Martín Orensanz

Universidad Nacional de Mar del Plata

Facultad de Humanidades

martin7600@gmail.com

Proyecto de adscripción para la materia “Historia de la Ciencia”.

1- PROPUESTA DE PLAN DE TRABAJO DOCENTE (hasta 2 clases

prácticas, 4 horas). LA MISMA DEBE INCLUIR:

TEMA: PRESENTACIÓN DEL / DE LOS TEMA/S A DESARROLLAR.

Tema: Principales desarrollos en la historia de la biología

Presentación:

Dentro de la historia de las ciencias, en el siglo XX comenzó a

concretarse una serie de estudios en torno a la historia de la biología, de los

cuales pueden citarse los trabajos clásicos de Jean Rostand y de Ernst Mayr.

Si bien el término “biología” fue difundido gracias a la obra que Lamarck

escribió en 1809, es válido preguntarse, si antes de la inauguración de aquel

término, no había una historia de lo que luego se llamaría “biología”. Tanto

Rostand como Mayr afirman que la había, y es por esa razón que el primero de

ellos comienza su Introducción a la historia de la biología con los experimentos

de Francesco Redi, llevados a cabo en el siglo VII, tendientes a refutar la teoría

de la generación espontánea. Sin embargo, la reflexión sistemática en torno a

los seres vivos data de mucho antes. Autores de la Grecia Antigua como

Aristóteles y Teofrasto elaboraron sistemas clasificatorios de los seres vivos, e

intentaron fundamentar aquellos sistemas en base a las características que

observaban en los distintos seres considerados.

Aún así, el conocimiento de los seres vivos se remonta mucho más atrás

en el tiempo. Todos los pueblos cazadores-recolectores del paleolítico tenían

un conocimiento de los animales y las plantas de su entorno. Prueba de ello

son las numerosas pinturas rupestres que se observan en distintos aleros

rocosos y cuevas en diferentes regiones del mundo que datan de aquella

época. En aquellas pinturas, generalmente se destacan las escenas de

cacería. En el caso de la Cueva de las Manos, un complejo sistema de aleros

rocosos en la provincia de Santa Cruz en Argentina, los animales que figuran

en las escenas de caza son casi siempre guanacos. Cada pueblo tenía un

conocimiento de los animales que cazaba; dependían de este conocimiento

para asegurarse el alimento. Los restos de animales carbonizados,

encontrados en distintas fogatas del período, junto con instrumentos líticos

como puntas de proyectiles para cazarlos, corroboran esta hipótesis. Las

distintas semillas de frutos encontradas en aquellos yacimientos arqueológicos

también nos permite afirmar que estos pueblos conocían la diferencia entre

plantas no comestibles y frutos comestibles; y dentro de estos últimos, también

tenían sus preferencias. A este conocimiento botánico se suma el del

aprovechamiento de muchas plantas con propiedades medicinales.

Si bien estos pueblos no tenían un conocimiento de los seres vivos

según las exigencias de la biología científica actual, no por ello dejaban de

conocer rasgos biológicos importantes de dichos seres. El pasaje del modo de

vida cazador-recolector, al modo de vida agricultor-ganadero, efectuado por

algunos pueblos, permite afirmar que los seres humanos estaban familiarizados

con la selección artificial. La domesticación de plantas comestibles como el

zapallo y la papa, y por otro lado la domesticación de llamas, vacas, cabras y

ovejas, según la región, fue un proceso que tardó cientos, cuando no miles de

años. Sin embargo, durante ese tiempo, se elegían qué ejemplares cruzar con

cuáles. Ciertamente estos pueblos no conocían la expresión “selección

artificial”, como tampoco conocían ni las leyes de la herencia de Mendel, ni los

postulados de la Teoría Sintética de la Evolución. Aún así, desde antaño

sabían que la cruza selectiva entre ciertos individuos, presentaba una

descendencia con características similares a las de sus progenitores. De otro

modo, la domesticación de plantas y animales, proceso al cual contribuyeron

incontables generaciones, no hubiera sido posible.

En la Grecia Antigua, la reflexión filosófica abarcó prácticamente todos

los diversos ámbitos de la realidad, y la reflexión acerca de los seres vivos no

fue una excepción. Aristóteles clasificó a los seres vivos de manera jerárquica y

según una “escala de la Naturaleza”, en donde los vegetales, los animales, y

finalmente los seres humanos formaban una escalera o pirámide, que se iba

complejizando a medida que se ascendía a los niveles superiores. Teofrasto

continuó las ideas de Aristóteles, y en lo que respecta a su clasificación de los

seres vivos, prestó una especial atención al grupo de las plantas, de las cuales

llegó a describir una enorme variedad. Tanto Aristóteles como Teofrasto

mantuvieron una idea acerca de la generación de los seres vivos, que iba a

perdurar hasta el siglo VII. Se trata de la famosa noción de la “generación

espontánea”. Ambos filósofos afirmaban (y no sólo ellos, sino más bien la

mayor parte de las personas de su época) que los seres vivos más simples,

como los gusanos y las moscas, se generan a partir de materia en

descomposición, como la carne podrida.

Esta idea de la generación espontánea, así como también muchas de

las ideas de Aristóteles y de Teofrasto acerca de los seres vivos, se mantuvo

durante la Edad Media de Europa. Sólo que ahora la “escala de la Naturaleza”

diagramada por Aristóteles tenía un nuevo elemento en su cúspide, el Dios

cristiano, quien habría creado de una vez y para siempre todas las especies

que la obra del filósofo griego describía. El cristianismo logró conciliar su

doctrina religiosa con las ideas de Aristóteles, ya que, como lo cuenta Jean

Rostand, en el capítulo XIV del Libro de los Jueces, de la Biblia, se narra que

de un león muerto habían surgido abejas.

El primero en cuestionar esta idea de la generación espontánea fue un

médico italiano del siglo XVII llamado Francesco Redi. Este gentilhombre, que

además de médico era también un naturalista aficionado, erudito y poeta, tuvo

el ingenio de diseñar un experimento para demostrar que las relaciones entre la

materia viva y la no-viva eran más complejas de lo que la tradición aristotélico-

cristiana suponía. Recuérdese el contexto histórico de aquel siglo. Éste era el

siglo en el que Francis Bacon publicaba su Novum Organum, en el que

Descartes hacía conocer su Discurso del método, y en el que Galileo daba a

conocer sus observaciones astronómicas. Fue, en definitiva, el siglo que vio

nacer los primeros esbozos del método científico moderno. El cuestionamiento

de la tradición aristotélica-cristiana comenzaba a esparcirse, y Franceso Redi

no fue ajeno a este cuestionamiento. Para poner a prueba la teoría de la

generación espontánea, colocó distintos trozos de carne en una serie de

frascos. Cerró herméticamente algunos de ellos, mientras que otros los dejó sin

tapa. Al cabo de varios días, pudo observar que en los frascos sin tapa, la

carne podrida tenía gusanos y moscas. Pero en los frascos cerrados, la carne

no tenía ninguno de estos organismos. Así, Redi no sólo contribuyó al

cuestionamiento de la teoría de la generación espontánea, sino que también

concluyó que las relaciones entre la materia no-viva y la materia viva son más

complejas de lo que la tradición había imaginado. Sostuvo que si bien un

animal puede morir, eso no significa que de su carne muerta se generen

espontáneamente criaturas nuevas.

A pesar de los experimentos de Redi, durante algún tiempo el panorama

intelectual europeo continuó dominado por las ideas creacionistas. El

creacionismo fue una corriente de pensamiento directamente inspirada en los

relatos bíblicos. Según dicha corriente, el Dios cristiano habría creado toda la

diversidad de la vida, de una vez y para siempre. Las ideas acerca de la

evolución de las especies tardarían más tiempo en hacerse prominentes. Con

todo, en el siglo XVIII hubo un precursos de tales ideas. Geoges Le Clerc,

conde de Buffon, estuvo entre los primeros naturalistas de la Modernidad en

afirmar que las especies pueden cambiar. Al hacerlo, implícitamente cuestionó

la doctrina creacionista de los seres vivos. Pero para Buffon, las especies sólo

podían cambiar en el sentido de una corrupción; cualquier cambio que una

especie sufriera, para él, era el resultado de una corrupción o una

degeneración, y no se debía ni a un impulso hacia la perfección, como lo

afirmaría más tarde Lamarck, o a la selección natural, como lo afirmaría

Darwin.

A Buffon se lo suele recordar como un precursor de estos últimos dos

naturalistas, pero su obra también abarca otro aspecto muy relevante. Se trata

de su enorme Historia Natural, un compendio de casi todas las especies de

animales conocidas en su época. Cada una estaba representada gráficamente

por medio de grabados en blanco y negro, hechos por el propio Buffon, de una

calidad artística tan apreciable como lo era su atención al detalle anatómico de

cada animal retratado.

A principios del siglo XIX, Jean Baptiste de Lamarck publica sus ideas

acerca de la evolución de las especies en su Filosofía Zoologica de 1809.

Lamarck fue mucho más lejos que Buffon en lo que atañe al cambio de los

seres vivos. Sostuvo que todos los organismos tienen un impulso natural hacia

la perfección, y según el uso y el desuso de sus órganos, los pueden

desarrollar o perderlos. Estos caracteres, que los individuos desarrollan a lo

largo de su vida, eran para Lamarck heredables; es decir, eran transmisibles de

generación en generación. El ejemplo clásico que se suele utilizar para ilustrar

las ideas de Lamarck, es el del cuello de las jirafas. Para Lamarck, todas las

jirafas habrían sido, en épocas muy remotas, animalillos de cuello corto. Estos

ancestros de las jirafas actuales habrían estirado un poco su cuello para

alcanzar las copas de los árboles, producto del uso de dicho cuello. Sus

descendientes habrían heredado esta característica, y habrían nacido con

cuellos un poco más largos. Estos individuos, a su vez, estirarían el cuello aún

más que sus padres, característica que heredarían sus hijos, y así

sucesivamente, hasta desembocar en las jirafas actuales.

Quien retomó esta idea de evolución, pero con serias críticas a los

mecanismos descritos por Lamarck, fue Charles Darwin. En su viaje por el

mundo a bordo del barco Beagle, que incluyó desembarcos en la Patagonia

Argentina y en las Islas Galápagos, Darwin pudo satisfacer su curiosidad como

naturalista aficionado al catalogar y describir numerosas especies. Hubo un

grupo de aves que le llamó poderosamente la atención. Se trata de los

pinzones, que en casi todas las partes del mundo tienen una fisiología

parecida; salvo los que se encuentran en las Islas Galápagos. En ese pequeño

archipiélago de islas, los pinzones encontrados allí eran tan distintos unos de

otros que hasta parecía difícil sostener que se trataba de la misma especie. En

algunas islas, tenían picos muy largos; en otras tenían patas muy cortas y alas

largas; en otras, tenían picos curvados, etc. Darwin se preguntó cómo era

posible que hubiera más diferencias entre los pinzones de aquellas islas, que

en los del resto del mundo.

Para resolver este problema, partió de algunas hipótesis del economista

Thomas Malthus acerca de la disponibilidad de los recursos alimenticios y del

crecimiento geométrico de las poblaciones. Combinó estas ideas de Malthus

con una de cuño propio: la hipótesis de las “variaciones”. Darwin sostuvo que

en cada generación, nacen ciertos individuos que tienen características

distintas a las de sus padres. Si dichas características ofrecen una ventaja a

quien las posee, a la hora de conseguir alimento, y siempre dentro del contexto

de un hábitat determinado, entonces hay mayores probabilidades de que dicho

individuo pueda reproducirse y dejar descendencia. Con el paso del tiempo, los

individuos que logran dejar una mayor descendencia, gracias a la ventaja que

su fisiología les permite dentro del hábitat en el que viven, terminarán por

reemplazar a los demás.

Volviendo al caso de los pinzones, Darwin explicó su origen de la

siguiente manera: cada isla del archipiélago era un hábitat distinto, con

recursos alimenticios diferentes que los de las otras islas. Originalmente, los

pinzones habrían llegado a las Galápagos como un grupo más o menos

homogéneo. Con el tiempo, comenzaron a diferenciarse. En las islas en donde

el alimento consistía principalmente en gusanos, tuvieron más descendencia

aquellos pinzones que nacían con picos largos, ya que los utilizaban para

buscar gusanos en el lodo. Por el contrario, en las islas en donde el alimento

consistía en nueces de cáscara dura, tuvieron más descendencia aquellas aves

que habían nacido con un pico corto y fuerte, que les permitía romper la

cáscara de las nueces. En las islas en donde el alimento consistía en insectos

voladores, aquellas aves que nacían con alas más largas eran las que podían

asegurarse su alimento, y luego dejar descendencia.

Este fenómeno, que operaba sobre cada grupo de pinzones, y sobre

cada especie de seres vivos en general, fue conocido como selección natural.

La selección natural es aquella hipótesis según la cual surge una especie

nueva a partir del reemplazo de una especie existente, tras la sucesión de

varias generaciones en el tiempo, donde en cada una de ellas tienen mayor

probabilidad de dejar descendencia aquellos individuos que hayan nacido con

características que son favorables según su ambiente.

A diferencia de Lamarck, Darwin sostuvo que las características que un

individuo desarrolla a lo largo de su vida no son heredables. Son heredables

aquellas características que el individuo ya trae consigo cuando nace, algunas

de ellas son favorables según el ambiente en el que dicho individuo vive, pero

otras puede que no lo sean. Para explicar el caso de las jirafas, Darwin sostuvo

que originariamente hubo un grupo de animales de cuello corto, al igual que lo

había sostenido Lamarck. Pero, sucede que en una de las generaciones,

nacieron jirafas con un cuello un poco más largo. Ésta fue una característica

favorable en su ambiente, ya que les permitía acceder a las hojas más altas.

Estos individuos tenían mayores probabilidades de asegurarse el alimento, y de

dejar descendencia. A su vez, en las siguientes generaciones podían nacer

individuos con un cuello un poco más largo, y así sucesivamente hasta las

jirafas actuales.

Darwin era plenamente consciente de que en cada generación pueden

nacer individuos con características distintas a las de sus padres, pero no

desarrolló una explicación que detallara el origen de estas variaciones. Esto es

lo que haría Gregor Mendel, a pesar de que este famoso monje no conoció las

ideas evolutivas de Darwin. De manera casi paralela, Darwin trabajaba en su

teoría de la evolución mientras que Mendel realizaba experimentos e

investigaciones en torno a las leyes de la herencia de los caracteres. La

reunion de ambos desarrollos teóricos sucedería en la primera mitad del siglo

XX, con el auge de la Teoría Sintética de la Evolución. En cuanto a Mendel,

trabajó por más de treinta años con ejemplares de arvejas. Mendel cruzaba

estas plantas, y anotaba sus observaciones. Constató que en cada generación,

los descendientes pueden parecerse a sus progenitores, pero no siempre. Si,

por ejemplo, se cruzan dos plantas de arvejas verdes, puede suceder que en la

siguiente generación las arvejas sean verdes, pero también podrían ser

amarillas. Para cada carácter, como el color, Mendel asignaba un par de

valores, por ejemplo: verde-amarillo. Uno de estos valores era “dominante” con

respecto al otro. Si se partía de dos plantas de arvejas verdes, cada una con el

par de valores verde-amarillo, y si el verde era dominante con respecto al

amarillo, entonces la probabilidad del color de la descendencia estaba

planteado ahora con rigor matemático: había una probabilidad de 3 a 1 de que

la descendencia fuese verde. Mendel introdujo el rigor matemático en un área

de estudios que hasta ese momento no era más que una nebulosa intelectual.

Es por eso que se lo considera el padre o fundandor de la genética.

La Teoría Sintética de la Evolución, desarrollada por Mayr y

Dobzshansky (?), entre otros, combinó la teoría evolutiva de Darwin con las

leyes de la hibridación de Mendel. Este encuentro, realizado por naturalistas

evolutivos, por una parte, y genetistas, por el otro, significó también la

construcción de un lenguaje que fuese común a las dos áreas. Por ejemplo,

Mendel hablaba de “híbridos” y de “caracteres”, pero ahora sus leyes de la

hibridación se explicaban mejor con un vocabulario ampliado, que contenía

términos tales como “genes”, “alelos”, “fenotipo” y “genotipo”. A su vez, la teoría

de la evolución de Darwin también se vió enriquecida por este nuevo bagaje

conceptual. Por ejemplo, la evolución era entendida ahora como el cambio en

la frecuencia génica de una población. Lo que la selección natural selecciona

son aquellos fenotipos que dan una ventaja competitiva a su poseedor, según

el ambiente en el que vive. A su vez, el fenotipo es la expresión del genotipo.

Entonces, lo que la selección natural selecciona, en último término, son los

genes. Esos genes son heredables, pero la descendencia no necesariamente

los expresará fenotípicamente, ya que las leyes mendelianas de la herencia

son probabilísticas. Sin emabargo, aquellos individuos que expresen

fenotípicamente genes que resulten ventajosos para el ambiente en el que

viven, serán los que tengan mayores probabilidades de dejar descendencia.

Después del surgimiento de la Teoría Sintética de la Evolución, quizás

ningún desarrollo en biología fue tan espectacular como el descubrimiento de la

estructura de la doble hélice de la molécula de ADN, por Watson y Crick en

1953. Este descubrimiento fue el punto de partida del gran auge de la biología

molecular. Lo que Watson y Crick descubrieron, tras numerosos ejercicios de

ensayo y error, fue la estructura de esta molécula, que es nada menos que la

biomolécula que porta la información genética, y que codifica para todas las

características de un ser vivo. Watson y Crick representaron la molécula de

ADN como una doble hélice, formada por dos cadenas antiparalelas de

moléculas que incluyen bases nitrogenadas y un grupo fosfato. El ADN es la

única molécula conocida que tiene la capacidad de autorreplicarse. Cuando lo

hace, las cadenas antiparalelas se dividen gracias a la acción de una proteína

enzimática llamada helicasa, y cada cadena funciona como un molde para una

nueva secuencia de ADN. Como las bases nitrogenadas de una de las cadenas

sólo pueden unirse a ciertas bases específicas de la otra cadena (adenina con

timina; citosina con guanina), resulta que las dos cadenas separadas son semi-

conservativas; porque cada una de ellas contiene parte de la cadena original.

Pero debido a la estructura del ADN, cada una de ellas funciona como un

molde para el acople y la formación de dos nuevas estructuras de doble hélice.

Así es, a grandes rasgos, lo que le sucede al ADN cuando se autorreplica. El

descubrimiento de los procesos de transcripción del ADN a ARN, y de

traducción del ARN a proteínas, han permitido que la biología molecular haya

tenido en la segunda mitad del siglo XX un desarrollo sin paralelo dentro de la

biología, que continúa hasta nuestros días.

RELACIÓN CON LOS OTROS TEMAS DE LA UNIDAD.

Los principales desarrollos en la historia de la biología coinciden de

manera cronológicamente aproximada a los desarrollos en la historia de la

astronomía y de la física. Así como todos los antiguos pueblos originarios

tenían un conocimiento de los ciclos estelares y de las estaciones, tan

necesario para el desarrollo de la agricultura y de la ganadería; también tenían

un conocimiento acerca de la domesticación de las plantas y de los animales,

que era igualmente necesario para llevar a cabo el proceso de la producción de

alimentos, proceso que caracteriza al pasaje del nomadismo a la vida

sedentaria. Las reflexiones de los antiguos griegos en torno a los movimientos

de las estrellas estuvo acompañado por una reflexión filosófica de los seres

vivos, como puede verse en el sistema clasificatorio elaborado por Aristóteles

para ellos. Las ideas aristotélicas de la Tierra inmóvil y del movimiento circular

de los astros, que se mantuvo durante la Edad Media, se complementaron con

sus ideas acerca de la generación espontánea, que también perduraron

durante aquel período.

En el siglo XVII, los experimentos de Francesco Redi, tendiendes a

refutar la teoría de la generación espontánea, forman parte de un siglo que

contó con numerosos críticos de la tradición aristotélico-cristiana, tales como

Francis Bacon, Rene Descartes y Galileo. Las ideas evolucionistas del siglo

XIX, principalmente las de Lamarck y de Darwin, junto con el desarrollo de la

genética de Mendel, ocurrieron de manera paralela a los grandes

descubrimientos de la física de Faraday y de Maxwell. En la primera mitad del

siglo XX, el desarrollo de la Teoría Sintética de la Evolución coincidió de

manera casi aproximada al auge de la física moderna, con los aportes de Niels

Bohr, Rutherford y Einstein. La distinción entre la física clásica y la física

moderna, ocurrida en el siglo XX, coincide con la distinción entre la biología

darwiniana/mendeliana, y su síntesis evolutiva moderna. El descubrimiento de

la estructura de la doble hélice de la molécula de ADN, realizado por Watson y

Crick en 1953, marcó el punto de partida del enorme auge de la biología

molecular, así como los descubrimientos de Einstein permitieron el auge de la

física atómica moderna.

ACTIVIDADES PROPUESTAS.

Los principales desarrollos en la historia de la biología se expondrán a

modo de clase. Tras realizar la presentación del tema, la actividad propuesta

consiste en un debate grupal acerca del aprendizaje de la historia de la

biología, teniendo en cuenta que en las carreras universitarias de biología,

tanto licenciatura como profesorado, no se suele ver la historia de la biología en

profundidad. Las grandes áreas troncales son: evolución, genética, ecología,

microbiología, biología molecular, entre otras. No suele haber una materia

específica que aborde en detalle la historia de la biología. Cuando se consultan

los manuales introductorios, como el de Curtis y el de Purves, tampoco hay un

desarrollo histórico minucioso, sino más bien un enfoque sistemático acerca de

los conocimientos más actuales. La actividad propuesta del debate grupal se

llevará a cabo intentado responder a las siguientes preguntas:

1) ¿Creen que en las carreras de biología debería haber una materia

dedicada a la historia de dicha ciencia?

2) En cuanto a otras ciencias, como la física, la química y la matemática,

¿Les parece que debería haber una materia histórica de cada una de

estas ciencias en el plan de estudios de sus respectivas carreras?

3) En las carreras universitarias de filosofía, el enfoque histórico es casi

imprescindible. Por lo general, hay materias troncales como filosofía

antigua, medieval, moderna y contemporánea. En el caso de otras

carreras humanísticas como Historia, también se estudian los mismos

períodos. ¿Consideran que este enfoque histórico facilita el aprendizaje

de estas carreras, o creen que lo dificultan?

4) La Historia de la Ciencia figura como materia en muchas carreras de

filosofía. ¿Sería más provechoso que en la historia de la ciencia, como

área de estudios, trabajen de manera interdisciplinaria tanto físicos,

químicos, biólogos, historiadores, geógrafos, matemáticos, y otros

especialistas, además de filósofos?

5) La Historia de la Ciencia, como materia, ¿debería ofrecerse también

para otras carreras, además de filosofía? En tal caso, ¿sería mejor que

fuese una materia optativa, o troncal?

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS.

Las estrategias didácticas consistirán en incentivar la fundamentación de

las respuestas ante las preguntas anteriores. Se pedirá que se justifiquen las

respuestas, independientemente de cuáles sean dichas respuestas. Se

motivará a que se propongan ejemplos para los razonamientos efectuados, así

como también contraejemplos para las opiniones que no se compartan. Se

incentivará la reflexión crítica en torno al valor de la historia de la ciencia al

contraponer opiniones diversas, dentro del marco de un diálogo respetuoso de

las disidencias.

BIBLIOGRAFÍA.

CURTIS, H.; BARNES, N.; SHNEK, A.; & FLORES, G.; Invitación a la biología,

6ta edición, Panamericana, Buenos Aires, Argentina, 2006.

DARWIN, C., El origen de las especies, Editorial Alba, Madrid, España, 2000.

KLIMOVSKY, G.; Las desventuras del conocimiento científico; AZ Editora,

Buenos Aires, Argentina, 2005.

MAYR, E., Towards a New Philosophy of Biology, Harvard University Press,

United States of America, 1988.

PURVES, W.; SADAVA, D.; ORIANS, G.; HELLER, H.; Vida. La ciencia de la

biología, 6ta edición, Panamericana, Buenos Aires, Argentina, 2004.

ROSTAND, J. Introducción a la historia de la biología, Planeta-Agostini,

Barcelona, España, 1985.