TEMA 0. Introducción a la Biología y Geología · geológico y la geoconservación), Ingeniería...

IES Fuente Juncal Tema 0 Biología y Geología Curso 2019-2020

Dpto. Biología y Geología | 1º Bto de ByG

TEMA 0. Introducción a la Biología y Geología

Tabla de Contenidos 1 ¿Quién estudia la Biología?

1.1 Trabajo del biólogo 1.1.1 Trabajo de campo 1.1.2 Trabajo de laboratorio 1.1.3 Trabajo de gabinete

2 ¿Quién estudia la Geología? 2.1 Trabajo del geólogo

2.1.1 Trabajo de campo 2.1.2 Trabajo de laboratorio 2.1.3 Trabajo de gabinete

3. Método científico 4. Ciencia, pseudociencia y filosofía

Introducción

La Tierra la podemos considerarla como un sistema cerrado formado por cuatro elementos

relacionados entre sí: geosfera [del griego geos, que significa “tierra”, sphaîra, que significa “esfera”], hidrosfera [del griego hidro, que significa “agua”, sphaîra, que significa “esfera”], biosfera [del griego bio, que significa “vida”, sphaîra, que significa “esfera”] y atmósfera [del griego atmós, que significa “vapor”, sphaîra, que significa “esfera”].

Nos centraremos en la biosfera , es decir, en la parte viva de nuestro planeta Tierra. Comenzaremos por definir qué es la Biología, analizar las teorías que dieron lugar a la biología y acabaremos desarrollando las tres teorías fundamentales de la biología: teoría celular, genética y evolución de los seres vivos. Diagrama de Venn

Profesor: José Manuel Huertas Suárez

e-mail: [email protected] 1

http://www.eduteka.org/herramientas/39/1



1 ¿Quién estudia la Biología?

La Biología [ bio , tierra; logía , estudio ] es la ciencia que estudia la vida; por tanto estudia la estructura, comportamiento y evolución de la biosfera .

La Biología ha pasado por dos grandes etapas en este orden: descriptiva (se basa en la simple observación de la estructura y funcionamiento de los seres vivos para realizar descripciones de lo observado) y experimental (se basa en la aplicación del método científico; es decir, partimos de la observación, luego se formulan hipótesis y después se realizan experimentos objetivos que permitan confirmar o rechazar las hipótesis, se obtienen los resultados y, a partir de ellos, se

formulan conclusiones). La Biología es estudiada por los biólogos y su trabajo sirve para ...

● Incrementar el conocimiento científico sobre la biosfera. ● Evitar y prevenir enfermedades infecciosas , (al conocer los microorganismos que

causan enfermedades podemos combatirlos con hábitos higiénicos, vacunas, medicamentos), y enfermedades no infecciosas (hábitos saludables como una dieta sana, hacer ejercicio, etc).

● Mejorar los alimentos Los biólogos suelen especializarse en una rama de la Biología como los médicos lo hacen cuando se especializan. Algunas de las especialidades de la Biología son:

Especialidad

Objeto de

estudio Especialidad

Objeto de

estudio Especialidad

Objeto de

estudio

Zoología Organismos animales Bioquímica

Composición y procesos químicos en los seres vivos

Biofísica Procesos físicos en los seres vivos

Botánica Organismos vegetales

Biología molecular

Estudio molecular Sistemática Dar nombre a

los seres vivos

Microbiología Organismos microscópicos Citología

Estructuras y funciones de la célula

Taxonomía Clasificación de los seres vivos

Virología Virus Histología Estructuras y funciones de los tejidos

Filogenia Relaciones evolutivas entre los seres vivos

Ecología Relación entres seres vivos y su medio ambiente

Embriología Desarrollo de los embriones Genética

Herencia de los caracteres biológicos

Anatomía Estructura de los seres vivos Organografía

Estructuras y funciones de los órganos

Biotecnología Aplicación de la tecnología a la biología

Fisiología Funciones orgánicas de los seres vivos

Inmunología Mecanismos de defensa de los organismos

Ingeniería genética

Transferencia de ADN





1.1 Trabajo del biólogo

El biólogo realiza muchas tipos de tareas, pero podemos reducirlas a tres: trabajo de campo, trabajo de laboratorio y trabajo de gabinete.

1.1.1 Trabajo de campo

Donde se toman muestras del suelo, agua, se extraen muestras de seres vivos, se estudia el comportamiento de los seres vivos, etc.

Cuando un biólogo va al campo ¿sabes lo que lleva en su mochila?

1.1.2 Trabajo de laboratorio

Se analizan las muestras recogidas en el campo, utilizando diferentes métodos: observación y análisis físicos o químicos.

● Observación de las muestras con el microscopio óptico para reconocer microorganismos o células; o bien, para observar las estructuras microscópicas de las células.

● Análisis químicos de las muestras para identificar los biomoléculas que las componen o estudiar el ADN o ARN de los seres vivos.

● Análisis físicos de las muestras como el paleomagnetismo de las muestras. Esta técnica consiste en determinar cómo quedaron orientadas los minerales magnéticos en el momento que se formó la roca.

1.1.3 Trabajo de gabinete

Este trabajo consiste en estudiar y ordenar las anotaciones, clasificar a los animales, plantas, observar las fotografías aéreas o de satélite de la zona estudiada, consultar la bibliografía ( conjunto de publicaciones sobre un tema concreto ), elaborar o estudiar mapas geológicos de la zona. Tras eso, viene la elaboración de informes y la publicación de los resultados.





2 ¿Quién estudia la Geología?

La Geología [ geo , tierra; logía , estudio ] comprende al conjunto de "ciencias geológicas" que estudian la estructura, comportamiento y evolución de la geosfera y, además ordenar en el tiempo los acontecimientos geológicos de la historia de la Tierra y asignarles una edad. La Geología ha pasado por tres grandes etapas en este orden: descriptiva (describir los fenómenos geológicos), interpretativa (señalar cuáles son las fuerzas causantes de los fenómenos geológicos y dejar al lado ideas religiosas) y etapa predictiva

(señalar los posibles fenómenos geológicos que ocurrieron en un lugar). La Geología es estudiada por los geólogos y su trabajo sirve para ...

● Incrementar el conocimiento científico sobre la geosfera ● Prospección de recursos geológicos . Decir dónde se encuentran los: minerales y rocas de interés

industrial, recursos energéticos (petróleo, carbón, gas natural), recursos hídricos (buscar agua subterránea), etc.

● Previsión de riesgos geológicos , detectando qué zonas pueden estar expuestas a terremotos, erupciones volcánicas, inundaciones, etc.

● Evaluación de las características del terreno para la ejecución de obras públicas, como autovías, embalses, edificaciones, etc.

Los geólogos suelen especializarse en una rama de la Geología como los médicos lo hacen cuando se especializan. Algunas de las especialidades de la Geología son: los Paleontología estudian y clasifican a los fósiles; los Vulcanología que estudian y clasifican las volcanes, los Geofísica que estudia la estructura interna de la geosfera y los terremotos; los Petrología son los que estudian la composición, formación y evolución de las rocas, Mineralogía que estudia los minerales, Hidrogeología (estudia la composición, almacenamiento y dinámica de las aguas subterráneas), Geoplanetología (estudia el origen y evolución de los cuerpos planetarios), Geología ambiental (estudia la prevención de riesgos naturales, evaluación del impacto ambiental, ordenación del territorio. Se ocupa de la geodiversidad, patrimonio geológico y la geoconservación), Ingeniería Geológica (trabaja en el diseño y construcción y

seguridad de las obras públicas) y Geomorfología (estudia la formación y evolución del relieve).

2.1 Trabajo del geólogo

El geólogo realiza muchas tipos de tareas, pero podemos reducirlas a tres: trabajo de campo, trabajo de laboratorio y trabajo de gabinete.

2.1.1 Trabajo de campo

Se toman muestras de rocas, se recogen fósiles, se estudia la sucesión de materiales, se toman datos sobre la disposición de las rocas, sobre la presencia de fracturas, pliegues, etc.

Cuando un geólogo va al campo ¿sabes lo que lleva en su mochila?





2.1.2 Trabajo de laboratorio

Se analizan las muestras recogidas en el campo, utilizando diferentes métodos: observación y análisis físicos o químicos.

● Observación de las muestras con el microscopio petrográfico para reconocer minerales o microfósiles; o bien para observar las estructuras microscópicas de las rocas. Cómo se hace una lámina delgada

● Análisis químicos de las muestras para identificar los minerales que las componen, y los elementos químicos y los isótopos que contienen.

● Análisis físicos de las muestras como (1) el paleomagnetismo de las muestras. Esta técnica consiste en determinar cómo quedaron orientadas los minerales magnéticos en el momento que se formó la roca y (2) la resistencia a la rotura de las rocas; (3) datación absoluta de las rocas

2.1.3 Trabajo de gabinete

Este trabajo consiste en estudiar y ordenar las anotaciones, clasificar a los fósiles, observar las fotografías aéreas o de satélite de la zona estudiada, consultar la bibliografía ( conjunto de publicaciones sobre un tema concreto ), elaborar o estudiar mapas geológicos de la zona. Tras eso, viene la elaboración de informes y la publicación de los resultados.



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3. Método científico

El conocimiento alcanzado por la Física, Química, Biología y Geología se debe a la aplicación del método científico; es decir, a la observación de la naturaleza, preguntarse cosas sobre la naturaleza, establecer posibles respuestas lógicas (hipótesis), comprobar si esas posibles respuestas son válidas mediante la experimentación y en caso de que así fuera establecer leyes que expliquen y predigan acontecimientos.

El método científico proviene [del griego methodos , “camino” o “vía”; scientia , “conocimiento”] y

hace referencia al camino que se utiliza para alcanzar conocimiento , nuestra meta. Así pues, el 1

método científico es una manera de trabajar para alcanzar conocimiento.

Las ciencias experimentales se valen del método científico para alcanzar el conocimiento de los fenómenos naturales que ocurren en nuestro alrededor. El método científico es una serie de líneas generales que caracterizan el trabajo científico. Por tanto, no hay que entender el método científico como una receta de cocina, sino como un camino que puede tener o no ter atajos. El método científico consta de las siguientes etapas:

1. Observación de un fenómeno o de unos hechos. La observación debe estar libre de prejuicios y no suponer cosas; por tanto, las observaciones de los fenómenos deben ser objetivas . 2. Nos hacemos preguntas sobre el fenómeno o parte de él. Es fundamental elegir la pregunta crucial del tipo ¿Por qué ocurre?, ¿Cómo ocurre?, ... y no plantearse preguntas metafísicas del tipo ¿Qué es la vida?, ¿A dónde vamos?, ... 3. Formulación de hipótesis. Respondemos a esas preguntas mediante explicaciones sencillas llamadas hipótesis. Establecemos posibles respuestas lógicas sobre las preguntas formuladas .; es decir, “verdades provisionales”. 4. Experimentación para comprobar si son ciertas las hipótesis propuestas. Ponemos a prueba la hipótesis por medio de experimentos que determinarán si nuestra hipótesis es correcta o falsa. Es ¡la prueba de la verdad! 5. Análisis de los resultados experimentales. Recolectamos y analizamos los datos de ese experimento; y entonces, y sólo entonces, llegamos a unas conclusiones. Nos enfocamos en los datos recolectados, los estudiamos y después llegamos a una conclusión.

1 “El conocimiento es siempre positivo. La aplicación pueden ser negativas e incluso perversas”. Esta idea Einstein la plasmó diciendo “El lado oscuro de la Ciencia” en referencia a el lanzamiento de bombas atómicas sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki el 6 de agosto de 1945.





6. Elaboración de conclusiones finales y formulación, si es posibles, de leyes o teorías. Comparamos esas conclusiones con nuestras hipótesis. Si esas conclusiones satisface la hipótesis pasamos al punto siguiente, si no es así reformulamos la hipótesis (cambiamos la respuesta); es decir, volvemos al punto 3 de nuevo. 7. Comunicamos nuestro hallazgo a la comunidad científica.

3.1 El método científico en Biología El método científico en Biología tiene por objeto el estudio de seres vivos y el entorno de donde viven.

3.2 El método científico en Geología El método científico en Geología es peculiar, porque tiene por objeto el estudio de

acontecimientos o estructuras geológicas (1) cuyas magnitudes temporales, espaciales y de variables físicas son extremas y (2) que no son reproducibles en el laboratorio.

Las magnitudes temporales son extremas porque, algunos, ocurrieron hace mucho tiempo y/o tardaron mucho tiempo en formarse y, otros, ocurrieron en breves lapso de tiempo como puede ser un terremoto o una inundación. Por eso en geología se maneja como unidad base 1 m.a y sus múltiplos (decenas, centenas y miles de millones de años) y submúltiplos (miles de años).

Las magnitudes espaciales albergan todas las escalas, desde las microscópicas (milimétricas a centimétricas) pasando por las mesoscópicas (centimétricas a métricas) hasta las macroscópicas (kilométricas).

Las magnitudes físicas que principalmente se trabaja en geología son la presión y la temperatura, las cuales también son extremas. La presión va desde 1 atm en los procesos erosivos hasta 1.000.000 atm que tienen lugar en los procesos que ocurren en el núcleo. La temperatura varía desde 15 ºC en procesos superficiales hasta miles ºC que ocurren en el interior de la Tierra. En muchos casos, la geosfera es el laboratorio del geólogo pues la reproducción de los acontecimientos geológicos no es posible debido a las enormes magnitudes espaciales, temporales y físicas en los que fueron producidas. Así pues, el trabajo de campo es donde el geólogo pasa la mayor parte de su tiempo. Allí realiza la mayor parte de las observaciones y muestrea el material que después será estudiado en el laboratorio. Otra peculiaridad del método científico en geología es que en la mayoría de los casos sigue un razonamiento científico tipo deductivo, por lo que las hipótesis de partida son confirmadas o rechazadas cuando se confrontan con los datos procedentes de la observación. Todo esto hace que Geología no existan leyes geológicas aunque si principios.





4. Ciencia, pseudociencia y filosofía

Hay que saber diferenciar entre ciencia (conocimiento científico), pseudociencia y filosofía de la ciencia.→

● La ciencia es producto de la observación-experimentación. Por ejemplo, la astronomía observa el cielo estrellado y después experimenta.

● La pseudociencia, se basa en la observación -interpretación. Por ejemplo, la astrología sostiene que la posición de los astros del día de tu nacimiento condiciona tu vida futura (“tu destino está en las estrellas”).

● La filosofía simplemente se sustenta en el pensamiento abstracto de citas de otros que ostentan cierta autoridad. Por ejemplo, el concepto de átomo existe desde la Antigua Grecia propuesto por los filósofos griegos Demócrito, Leucipo y Epicuro, sin embargo, no se generó el concepto por medio de la experimentación sino como una necesidad filosófica que explicara la realidad, ya que, como proponían estos pensadores, la materia no podía dividirse indefinidamente, por lo que debía existir una unidad o bloque indivisible e indestructible que al combinarse de diferentes formas creara todos los cuerpos macroscópicos que nos rodean.

En ciencias, la autoridad, o la suma de autoridades, no es necesaria pues la experimentación

está por encima de todo. Emilio 131 se publicó el terrible libro Cien autores contra Einstein escrito por intelectuales reclutados por afines a Hitler para desacreditar las investigaciones científicas desarrollada por Albert Einstein. Cuando le preguntaron el físico que pensaba de ese libro contestó “si yo estuviese equivocado uno solo habría sido suficiente”. Posibles preguntas de examen: 1) Lee la siguiente viñeta y dime la diferencia entre un método y otro (→). 2) El siguiente esquema representa la diferencia entre el método científico y la pseudociencia (↓). Pincha aquí y te llevará a una viñeta QUE TIENES QUE LEER. Se pide que leas la viñeta y hagas un cuadro-resumen que ponga de manifiesto la diferencia entre astronomía y astrología.



http://pictoline.com/wp-content/uploads/2016/02/ASTROLOGIA-ASTRONOMIA-SITE.png



3) Da una opinión sobre la siguiente viñeta (↓).



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