una hipótesis.deductiva lógica de una hipótesis. Los biólogos observaron que el núcleo en laLos biólogos observaron que el núcleo en la parte más prominente de la célula.parte más prominente de la célula. Plantearon la hipótesis de que las célulasPlantearon la hipótesis de que las células podrían sucumbir si perdía sus núcleos.podrían sucumbir si perdía sus núcleos. Los biólogos predijeron que si se extraía elLos biólogos predijeron que si se extraía el núcleo de la célula, ésta podría morir.núcleo de la célula, ésta podría morir. Experimentaron extrayendo mediante cirugía elExperimentaron extrayendo mediante cirugía el núcleo de una ameba unicelular.núcleo de una ameba unicelular.
- 107. La ameba seguí viviendo y se movía, pero no crecíaLa ameba seguí viviendo y se movía, pero no crecía y moría al cabo de pocos días.y moría al cabo de pocos días. Esto resultados sugerían que el núcleo para la vidaEsto resultados sugerían que el núcleo para la vida de la ameba.de la ameba. Pero los investigadores se preguntaron si laPero los investigadores se preguntaron si la intervención en sí, y no la pérdida del núcleo,intervención en sí, y no la pérdida del núcleo, causaba la muerte de la ameba.causaba la muerte de la ameba. Realizaron unRealizaron un experimento controladoexperimento controlado ,, sometiendo a dos grupos de amebas a la mismasometiendo a dos grupos de amebas a la misma intervención traumáticaintervención traumática En el grupo experimental,En el grupo experimental, se extrajo el núcleose extrajo el núcleo .. En el grupo controlEn el grupo control no extrajo el núcleono extrajo el núcleo .. UnUn grupo experimentalgrupo experimental difiere del grupo controldifiere del grupo control sólo en la variable estudiada.sólo en la variable estudiada.
- 108. En el grupo control, el investigador insertaba a cadaEn el grupo control, el investigador insertaba a cada ameba un microlazo y lo movía dentro de la célula paraameba un microlazo y lo movía dentro de la célula para simular la extracción del núcleo; luego el instrumento sesimular la extracción del núcleo; luego el instrumento se retiraba, dejando el núcleo dentro.retiraba, dejando el núcleo dentro. Las amebas tratadas con esta operación ficticia seLas amebas tratadas con esta operación ficticia se recuperaban y, posteriormente, crecían y se dividían,recuperaban y, posteriormente, crecían y se dividían, pero las amebas sin núcleos morían.pero las amebas sin núcleos morían. Este experimento mostraba que la eliminación delEste experimento mostraba que la eliminación del núcleo, no solamente la operación, causaba la muerte denúcleo, no solamente la operación, causaba la muerte de las amebas.las amebas. La conclusión es que las amebas no pueden vivir sinLa conclusión es que las amebas no pueden vivir sin núcleo.núcleo. Los resultados apoyan la hipótesis de que si las célulasLos resultados apoyan la hipótesis de que si las células pierden sus núcleos, perecen.pierden sus núcleos, perecen. Los núcleos son esenciales para la supervivencia de laLos núcleos son esenciales para la supervivencia de la célula.célula.