Conceptos Esenciales de la Ciencia, el Método y la Evolución Biológica

Fundamentos de la Ciencia y el Método Científico

Definición de Ciencia

Ciencia: Conjunto de conocimientos obtenidos a través de la aplicación del método científico. Surge cuando se abandona una concepción mítica de la realidad y se la enfoca con visión objetiva y reflexiva.

Ciencia Moderna

Su concepción actual se remonta a los siglos XVI-XVII, comenzada por Galileo (1564-1642) y completada por Newton (1642-1727). Se basa en la aplicación del método científico.

El Método Científico

El método científico se compone de las siguientes etapas:

1. Planteamiento del problema.
2. Observación y recogida de datos, experiencias o hechos relativos.
3. Planteamiento de hipótesis.
4. Experimentación para verificar la hipótesis.
5. Estudio de resultados que corroborarán o desmentirán la hipótesis.
6. Establecimiento de la ley, si la hipótesis es cierta, con la publicación en revistas, etc.

Diferencias y Relación entre Ciencia, Técnica y Tecnología

Técnica

Técnica: Conjunto de procedimientos prácticos para la fabricación de bienes (transformación consciente de la materia) o la provisión de servicios. Se da en la actividad de todo ser vivo; en los animales es instintiva y característica de la especie (ejemplo: abejas y panales). Solo los humanos podemos construir con la imaginación algo que luego se puede realizar.

Comparativa: Ciencia vs. Técnica

Tecnología

Tecnología: Resultado de relacionar la técnica con la ciencia y con la estructura económica y sociocultural, para solucionar problemas técnico-sociales concretos.

La Evolución Humana: Origen y Proceso de Hominización

El Orden Primates

Grupo de mamíferos cuyo origen se remonta a hace 75 millones de años (final de la Era Secundaria).

Principales Características de los Primates

• Extremidades anteriores con gran movilidad.
• Dedos prensibles.
• Visión estereoscópica.
• Sistema digestivo que les permite una dieta más variada.
• El número de descendientes es limitado y con gran dependencia de la madre tras el nacimiento.

Parentesco de los Homínidos

Con los monos del Viejo Mundo (africanos), descienden todos de un antepasado común.

Proceso de Hominización

Transformaciones producidas a partir de un grupo de primates que dan lugar a las características que distinguen a los homínidos.

Principales Transformaciones

1. Postura bípeda.
2. Alargamiento de extremidades inferiores, ensanchamiento de la pelvis, alineamiento del dedo pulgar con el resto de los dedos del pie.
3. Manos con mayor movilidad y mayor precisión.
4. Diversificación de la dieta con remodelación de la dentición.
5. Aumento del grado de encefalización.

Evolución de los Homínidos

Antepasados de Australopithecus (Ardipithecus...) → Australopithecus anamensis → Australopithecus afarensis → Paranthropus y Homo ergaster → Homo erectus y Homo antecessor → Homo neanderthalensis y Homo sapiens.

Características de los Principales Grupos de Homínidos

• Ardipithecus: Entre 4,5 y 5 millones de años. África, en zona de Rift (selvas lluviosas). ¿Marcha bípeda?
• A. Anamensis: Entre 4,2 y 3,9 millones de años. África, en zona de Rift. Marcha bípeda.
• A. Afarensis: Entre 3,9 y 3 millones de años. África. Marcha bípeda.
• H. Ergaster: Entre 1,9 y 1 millón de años. África, Europa y Asia, en sabana abierta y montaña media.
• H. Antecessor (Hombre de Atapuerca): Sin ejemplar en África. 1 millón de años. Deriva del Neandertal y Sapiens.
• H. Neanderthalensis: 200.000-30.000 años. Europa.
• H. Sapiens: 200.000 años. Coexistió con el Neandertal durante 10.000 años.

Criterio

Criterio: Característica que utilizamos para separar unos grupos de otros al hacer una clasificación.

Teorías Clave sobre la Evolución de los Seres Vivos

Antiguas Teorías sobre el Origen de las Especies

• Fijismo o Creacionismo: Las especies no cambian, se mantienen invariables desde la creación. (Karl von Linneo).
• Catastrofismo: Cada cierto tiempo un cataclismo destruye las especies y se crean otras nuevas. George Cuvier explicó así la diversidad de fósiles. George Louis Leclerc, conde de Buffon, aportó la primera teoría de que los seres vivos se transformaban o evolucionaban.

Hipótesis Evolucionista de Lamarck (Transformismo)

Lamarck fue el primer naturalista que formuló una hipótesis científica para explicar la evolución de los seres vivos, denominada Transformismo (las especies evolucionan al transformarse gradualmente unas en otras). Los rasgos de las especies parecían cambiar de forma gradual con el paso del tiempo.

1. La función crea el órgano (adaptación): Las especies desarrollan los órganos más utilizados y se atrofian los menos usados.
2. Los caracteres adquiridos se heredan, para dar nuevas especies.

Teoría de la Evolución de Darwin y Wallace (Selección Natural)

Hasta el siglo XIX no se hicieron públicos nuevos estudios de la evolución de las especies. Darwin y Wallace presentaron su trabajo en la Sociedad Linneana de Londres en 1858. Un año más tarde, Darwin publicó su teoría de la selección natural para explicar el mecanismo evolutivo.

1. Elevada capacidad reproductora de los seres vivos: La limitación de recursos establece una lucha por la existencia; los individuos deben competir para alimentarse y reproducirse.
2. Variabilidad en las poblaciones.
3. Selección natural: Cuando hay un cambio en el medio, hay lucha por la supervivencia. Solo sobreviven los mejor adaptados con caracteres ventajosos para el nuevo entorno.
4. Las especies evolucionan.

Las actuales especies son la consecuencia de la progresiva e ininterrumpida divergencia adaptativa de especies precedentes.

Neodarwinismo

• La variabilidad observable (fenotipo) en los individuos de una población se debe a diferencias en el conjunto de genes de cada individuo (genotipo).
• Mutaciones y recombinación de los genes de los padres son las causas de la variabilidad.
• La selección natural favorece la existencia de individuos cuyos fenotipos están mejor adaptados al medio en el que viven.

Evidencias que Sustentan la Evolución Biológica

Pruebas Morfológicas

Estudian diferentes semejanzas de los mismos órganos en diferentes especies.

• Órganos homólogos: Igual estructura, diferente función (Evolución divergente).
• Órganos análogos: Diferente estructura, igual función (Evolución convergente).

Pruebas Paleontológicas

Estudiadas a través de los fósiles. Algunos corresponden a formas de vida intermedia entre dos grandes grupos de seres vivos (ejemplo: Archaeopteryx).

Pruebas Embriológicas

Estudiadas a través de las primeras etapas del desarrollo de los organismos. Los embriones de distintas clases de vertebrados son muy semejantes entre sí al principio y se van desarrollando.

Pruebas Bioquímicas y Celulares

Compuestos orgánicos iguales en todos los seres vivos. Las grandes moléculas orgánicas (proteínas, hidratos de carbono, etc.) son más parecidas cuanto más cerca estén las especies evolutivamente.