1.1: Introducción

El método científico

Los científicos utilizan una metodología para investigar sistemáticamente los fenómenos naturales. Este método utiliza información u observaciones existentes para adquirir nueva información o validar conocimientos previos. Estos tipos de conocimiento provienen de información empírica (experiencial) o medida. Los datos empíricos y medidos (o conocimiento) se denominan observaciones. Si bien los datos empíricos provienen de experiencias, la ciencia se ha convertido en un modo de indagación mediante experimentación. La ciencia experimental utiliza la base de conocimiento preexistente para hacer una pregunta comprobable llamada hipótesis. Cuando éramos jóvenes, se nos enseña incorrectamente que una hipótesis es una suposición educada. La formulación de observaciones y mediciones previas en una línea de investigación cohesiva no requiere adivinación. La gente suele tener “teorías” sobre algo, cuando en realidad tienen hipótesis basadas en sus observaciones y suposiciones.

Ciencia Experimental

La prueba de hipótesis es el medio por el cual se lleva a cabo la ciencia experimental. La ciencia experimental está diseñada para mejorar la comprensión de un problema y eliminar sesgos de la interpretación. El objetivo de la prueba de hipótesis es intentar todas las formas posibles para descalificar la validez de la hipótesis. Al hacerlo, el experimentador elimina cualquier sesgo en el diseño experimental. Si el experimentador es incapaz de invalidar la hipótesis, la hipótesis se vuelve más válida y más capaz de actuar como predictor de fenómenos.

Los experimentos utilizan controles. En un experimento controlado, hay un control positivo y negativo. Estos controles actúan como referencias en el experimento. Un testigo positivo es una condición experimental donde se producirá el resultado esperado que se prueba. Este control es necesario para evaluar la validez de una prueba o tratamiento. Se pueden utilizar múltiples instancias como control positivo para examinar la sensibilidad del experimento. Un testigo negativo es una condición experimental donde se sabe que el resultado esperado no ocurre. Este tipo de control a veces viene en forma de un tratamiento simulado o simulado, como darle a alguien una pastilla de azúcar (un placebo).

Mediante el uso de la ciencia experimental y las pruebas de hipótesis, un mayor refinamiento del conocimiento existente puede ayudar a diseñar nuevas hipótesis. La prueba de hipótesis es reiterativa. Es decir, utilizamos nuevos conocimientos para seguir potenciando nuestra comprensión del universo.

El método científico es un proceso reiterativo basado en probar y revisar el conocimiento. (CC-BY-NC-SA Jeremy Seto)

Teorías

Una teoría científica proviene de la corroboración repetida de múltiples hipótesis probadas. Es decir, hipótesis confirmadas, observaciones y experimentos permiten a los científicos formular una idea cohesiva que integre múltiples pruebas fundamentadas. Al igual que con las hipótesis, las teorías están diseñadas para ser predictivas y falsificables. En el lenguaje común, a menudo escuchamos que la teoría de la palabra significa una conjetura, y como ya se discutió, las conjeturas basadas en evidencia pueden formularse en hipótesis comprobable.

Cuando una teoría es aceptada por una población predominante de los especialistas, se la denomina principio científico. Un ejemplo de principio científico es la teoría de la evolución por selección natural. Numerosas hipótesis probadas han sido confirmadas que conducen a la comprensión de la selección natural como método de evolución. Esta teoría permite a los científicos comprender la relación subyacente de todos los seres vivos del planeta. Adicionalmente, unifica los campos dispares de la Biología que pueden utilizar la teoría de manera predictiva. Por lo tanto, también se le conoce como un principio unificador de la Biología.

Clasificación de Vida

Todos los seres vivos de la Tierra comparten una relación. Las reglas que rigen los procesos de la vida pueden generalizarse a través de todos los organismos (seres vivos), así como a las entidades biológicas no vivas (virus). La relación de los organismos a menudo se visualiza como un árbol filogenético. Este árbol es un sistema de clasificación jerárquica que agrupa a los organismos en función de características comunes y utiliza estas similitudes para nombrarlos. Esto se conoce como taxonomía con la categoría más amplia que se llama dominio.

El árbol filogenético de la vida que describe la interrelación de todos los seres vivos en la Tierra.

Existen tres dominios, Archaea, Bacteria y Eukarya. Las arqueas y las bacterias también se agrupan como procariotas (pro — antes; karya — núcleo). Eukarya (eu — true; karya — núcleo), o eucariotas, es un grupo de organismos que tienen núcleos. La segunda categoría más inclusiva o amplia es Reino. Los humanos están en el Reino de los animales. La tercera categoría más inclusiva o amplia es Phylum. Los humanos están en el filo llamado Chordata. Cada nivel de organización se puede subdividir aún más y es posible que estés más familiarizado con el subfilo llamado Vertebrata. Dentro de esta división, los humanos caen en la clase de los mamíferos. Entre los mamíferos, los humanos están en el orden de los primates. Los humanos son categorizados en un grupo más estrecho de organismos en la familia de los grandes simios u homínidos. Dentro de esta familia, los humanos caen dentro del género Homo. Los biólogos utilizan un método de identificación de organismos específicos llamado nomenclatura binomial. La nomenclatura binomial utiliza las agrupaciones más específicas de taxonomía (género y especie) como nombre de dos partes. Mientras que los humanos son de la especie sapiens, el nombre de la especie de los humanos que utilizan nomenclatura binomial es Homo sapiens.

Clasificación taxonómica del zorro rojo que ilustra la inclusividad del Dominio y la exclusividad del nivel de categorización de especies.

Crédito: Annina Breen (CC-BY-SA 4.0)