El Método Científico y los Fundamentos de la Biología: Un Recorrido Esencial

El Método Científico

El método científico es una línea común de procedimientos aceptada por toda la comunidad científica para formular y contrastar explicaciones sobre los fenómenos naturales.

Etapas del Método Científico

1. Observación: Se define el problema del objeto que se desea explicar y se recogen y clasifican los datos que aporta un determinado fenómeno.
2. Formulación de Hipótesis: Se proponen posibles explicaciones sobre el problema observado.
3. Experimentación: Consiste en el diseño de diferentes experimentos con el fenómeno estudiado con el fin de contrastar la hipótesis planteada.
4. Análisis de los resultados: Se analizan los resultados obtenidos en la experimentación y se comparan con los que se esperarían si la hipótesis fuera cierta.
5. Establecimiento de una Ley Científica: Si la hipótesis ha sido verificada repetidamente mediante la observación y la experimentación, se procede al enunciado de teorías o leyes científicas.

La Hipótesis: Requisitos y Verificación

Una hipótesis es una explicación provisional de un fenómeno. Para ser válida, debe cumplir ciertos requisitos:

• Estar formulada en términos claros y concretos.
• Explicar la relación causa-efecto entre los hechos.
• Ser comparable con otras hipótesis.
• Ser objetiva.
• Poder ser probada y ser reproducible.

Una vez formulada, ha de ser sometida a una comprobación y verificación. Se intenta refutar para mantenerla como verdadera, ya que su validez es siempre provisional. Si resulta ser errónea, debe ser rechazada, modificada para repetirla o elaborada nuevamente.

Variables de un Experimento

En la experimentación, es crucial determinar qué variable o variables (cualitativas o cuantitativas) influyen en el fenómeno que se estudia, analizándolas una a una.

• Variable independiente: Es la variable que es controlada y modificada por el investigador.
• Variable dependiente: Es la variable que se mide para observar los efectos de la modificación de la variable independiente.
• Grupo control: Es un grupo de referencia que se analiza en condiciones normales, sin aplicar ningún cambio en la variable independiente, para poder comparar los resultados.

Tratamiento de Datos y Obtención de Conclusiones

Los datos obtenidos en la experimentación se ordenan, generalmente en forma de tabla de valores. Habitualmente, a la izquierda se sitúa la variable independiente y a la derecha, la dependiente.

Con esos datos, se realiza una gráfica para visualizar la relación entre las variables. En el eje de abscisas (X) se representa la variable independiente y en el de ordenadas (Y), la dependiente. También se utilizan otros recursos visuales como las gráficas de barras y las gráficas circulares o de sectores.

Finalmente, los datos analizados permiten corroborar o refutar la hipótesis planteada. Si la hipótesis ha sido confirmada, se enuncia la ley científica. Cuando esa ley se encaja con otras leyes de fenómenos relacionados entre sí, se habla de una teoría científica, que, al igual que las hipótesis, también tiene carácter provisional y puede ser modificada por nuevos descubrimientos.

Técnicas de Estudio en Biología

Técnicas Macroscópicas y Microscópicas

• Técnicas macroscópicas: Se realizan sin necesidad de ningún tipo de instrumento óptico, a simple vista.
• Técnicas microscópicas: Se llevan a cabo utilizando algún tipo de instrumento óptico, como el microscopio.

Tipos de Estudios Biológicos

• Estudios in vivo: El estudio se realiza sobre el organismo vivo completo, bajo sus condiciones fisiológicas.
• Estudios in situ: El estudio se realiza en el entorno natural del organismo o en el mismo lugar en el que se desarrolla el fenómeno.
• Estudios ex situ: El estudio se realiza fuera de su entorno natural (por ejemplo, en un laboratorio).

Cultivos Celulares

El cultivo celular consiste en lograr la multiplicación de células en una placa de cultivo con un medio nutritivo artificial. De esta forma, se asegura su supervivencia y multiplicación, manteniendo todas sus funciones metabólicas de una manera semejante a las que tenían en su estado natural.

Los cultivos que provienen de células disgregadas de un tejido original del organismo reciben el nombre de cultivos primarios. Algunas de las células de estos cultivos se pueden separar de la placa para constituir un cultivo secundario.

Características Propias de los Seres Vivos

Los seres vivos comparten una serie de características fundamentales que los distinguen de la materia inerte:

• Organización: La materia que constituye los seres vivos se organiza en varios grados de complejidad estructural llamados niveles de organización.
• Intercambio de materia y energía: Se realiza a través de la alimentación y la nutrición. Mediante la respiración, se libera la energía imprescindible para realizar el resto de funciones vitales. Como resultado, se produce CO2 que debe ser eliminado.
• Liberación de productos de desecho: Se generan sustancias de desecho como resultado de la nutrición y la respiración (excreción).
• Respuesta ante cambios ambientales (Relación): Es la capacidad de captar estímulos del medio ambiente y responder a ellos.
• Crecimiento: Es el aumento de tamaño y/o del número de células.
• Reproducción: Es la capacidad de producir réplicas de sí mismos, generando descendientes iguales o muy parecidos a los progenitores.
• Ciclo vital: Son las fases que se suceden ordenadamente en el tiempo (nacimiento, crecimiento, reproducción y muerte) y que constituyen el ciclo vital del organismo.