La biología es una ciencia experimental

De la entrada anterior, había quedado pendiente la explicación detallada a la respuesta contundente que dábamos a la pregunta: ¿Qué es la biología?. La respuesta contundente era ésta: La biología es una ciencia experimental.

Y sin embargo, por el cada vez más ambiguo mundo de la divulgación científica y de la enseñanza, sin hacer énfasis en este aspecto clave, se sigue afirmando vagamente que la biología es la ciencia que estudia la vida. Pues no: está claro que esta definición no basta; entre otras cosas porque, como veíamos, el estudio y la vida son toros de lidia difíciles de poner en la misma yunta.

Decir que la biología es la ciencia que estudia la vida es dar una definición deficiente, porque: ¿Qué es eso de estudiar la vida?. ¿Acaso todo estudio no es estudio de la vida?, ¿Y acaso la principal conclusión de todos los estudios no es que la vida mal se deja estudiar?. Justamente, el auténtico saber de Ortega (saber a qué atenerse) es la prueba palpable de que saber en la vida no consiste precisamente en estudiar, porque para saber a qué atenerse no es necesario el estudio.

Aquella definición ya caduca y deficiente, pero pertinaz, hace ahora agua por todas partes. La nueva y adecuada definición de la biología necesita un soporte, un elemento añadido que le de consistencia. La vida no es algo que se preste fácilmente al estudio y, sin embargo, podemos decir que la biología es la ciencia que estudia la vida experimentalmente. Al introducir experimentalmente, la frase queda apuntalada y sólo así se sostiene. Únicamente al considerar la aportación del Método Científico en su aproximación al estudio de la vida, es cuando la biología delimita su función y sus objetivos dejando las cosas más claras. Podría pesarle a Lamarck, pero nadie va a ir a preguntarle, porque estamos situados doscientos años después de 1808 y las definiciones cambian con el tiempo.

Cada disciplina de la ciencia tiene su época y su método y hoy, sin lugar a dudas, la biología es una ciencia experimental. Esto la define y le dota de su rigor. Sin un soporte en la experimentación, no hay biología posible. Para que la biología se haya consolidado y exista como tal, el siglo XIX está lleno de observaciones y experimentos que han constituido su base. Iremos viendo algunos de ellos, pero hay más. Por debajo de todos los personajes, ideas y resultados hay un cambio en la episteme. Una diferente manera de ver el mundo que está moviendo el fondo de todos los cambios ocurridos en el siglo XIX. Si la biología existe, es porque la distancia entre el hombre y la naturaleza permite que aquel comience a fijar su atención en las propiedades comunes a los seres vivos. También es cierto que la biología crece con energía a expensas de una Historia Natural ya agotada.

Dice Foucault:

La Historia Natural no es otra cosa que la denominación de lo visible. De allí su aparente simplicidad y este modo que de lejos parece ingenuo, ya que la Historia Natural resulta simple e impuesta por la evidencia de las cosas. Se tiene la impresión de que con Tournefort, Linneo o Buffon se ha empezado a decir al fin lo que siempre había sido visible, pero que había permanecido mudo ante una especie de invencible distracción de la mirada. De hecho, no es una milenaria desatención lo que se disipa de pronto, sino que se constituye en todo su espesor un nuevo campo de visibilidad.

Pues bien, tan cierto cómo que con Linneo y Buffon se dice lo visible, lo es que con Cuvier termina de decirse lo visible hasta el límite y hay que comenzar a fijar la atención en el fondo sobre el que lo visible destaca. Este fondo es la trama que damos en llamar vida, cuyas características sirven para todos los objetos de los que se ocupaba la taxonomía y la descripción de este fondo es la biología. Su contemplación no basta, porque su aproximación ha de ser experimental. Sería imposible describir los mecanismos de la herencia o de las reacciones enzimáticas sin experimentación. El cambio teórico en el saber de la época, eso que llamábamos la episteme ocurre en sincronía con la capacidad de manipulación del mundo, con el desarrollo de la experimentación.

Lectura aconsejada:

 

 Manual para detectar la impostura científica: Examen del libro de Darwin por Flourens. Digital CSIC, 2013. 225 páginas.

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Comentarios

Se te ha olvidado añadir al final: "Para Ortega", porque es un poco arriesgado dar por válida una idea que acaso sólo sea una frase biensonante, o una reducción del saber al terreno práctico, en el que se actúa.

Se te ha olvidado añadir al final: "Para Ortega", porque es un poco arriesgado dar por válida una idea que acaso sólo sea una frase biensonante, o una reducción del saber al terreno práctico, en el que se actúa.

Es obvio que este comentario NO CORRESPONDE a este post.

bueno yo tube mucha ayuda en este tema q es muy inportante y q munca debe pasar de lado pq es una buena informacion q te da las dideas muy claras

quisiera saver sobre la ciencia experimental y factual

Hola Anita,

No estoy familiarizado con el término "ciencia factual". Factual viene de factum (=hecho) y significa relativo a los hechos. Ciencia factual es por lo tanto toda la Ciencia puesto que toda la Ciencia en su sentido amplio, es decir el conocimiento se refiere a los hechos.

La ciencia experimental, por el contrario se refiere a el conocimiento obtenido a partir del Método Científico. El Método Científico se establece a partir del siglo XVII principalmente con Galileo (Bacon, Descartes,…) y propone dar explicaciones de los hechos basadas en la comprobación de hipótesis mediante la experimentación. La clave está en la experimentación, mediante la cual se establecen las condiciones por las cuales los hechos podrán repetirse y servirán así para dar validez o no a las hipótesis. Un experimento es, por lo tanto, un tipo particular de hecho en el cual las variables están controladas y, en consecuencia, es reproducible. Una vez comprobadas experimentalmente las hipótesis se establecen teorías que, en la ciencia experimental son explicaciones de los hechos siempre comprobables mediante la experimentación.

SI LA BIOLOGIA ES UNA DISCIPLINA BIOLOGICA COMO CIENCIA ¿PORQUÈ NO TIENE UN SIGNIFICADO BIEN DEFINIDO COMO CIENCIA BIOLOGICA SINO SOLO COMO CIENCIA SEPARADO DE LA BIOLOGIA?

no entiendo?

entonces que es la ciencia factual, hechos y ya o como

Estimado Emilio,

Discrepo con que la biología sea únicamente una ciencia experimental. La biología teórica, ciertamente poco apreciada en esta época de biomedicinas, es una disciplina que ha generado teorías de mucha hondura. Un biólogo teórico eminente fue el español Pere Alberch, prematuramente muerto con poco más de cuarenta años, que realizó aportaciones esenciales en el campo de la embriología y la morfogénesis. René Thom, matemático y autor de la teoría de catástrofes, y Richard Lewontin, destacado estudioso de la genética de poblaciones, son dos de los muy ilustres científicos que han trabajado en ese campo de la biología. La revista Journal of Theoretical Biology, muy poco leída por su bajo índice de impacto, es la revista que personalmente más me gusta consultar en estos tiempos que corren de grandes avances mediáticos anunciados con tanto estruendo como poco seguimiento posterior para ver en qué han quedado esos portentosos hallazgos. Merece la pena consultarla y comprobar la originalidad de los artículos que a menudo publica.

Un saludo.

ARC

Estimado ARC,

Nada hay que sea únicamente experimental, porque todos los experimentos tienen una base teórica.

Journal of Theoretical Biology contiene algunos artículos interesantes junto con otros en los que se presentan modelos teóricos que tienen poco que ver con el mundo real.

Lewontin no es santo de mi devoción. René Thom, a veces brillante escribiendo, creo que no ha aportado tanto como dicen. De Pere Alberch es la primera vez que oigo hablar, si no me indicas que leer, intentaré buscarlo yo.

Me gusta cargar las tintas en el hecho de que la biología es una ciencia experimental y nunca he dicho que sea exclusiva- o únicamente experimental (lo cual sería un disparate) , porque espero que algún darwinista de esos que no se cansan de repetir que la Teoria darwinista de Evolución por Selección Natural es la Teoría unificadora en Biología, me diga cuando se ha demostrado experimentalmente dicha teoría. Experimentalmente, porque podemos teorizar cuanto queramos pero cuando buscamos en la base de la biología ahí están Claude Bernard, Pasteur, Mendel, Buchner y toda la biología molecular y la genética que son experimentales. La Selección Natural, no. La Biología no puede tener una Teoría Unificadora que consista en un dogma o en repetir letanías a la Selección Natural.

Estimado Emilio,

Hemos de estar de acuerdo en que todo hecho experimental reposa o da lugar a un “corpus” teórico falsable. Desde esa perspectiva, teoría y experimentación son indisociables; otra cosa es el campo de interés de cada cual. El mío ha sido y es el experimental como biólogo molecular que soy; sin embargo cada vez me llaman más la atención los aspectos estrictamente teóricos, estando en la idea de que el modelo de regulación genética habría que revisarlo a fondo a la vista de los últimos datos experimentales en genómica y biología de sistemas sobre todo; soy de los que creen que con la visión clásica, y aún “actual”, de regulación genética no iremos a ninguna parte, pero mis colegas de disciplina son sorprendentemente reluctantes a aceptar lo que me parece incuestionable, entre otras cosas por ejemplo, nuestro concepto de gen y de genoma; recomiendo una “noticia de la semana” (DNA Study Forces Rethink of What it Means to Be a Gene; Science, 207, vol 316, p1556) en la que se comentan los resultados del proyecto ENCODE (Nature, 447, 14 june 2007).

También estoy de acuerdo en que Journal of Theoretical Biology publica modelos teóricos poco o nada concordantes con lo que se entiende, al menos en castellano, como mundo real; antes de la publicación del proyecto ENCODE y de otros trabajos de genómica, la suposición de que la gran mayoría del genoma es genéticamente activa (que transcribe a RNA) era algo opuesto a lo que se creía y que iba proa a lo establecido; los datos en cambio dicen lo contrario; permítime decir que modestísimamente he contribuido a comprobar ese hecho “contra natura”. Sería interesante verificar si algún teórico ”fuera de la realidad” no vaticinó en esa revista o en otra por el estilo lo que luego se ha observado experimentalmente; es lo que tienen las teorías a menudo de erróneo, pero desde luego de divertido.

Pere Alberch, colega del CSIC y director del Museo Nacional de Ciencias de Madrid, cargo que ocupaba cuando murió, es pionero de la biología teórica del desarrollo y uno de los padres de la idea de que los cambios evolutivos siguen pautas similares a los que rigen el desarrollo embrionario; su ley del crecimiento en el tamaño y la forma introduce elementos cuantitativos de esos parámetros durante ese proceso. En conjunto, sostiene una versión opuesta a la importancia del medio ambiente como motor fundamental de la evolución propia del neodarwinismo, según la cual cualquier cambio evolutivo es posible y depende en exclusiva del azar. Para Alberch y otros evolucionistas del desarrollo no es cierto que cualquier cambio sea posible y dentro de los posibles existen diferentes probabilidades.

Como aficionado y no como experto, que no soy, ignoro si existirá una Teoría unificadora de la Biología y, de existir, que se trate de la Evolución por Selección Natural. Los físicos, por los que tengo harto más respecto intelectual que por la mayoría de los biólogos, llevan décadas buscando la Teoría unificadora de Fuerzas y, hasta donde sé, aún no han dado con ella; tal vez no exista.

No seré yo quien vaya a escatimarles méritos a la nómina de científicos experimentales que refieres, lo que no obsta para que, a veces, haciéndoles caso a algunos teóricos muñidores de hipótesis fuera de lo entendido como mundo real, quizá nos ahorraríamos tiempo y recursos para comprender la realidad, esa entelequia.

Termino. Créeme que si hay alguien epidérmicamente reacio a dogmas y repeticiones acríticas de “teorías oficiales” soy yo, lo que me ha causado y causa no pocos problemas.

Sigue con salud.

ARC

Estimado ARC,

Gracias por introducir una serie de temas que me gustaría desarrollar y si tu quieres por tu parte hacerlo a continuación, bienvenidas tus ideas.

Dices:

"Antes de la publicación del proyecto ENCODE y de otros trabajos de genómica, la suposición de que la gran mayoría del genoma es genéticamente activa (que transcribe a RNA) era algo opuesto a lo que se creía y que iba proa a lo establecido; los datos en cambio dicen lo contrario"

No queda claro qué era lo establecido y qué lo contrario. ¿Podrías por favor aclararlo?

Ni los lectores de este blog ni yo mismo sabemos muy bien lo que es el proyecto ENCODE. Si con dos frases nos lo puedes explicar, bienvenidas.

Para mí, genéticamente activa no significa hoy en día ni antes que transcriba a RNA. Supongo que podrá haber mil maneras de ser activo genéticamente sin transcribirse a RNA. Por ejemplo, si mal no recuerdo de mis años de genética bacteriana, la formación de lazos o estructuras de asociación entre secuencias lejanas puede intervenir en la regulación, con lo cual las secuencias del genoma responsables de dicha interacción sólo necesitan "estar ahí" para ser genéticamente activas. Si la mayoría transcribe, me parece bien, si no transcribe, también, supongo que dependerá mucho de las condiciones experimentales y, francamente, no termino de llegar al fondo de la cuestión. Desde luego sigo sin ver nada "contra natura" en la Natura, mientras que hay multitud de ejemplos de modelos propios de diversas distorsiones de la realidad. Que alguno de ellos pueda dar lugar a conceptos innovadores, puede ser; en la mayoría se ve ya "a priori" que no, pues parten de supuestos equivocados. Abajo hay un ejemplo.

No puedes decir que Alberch sea uno de los padres de la idea de que os cambios evolutivos siguen pautas similares a los que rigen el desarrollo embrionario. La idea era ya centenaria cuando nació Alberch. Si quieres orientarnos acerca de cuál es su ley a la que te refieres o cómo su ley introduce elementos cuantitativos del crecimiento en el tamaño y la forma, tus indicaciones serán bienvenidas. Si se trata simplemente de refutar que cualquier cambio evolutivo es posible y depende en exclusiva del azar, esto es para mi un buen ejemplo de supuestos equivocados, no necesita refutación.

Los teóricos dirigen el trabajo experimental desde siempre y lo hacen desde el mundo real. En biología todo el trabajo experimental de los laboratorios se basa en conceptos teóricos.

Estimado Emilio,

Gracias por tu interés en discutir y desarrollar las materias objeto de este debate. Primeramente quiero disculparme por dar por sobreentendidos datos que no han de ser de obligado conocimiento por todo el colectivo de biólogos; sin duda es una deformación, producto de una prepotencia de la que procuro no participar, del estamento biomédico tan de moda que frecuentemente eclipsa la labor de otros investigadores distintos de los de mi área. Es tanta la importancia mediática que los avances en ese campo tienen en la opinión pública que erróneamente daba por sabido aquello que es materia de discusión entre los de mi bando.

El proyecto ENCODE (acrónimo de Encyclopedia of DNA Elements) lo desarrolló un consorcio de 35 grupos de trabajo que analizaron regiones del genoma humano que abracaban unos 30 millones de pares de bases, y estudiando su contribución a la función global del genoma. Parte de los resultados se publicaron en Nature en su número del 14 de junio de 2007. De ese estudio se desprendía que, aunque el porcentaje de DNA que codifica específicamente para proteínas no llega al 2% del total del genoma, alrededor del 80% de las bases analizadas mostraban signos inequívocos de haber sido transcritas a RNA. Hasta la publicación de ENCODE se tenía por establecido que como nada más que el 2% del genoma era capaz de dirigir la síntesis de proteínas, previa transcripción a RNA, el 98% del genoma DEBÍA ser genéticamente inactivo, esto es, que no transcribía nunca; dejando aparte las secuencias de DNA que transcriben a RNA que no se traduce a proteínas (mayoritariamente como RNA ribosómico y que no es poco), la idea firme era que el grueso del genoma era genéticamente (trancripcionalmente) inerte. Lo que ahora se ha visto es que es justo al revés. Y ese comportamiento no es exclusivo del genoma humano. El 85% del genoma de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster también se transcribe a RNA. Antes de la publicación de los resultados de ENCODE, otro colega y yo ya habíamos visto mediante análisis biofísico de la cromatina (la nucleoproteína que contiene el DNA genómico asociado con unas proteínas llamadas histonas) que, en efecto, la tasa de transcripción era muy superior a lo que se creía y se daba en regiones dogmáticamente tenidas por inertes (centrómeros y telómeros, entre otras). Nuestros datos estaban en plena concordancia con los que luego se publicaron: decían lo mismo que los del consorcio aunque nuestros experimentos habían sido desarrollados antes y con muchísimo menos dinero. Confío haber aclarado qué era lo establecido y cual es el estado de la cuestión actualmente.

En efecto, los lazos y otro tipo de estructuras (cruces, burbujas, triples hélices, etc.) intervienen en la regulación de la expresión de OTRAS SECUENCIAS, por lo general aledañas aunque no siempre. Otra de las sorpresas de ese análisis fue ver que ese tipo de secuencias reguladoras son también con frecuencia transcritas a RNA; por descontado que se ignora por qué y para qué. Y ello es independiente de condiciones experimentales pues estamos hablando de genomas de organismos (moscas, ratones, hombre, etc.). Lo “contra natura” era lo que se tenía por establecido y que los datos están refutando de pleno: que el genoma era mayoritariamente inerte cuando es mayoritariamente activo. Y es un ejemplo clarísimo de cómo se distorsionó la realidad cuando no era tan difícil de ver; el problema es que durante décadas estuvimos fijándonos solo en una fracción mínima del RNA, ese 2% famoso, y despreciábamos el resto (al que peyorativamente se le llamaba “RNA basura”).

Desde luego es un error por mi parte decir que Alberch fue uno de los padres de la idea de las pautas comunes entre cambios filogenéticos y ontogenéticos; más bien retomó ese concepto previo a él. Lo que sí creo que es original suyo es la cuantificación, que deduzco que conoces, de los cambios durante el desarrollo que dan lugar a transformaciones de la morfología y el tamaño de los organismos, expresados con una ecuación diferencial. Desde luego no soy especialista en la materia como para discutir a fondo sus pormenores.

Comparto tus reservas respecto a que una proposición, sea la neodarwinista o cualquier otra, tenga que ser tenida como absoluta e inmutable. El ejemplo del genoma me parece suficiente como para justificar ese recelo.

Sigue con salud.

ARC.

Hola ARC,

Gracias por tu explicación. Han quedado bastante claros ahora tanto los resultados de ENCODE como tu aproximación al tema. ¿Podrías decirnos algo más acerca de las secuencias que se transcriben?. ¿Son pequeñas moléculas de RNA tipo microRNA?. ¿Se ha analizado bien la composición de sus secuencias?. ¿Tienen alguna relación con la estructura del ribosoma o con la traducción?. ¿Se trata de secuencias conservadas entre diferentes especies o son más bien características de cada especie?

Me interesa en particular leer algo más acerca de las aproximaciones de Alberch al desarrollo. ¿Podrías por favor indicarme dónde encontrarlo?

Perdona por tanta pregunta, pero has levantado un tema de interés. Si puedes responder alguna de ellas estaremos de enhorabuena.

Muchas gracias por anticipado,

Emilio

Estimado Emilio,

Muchas gracias por el interés en debatir en torno a estos temas. Espero que las explicaciones respecto al proyecto ENCODE hayan servido para que los colegas no especialistas en genómica y disciplinas relacionadas puedan ir aproximándose y formándose una opinión acerca del estado actual de la cuestión; creo que por la importancia del asunto – qué es el genoma y cómo lo utiliza la célula -, su conocimiento trasciende al sector de especialistas y reviste un interés general.

Uno de los aspectos más sorprendentes observados es que aparentemente casi cualquier secuencia de DNA parece ser susceptible de copiarse a RNA. Y digo cualquiera en sentido amplio; más allá de los relativamente bien conocidos RNA de interferencia (iRNA), de unas pocas decenas de bases de longitud, la mayoría de las moléculas de RNA son de longitudes asombrosamente largas; el que de momento tiene el récord (Air) tiene más de 100 kilobases, es decir, más de 100.000 bases de una molécula continua, sin intrerupciones, de RNA monocatenario; según parece está involucrado en el silenciamiento de una serie de genes en ratón; desde hace tiempo se sabe que uno de los responsables de la inactivación del cromosoma X en mamíferos es otro RNA monocatenario de “solo” 18 kilobases de longitud denominado Xist. Pero hay más: del proyecto ENCODE y de otros estudios en genómica se ha comprobado la presencia de copias de RNA de secuencias intergénicas, de secuencias reguladoras (promotores, “enhancers”) y, más asombrosamente aún, que a menudo se copian a RNA las dos cadenas de un mismo segmento de DNA bicatenario, sea un gen o no. Hasta hace poco era un dogma que los genes dependientes de RNA polimerasa II (el enzima que copia a RNA la mayoría de genes) transcribían SIEMPRE a RNA mensajero la cadena de DNA de sentido 3’-5’. Ya hay pruebas abrumadoras de que a menudo también hay una copia de RNA de la otra cadena de DNA (la 5’-3’), es decir, que muchos tránscritos tienen una cadena complementaria “antisense”. Naturalmente ahora mismo no tenemos ni idea de para qué existe esa panoplia de copias de RNA. No hace mucho se observó en Arabidopsis, una planta modelo, herencia no mendeliana para un carácter; el rescate de una mutación se demostró que se debía no a un cambio en el DNA, sino a una copia de RNA que de alguna manera era capaz de transmitirse entre generaciones. Para ilustrar esta serie de hallazgos recomiendo la lectura de What is a gene?, aparecido en Nature (vol 441, 25 de mayo 2006), al hilo de la publicación de los resultados del proyecto ENCODE. En resumen, conocemos ya que la tasa de transcripción es muy superior a lo que se pensaba; que se da en cualquier especie animal o vegetal; que su función es mayoritariamente desconocida y que, al menos en mi opinión, pone en cuestión muchos de los supuestos que existían respecto a cómo se regula una célula y qué es en realidad el genoma. De acuerdo con Popper, creo que ha llegado el momento de un cambio de paradigma o, expresado de una manera más gráfica, es hora de borrar parte de la pizarra y reescribir en ella.

Supe de Pere Alberch a través de un amigo mío, paleontólogo del Museo de Ciencias Naturales de Madrid del que Alberch era director cuando murió repentinamente, de un infarto de corazón si no recuerdo mal. Mi amigo me hablaba de él como de un personaje poco común pues, además de brillante, se interesaba por aspectos que trascendían a su campo de interés profesional; por ejemplo escribió una obra acerca de la pintura de Joan Miró y la gramática simbólica que no he podido encontrar. Me interesó saber algo más de él y me hice con dos textos (Alberch, P (1998). El concepto de progreso y la búsqueda de teorías generales en la evolución (J. Wagensberg y J. Agustí eds.). Progreso y Evolución ¿Un concepto acabado o emergente? Tusquets. Barcelona: 193-231 y Alberch, P (1998). El ingenio, el artista y los monstruos. Mundo Científico, 188: 18-24) que permiten conocer parte del pensamiento y la trayectoria intelectual de Alberch fuera de los artículos científicos que publicó. También puedo darte la referencia de un obituario a su memoria (De Renzi, M (1998). Obituario. Sociedad Española de Paleontología, 31: 53-58).

Confío en que con esos textos, cualquier interesado pueda conocer algo más de la figura de Pere Alberch.

Sigue con salud.

ARC.

Estimado ARC,

Muchas gracias por toda tu información y por las buenas sugerencias de lecturas. Intentaré seguir la pista de Alberch, los títulos de sus obras sobre evolución parecen muy prometedores y actuales…

Buscaré también entre la literatura científica, pero si recuerdas la referencia concreta de alguno de sus trabajos en relación con el tema que mencionabas de aplicación de ecuaciones diferenciales a procesos de desarrollo, la información será bien venida.

Hasta pronto,

Emilio

Estimado Emilio,

Gracias a vosotros por vuestra disposición.

La referencia del trabajo en donde se describe cuantitativamente la ley del crecimiento del tamaño y la forma es:

Alberch, P. y col. (1979). "Size and shape in ontogeny and phylogeny". Paleobiology, 5(3): 296-317.

Según he sabido por gente experta en la materia, el trabajo es un clásico de la teoría evo-devo; si ellos lo dicen será verdad.

Saludos.

ARC.

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