1. Introducción a las Ciencias de la Vida Dr. Samuel Cano Martil
Tema 1. La Biología como ciencia
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TEMA 1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA
1. Introducción: el conocimiento científico.
1.1. El conocimiento científico.
2. Concepto de Biología.
3. ¿Qué es la Ciencia? Método científico.
3.1. Limitaciones de la ciencia.
4. Breve historia de la Biología.
1. INTRODUCCIÓN: EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO
Es lógico pensar que el estudio de las CC de la Vida (Biología) se inició debido
al interés del hombre por su supervivencia, pues ésta dependía del
conocimiento que tuviera del medio que le rodeaba (animales peligrosos,
plantas venenosas, etc.)
El pensamiento científico alcanzó su máximo esplendor con Aristóteles de
Estagira (384 -322 a.C.), alumno de Platón y como éste discípulo de Sócrates.
Pero actúo de forma tan original y creadora como plasmó con su celebre frase
“Platón es mi amigo, pero más amigo mío todavía es la verdad...”. Introduce
la racionalidad científica, por la razón se explican los diferentes
hechos observados pero no experimenta (piensa que la experimentación
no es pura). Los “científicos griegos” consideran innecesario la comprobación
experimental de sus conclusiones. Para los griegos era absurdo y degradante
sugerir que las conclusiones obtenidas a partir de un sistema de lógica
precisara ser confirmada por la comprobación directa (lógica deductiva).
Fue Galileo (1600) quien estableció la Ciencia Moderna y propone que para
emitir conclusiones de orden natural, éstas deben ser confirmadas
experimentalmente. Propone una verificación experimental que justificara las
teorías que pudieran emitirse. El máximo esplendor de la Ciencia tuvo lugar en
el S. XVII con el origen de las Sociedades o Academias Científicas
(comenzaron con ellas las publicaciones científicas, etc) y el avance que
supuso la aparición del microscopio que abre un nuevo universo. Ambas
causas motivan la expansión del conocimiento científico.
El gran éxito de la ciencia consistió en dividir los problemas
complicados en partes sencillas, más fáciles de estudiar. Así, por
ejemplo, Gregor Mendel, fundador de la Genética (1863), no se dedica a
hacer consideraciones generales sobre los parecidos entre padres e hijos,
sino que, cultivando guisantes en el jardín de su monasterio, se fija en
caracteres muy concretos: el color de las semillas, o el color de las flores, y
estudia como se hereda esa única característica.
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Tema 1. La Biología como ciencia
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Otra gran aportación de la ciencia moderna es describir los fenómenos
con un lenguaje matemático. Mendel cuenta el número de guisantes
verdes y el número de los amarillos y saca sus conclusiones con el dato de
las probabilidades de cada color.
La palabra Ciencia (del latín scientia) significa conocer o discernir.
Indica lo que se conoce a través de la observación, el estudio y la
experimentación.
Francis Bacon, uno de los fundadores de la ciencia moderna, al meditar sobre lo
que era el conocimiento y como adquirirlo propuso la siguiente regla: observa,
mide, explica y luego verifica.
El término "ciencia" se usa con dos significados distintos:
Para designar el conjunto de conocimientos adquiridos a
través de la observación, el estudio y la experimentación
Para llamar al método por el cual obtenemos estos
conocimientos.
La Biología es una ciencia, “ciencia que estudia la vida y a los seres
vivos”. Por tanto, para entender la Biología debemos primero entender la
naturaleza de la ciencia, sus métodos y sus limitaciones.
1.1. El conocimiento científico
Las proposiciones que hace la ciencia deben tener una serie de
características:
Deben poseer precisión y objetividad
Deben usar un lenguaje abstracto especializado
Deben ser el resultado de un análisis disciplinado y concienzudo
de la experiencia.
Hasta épocas recientes la ciencia se ha interesado, especialmente, en
buscar explicaciones de los fenómenos naturales, haciendo preguntas
del tipo de cómo se originan las mareas o los eclipses o el arco iris. Pero a
partir del siglo XIX se inició el estudio de fenómenos que eran producidos
por el mismo científico, como la electricidad o el electromagnetismo. El
dominio de estos fenómenos artificiales llevó a las aplicaciones técnicas e
industriales de la ciencia. Hoy en día las actividades industriales, y muchas
que no lo son, dependen de unos conocimientos tecnológicos aportados por
la ciencia, lo que ha convertido a esta en un importante poder dentro de
nuestra sociedad.
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Tema 1. La Biología como ciencia
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La ciencia puede ser definida como un proceso de explicación
sistemático del Universo basada en hechos observables y leyes
naturales.
• Es una manera de buscar principios ordenadores que limita su
búsqueda al mundo natural, al universo físico. Además,
asigna un valor central a la observación (en particular a una
clase de observación que se denomina experimentación).
Inicialmente las observaciones del hombre están encaminadas a
explicar y entender lo sobrenatural, proponiendo toda una serie de
hipótesis que tratarían de explicar o dar respuesta a los hechos
observados (sucesos naturales). “Explicar” el fenómeno, “descubrir” al
dios ritual.
Los antiguos filósofos griegos fueron los primeros en intentar
explicar los sucesos naturales en términos de leyes naturales.
Establecieron un sistema de lógica esencial para todo aquel que
tratara de determinar las Leyes de la Naturaleza a partir de datos
observados (filosofía)
Las reglas de este sistema (filosofía) eran tres:
Observación
Categorización
Deducción (cuerpos pesados se hunden, los ligeros flotan)
Estas reglas filosóficas constituyen la base del proceso lógico del
pensamiento que se usa en la ciencia moderna, y se denomina lógica
inductiva que se emplea para formular la mayor parte de las teorías
científicas y la lógica deductiva que proporciona las bases para la
proyección de prácticamente todos los experimentos de la ciencia
moderna.
No es la casualidad, sino la finalidad lo que constituye fundamentalmente las
obras de la Naturaleza.
3. ¿QUÉ ES LA CIENCIA? MÉTODO CIENTÍFICO
La ciencia se define como el proceso de explicación sistemática basada en el
estudio de hechos observables. Constituye un intento lógico, objetivo y
repetible de comprender las fuerzas y principios que operan en el Universo.
La ciencia se va a encargar de estudiar el universo físico (algo que es tangible,
palpable, observable) y el origen se remonta a los griegos que empezaron a
buscar explicaciones a lo que ellos denominaban cosas sobrenaturales (pero
no experimentaban).
La ciencia (del latín scientia, conocer) no es dogmática (o por lo menos no
debería serla) y debe entenderse como un proceso que avanza probando y
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Tema 1. La Biología como ciencia
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evaluando.
La ciencia como tal, como una metodología, proceso o método de trabajo
comenzó en el siglo XVII con Galileo. Galileo proponía que todo hecho
observado debía de dársele una explicación, pero a su vez debía de ser
demostrado experimentalmente (en esto coinciden todas las ciencias). Todas
las ciencias siguen una metodología sistemática de trabajo denominada
“método científico”.
Aunque no existe un método científico absoluto, todas las ciencias siguen unas
pautas comunes que se resumen en las denominadas etapas del método
científico.
Las etapas del método científico incluyen:
Observación. Detallada y precisa. Durante ella se define el problema
que se desea explicar y recolectan y clasifican los datos que aportan al
hecho. (La ciencia sólo puede considerar aquello que es observable y/o
medible. Ojo con la subjetividad)
Nos permite definir “el problema” (curiosidad), consiste en preguntarse
sobre lo observado.
Hipótesis. Explicación/es confrontables del hecho observado (“adivinar”
cual será la respuesta a la pregunta). Para que una hipótesis tenga
validez debe ser lógica y comprobable. Los científicos acostumbran a
utilizar la lógica deductiva para formular hipótesis, que implica que se
llegue a una premisa general basándose en muchas observaciones o
también hipótesis generalizadoras, resume un conjunto de
observaciones.
• Hipótesis explicativas: ofrece una explicación de la causa que
produce la observación. Son explicaciones hipotéticas de las
“causas” de los fenómenos naturales.
Comprobación de la hipótesis. Se acompaña por el uso de la lógica
deductiva. El principio fundamental en la fase de investigación científica
es que las hipótesis válidas nunca pueden dar lugar a una predicción que
puede ser falsa.
Lógica deductiva “si... entonces...”
La hipótesis a comprobar puede implicar:
• Observaciones de sucesos naturales.
• Manipulaciones experimentales para comprobar las predicciones.
Experimentación. Intentos controlados de comprobar de una o más
hipótesis. Deben de ser todos repetibles y sus resultados tienen que ser
predecibles (uniformidad de los resultados). La experimentación puede
tener 2 resultados posibles:
• Uno que ratifique la hipótesis y otro que la rechace (refute).
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Tema 1. La Biología como ciencia
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• Los experimentos requieren un control. Es decir al menos dos
pruebas idénticas en todos los parámetros excepto en el
parámetro o variable a analizar.
• Con la comprobación de una hipótesis, nunca se prueba su validez
absoluta. Esta incapacidad es inherente a la naturaleza de la
metodología científica (las hipótesis se evidencian).
Conclusión. ¿Se avaló o no la hipótesis? Si no se valida la hipótesis se
vuelve a proponer otra hipótesis.
Si la hipótesis se valida se sigue hacia adelante, experimentando, para obtener
más datos y resultados que permitan validar repetidamente la hipótesis, surge
una nueva jerarquía de conocimientos la Teoría, la Ley. (Teoría, principio
general científicamente aceptable cuya función es la explicación de unos
hechos).
Una hipótesis que ha sido ampliamente comprobada (evidenciada) y
encontrado consistente sus predicciones puede ser elevada al status de Teoría
Científica. Si su campo de actuación es universalmente aceptado se denomina
Ley.
Debido a que una hipótesis, teoría o ley puede en un futuro producir una
predicción falsa, nunca puede ser “probado científicamente” ser verdad.
Pueden ser conceptos que son apoyados por más o menos evidencias.
MÉTODO CIENTÍFICO
Observación
No valida
hipótesis
Valida
hipótesis
Teoría o Ley
Hipótesis
Experimentación
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Tema 1. La Biología como ciencia
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Planteamiento de hipótesis y trabajo científico
El comienzo de una investigación científica es un trabajo muy creativo que suele
partir de una suposición, un presentimiento o una idea de como pueden ser las
cosas. El científico convierte esta idea previa en una hipótesis, es decir, un
problema que se pueda investigar con los medios de que dispone. En muchas
ocasiones el éxito de su investigación dependerá de los aparatos, técnicas de
trabajo, etc que le permitan enfrentarse con el problema. Como dice el premio
Nobel Peter Medawar: "Los buenos científicos estudian los problemas que creen
poder resolver".
El científico no sólo está condicionado por las limitaciones de los equipos de
experimentación y los instrumentos; por ejemplo, por el aumento de los
microscopios. Los condicionamientos sociales son también muy importantes. Las
opiniones de los colegas y, sobre todo, el pensamiento dominante de la sociedad
en ese momento, marcan de forma muy importante el tipo de preguntas que el
científico se plantea y las respuestas que encuentra.
Una vez que el científico comienza a trabajar en un problema la “inspiración” debe
estar acompañada de un trabajo sistemático y cuidadoso. Para lograr resultados
buenos hace falta una combinación compleja de razonamientos y experiencia.
Validación y difusión de un hallazgo científico
Los conocimientos científicos se tienen que poder comprobar y verificar. Por eso
tienen que ser observaciones o experimentos que otros científicos puedan repetir
para confirmar la exactitud de lo observado o medido.
Todo hallazgo o trabajo científico debe ser publicado para que sea analizado y
contrastado por otros investigadores.
La publicación se hace en revistas científicas. Antes de que un trabajo sea
aceptado en estas publicaciones lo suelen revisar otros científicos independientes
para aprobar o no su edición o devolverlo para correcciones. Hay más de 30 000
revistas científicas en el mundo y se llegan a publicar miles de páginas de cada
disciplina.
La mayor parte de los artículos publicados no tendrán ninguna relevancia. Porque
no aportan nada nuevo, o es demasiado nuevo y nadie lo entiende; o porque
rápidamente es superado por otros descubrimientos mejores en el mismo campo, o
porque es citado y tenido en cuenta durante un cierto tiempo pero pronto se
descubre que lo que aporta o sugiere no es totalmente cierto o no sirve para lo que
se propone por lo que, muy pronto, es olvidado. Sólo unos pocos hallazgos
científicos pasan a la categoría de permanentes y constituyen el conocimiento
científico más valioso.
Es importante resaltar que el aprecio o desprecio de un resultado comunicado por
un científico debe ser hecho exclusivamente teniendo en cuenta su calidad, sin que
importe la personalidad, raza, religión o ideología política del autor. Aunque esta
ética científica es imprescindible para la ciencia, no siempre es fácil, sobre todo
ante presiones políticas o económicas o ante la división de los científicos en
escuelas que se aferran en el mantenimiento de determinadas posturas por
motivos ideológicos, de orgullo o por intereses personales.
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Tema 1. La Biología como ciencia
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3.1. Limitaciones de la ciencia
Ya en 1872, DuBois-Reymond en su ensayo “Ignoramus, ignorabimus”indicaba
una serie de cuestiones que, según él, la ciencia nunca resolvería, pero ya en
1887 tuvo que reconocer que algunos de ellos se habían resuelto ya.
1. La ciencia no puede contestar a toda la clase de preguntas que se le
haga, únicamente va a dar respuesta a aquellas preguntas que pueda
comprobar experimentalmente (pseudociencia).
2. La ciencia no puede garantizar una rápida solución a los grandes
problemas que se le presenten. Ningún científico puede garantizar que
los resultados de un experimento verificarán o mantendrán una
hipótesis.
3. La ciencia no puede emitir ni juicios morales ni de valor. La ciencia pone
al servicio de la humanidad una serie de cuestiones que la humanidad es
la que decidirá. Es decir, tales jucios sólo pueden ser hechos por la
sociedad, y no pueden ser científicamente válidos. El uso de la ciencia
debe ser determinado por los valores de la sociedad.
4. Para la ciencia no existe la verdad absoluta.
4. Breve historia de la Biología.
Debes completar este apartado. Para ello, buscarás información y haces un
pequeño resumen, en tres páginas, en él incluirás los aspectos, avances o
aportaciones más relevantes de las ciencias biológicas desde el Siglo XVII.
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Tema 1. La Biología como ciencia
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ANEXO I
Clasificación UNESCO 6 Dígitos/24 Ciencias de la Vida
Publicado el 08-04-2004.
2401 BIOLOGIA ANIMAL
• 240101 ANATOMIA ANIMAL (VÉASE 310901)
• 240102 COMPORTAMIENTO ANIMAL (VÉASE 240106)
• 240103 COMUNICACION ANIMAL (VÉASE 5621)
• 240104 CITOLOGIA ANIMAL
• 240105 DESARROLLO ANIMAL
• 240106 ECOLOGIA ANIMAL
• 240107 EMBRIOLOGIA ANIMAL
• 240108 GENETICA ANIMAL
• 240109 CRECIMIENTO ANIMAL
• 240110 HISTOLOGIA ANIMAL
• 240111 PATOLOGIA ANIMAL
• 240112 PARASITOLOGIA ANIMAL
• 240113 FISIOLOGIA ANIMAL
• 240114 TAXONOMIA ANIMAL
• 240115 ZOOLOGIA GENERAL
• 240116 HERPETOLOGIA (reptiles)
• 240117 Invertebrados
• 240118 ESTUDIO DE LOS MAMIFEROS
• 240119 ZOOLOGIA MARINA
• 240120 ORNITOLOGIA
• 240121 PRIMATOLOGIA (TRATADO DE LOS PRIMATES)
• 240122 PROTOZOOLOGIA
• 240123 Vertebrados
2402 ANTROPOLOGIA (FISICA)
• 240201 ARCHIVOS ANTROPOLOGICOS
• 240202 GENETICA ANTROPOLOGICA
• 240203 ANTROPOMETRIA Y ANTROPOLOGIA FORENSE
• 240204 COMPOSICION DEL CUERPO
• 240205 CONSTITUCION DEL CUERPO
• 240206 ETNOLOGIA
• 240207 ANTROPOLOGIA MEDICA
• 240208 HABITOS ALIMENTICIOS
• 240209 OSTEOLOGIA
• 240210 BIOLOGIA DE POBLACIONES
• 240211 COMPORTAMIENTOS DE LOS PRIMATES
• 240212 SOOMATOLOGIA DE LOS PRIMATES
• 240213 BIOLOGIA RACIAL
• 240214 DESARROLLO SOMATICO
• 240215 ENVEJECIMIENTO SOMATICO
2404 BIOMATEMATICAS
• 240401 BIOESTADISTICA
2405 BIOMETRIA
• 240500 BIOMETRIA
2406 BIOFISICA
• 240601 BIOACUSTICA
• 240602 BIOELECTRICIDAD
• 240603 BIOENERGETICA
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9. Introducción a las Ciencias de la Vida Dr. Samuel Cano Martil
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• 240604 BIOMECANICA
• 240605 BIOOPTICA
• 240606 FISICA MEDICA
2407 BIOLOGIA CELULAR
• 240701 CULTIVO CELULAR
• 240702 GENETICA CELULAR
• 240703 MORFOLOGIA CELULAR
• 240704 CITOLOGIA
• 240705 CULTIVO DE TEJIDOS
2408 Etología (ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO)
• 240801 ANIMAL
• 240802 HUMANA
• 240803 INSECTOS
2409 Genética
• 240901 EMBRIOLOGIA
• 240902 INGENIERIA GENETICA
• 240903 GENETICA DE POBLACIONES
2410 BIOLOGIA HUMANA
• 241001 Grupo sanguíneo
• 241002 ANATOMIA HUMANA
• 241003 CITOLOGIA HUMANA
• 241004 DESARROLLO HUMANO
• 241005 ECOLOGIA HUMANA
• 241006 EMBRIOLOGIA HUMANA
• 241007 GENETICA HUMANA
• 241008 HISTOLOGIA HUMANA
• 241009 NEUROANATOMIA HUMANA
• 241010 FISIOLOGIA HUMANA
• 241011 ORGANOS SENSORIALES
• 241012 ANATOMIA SISTEMATICA
• 241013 ANATOMIA TOPOGRAFICA
2411 FISIOLOGIA HUMANA
• 241101 FISIOLOGIA DEL COMPORTAMIENTO
• 241102 ANESTESIOLOGIA
• 241103 FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR
• 241104 FISIOLOGIA ENDOCRINA
• 241105 FISIOLOGIA AMBIENTAL
• 241106 FISIOLOGIA DEL EJERCICIO
• 241107 FISIOLOGIA GASTROINTESTINAL
• 241108 METABOLISMO HUMANO
• 241109 REGULACION DE LA TEMPERATURA HUMANA
• 241110 FISIOLOGIA MUSCULAR
• 241111 NEUROFISIOLOGIA
• 241112 FISIOLOGIA DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
• 241113 FISIOLOGIA DE LA AUDICION
• 241114 FISIOLOGIA DEL LENGUAJE
• 241115 FISIOLOGIA DE LA VISION
• 241116 FISIOLOGIA DE LA REPRODUCCION
• 241117 FISIOLOGIA DE LA RESPIRACION
• 241118 FISIOLOGIA DEL MOVIMIENTO
2412 Inmunología
• 241201 ANTIGENOS
• 241202 ANTICUERPOS
• 241203 REACCION DE ANTIGENOS-ANTICUERPO
• 241204 FORMACION DE ANTICUERPOS
• 241205 HIPERSENSIBILIDAD
• 241206 INMUNIZACION
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10. Introducción a las Ciencias de la Vida Dr. Samuel Cano Martil
Tema 1. La Biología como ciencia
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• 241207 INMUNOQUIMICA
• 241208 TRANSPLANTE DE ORGANOS
• 241209 ANTICUERPOS DE ORGANOS
• 241210 VACUNAS
2413 BIOLOGIA DE INSECTOS (ENTOMOLOGIA)
• 241301 ENTOMOLOGIA GENERAL
• 241302 DESARROLLO DE LOS INSECTOS
• 241303 ECOLOGIA DE LOS INSECTOS
• 241304 MORFOLOGIA DE LOS INSECTOS
• 241305 FISIOLOGIA DE LOS INSECTOS
• 241306 TAXONOMIA DE LOS INSECTOS
2414 MICROBIOLOGIA
• 241401 ANTIBIOTICOS
• 241402 FISIOLOGIA DE LAS BACTERIAS
• 241403 METABOLISMO DE LAS BACTERIAS
• 241404 BACTERIOLOGIA
• 241405 BACTERIOFAJIA
• 241406 Hongos
• 241407 METABOLISMO MICROBIANO
• 241408 PROCESOS MICROBIANOS
• 241409 MOHOS
• 241410 MICOLOGIA (LEVADURAS)
2415 BIOLOGIA MOLECULAR
• 241500 BIOLOGIA MOLECULAR
2416 Paleontología
• 241601 PALEONTOLOGIA ANIMAL
• 241602 PALEONTOLOGIA DE LOS INVERTEBRADOS
• 241603 PALINOLOGIA
• 241604 PALEONTOLOGIA DE LAS PLANTAS
• 241605 PALEONTOLOGIA DE LOS VERTEBRADOS
2417 Biología de las plantas (Botánica)
• 241701 BRIOLOGIA (RELATIVO A LOS MUSGOS)
• 241702 DENDROLOGIA
• 241703 Botánica General
• 241704 LIMNOLOGIA (ESTUDIO DE LOS LAGOS)
• 241705 BIOLOGIA MARINA
• 241706 MICOLOGIA (SETAS)
• 241707 ALGOLOGIA (FICOLOGIA)
• 241708 FITOBIOLOGIA
• 241709 FITOPATOLOGIA
• 241710 PALEOBOTANICA
• 241711 ANATOMIA DE LAS PLANTAS
• 241712 CITOLOGIA DE LAS PLANTAS
• 241713 ECOLOGIA DE LAS PLANTAS
• 241714 GENETICA DE LAS PLANTAS
• 241715 DESARROLLO DE LAS PLANTAS
• 241716 HISTOLOGIA DE LAS PLANTAS
• 241717 NUTRICION DE LAS PLANTAS
• 241718 PARASITOLOGIA DE LAS PLANTAS
• 241719 FISIOLOGIA DE LAS PLANTAS
• 241720 TAXONOMIA DE LAS PLANTAS
• 241721 PTERIODOLOGIA (ESTUDIO DE LOS HELECHOS)
2418 RADIOBIOLOGIA
• 241800 RADIOBIOLOGIA
2419 SIMBIOSIS
• 241900 SIMBIOSIS
2420 Virología
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11. Introducción a las Ciencias de la Vida Dr. Samuel Cano Martil
Tema 1. La Biología como ciencia
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• 242001 VIRUS ARBOREOS
• 242002 BACTERIOFAGOS
• 242003 VIRUS DERMATROPICOS
• 242004 VIRUS ENTERICOS
• 242005 VIRUS NEOTROPICOS
• 242006 VIRUS PANTROPICOS
• 242007 VIRUS PUSTULOSOS
• 242008 VIRUS RESPIRATORIOS
• 242009 VIRUS VISCEROTROPICOS
• 242099 OTRAS (ESPECIFICAR)
2499 OTRAS ESPECIALIDADES BIOLOGICAS (ESPECIFICAR)
• 249900 OTRAS ESPECIALIDADES BIOLOGICAS (ESPECIFICAR)
• 249901 BIODIVERSIDAD
• 249902 Ecología
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