El documento describe los principales aspectos de la investigación científica. Explica que la investigación científica utiliza el método científico para explicar fenómenos naturales a través de la observación, formulación de hipótesis, experimentación y análisis de resultados. También describe los pasos del método científico y algunas herramientas y técnicas clave utilizadas en investigaciones biológicas como el microscopio óptico y electrónico.

1. EL ESTUDIOEL ESTUDIO LOSLOS
SERES VIVOSSERES VIVOS
TEMA 1

2. LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICALA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
►Conjunto de procedimientos utilizados paraConjunto de procedimientos utilizados para
explicar fenómenos del mundo que nosexplicar fenómenos del mundo que nos
rodea.rodea.
►Utiliza de guía el método científico.Utiliza de guía el método científico.

3. Características de la investigaciónCaracterísticas de la investigación
► El trabajo planificado.El trabajo planificado.
► La búsqueda de soluciones a problemas.La búsqueda de soluciones a problemas.
► Partir de los conocimientos existentes.Partir de los conocimientos existentes.
► Es cualitativa y cuantitativa.Es cualitativa y cuantitativa.
► Obtiene resultados.Obtiene resultados.
► Es un trabajo en equipo.Es un trabajo en equipo.
La Biología y la Geología son ciencias
experimentales.

4. Galileo fue el
primero en utilizar la
experimentación,
por lo que es
considerado el
padre de la ciencia
moderna.
Galileo fue el primero en utilizar la
experimentación, por lo que es considerado
el padre de la ciencia moderna.

5. MÉTODO CIENTÍFICOMÉTODO CIENTÍFICO
►Los científicos usan el método científico alLos científicos usan el método científico al
intentar explicar la naturaleza.intentar explicar la naturaleza.
►ElEl método científicométodo científico es una manera dees una manera de
recopilar información y comprobar ideas.recopilar información y comprobar ideas.
►Es la manera de hallar respuestas a lasEs la manera de hallar respuestas a las
interrogantes sobre la naturaleza.interrogantes sobre la naturaleza.

7. ► El método científicoEl método científico
consta de los siguientesconsta de los siguientes
pasos generales:pasos generales:
1.1. Hacer observacionesHacer observaciones
2.2. Formular una hipótesisFormular una hipótesis
3.3. Someter a prueba laSometer a prueba la
hipótesishipótesis
(experimentación)(experimentación)
4.4. Análisis de resultados.Análisis de resultados.
5.5. Establecimiento de unaEstablecimiento de una
ley científicaley científica

8. EL MÉTODO CIENTÍFICO ESEL MÉTODO CIENTÍFICO ES
UNUN
PROCESO CONTÍNUOPROCESO CONTÍNUO

9. BÚSQUEDA Y SELECCIÓN DEBÚSQUEDA Y SELECCIÓN DE
INFORMACIÓNINFORMACIÓN
Los científicos deben cuidarse
que sus opiniones y sus
emociones no influyan en lo que
observan.
Una idea u opinión que influye
una observación es una idea
falsa.
Las observaciones de un
científico además de ser
exactas, deben constar ya sea
en un registro escrito, película,
grabación o en otra forma de
registro.
Por ejemplo, un científico que le tenga
miedo a las serpientes siempre le
parecerá agresivo el comportamiento
de estos animales y es muy probable
que su prejuicio influya en su
observación.

10. • Obras de consulta general.
• Personas.
• Publicaciones periódicas.
• Páginas web.
• Recursos audiovisuales.
Fuentes
Fuentes de informaciónFuentes de información
1. El estudio de la documentación y la bibliografía, que tengan relación con un
problema, es esencial como paso previo para plantear una investigación.

11. LA FORMULACIÓN DE HIPÓTESISLA FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS
► Una observación o serie deUna observación o serie de
observaciones llevan alobservaciones llevan al
científico a hacer una o máscientífico a hacer una o más
preguntas.preguntas.
► La formulación de la preguntaLa formulación de la pregunta
hace que el científico planteehace que el científico plantee
unauna hipótesishipótesis..
► LaLa hipótesishipótesis es la posiblees la posible
contestación a una preguntacontestación a una pregunta
sobre la naturaleza, basada ensobre la naturaleza, basada en
observaciones, lecturas yobservaciones, lecturas y
conocimientos de un científico.conocimientos de un científico.
¿Qué hipótesis se puede formular acerca
de la forma en que los murciélagos cazan
de noche?
Una hipótesis puede ser que usan su
vista al cazar de noche.

12. Requisitos de la hipótesisRequisitos de la hipótesis
►Formulada en términos claros y concretos.Formulada en términos claros y concretos.
►Debe explicar la relación causa-efecto entreDebe explicar la relación causa-efecto entre
los hechos.los hechos.
►A ser posible, ha de formularse en términosA ser posible, ha de formularse en términos
cuantitativos.cuantitativos.
►Comparable.Comparable.
►Objetiva.Objetiva.
►Probada y reproducible.Probada y reproducible.

13. EXPERIMENTACIÓN YEXPERIMENTACIÓN Y
CONCLUSIONESCONCLUSIONES► La prueba científica de una hipótesis seLa prueba científica de una hipótesis se
llamallama experimentaciónexperimentación..
► El científico debe diseñar un experimentoEl científico debe diseñar un experimento
para probar la hipótesis que plantea.para probar la hipótesis que plantea.
► Un experimento incluye generalmente:Un experimento incluye generalmente:
 el grupo controlel grupo control
 el grupo experimentalel grupo experimental
► El grupo experimental difiere del grupoEl grupo experimental difiere del grupo
control en una condición que es la que secontrol en una condición que es la que se
está probando en el experimento.está probando en el experimento.
► Esta condición que distingue al grupoEsta condición que distingue al grupo
experimental se denominaexperimental se denomina factor variablefactor variable ..

14. Tipos de variablesTipos de variables
► VARIABLE DEPENDIENTE:
Condición en la que queremos intervenir, no es
posible modificarla intencionalmente Esta variable
cambiará según la modificación de la variable
independiente
► VARIABLE INDEPENDIENTE:
Condición que el investigador manipulará de forma
controlada.

15. ► Cuando se realiza un experimento, se debenCuando se realiza un experimento, se deben
anotar las observaciones exactas tanto delanotar las observaciones exactas tanto del
grupo experimentalgrupo experimental como delcomo del grupo degrupo de
controlcontrol. Todas estas observaciones conforman. Todas estas observaciones conforman
los datos del experimento.los datos del experimento.
► Para que los datos que se obtienen de unPara que los datos que se obtienen de un
experimento sean confiables, debe obtenerseexperimento sean confiables, debe obtenerse
información suficiente.información suficiente.
► Finalmente los datos deben organizarse yFinalmente los datos deben organizarse y
analizarse. Actualmente, los científicos tienenanalizarse. Actualmente, los científicos tienen
computadoras que reducen notablemente elcomputadoras que reducen notablemente el
tiempo que toma esa tarea.tiempo que toma esa tarea.

16. Las conclusiones y las teoríasLas conclusiones y las teorías
► La información que se obtiene de unLa información que se obtiene de un
experimento se analiza con el fin deexperimento se analiza con el fin de
comprobar si se confirma o no lacomprobar si se confirma o no la
hipótesis original.hipótesis original.
► Una hipótesis puede afirmarse o noUna hipótesis puede afirmarse o no
con la experimentación.con la experimentación.
Si apoyaSi apoya hipótesis válidahipótesis válida
Si no apoya hipótesis no válidaSi no apoya hipótesis no válida
► UnaUna teoríateoría es una explicación de algoes una explicación de algo
en la naturaleza, que se haen la naturaleza, que se ha
demostrado repetidas veces.demostrado repetidas veces.
► En ciencia, unaEn ciencia, una teoríateoría es unaes una
explicación que tiene un alto grado deexplicación que tiene un alto grado de
confiabilidad.confiabilidad.
► Las teorías científicas pueden cambiarLas teorías científicas pueden cambiar
y en algunos casos aparecen nuevasy en algunos casos aparecen nuevas
teorías que las sustituyen. Ej. La teoríateorías que las sustituyen. Ej. La teoría
atómica se ha modificado en variasatómica se ha modificado en varias
ocasionesocasiones
► Además de las teorías, la cienciaAdemás de las teorías, la ciencia
tiene leyes o principios.tiene leyes o principios.
► UnaUna ley científicaley científica es unaes una
descripción de algún aspecto dedescripción de algún aspecto de
la naturaleza.la naturaleza.
La ley de Allen dice que algunasLa ley de Allen dice que algunas
partes del cuerpo de un animal,partes del cuerpo de un animal,
como las orejas, son máscomo las orejas, son más
pequeñas en los climas fríos quepequeñas en los climas fríos que
en los climas cálidos.en los climas cálidos.
Liebre de cola negraLiebre ártica

17. EL LABORATORIO DE
BIOLOGÍA
Microtomo de mano
El trabajo de laboratorio consiste en manipular variables únicas mientras que otras
variables se mantienen constantes o bajo control. El instrumental entre
laboratorios de distintas áreas difiere mucho.
Algunos materiales característicos son: microscopio óptico, frasco lavador,
binocular, placa Petri, balanza, micrótomo de mano, autoclave, vidrio de reloj,
gradilla, bandeja de disección, tubos de ensayo, pinzas para tubos de ensayo,
mechero Bunsen o la pipeta.

18. EL MICROSCOPIO ÓPTICO
Un microscopio óptico consta
básicamente de dos juegos de lentes de
aumento: el ocular y el objetivo.
Funcionan con una fuente de luz visible
que atraviesa la muestra, que debe ser
muy fina (con un espesor medio entre 5 y
15 μm) para que la luz pueda atravesarla.
La resolución de los microscopios ópticos
está condicionada por la longitud de onda
de la luz, por lo que los mejores tienen un
poder de resolución máximo de 0,2 μm, lo
que correspondería a un aumento de 2
500 veces. Mediante este tipo de
microscopio se puede observar material
vivo y la imagen que muestra puede ser
en color o en blanco y negro.

19. • Desparafinado e hidratación. Los cortes se depositan
en un portaobjetos impregnado en albúmina de Mayer
para que se peguen. Después se desparafinan,
sumergiendo el porta en disolventes adecuados, como
xileno o tolueno. Seguidamente se hidrata
sumergiéndola en una disolución de etanol, quedando
limpia para ser teñida.
• Teñido. Se utilizan colorantes o tinciones selectivas, en
las que se usan más de un colorante Destacan: el azul
de metileno, el violeta de genciana, la hematoxilina, la
eosina y la safranina.
• Montaje. Sobre el portaobjetos se coloca un
cubreobjetos de vidrio que proteja la muestra.
Para poder observar las muestras al microscopio deben someterse a una serie de
procesos mecánicos y químicos, entre los que destacan:
• Fijación. Consiste en matar a las células sin alterarlas gravemente. Los
conservantes o fijadores más utilizados son el alcohol etílico al 70 %, el formol, el
glutaraldehido y las sales de plata.
• Inclusión. Cuando el material a observar es demasiado blando, se deshidrata la
muestra y se sumerge en parafina fundida, u otra sustancia que proporcione la
consistencia adecuada para evitar la deformación durante el corte, una vez que
solidifique.
• Microtomía. El sólido de parafina se coloca en un aparato de corte denominado
micrótomo. Estos aparatos realizan cortes muy finos, generalmente entre 6 y 12 μm.

20. PRECAUCIONES EN EL
LABORATORIO
Señales internacionales de peligro
EXPLOSIVOEXPLOSIVO COMBURENTECOMBURENTE TÓXICOTÓXICO
IRRITANTEIRRITANTE INFLAMABLEINFLAMABLE CORROSIVOCORROSIVO

21. EL TRABAJO DE CAMPO
El trabajo de campo en
biología supone estudiar a los
seres vivos en su entorno
natural.
Intenta recoger la totalidad de
variables implicadas en las
interrelaciones de los seres
vivos y su entorno. Para ello
precisa un cuaderno de campo,
cazamariposas, bolsas y
recipientes de plástico,
prismáticos, lupa de bolsillo,
caja limneana, etiquetas y
rotulador, máquina fotográfica,
mapas de la zona, brújula, o
guías de campo.

22. EL TRABAJO DE CAMPO

23. RECOGIDA DE MUESTRAS
Debemos observar
animales y vegetales
causando
el menor impacto posible.
Evitar la captura
y recolección
de seres vivos.
Exploración de una laguna
Búsqueda de huellas
Estudio de insectos
Análisis de conchas y moluscos
Estudio de plantas in situ Conservación de plantas
Estudio de animales del suelo
Recolección de egagrópilasRecolección de egagrópilas

24. EL MICROSCOPIO
ELECTRÓNICO
Microscopio electrónico de barrido (MEB)Microscopio electrónico de transmisión (MET)
La unidad de longitud más utilizada en
microscopía es el micrómetro (μm), que es
la milésima parte de un milímetro. También
se utilizan otras unidades menores para
hacer referencia a orgánulos celulares,
como el nanómetro (nm) y el ángstrom (Å).

25. FOTOGRAFÍAS DE MICROSCOPIO
ELECTRÓNICO DE TRANSMISIÓN (MET)
Forma la imagen con los electrones que atraviesan la muestra, mostrándola en
una pantalla fluorescente. Se consigue una imagen plana en blanco y negro,
aunque pueden colorearse artificialmente.

26. FOTOGRAFÍAS DE MICROSCOPIO
ELECTRÓNICO DE BARRIDO (MEB)
Forma una imagen con los electrones que rebotan de la superficie de la preparación.
El material ha de ser metalizado; es decir, recubierto de una superficie metálica
sobre la que reboten los electrones, para lo que se suele usar oro. Se consigue una
imagen tridimensional en blanco y negro.

27. Técnicas de estudioTécnicas de estudio
► Técnicas microscópicas. Se realizan utilizando algún tipo de
instrumento óptico que nos permita ver componentes tan pequeños
que no pueden ser observados a simple vista. Para el estudio de la
morfología se utilizan fundamentalmente la lupa binocular y el
microscopio óptico, si lo que se quiere observar es la ultraestructura,
se utiliza el microscopio electrónico.
► Dependiendo de las condiciones en las que se realice, se diferencian
dos tipos de estudios:
• Estudios in vivo. El estudio del ser vivo o de alguna parte de él se
realiza sobre el organismo vivo, bajo las mismas condiciones que se
desarrolla normalmente, formas:
► – Ex situ. Aislando el objeto que se estudia de su entorno natural.
► – In situ. En el mismo lugar que se desarrolla.
• Estudios in vitro. El estudio se realiza en el laboratorio, en un tubo de
ensayo o en cualquier otro recipiente, generalmente mediante cultivos.

28. La biología como cienciaLa biología como ciencia

29. Objeto de estudio de la biología
► Son los seres vivos
► Todos los seres vivos, a diferencia de la materia
inerte, estamos formados por células y somos
capaces de alimentarnos, respirar, liberar
sustancias de desecho, responder a cambios en
el medio, crecer y reproducirnos.
► Estas funciones que nos diferencian de la materia
inerte se denominan funciones vitales.