LOS SERES VIVOS Y EL MÉTODO CIENTÍFICO

1. La palabra biología deriva de dos vocablos griegos: bios que significa “vida” y logos que significa “tratado o estudio”.
Esta palabra fue acuñada por el científico francés Jean Baptiste de Monet, Caballero de Lamarck, con la finalidad de
agrupar una serie de conocimientos generales relacionados con los seres vivos. La Biología es la ciencia que estudia
los seres vivos. Es una ciencia pura y natural; por lo tanto es fáctica, es decir, experimental.
La Biología estudia los seres vivos desde distintos ámbitos relacionados con la forma, la estructura, el funcionamiento,
el desarrollo, la herencia, la evolución y las interacciones con el ambiente.
Entonces podemos concluir que la Biología es la ciencia de los seres vivos. La ciencia encargada de estudiar los
distintos organismos, partiendo de lo más simple a lo más complejo e incluyendo su función en la Tierra.
Los seres vivos
Un organismo vivo es básicamente una porción limitada de materia con un alto grado de complejidad porque puede
autorregularse, posee metabolismo y se perpetúa a sí mismo a través del tiempo.
Características de los seres vivos
a. Organización específica (niveles de organización de la materia)
La organización es una característica común de la vida. En los seres vivos el nivel básico fundamental es el celular,
así existen seres vivos unicelulares y pluricelulares.
Niveles de organización
—— Químico (nivel subcelular)
• Atómico
Formado por todos los elementos químicos (átomos) presentes en los seres vivos.
• Molecular
Formado por la unión de dos o más átomos iguales o diferentes.
• Macromolecular
Resultan de la unión de moléculas simples y específicas como las proteínas, los ácidos nucleicos, etc.
• Complejos supramoleculares
Son el resultado de la interacción establecida por diferentes macromoléculas. Por ejemplo: las membranas
biológicas, los ribosomas, el nucleolo, los cromosomas; algunos presentan mayor nivel de complejidad
(subnivel organular) como: núcleo, mitocondrias, retículo endoplasmático, cloroplastos, etc.
—— Biológico
• Celular
Son las unidades estructurales y funcionales denominadas células procariotas y eucariotas.
• Tisular
Corresponde a los tejidos. Un tejido es un conjunto de células diferenciadas estructural y funcionalmente
para cumplir con funciones específicas.
• Organológico
Es el nivel correspondiente a los órganos, estos resultan de la asociación de un conjunto de tejidos.
• Sistémico
Un sistema es un conjunto de órganos asociados para cumplir funciones específicas.
• Individual
Un solo individuo u organismo.
—— Ecológico
• Población
Es el conjunto de individuos de una misma especie que viven en la misma zona en un momento determinado.
• Comunidad
Es el conjunto de poblaciones que habitan en un lugar y época determinados.
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Los seres vivos y el método
científico
Biología
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2. • Ecosistema
Es el conjunto de comunidades que viven interrelacionándose con las condiciones físico–químicas del
lugar que habitan. Ejemplo: una laguna.
• Biósfera
Es el conjunto de espacios de suelo, agua y aire donde existen seres vivientes.
• Ecósfera
Es aquella que comprende todos los ecosistemas del planeta.
b. Movimiento
Es una de las características más evidentes de los seres vivos; comprende los movimientos dentro del organismo y
los que sirven para desplazarse de un lugar a otro. Existen diferentes tipos de movimientos.
—— Las taxias
Son movimientos de desplazamiento y es propio de microorganismos como bacterias y protozoarios. Los
animales también realizan movimientos de desplazamientos (taxias), como la reptación, el vuelo, la marcha,
el salto, etc.
—— Las nastias
Son movimientos sin orientación a un estímulo, lo realizan las plantas. Ejemplo: hay plantas sensitivas que al
contacto con un objeto, realizan el movimiento del cierre de hojas. En otros casos, las partes florales de una
planta se abren frente al estímulo de la luz (fotonastia)
—— Los tropismos
Son movimientos de orientación de las plantas hacia un determinado estímulo. Ejemplo: tallo, fototropismo
positivo.
c. Irritabilidad y coordinación
Es la capacidad de los seres vivos para responder de un modo determinado a cambios conocidos como estímulos,
provenientes de su medio interno y/o externo. Ejemplo de estímulos: Temperatura, presión, altitud, etc.
La coordinación es la regulación interna de un organismo frente a estímulos externos.
d. Crecimiento
Es el resultado de un incremento en las moléculas estructurales a una velocidad tal que sobrepasa la velocidad con que
se destruyen. Los organismos unicelulares crecen aumentando la masa celular y los multicelulares pueden aumentar
la masa de cada célula y también el número total de las células, ellos experimentan diferenciación y organogénesis.
e. Adaptación
Los seres vivos experimentan una serie de cambios a través de largos periodos de tiempo, los que han determinado
la evolución de los organismos. La adaptación es la facultad de desarrollar, durante un tiempo determinado,
propiedades estructurales o funcionales que les permitan subsistir y reproducirse sometidos a las condiciones de
un medio especial.
Habitat con regular
concentración de agua
Habitat con escasa
concentración de agua
Antecesor común
Acondicionamiento al medio
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3. f. Reproducción
Una de las características fundamentales que garantiza la existencia de los organismos como especie, es la
reproducción, que consiste en producir nuevos individuos de la misma especie.
—— Asexual
Descendientes idénticos. Participa un solo individuo.
—— Sexual
Descendientes con variabilidad genética. Generalmente participan dos individuos de diferentes géneros.
Presencia de gametos, descendencia con variabilidad.
Rana
Espermatozoide
Óvulo
Cigote
Estado larvario
Renacuajo con
patas traseras y branquias
Renacuajo apunto
de ser adulto
—— Partenogénesis
Tipo de reproducción especial donde óvulos no fecundados originan crías.
Tipos:
• Cíclica
Se alterna con la reproducción sexual. Ejem: crustáceos e insectos.
• Arrenotoca
Origina solo machos, se presenta en ácaros e insectos.
• Paedogenética
Se manifiesta por la capacidad de algunos organismos que en estado larval pueden expresar la
partenogénesis. Ejemplo: insectos.
g. Metabolismo
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Todas las reacciones químicas en el ser viviente constituyen su metabolismo. Los procesos metabólicos que
comprenden la degradación de los alimentos, la obtención de energía y el uso de la materia para producir nueva
materia viviente son las responsables del crecimiento, mantenimiento y reparación del organismo. Toda reacción
que implique síntesis molecular se denomina anabolismo, mientras que las reacciones de degradación se
denominan catabolismo.

4. h. Homeostasis
Los organismos deben mantener estable las condiciones dentro de su cuerpo; este proceso es denominado
homeostasis (permanecer sin cambios). Por ejemplo, la regulación de la temperatura corporal se da por el proceso
de la sudoración (transpiración).
Anabolismo
Síntesis
de glucosa
Sol
Catabolismo
Degradación
de glucosa
CO2
O2
C6H12O6
Metabolismo
Cloroplasto Mitocondria
(Glucosa)
i. Herencia
La descendencia de un ser vivo se parece a él y a los de su especie, gracias a la transmisión de unidades hereditarias
llamadas genes.
j. Ciclo de vida
Los organismos crecen y alcanzan una madurez, luego de la cual dejan de existir ya sea por muerte o porque su
reproducción implica su desaparición. El periodo de vida de un organismo es variable, pero el fin de su vida es
necesario para evitar la competencia con descendientes mejor adaptados.
¿Por qué se estudia Biología?
Al leer un texto cualquiera, quizá el lector tenga la sensación inquietante de que el mundo
natural se encuentra más allá de todo control. Los bosques de las regiones nórdicas
experimentan feroces incendios; la cubierta de hielo del ártico se está fundiendo y los glaciares
de Groenlandia se están convirtiendo en lagos; las ondas de calor y las sequías rompen récord
en todos lados y es probable que toda la atmósfera esté calentándose; el último individuo del
antiguo linaje de los primates mordió el polvo en el momento en que la población humana
alcanzó la marca de 6.1 mil millones; los genetistas decodificaron otro difícil mensaje del ADN
humano que provocó alguna otra horrible enfermedad; aún se discute sobre el momento
exacto en que la masa de células embrionarias que se dividen a toda velocidad en el vientre
de una mujer constituyen ya un “ser vivo”. En una aplicación bizarra de la ingeniería genética,
alguien decidió efectuar una “declaración artística” y obtuvo un conejo que brilla de noche.
Todo ese conejo vivo adquiere color verde fluorescente cuando se le ilumina con luz U.V.
Quizáenlaépocaqueletocóviviralosabuelosdellector.Lagripeespañolaasolólahumanidad.
Las personas infectadas a menudo morían a pocas horas de presentar los primeros síntomas,
y antes de que desapareciera esa pandemia murieron de 30 a 40 millones de personas. A
diferencia de la mayoría de los virus de la gripe, que ponen en peligro principalmente a los
lactantes, las personas de edad avanzada y los muy enfermos, el virus de la gripe española
atacaba adultos jóvenes saludables, quienes constituyen el apoyo de la mayor parte de la
infraestructura social. Entonces muchos se sentían impotentes y sin esperanza ante esa fuerza
desatada de la naturaleza. Los humanos y sus ancestros inmediatos han intentado comprender
el mundo natural, lo observan, proponen ideas al respecto y las prueban. Sin embargo, a
medida que se juntan más pedazos del rompecabezas, el tamaño de éste aumenta. En la
actualidad ya hemos comprendido que quizá sea abrumadoramente grande.
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5. Divisiones de la Biología
Según el organismo estudiado
• Botánica: estudia la plantas.
—— Botánica criptogámica: estudia las plantas inferiores (sin flores)
—— Botánica fanerogámica: estudia las plantas superiores (con flores)
• Zoología: estudia los animales.
—— Ictiología: estudia los peces.
—— Herpetología: estudia los reptiles.
—— Ornitología: estudia las aves.
—— Mastozoología: estudia los mamíferos.
—— Entomología: estudia los insectos.
—— Helmintología: estudia los gusanos.
—— Malacología: estudia los moluscos.
—— Carcinología: estudia los crustáceos.
• Microbiología: estudia los microorganismos.
—— Micología: estudia los hongos.
—— Protozoología: estudia los protozoos.
—— Bacteriología: estudia las bacterias.
—— Virología: estudia los virus.
Según el aspecto estudiado
• Citología: estudia la célula.
• Etología: estudia el comportamiento de los animales.
• Histología: estudia los tejidos.
• Organología: estudia los órganos.
• Morfología: estudia la forma y estructura de los órganos corporales.
• Fisiología: estudia el funcionamiento de los órganos corporales.
• Taxonomía: estudia la clasificación e identificación de los seres vivos.
• Genética: estudia la transmisión de los caracteres hereditarios.
• Evolución: estudia los cambios en los seres vivos a lo largo del tiempo.
• Ecología: estudia las interrelaciones entre seres vivos y su medio (ambiente).
• Bioquímica: estudia las moléculas y compuestos químicos de los seres vivos.
• Biofísica: estudia las relaciones energéticas en los sistemas vivientes.
• Embriología: estudia el desarrollo embrionario.
• Paleontología: estudia los fósiles.
• Ficología: estudia las algas (unicelulares o pluricelulares).
El método científico
Toda ciencia tiene como base de su investigación el método científico. Ésta es una buena manera de recopilar
información y comprobar las hipótesis. Es la forma en que un científico trata de hallar respuestas a sus interrogantes
sobre la naturaleza. A pesar de que el procedimiento puede variar, el método científico consta de los siguientes pasos
generales: (1) hacer observaciones; (2) formular hipótesis; (3) someter a prueba las hipótesis (experimentación y
resultados) y (4) llegar a las conclusiones. El método científico distingue la ciencia de otros campos de estudio.
La observación
Es una etapa crucial para identificar problemas. El científico debe cuidar que sus opiniones y emociones no influyan en
lo que observa. Una idea u opinión que influya en la observación es una idea viciada porque es parcial o prejuiciada.
Por ejemplo, pueda que un científico le tenga miedo a los leones y, por esta razón, siempre le parecerá agresivo
el comportamiento de los leones. La “observación” del científico que el comportamiento de los leones es siempre
agresivo está viciada porque su prejuicio influye en esta.
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6. Las observaciones de un científico, además de ser puntuales, deben también constar en un registro escrito, película, cinta
magnetofónica, archivo electromagnético o en otra forma. Esta información constituye la matriz de datos del experimento.
Hipótesis
Es una posible respuesta a una pregunta basada en observaciones. Una observación, o una serie de observaciones,
lleva a un científico a formular una o más preguntas. Por ejemplo, utilizando las hipótesis como guía, efectúa una
predicción; es decir, una declaración de algo que podría observarse en el mundo natural en caso de que tuviese
oportunidad de verlo o detectarlo. A menudo esto se denomina proceso de “suposición”.
¿Que hipótesis puedes formular acerca de la caída de las manzanas maduras de un árbol? Una hipótesis es la existencia
de una fuerza que atrae los objetos hacia la Tierra. El siguiente paso del método científico es probar la hipótesis.
Experimentación y resultados
Es la prueba científica de una hipótesis, un científico debe diseñar un experimento para probar la hipótesis que propone.
Un experimento incluye, generalmente, dos grupos sobre los que se van a hacer observaciones. A uno se le llama el
grupo control. El otro es el grupo experimental. El grupo experimental difiere del grupo control solamente en un factor
o condición: lo que se está probando en el experimento. La condición que distingue al grupo experimental del grupo
control se conoce como el factor variable.
Mientras se realiza un experimento deben anotarse las observaciones exactas. Por ejemplo, al tratar de determinar si los
ratones necesitan vitamina C para crecer, un científico debe trabajar con grupos de ratones. No puede obtener datos
útiles con un solo ratón sin vitamina C. Hoy en día, los científicos cuentan con programas especializados que reducen
notablemente el tiempo que toma esta tarea.
Conclusiones y teorías
La información que se obtiene de un experimento se estudia con el fin de determinar si confirma o no la hipótesis
original, si la confirma se concluye que la hipótesis es válida.
En ciencia, una teoría es una explicación que tiene un alto grado de confiabilidad. Las teorías científicas pueden
cambiar. En algunos casos, aparecen nuevas teorías que las sustituyen. En otros casos, se encuentran nuevos datos
que obligan a modificarlas. Así, por ejemplo, la teoría que trata de explicar la estructura y función del ADN se ha
modificado varias veces.
Además de teorías, la ciencia tiene leyes o principios. Una ley científica es una descripción de algún aspecto de la
naturaleza.
El método científico para el estudio de la naturaleza se
basa en hacer preguntas, formular hipótesis, efectuar
predicciones, diseñar pruebas y reportar los resultados
de manera objetiva.
La teoría científica es una hipótesis de larga duración
apoyada por pruebas científicas, que explican la causa o
las causas de gran variedad de fenómenos relacionados.
La teoría científica permanece abierta a pruebas,
revisiones y a un rechazo o aceptación tentativas.
Nota
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Una teoría es una explicación de algo en la naturaleza y que la evidencia ha apoyado repetidas veces. La teoría de la
relación entre los gérmenes y las enfermedades, por ejemplo, dice que ciertas enfermedades son causadas por unos
organismos muy pequeños (gérmenes o microbios). Dice también que una enfermedad se puede transmitir de una
persona a otra por medio de estos organismos. Una teoría sirve, generalmente, como base para otra experimentación
adicional. La teoría de que los microbios causan enfermedades resultó en el desarrollo de las vacunas.