BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 1
Capítulo 1:Panorama de la Biolog ía
Capítulo 1:Panorama de la Biolog ía
Dr. Fernando J. Bird-Picó
Departamento de Biología
Recinto Universitario de Mayagüez
¿Por qué estudiar Biología?
• Conocimiento de conceptos biológicos es vital para comprender nuestro entorno: retos globales que todos los humanos confrontamos:
– Población en aumento
– Recursos disponibles en disminución
– Enfermedades y epidemias
– Calentamiento global
– otros
Panorama: Preguntas sobre el Mundo Viviente
• Evolución es el proceso de cambio que ha transformado la vida en la Tierra
• Biología es el estudio científico de la vida
• Los biólogos formulan preguntas tales como:
– ¿Cómo una célula se desarrolla en un organismo multicelular complejo?
– ¿Cómo funciona la mente humana?
– ¿Cómo los organismos vivientes interactúan en las comunidades biológicas?
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
• El término vida desafía una definición simple de tan solo una oración de largo…
• La vida se reconoce por lo que los seres vivientes hacen y ejecutan a lo largo de ella…
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 2
Figure 1.2
Orden
Procesamiento energético
Crecimiento ydesarrollo
Regulación
Reproducción
Respuestaal medio ambiente
Adaptaciónevolutiva
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.
Evolución, el tema central de la Biología
• Evolución hace y permite que todo lo que conocemos de los organismos vivientes haga sentido:
– “Nothing in biology makes sense except in light of evolution” Theodosius Dobzhansky
• Los organismos vivientes en la Tierra son descencientes modificados (y adaptados) de ancestros comunes.
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
• Biología es un tema de amplia envergadura, pero hay cinco (5) temas unitarios:
– Organización
– Información
– Energía y materia
– Interacciones
– Evolución
• Adaptación :
– Las poblaciones evolucionan para tener mejor supervivencia
– Adaptaciones:
• Aquellas características que mejoran la habilidad de un organismo para subsistir en un ambiente en particular
• Pueden ser estructurales, fisiológicas, de comportamiento, o una combinación de éstas
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 3
Tema: Propiedades nuevas emergen a cada nivel en la jerarquía biológica
• La vida puede ser estudiada a diferentes niveles de organización, desde moléculas hasta el planeta completo
• El estudio de la vida se puede dividir en diferentes niveles de organización biológica
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Figure 1.3
1 La Bioesfera 7 Tejidos
8Células
5Organismos
10Molé-culas
3Comunidades
2Ecosistemas
6 Órganosy Sistemasde órganos
4 Poblaciones
9 Organelos
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Propiedades Emergentes
• Una Propiedad Emergente resulta del arreglo e interacción de partes dentro de un sistema
• Las propiedades emergentes pueden caracterizar algunas entidades no biológicas
– Por ejemplo, una bicicleta funcional emerge solamente cuanto todas las partes necesarias se conectan entre sí de la forma correcta
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
El Poder y las Limitaciones del Reduccionismo
• El reduccionismo es literalmente el reducir las partes de un sistema complejo y estudiarlas de forma separada (más manejable)
– Por ejemplo, la estructura molecular del DNA
• Un entendimiento de la biología usualmente crea un balance entre el reduccionismo con el estudio de las propiedades emergentes
– Por ejemplo, un nuevo entendimiento surge del estudio de las interacciones del DNA con otras moléculas
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 4
Biología de Sistemas
• Un sistema es la combinación de componentes que funcionan en conjunto
• La Biología de Sistemas construye modelos que expliquen el comportamiento dinámico de sistemas biológicos enteros.
• La forma en que se atienden las interrogantes de sistemas se llevan a cabo haciendo preguntas tales como:
– ¿Cómo una droga para controlar la presión sanguínea afecta a otros órganos en el cuerpo?
– ¿Cómo es que el aumento en la concentración de CO2en la atmósfera puede alterar la bioesfera completa?
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Tema: Los organismos interactúan con su medio ambiente, intercambiando materia y energía
• Cada organismo interactúa con su medio ambiente, incluyendo factores abióticos y otros organismos
• Tanto el organismo como el medio ambiente se ven afectados por la interacción entre éstos:
– Por ejemplo, un árbol absorbe agua y minerales del suelo y CO2 del aire; el árbol libera O2 al aire y sus raíces ayudan en la formación del suelo.
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Dinámica de Ecosistemas
• Las dinámicas de un ecosistema incluyen dos procesos mayores:
– El ciclaje de nutrientes, en el cual los materiales adquiridos por las plantas eventualmente regresan al suelo
– El flujo de energía de la luz solar hacia los productores y luego a los consumidores
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Conversión de Energía
• Todo trabajo requiere una fuente de energía
• La energía se puede almacenar de formas diferentes, como por ejemplo, luz, química, cinética o termal
• El intercambio de energía entre un organismo y su medio ambiente muchas veces envuelve transformaciones energéticas
• La energía fluye a través de un ecosistema, entrando al mismo usualmente en forma de luz y saliendo del mismo en forma de calor
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 5
Animales comenhojas y frutos del árbol.
Leaves take incarbon dioxidefrom the airand releaseoxygen.
Luz solar
CO2
O2
Ciclosde
nutrientesquímicos
Hojas caen al suelo y sondescompuestaspor organismosque regresan losminerales al suelo.
Agua yminerales enel suelo seabsorben hacia el árbola través desus raíces.
Hojas absorbenenergía lumínica del sol.
Figure 1.10
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Figure 1.6
Heat
Producers absorb lightenergy and transform it intochemical energy.
Chemicalenergy
Chemical energy infood is transferredfrom plants toconsumers.
(b) Using energy to do work(a) Energy flow from sunlight to�����producers to consumers
Sunlight
An animal’s musclecells convertchemical energyfrom food to kineticenergy, the energyof motion.
When energy is usedto do work, someenergy is converted tothermal energy, whichis lost as heat.
A plant’s cells usechemical energy to dowork such as growingnew leaves.
Tema: Estructura y función se encuentran correla-cionadas a todos los niveles de organización biológica
• Estructura y función de los organismos vivientes están estrechamente relacionadas
– Por ejemplo: las hojas en las plantas son usualmente delgadas y planas para maximizar la captura de luz de los cloroplastos
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
(a) Alas
(c) Neuronas
(b) Huesos
Membrana invaginada
Mitocondrio
(d) Mitocondrios0.5 µm100 µm
Fig. 1-6
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 6
Tema: La célula es la unidad básica de estructura y función de los organismos
• La celula es el nivel más bajo de organización que puede llevar a cabo todas las actividades y funciones requeridas para la vida
• Todas las células:
– Están envueltas en una membrana;
– Utilizan DNA como portador de información genética
• La habilidad de las células para dividirse es la base para la reproducción, crecimiento, y reparación de los organismos multicelulares
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.
• Procariota : solamente bacterias y Archaea, pequeñas en tamaño
• Eucariota : contienen una variedad de organelos rodeados por membranas, incluyendo un núcleo, con el material genético (DNA); plantas, animales, hongos y otros
Tipos de células
1 µmOrganelos
Núcleo (contiene DNA)
Citoplasma
Membrana
DNA(sin núcleo)
Membrana
Célula EucariotaCélula ProcariotaFig. 1-8
Tema: La continuidad de la vida tiene su base en la información heredable en forma de DNA
• Los cromosomas contienen la mayor parte del material genético de una célula en forma de DNA (ácido deoxiribonucléico)
• El DNA es la substancia de los genes
• Los Genes son las unidades de la herencia que transmiten dicha información de los parentales a la progenie
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 7
DNA: Estructura y Función
• Cada cromosoma posee una molécula larga de DNA que posee cientos o miles de genes
• El DNA es heredado por la progenie de parte de sus parentales
• El DNA controla el desarrollo y mantenimiento de los organismos
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Núcleo quecontieneDNA
Célula espermática
Óvulo
Óvulo fecundadoCon DNA deambos parentales
Células del embrión concopias del DNA heredado
Progenie con rasgosHeredados de ambos parentales
Fig. 1-9
DNA: información codificada
• El DNA es una molécula grande (macro) de la que se componen los genes
• Los genes codifican la información específica de las instrucciones utilizadas en todos los organismos
• La estructura de esta molécula fue dilucidada por Watson y Crick en el 1953
La molécula deDNA consiste de doscadenas de átomosen una doble hélice
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 8
Fig. 1-10
Núcleo DNA
Célula
Nucleótido
(a) DNA doble hélice (b) DNA hebra sencilla
Flujo de información
• La molécula de DNA contiene las “recetas” para sintetizar proteínas;
• Son las proteínas las que determinan la estructura y función de las células y tejidos mediando en la síntesis de otras moléculas, o modificando estructuras
Flujo de información: corta distancia
• En organismos multicelulares, la comunicación con las células adyacentes es muy crítica
• Algunas proteínas se encargan de esta comunicación entre células (ej: membranas)
• Comunicación célula-célula puede ser compleja, y envuelve señales moleculares entre las mismas.
Flujo de información: larga distancia
• Muchas veces la información debe ser transmitida a diferentes partes del cuerpo para mantener la homeostasis del organismo y para el desenvolvimiento del organismo en su medio ambiente.
• Esta información es transmitida por:
– Hormonas
– Neurotransmisores (y sus receptores)
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 9
• Los genes controlan la producción de proteína de forma indirecta
• El DNA se transcribe a RNA y éste se traduce a una proteína
• El genoma de un organismo es el juego completo de instrucciones genéticas
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Biología de Sistemas al nivel de Células y Moléculas
• El genoma humano y el de muchos otros organismos se ha podido secuenciar utilizando máquinas secuenciadoras de DNA
• El conocimiento de los genes y proteínas de una célula se pueden integrar utilizando el el mecanismos de biología de sistemas
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Fig. 1-11 Fig. 1-12Superficie celular y exterior de membrana Citoplasma
Núcleo
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 10
• Avances en la biología de sistemas a nivel celular y molecular dependen de
– Tecnología “High-throughput”, capaz de generar cantidades gigantescas de datos
– Bioinformática, que es el uso de herramientas computacionales para procesar grandes cantidades de datos
– Equipos de investigación interdisciplinarios
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Tema: Mecanismos de retroalimentación regulanlos sistemas biológicos
• Los mecanismos de retroalimentación (“feedback”) permiten la auto-regulación de los procesos biológicos
• Retroalimentación Negativa : a medida que se acumula el producto, el proceso que lo genera se hace más lento y menor cantidad del producto es producida
• Retroalimentación positiva : a medida que se acumula más cantidad del producto, el proceso que lo genera se acelera y más cantidad de producto se genera
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Fig. 1-13
RetroalimentaciónNegativa −
Exceso en Dbloque el paso en Rx
D
D D
A
B
C
Enzima 1
Enzima 2
Enzima 3
D
(a) Retroalimentación Negativa
W
Enzima 4
XRetroalimentaciónPositiva
Enzima 5
Y
+
Enzima 6
Exceso de Zestimula elPaso en Rx
Z
Z
Z
Z
(b) Retroalimentación Positiva
Organización en la Diversidad de la Vida
• Hay aproximadamente unas 1.8 millones de especies que han sido identificadas y nombradas, y miles más son identificadas cada año
• Se estima que el número total de especies que pueden existir actualmente ronda entre los 10 a más de 100 millones
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 11
Agrupamiento de especies
• Taxonomía es la rama de la biología que nombra y clasifica las especies en grupos cada vez más abarcadores
• Los Dominios , seguido por los Reinos , son las unidades más abarcadoras en la clasificación
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Fig. 1-14Especie Género Familia Órden Clase Filo Reino Dominio
Ursus americanus(Oso Negro Americano)
Ursus
Ursidae
Carnivora
Mammalia
Chordata
Animalia
Eukarya
Los Tres Dominios de la Vida
• Actualmente utilizamos el sistema de tres Dominios , el cual reemplaza al sistema de cinco reinos utilizados anteriormente
• Los Dominios Bacteria y Archaea consisten de procariotas
• El Dominio Eukarya incluye a todos los organismos eucariotas (Plantas, Hongos, Protistas y Animales)
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Fig. 1-15(a) DOMINio BACTERIA
(b) DOMINio ARCHAEA
(c) DOMINio EUKARYA
Protistas
Reino Fungi
ReinoPlantae
Reino Animalia
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 12
• El dominio Eukarya incluye tres reinos de organismos multicelulares:
– Plantae
– Fungi
– Animalia
• Otros organismos eucariotas anteriormente fueron agrupados en un reino llamado Protista; en la actualidad éstos se agrupan en varios reinos separados
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Unidad en la Diversidad de la Vida
• En la diversidad de la vida es evidente que hay unidad común en varios aspectos:
– El DNA es el lenguaje genético universal común a todos los organismos
– Esta unidad es evidente en muchas de las características de la estructura celular
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Fig. 1-16
Cilio deParamecium
Corte seccional de un cilio, visualizado con un microscopio electrónico
Cilio deCélulas bronquiales
15 µm 5 µm
0.1 µm
Charles Darwin y la Teoría de Selección Natural
• Los fósiles y otras evidencias documentan la evolución de la vida en la Tierra en varios billones de años
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 13
Evolución
• Selección Natural
– La teoría evolutiva fue desarrollada por Charles Darwin y Alfred R. Wallace
– The Origin of Species by Natural Selectionpublicada en 1859
• Darwin esboza dos puntos principales:
– Las especies muestran evidencia de “descendencia con modificación” a partir de ancestros comunes
– La Selección Natural es el mecanismo que mueve esa “descendencia con modificación”
• La teoría de Darwin explica la dualidad de la unidad y diversidad
• La selección natural se fundamenta en cuatro observaciones:
– Los miembros de una misma especie exhiben polimorfismo (variación)
– Los organismos producen mucho más progenie de la que subsiste (sobreproducción )
– Los organismos compiten entre sí por los recursos y la reproducción
– Solamente algunos sobreviven esta competencia y son exitosos en la reproducción
• Las especies generalmente se adaptan a su medioambiente
• Variación (polimorfismo ) entre individuos de una misma especie
– Es el resultado de diferentes variedades de genes que codifican para cada característica;
– Es el resultado de mutaciones aleatorias (al azar)
• Mutaciones : cambios físicos y químicos en la secuencia del DNA que pueden ser heredados.
• Modifica los genes
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 14
Selección artificial: Cruciferaceae
Masas de huevos recién puestas por una rana selvática y esporas de un hongo: se producen más de los que sobeviven
• Darwin infiere que:
– Los individuos que mejor adaptados estén a su ambiente son los que probablemente sobrevivan y lleven a cabo reproducción
– A través del tiempo, más individuos en la población poseerán los rasgos ventajosos
• En otras palabras, el medioambiente natural “selecciona” los rasgos beneficiosos
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Figure 1.UN10
Poblaciones de organismos
VariacionesHereditarias
Sobreproducción de progenie y competencia
Factoresambientales
Diferencias en el éxito reproductivo de individuos
Evolución de adaptaciones en la población
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 15
El Árbol de la Vida
• “Unidad en la diversidad” tiene su origen en la “descendencia con modificación”
– Ejemplo de esto son el ala del murciélago, el brazo humano, la pata anterior del caballo y la aleta de una ballena � todas muestran una arquitectura esqueletal común
• Además, los fósiles proveen evidencia adicional de la unidad anatómica producto de la descendencia con modificación
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Concepto de homología
Homologías en las patas anteriores de los tetrapoda Divergencia
morfológica en las patas anteriores de los tetrápoda
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 16
• Darwin propuso que la selección natural ocasionaría que una especie ancestral daría origen a dos o más especies descendientes
– Ejemplo: los pinzones (“finches”) de las Islas Galápagos
• Las relaciones evolutivas se ilustran muy a menudo con diagramas ramificados (árboles) que muestran los ancestros y sus descendientes
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Figure 1.20
Green warbler finch
COMMONANCESTOR
Certhidea olivacea
Gray warbler finchCerthidea fusca
Sharp-beaked ground finchGeospiza difficilis
Vegetarian finchPlatyspiza crassirostris
Mangrove finchCactospiza heliobates
Woodpecker finchCactospiza pallida
Medium tree finchCamarhynchus pauper
Large tree finchCamarhynchus psittacula
Small tree finchCamarhynchus parvulus
Large cactus ground finchGeospiza conirostris
Cactus ground finchGeospiza scandens
Small ground finchGeospiza fuliginosa
Medium ground finchGeospiza fortis
Large ground finchGeospiza magnirostris
Cactus-flow
er-eatersS
eed-eaters
Ground finches
Tree finches
Insect-eaters
Bud-
eater
Seed-
eater
Insect-eaters
Warbler
finches
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Los científicos utilizan dos formas principales de averiguación o escubrimiento en el estudio de la naturaleza
• La palabra ciencia se deriva del Latín y significa “saber”
• Inquirir (averigüar) es la búsqueda de información y explicación
• Hay dos tipos principales de averiguación o descubrimiento científico: ciencia del descubrimiento y ciencia basada en el establecimiento de hipótesis
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Ciencia del Descubrimiento
• Ciencia del Descubrimiento describe los procesos y estructuras naturales
• Este método tiene sus bases en la observación y el análisis de datos
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 17
Tipos de Datos
• Los datos son aquellas observaciones o piezas de información que han sido anotadas
• Los datos caen en dos categorías
– cualitativos, o descripciones en lugar de medidas
– cuantitativos, o medidas anotadas, que muchas veces se organizan en tablas y gráficas
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Figure 1.21
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Método Científico
• El método científico requiere un pensamiento sistemático (ordenado) y crítico:
– El razonamiento deductivo nos permite llegar a las conclusiones de las premisas iniciales;
– El razonamiento inductivo comienza con las observaciones y nos lleva a conclusiones o simples extrapolaciones
La Inducción en la Ciencia del Descubrimiento
• Razonamiento Inductivo llega a conclusiones por medio del proceso lógico de inducción
• La observación de forma repetida de eventos específicos nos llevan a generalizaciones importantes:
– Ejemplo, “el sol siempre se levanta por el Este”
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 18
Ciencia basada en Hipótesis
• Las observaciones nos llevan a formular preguntas y a proponer explicaciones hipotéticas llamadas hipótesis
• Una hipótesis es una respuesta tentativa a una pregunta bien formulada
• Una hipótesis científica nos lleva a predicciones que pueden ser puestas a prueba por medio de observaciones o por experimentación
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
• Ejemplos de linterna y automóvil:
– Observación
– Preguntas
– Hipótesis 1
– Hipótesis 2
• Ambas hipótesis se pueden poner a prueba
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Deducción: La ciencia con base en el enunciado“si…entonces”
• Razonamiento Deductivo utiliza premisas generales para hacer predicciones específicas
• Ejemplo, si los organismos están compuestos de células (premisa 1), y los humanos son organismos (premisa 2), entonces los humanos están compuestos de células (predicción deductiva)
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc., Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Figure 1.22
Observación: Linterna no funciona.
Pregunta: ¿Por qué no funciona la linterna?
Hipótesis #1:Baterias agotadas.
Hipótesis #2:Bombilla esta fundida.
Predicción: Reemplazandobombilla resulevo el problema.
Prueba de la predicción:Reemplazo bombilla.
Resultado:Linterna funciona.
Hipótesis es apoyada.
Resultado:Linterna no funciona.
Hipótesis es contradecida.
Prueba de la predicción:Reemplazo baterias.
Predicción: Reemplazandobaterias resuelvo el problema.
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 19
• Una hipótesis debe ser puesta a prueba y ser falsificable
• Para ésto, usualmente se establecen dos o más hipótesis alternas
• Si se fracasa en hacer falsa la hipótesis, no significa que la hipótesis era necesariamente cierta
– Ejemplo, si reemplazas la bombilla y ahora funciona, solamente apoya la hipótesis de que la anterior estaba quemada, pero no lo prueba, quizás la primera bombilla estaba mal enroscada
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Estudio en indagación científica: InvestigandoColoración de la piel en poblaciones de ratones
� Patrón de coloración en animales varíaampliamente en la naturaleza, a veces entre miembros de la misma especie.
� Dos poblaciones de ratones de campo de la misma especie (Peromyscus polionotus) pero con patrones de color diferentes que se encuentran enmedios ambientes diferentes
� El ratón costero vive en las dunas de arena blancacon vegetación esparcida; el ratón de tierraadentro habita suelos órgánicos más oscuros
Figure 1.24
Florida
Inland population
Beachpopulation
Beach population
GULF OF MEXICO
Inland population
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Figure 1.25
Modelos claros Modelos oscuros Modelos claros Modelos oscuros
Camuflados No-camuflados No-camuflados Camuflados(control) (experimental) (experimental) (control)
Hábitat costero Hábitat orgánico
Por
cien
to d
em
odel
os a
taca
dos 100
50
0
Resultados
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 20
Diseño de Experimentos Controlado
• Un experimento controlado compara un grupo experimental (los ratones no camuflados) con un grupo control (ratones camuflados)
• Idealmente, sólo la variable de interés (el patrón de color) difiere entre el grupo control y el grupo experimental
• Un experimento controlado significa que los grupos control se usan para cancelar los efectos de variables no deseadas
• Un experimento controlado no significa que todas las variables no deseadas se han mantenido constante
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Limitaciones de la Ciencia
• Las observaciones y resultados experimentales deben ser repetibles por otros
• La ciencia no puede apoyar o falsificar explicaciones sobrenaturales que están fuera de lo que es ciencia
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Teorías en la Ciencia
• En el contexto de la ciencia, una teoría es:
– De mayor alcance que una hipótesis
– General, y puede dar lugar a nuevas hipótesis que pueden ser verificadas
– Apoyada por una gran cantidad de evidencia en comparación a una hipótesis
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Construcción de Modelos en la Ciencia
• Modelos son representaciones de fenómenos naturales y pueden tomar la forma de:
– Diagramas
– Objetos tri-dimensionales
– Programados de Computadoras
– Ecuaciones matemáticas
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
BIOL 3051 - CAPÍTULO 1
DR. FERNANDO J. BIRD-PICÓ - 2016 21
Cultura de la Ciencia
• La mayoría de los científicos trabajan en equipos, los cuales muchas veces incluyen estudiantes graduados y subgraduados
• Una buena comunicación es importante para poder compartir y diseminar los resultados de las investigaciones a través de seminarios, publicaciones, páginas del web, etcétera.
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
Ciencia, Tecnología, y Sociedad
• La meta de la ciencia es conocer y entender los fenómenos naturales
• La meta de la tecnología es aplicar el conocimiento científico para un propósito específico
• La ciencia y la tecnología son interdependientes
• La biología está marcada por “descubrimientos,” mientras que la tecnología está marcada por “inventos”
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,
• La combinación de ciencia y tecnología tiene efectos dramáticos y profundos en la sociedad
– Ejemplo de esto es el descubrimiento del DNA por James Watson y Francis Crick permitió avances en tecnologías del DNA que sirven varios propósitos, entre éstos, la búsqueda de genes asociados a enfermedades hereditarias
• Situaciones éticas pueden surgir del desarrollo de nuevas tecnologías, que tienen que ver lo mismo con política, economía, y valores culturales que con la ciencia y tecnología
Copyright © 2014 Pearson Education, Inc.,