resumen

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EL ESTUDIO DE LOS SERES VIVOS – RESUMEN
La investigación científica
La investigación científica es un conjunto de procedimientos que utilizan los
investigadores, para explicar fenómenos que ocurren en el mundo que nos
rodea. La Biología, al igual que la Geología, la Física y la Química, es una
ciencia experimental. Esto significa que busca explicar de forma razonada los
fenómenos que ocurren en los seres vivos.
La investigación científica se guía por el denominado método científico. La
investigación científica es un trabajo planificado, que intenta buscar soluciones
a determinados hechos, se parte de los conocimientos existentes para
ampliarlos, se concluye cuando se obtienen unos resultados que tienen valor
universal, y cuyas conclusiones se puedan reproducir siempre.
El método científico
El método científico es una línea común de procedimiento que ha sido aceptada
por toda la comunidad científica. En las ciencias experimentales el método
utilizado se denomina método científico, un método hipotético-deductivo de
cinco etapas bien determinadas.
 Primera fase: mediante la observación se define el problema que se desea
explicar y se recogen y clasifican los datos que aporta un determinado
fenómeno. A través de la observación, se plantean las preguntas o
interrogantes que es necesario contestar, pero antes de proponer una
respuesta a lo observado, es necesario conocer lo que se sabe sobre el tema
y las posibles partes del problema que están ya solucionadas por la ciencia
anteriormente.

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El estudio de la documentación y la bibliografía, que tengan relación con un
problema, es esencial como paso previo para plantear una investigación. Con
ello se evita la repetición de estudios realizados con anterioridad.
 Segunda fase: para la formulación de una hipótesis se elaboran posibles
explicaciones sobre el problema observado. Las hipótesis se admiten
provisionalmente hasta comprobar su validez.
Una vez formulada ha de ser sometida a una comprobación y verificación,
siendo refutada mediante una serie de pruebas para ver si se puede
mantener como verdadera.
Una hipótesis debe cumplir una serie de requisitos: ha de formularse en
términos claros y concretos, debe explicar la relación causa-efecto entre los
hechos; si es posible, debe formularse en términos cuantitativos y ser
comparable, y ha de ser probada mediante observación o experimentación,
además de ser reproducible.
 Tercera fase: se diseñan diferentes experimentos relacionados con el
fenómeno estudiado con el fin de contrastar la hipótesis planteada usando
diferentes variables. Los experimentos son observaciones controladas que se
pueden reproducir en cualquier momento y lugar.
 Cuarta fase: se analizan los resultados obtenidos y se comparan con los
que se esperarían si la hipótesis fuera cierta. Se extraen conclusiones con las
que aceptar o rechazar la hipótesis.
Si es rechazada se modifica o plantea otra nueva repitiendo las etapas
anteriores.
 Quinta fase: se establece una ley científica cuando la hipótesis ha sido
verificada repetidamente por la observación y la experimentación, se
procede al enunciado de teorías o modelos de funcionamiento del
fenómeno en cuestión. Una vez contrastada y aceptada la hipótesis se
manifiesta como una conclusión. Los científicos comunican sus resultados
en diversos foros para que el resto de científicos puedan analizarlos y
comprobarlos.
En Matemáticas, en Física y en Química es normal encontrarse las leyes en
términos matemáticos, mientras que en Biología y en Geología suelen
expresarse mediante palabras.
Si posteriormente esa ley encaja con otras leyes de fenómenos relacionados
entre sí, se habla de una teoría científica. Son ejemplos, la teoría celular y la
teoría de la evolución.
El laboratorio de biología
Un laboratorio de biología suele estar equipado con diferentes instrumentos o
equipos con los que se realizan los experimentos de las investigaciones
científicas. El trabajo de laboratorio consiste en manipular variables únicas
mientras que otras variables se mantienen constantes o bajo control. El
instrumental entre laboratorios de distintas aéreas difiere mucho.
Algunos materiales característicos son: microscopio óptico, frasco lavador,
binocular, placa Petri, balanza, microtomo de mano, autoclave, vidrio de reloj,
gradilla, bandeja de disección, tubos de ensayo, pinzas para tubos de ensayo,
mechero Bunsen o la pipeta.

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Cuando se trabaja en un laboratorio existe el peligro potencial de accidentes,
debido a las sustancias y elementos que se utilizan, y a la posibilidad de
cometer algún error al realizar un experimento. Por ello, el trabajo de
laboratorio requiere de una serie de normas de seguridad.
El trabajo de campo
El trabajo de campo en biología supone estudiar a los seres vivos en su entorno
natural.
Intenta recoger la totalidad de variables implicadas en las interrelaciones de los
seres vivos y su entorno. Para ello precisa un cuaderno de campo,
cazamariposas, bolsas y recipientes de plástico, prismáticos, lupa de bolsillo,
caja limneana, etiquetas y rotulador, maquina fotográfica, mapas de la zona,
brújula, o guías de campo.
Los estudios de campo no deben de basarse en la muerte de los individuos. Hay
que evitar, en la mayor medida posible, recolectarlos o capturarlos de manera
indiscriminada.
Debemos aprender a reconocer y observar los animales y vegetales causando el
menor impacto posible. Para ello, a la hora de salir al campo es preferible
apoyarnos en métodos como los dibujos o la fotografía, y si conocemos una
especie, anotar su nombre en el cuaderno.
La captura de ejemplares vivos, sin la liberación posterior, debe limitarse a
ejemplares imprescindibles, asegurándose que no están considerados como
especies protegidas ni catalogadas en convenios de conservación.
El microscopio
Un gran número de elementos de estudio en biología son de pequeño tamaño.
Dado que el ojo humano es incapaz de distinguir objetos que midan menos de
una decima de milímetro, es preciso usar instrumentos que aumenten dicho
poder de resolución. Los microscopios son aparatos que nos permiten observar
imágenes aumentadas de objetos muy pequeños.
Existen básicamente dos tipos de microscopios: el óptico y el electrónico.
Microscopio óptico
Un microscopio óptico consta básicamente de dos juegos de lentes de aumento:
el ocular y el objetivo. Funcionan con una fuente de luz visible que atraviesa la
muestra, que debe ser muy fina (con un espesor medio entre 5 y 15 μm) para
que la luz pueda atravesarla.
La resolución de los microscopios ópticos está condicionada por la longitud de
onda de la luz, por lo que los mejores tienen un poder de resolución máximo de
0,2 μm, lo que correspondería a un aumento de 2500 veces. Mediante este tipo
de microscopio se puede observar material vivo y la imagen que muestra puede
ser en color o en blanco y negro.
En un gran número de casos, para poder observar las muestras al microscopio
deben someterse a una serie de procesos mecánicos y químicos, entre los que
destacan:

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 Fijación. Consiste en matar a las células sin alterar gravemente sus
estructuras vitales, su organización interna y su composición química. Los
conservantes o fijadores más utilizados son el alcohol etílico al 70 %, el
formol, el glutaraldehido y las sales de plata.
 Inclusión. Se lleva a cabo cuando el material a observar es demasiado
blando. Se deshidrata la muestra y se sumerge en parafina fundida, u otra
sustancia que proporcione la consistencia adecuada para evitar la
deformación durante el corte, una vez que solidifique.
 Microtomía. El bloque sólido de parafina se coloca en un aparato de corte
denominado microtomo. Estos aparatos realizan cortes muy finos,
generalmente entre 6 y 12 μm.
 Desparafinado e hidratación. Los cortes obtenidos se depositan en un
portaobjetos impregnado en albumina de Mayer para que se peguen. A
continuación se desparafinan, sumergiendo el porta en disolventes
adecuados, como xileno o tolueno. Seguidamente se hidrata sumergiéndola
en una disolución de etanol, quedando limpia para ser tenida.
 Teñido. Se utilizan colorantes o tinciones selectivas, en las que se usan más
de un colorante, de modo que cada uno tina diferentes estructuras.
Destacan: el azul de metileno, el violeta de genciana, la hematoxilina, la
eosina y la safranina.
 Montaje. Sobre el portaobjetos se coloca un cubreobjetos de vidrio que
proteja la muestra.

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Unidades empleadas en microscopía
La unidad de longitud más utilizada en microscopia es el micrómetro (μm), que
es la milésima parte de un milímetro. También se utilizan otras unidades
menores para hacer referencia a orgánulos celulares, como el nanómetro (nm)
y el ángstrom (A)
Microscopio electrónico
El microscopio electrónico es el único instrumento que permite visualizar las
ultraestructuras biológicas. Posee un poder de resolución mucho mayor que el
óptico, alcanzando resoluciones de unos 0,2 nm; es decir, unas 500 000 veces
la resolución del ojo humano.
Utiliza haces de electrones que salen de un filamento (cátodo). Los electrones
pasan por una columna, a la que se le ha hecho el vacio, y en la que existe una
serie de lentes electromagnéticas que enfocan el haz.
Los electrones tienen un bajo poder de penetración, por lo que para poder
atravesar la preparación, esta debe ser muy fina, con un espesor medio de 0,5
μm. Para conseguir cortes tan extremadamente finos se utilizan aparatos muy
precisos denominados ultramicrotomos.
• Microscopio electrónico de transmisión (MET). Forma la imagen con los
electrones que atraviesan la muestra, mostrándola en una pantalla
fluorescente. Se consigue una imagen plana en blanco y negro, aunque
pueden colorearse artificialmente.
• Microscopio electrónico de barrido (MEB). Forma una imagen con los
electrones que rebotan de la superficie de la preparación. El material ha de ser
metalizado; es decir, recubierto de una superficie metálica sobre la que reboten
los electrones, para lo que se suele usar oro. Se consigue una imagen
tridimensional en blanco y negro.
Técnicas de estudio en biología
El desarrollo de una rama entera de la biología ha dependido del
descubrimiento de una técnica adecuada, como ocurrió con el microscopio y el
estudio de la estructura celular.
Las técnicas de análisis de la materia viva se pueden agrupar según la escala de
observación:
• Técnicas macroscópicas. Se realizan sin ningún tipo de instrumento
óptico. La observación queda limitada a las partes visibles de los seres vivos.
• Técnicas microscópicas. Se realizan utilizando algún tipo de instrumento
óptico que nos permita ver componentes tan pequeños que no pueden ser
observados a simple vista. Para el estudio de la morfología se utilizan

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fundamentalmente la lupa binocular y el microscopio óptico, si lo que se quiere
observar es la ultraestructura, se utiliza el microscopio electrónico.
Dependiendo de las condiciones en las que se realice, se diferencian dos tipos
de estudios:
• Estudios in vivo. El estudio del ser vivo o de alguna parte de él se realiza
sobre el organismo vivo, bajo las mismas condiciones que se desarrolla
normalmente, formas:
– Ex situ. Aislando el objeto que se estudia de su entorno natural.
– In situ. En el mismo lugar que se desarrolla.
• Estudios in vitro. El estudio se realiza en el laboratorio, en un tubo de
ensayo o en cualquier otro recipiente, generalmente mediante cultivos.
La biología como ciencia
La biología (del griego bios, vida, y logos, estudio) es una de las ciencias de la
naturaleza que se encarga del estudio de la vida. Así, la biología investiga los
seres vivos en todas sus formas niveles, desde los unicelulares hasta los
pluricelulares, desde su origen y evolución hasta sus propiedades. También se
encarga del análisis de las moléculas que forman parte de los seres vivos, y de
las relaciones de los seres vivos con el entorno a gran escala.
Aéreas de estudio:

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El objeto de estudio de la biología son los seres vivos, en cualquiera de sus
facetas. Todos los seres vivos, a diferencia de la materia inerte, estamos
formados por células y somos capaces de alimentarnos, respirar, liberar
sustancias de desecho, responder a cambios en el medio, y reproducirnos.
Estas funciones que nos diferencian de la materia inerte se denominan
funciones vitales.