INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY

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INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
INTERDISCIPLINARY
 RELATIONSHIPS ON
          BIOLOGY

      Tellez Carmona José Manuel   1
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
Paleontology

                               Biology

                                                               History
    Math

                     Physics                  Chemistry

Biostatistics                                                 Anthropology
                             Biodynamics
                Biophysics
                Bionycles                      Biochemistry
                                               Biopolymers
                             Biomass
                               Tellez Carmona José Manuel                2
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
Pathology    Physiology                         Morphology
                                 Anatomy
                                                                      Taxonomy

       Biomedicine

                                Medicine             Zoology
 Biogenetics

                              BIOLOGY                              Botanics
Ethology

                                                        Ecology
 Embriology
                                                                       Exobiology
                                                                         Geology
                                                       Earth Sciences Agriculture
   Cryobiology
                                                                       Biophysics
                  Citology                                           Biotechnology
                                  Microbiology
                              Tellez Carmona José Manuel              Biogeography
                                                                                3
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
 Next slide: Important scientists in biology.
 Remember you should know what they did.
 There are some names highlighted.

                           Tellez Carmona José Manuel   4
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
Important Scientists in Biology
                                              •        Rosalind Franklin
•   Robert Hooke                              •        Gregor Mendel
•   Alexander von Humboldt                    •        Carl von Linné (Carlos Linneo)
•   John Needham                              •        Ernst Haeckel
•   Edward Jenner                             •        Georges Louis Leclerc, Conde de
•   Jean Baptiste de Lamarck                           Buffon
•   Gottfried Reinhold Treviranus                • Georges Cuvier
•   Karl Friedrich Burdach                       • Carl Woese
•   Robert Brown                                 • S.J. Singer & G.L. Nicolson
•   Rudolf Virchow                               • Melvin Calvin & Andy Benson
•   Lynn Margulis                                • Hans Adolf Krebs
•   Matthias Jakob Schleiden                     • Camillo Golgi
•   Paul Ehrlich                                 • Harold Urey & Stanley Miller
•   Ernest Haeckel                               • John Tyndall
•   Ernest Mayer                                 • Carl Woese
•   Robert Whittaker                             • Linus Pauling
•   William Smith                                • James Hutton
•   Charles Lyell                                • George Beadle
•   Christian Gram                               • Alexander Fleming
•   Robert Briggs                                • Louis Pasteur
•   Alexander Oparin                             • Francesco Redi
•   Francis Crick                                • Charles Darwin
                                    Tellez Carmona José Manuel                           5
•   James Watson
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
Morphophysiologic
                                                                                caracteristics of       aplicación de
                                                        Develop and Growing       living beings        conocimientos
                                                          of Living Beings                            biológicos a nivel
                                                                                                           personal
                                                                                                                                  Evolutive
                                  Genetics and living                                                                      relationships among
                                 beings interbreeding                                                                       different groups of
                                                                                                                                 organisms

                 Genetic engineering                                                                                                        Earth´s origin of life

        Biotecnology                                                                                                                                          Exobiology

                                                                     Biología:
                                                                                                                                                                Rivers and basins

                                                                                                                                                                                        Tellez Carmona José Manuel
Biomedical research                                                                                                                                                Studyng and
                                                                                                                                                                  conservation

                                                                     examples
                                                                                                                                                                Seas study and
 Agricultural research
                                                                                                                                                                 conservation

             Cattle raising                                                                                                                         Aquariums, Forests
               research                                                                                                                                and jungles

                                                                                                                                       Natural History
                         Veterinary research
                                                                                                                                         Museums

                                               Piscicultura                                                           Zoologics

                                                                       Aviculture             Apiculture
                                                                                                                                                                                    6
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS OF
           BIOLOGICAL SCIENCES

   A greeing with Taxonomic criteria, they group together as:
   Zoología ( Zoology). Animal studies
   Botánica (Botany). Plants studies
   Micología ( Micology). Mushrooms studies
   Protozoología (Protozoology). Protozoans studies

                                                                     Tellez Carmona José Manuel
   Bacteriología ( Bacteriology). Bacteria studies

         Sub-branches        Implies
         Mastozoology        Mammals
         Ornitology          Birds
         Herpetology         Anphibians and reptiles
         Ictiology           Fishes
         Entomology          Insects
         Carcinology         Crustaceans                         7

         Malacology          Moluscs
         Helmintology        Planes and cylindric worms
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
Etología     Micología      Anatomía
                                     (caracter y   (hongos)       (organos,
                                   comportamient                  aparatos,
                                         o)                       sistemas)
                                                                                   Embriología
                       Botánica                                                   (formación y
                       (plantas)                                                  desarrollo de
                                                                                 los embriones)

        Fisiología                                                                             Zoología
       (funciones)                                                                            (animales)

 Taxonomía
(clasificación                                                                                     Bacteriología
 de los seres                                                                                       (bacterias)
    vivos)                                     Principales

                                                                                                                         Tellez Carmona José Manuel
                                            ramas biológicas
                                             y su campo de
Protozoología                                    estudio                                               Ecología
                                                                                                  (interrelaciones
(protozoarios)                                                                                       seres vivos-
                                                                                                      ambiente)

         Genética                                                                             Patología
      (variaciones y                                                                       (enfermedades
        herencia)                                                                                 )

                                                                                   Ingeniería
                                                                                    genética
                       Ficología
                                                                                 (organismos y
                        (algas)
                                                                                   productos
                                                                  Evolución      transgénicos)
                                   Paleontología                  (origen y
                                      (fósiles)    Histología   cambios en las
                                                    (tejidos)     especies)                                          8
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
C O N T I N U I T Y R E F E R S T O L I V I N G B E I N G ´ S C A PAC I T Y O F
          R E P R O D U C T I O N . T H E M A I N B I O LO GY ´ S B R A N C H E S A R E
                                     D E S C R I B E D B E LO W:

Branch                                Field of study

Genetics                              Biological inheritance and variations

Evolution                             Origin and change of organisms

Phisiology                            Living beings functions

                                                                                                 Tellez Carmona José Manuel
Anatomy                               Organs and systems description

Histology                             Tissues

Citology                              Cells

Embriology                            Embrio´s development

Paleontology                          Fossils and organisms origin

Ecology                               Interrelationship between abiotic and biotic factors

Taxonomy                              Living beings classification

Etology                               Temperament and behaviour
                                                                                             9
INTERDISCIPLINARY RELATIONSHIPS ON BIOLOGY
Ciencias de
                                            la salud
                                          (previene y
                                              trata
                        Ciencias de      problemas de
                                             salud           Ética
                           la Tierra
                                            humana       (principios y
                          (origen y
                                                          valores de
                        evolución de
                                                          conducta)
                          la Tierra)

                                                                         Matemáticas
                                                                         (estadística,
       Etnología (las
                                                                         probabilidad
           razas
                                                                              es,
         humanas)
                                                                         porcentajes,
                                                                             etc.)

                                                                                                 Tellez Carmona José Manuel
                                         Principales
Antropología                            ciencias que                               Sociología
                                                                                     (leyes y
   (al ser                              interactuan                               fenómenos
 humano)
                                            con la                                  sociales)
                                          Biología

                                                                            Historia
           Lógica
                                                                         (aporta datos
       (proporciona
                                                                              que
       bases para el
                                                                          contribuyen
       razonamient
                                                                         al estudio de
        o científico)
                                                                          la Biología)

                          Geografía
                                                              Física
                           (origen,
                                                            (relación
                         estructura y
                                                         entre materia
                        evoluón de la       Química                                             10
                                                           y energía)
                            Tierra)       (cambios y
                                          reacciones
                                         de la materia
                                              viva)
SCIENCE AND
                                     THE
                               SCIENTIFIC
                                 METHOD

Tellez Carmona José Manuel            11
SCIENCE AND THE SCIENTIFIC METHOD

 Science is an objective, logical, and repeatable attempt to understand
  the principles and forces operating in the natural universe. Science is
  from the Latin word, scientia, to know.

 Good science is not dogmatic, but should be viewed as an ongoing
  process of testing and evaluation. One of the hoped -for benefits of

                                                                            Tellez Carmona José Manuel
  students taking a biology cour se is that they will become more familiar
  with the process of science.

 Humans seem innately interested in the world we live in. Young
  children drive their parents batty with constant "why" questions. S

 Science is a means to get some of those whys answered. When we shop
  for groceries, we are conducting a kind of scientific experiment. If you
  like Brand X of soup, and Brand Y is on sale, perhaps you tr y Brand Y. If
  you like it you may buy it again, even when it is not on sale. If you did
  not like Brand Y, then no sale will get you to tr y it again.
                                                                         12
LA BIOLOGÍA SE DEDICA AL ESTUDIO DE LOS SERES
 VIVOS Y TODO LO QUE CON ELLOS SE RELACIONA .
              CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO (a partir de la reactivación de los conocimientos previos)
Elementos que lo integran                              Características
Sujeto cognoscitivo                                    Es la persona que capta ideas o juicios referentes a algún
                                                       aspecto de la realidad mediante su capacidad cognoscitiva
Objeto del conocimiento                                Es la cosa o ente conocido. Existe cierta correlación entre el
                                                       sujeto del conocimiento y el objeto que puede llegar a
                                                       modificar los pensamientos del sujeto
Operación cognoscitiva                                 Proceso psicofisiológico que pone en contacto mediante
                                                       pensamientos al sujeto con el objeto.

                                                                                                                         Tellez Carmona José Manuel
Pensamientos                                           Expresiones mentales de los objetos conocidos. Cada objeto
                                                       que se conoce, deja huellas en la memoria del sujeto

                                           CARACTERÍSTICAS DE LA CIENCIA
Característica                                             Porque
Objetiva                                                   Trata de alcanzar la verdad y describir los hechos, incluso
                                                           produciendo nuevos hechos para reforzar las explicaciones
Racional                                                   Porque investiga para adquirir conocimientos y aplica la
                                                           lógica para establecer las relaciones que existen entre
                                                           diferentes hechos.

Verificable                                                Como los conocimientos científicos son objetivos, pueden ser
                                                           verificados en cualquier momento y en cualquier parte del 13
                                                           mundo porque la ciencia es universal.
 In order to conduct science, one must know the rules of the
  game (imagine playing Monopoly and having to discover the rules
  as you play!

 Which is precisely what one does with some computer or

                                                                     Tellez Carmona José Manuel
  videogames (before buying the cheatbook).

 The scientific method is to be used as a guide that can be
  modified. In some sciences, such as taxonomy and certain types
  of geology, laboratory experiments are not necessarily
  performed.

 Instead, after formulating a hypothesis, additional observations
  and/or collections are made from different localities.
                                                                 14
STEPS IN THE SCIENTIFIC METHOD
            COMMONLY INCLUDE:

 Obser vation: defining the problem you wish to explain.
 Hypothesis: one or more falsifiable explanations for the
  observation.
 Experimentation: Controlled attempts to test one or more

                                                                 Tellez Carmona José Manuel
  hypotheses.
 Conclusion: was the hypothesis supported or not? After this
  step the hypothesis is either modified or rejected, which
  causes a repeat of the steps above.

                                                                15
WATCH THE SCIENTIFIC METHOD MOVIE…

 Af ter a hypothesis has been repeatedly tested, a hierarchy of scientific
  thought develops.

 Hypothesis is the most common, with the lowest level of cer tainty.

                                                                              Tellez Carmona José Manuel
 A t heor y is a hypothesis that has been repeatedly tested with little
  modification, e.g. The Theor y of Evolution.

 A Law is one of the fundamental underlying principles of how the
  Universe is organized, e.g. The Laws of Thermodynamics, Newton's Law
  of Gravity.

 Science uses the word theor y dif ferently than it is used in the general
  population. Theor y to most people, in general nonscientific use, is an
  untested idea. Scientists call this a hypothesis.
                                                                           16
 Scientific experiments are also concerned with isolating the
  variables.

 A good science experiment does not simultaneously test

                                                                  Tellez Carmona José Manuel
  several variables, but rather a single variable that can be
  measured against a control.

 Scientific controlled experiments are situations where all
  factors are the same between two test subjects, except for the
  single experimental variable.

                                                                 17
SCIENTIFIC PRINCIPLES
                 TODA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA SE APOYA EN PRINCIPIOS CIENTÍFICOS
1.   La causalidad natural es el principio de que todos los sucesos tienen causas naturales. Por ejemplo,
     en otros tiempos se pensó que la epilepsia era consecuencia de una disposición divina. Hoy se sabe
     que es una enfermedad del cerebro en la que grupos de células nerviosas se activan de manera
     incontrolable. No hace mucho había quien argumentaba que los fósiles no son prueba de la evolución,
     sino que Dios los colocó en la Tierra para poner a prueba nuestra fe. Si no podemos confiar en las
     pruebas que nos proporciona la Naturaleza, la ciencia se convierte en un empeño futil…

                                                                                                            Tellez Carmona José Manuel
2.   Las leyes naturales que rigen los sucesos son válidas en todo lugar y en todo momento. Las leyes de
     la gravedad, el comportamiento de la luz y las interacciones de los átomos, son las mismas ahora que
     hace mil millones de años y se cumplen tanto en Moscu como en Nueva York, o incluso Marte.
     La uniformidad en el espacio y el tiempo resulta especialmente indispensable en Biología, porque
     muchos hechos ocurrieron antes de que hubiera seres humanos para observarlos. Hay quienes creen
     que cada uno de los diferentes tipos de organismos fue creado individualmente en algún momento
     del pasado por intervención directa de Dios, filosofía que se conoce como Creacionismo. No se puede
     demostrar que tal idea es falsa, no obstante, el creacionismo se opone tanto a la causalidad natural
     como a la uniformidad en el tiempo.
3.   La investigación científica se basa en el supuesto de que las personas perciben los sucesos naturales
     de forma similar. Todos los seres humanos perciben los sucesos naturales básicamente de la misma
     manera y que esas percepciones nos proporcionan información confiable acerca del mundo que nos
                                                                                                           18
     rodea. No se puede decir lo mismo de los sistemas de valores, ya que son subjetivos, no objetivos, y
     por tanto, la ciencia no puede resolver ciertos tipos de problemas filosóficos o morales, como la
     moralidad del aborto.
YOU ARE CAMPING AND YOU GO TO TURN ON
 YOUR FLASHLIGHT AND IT DOESN’T WORK.
      SO WHAT IS WRONG WITH IT?
                             Yo u w i l l us e s c i en tifi c
                              " hy pot h et ic al -de duc t ive re a s o nin g"
                              to de c i de .
                             H y pot h e sis: M ay be t h e ba t te ri e s
                              a re de a d?
                             P re di c t ion : If we c h a n ge t h e
                              ba t te ri e s w i t h fre s h o n e s t h e
                              fl a s hlight s h o uld wo rk .
                             E x pe ri ment to te s t t h a t hy pot h e sis:
                              we re pl a c e t h e ba tte ri e s.
                             Re s ul t s: We l l i f i t wa s t h e ba t te ri e s
                              t h e n t h e fl a s hligh t s h o uld wo rk .
                             If i t wa s n ’ t t h e ba t te ri e s t h e n we
                              n e e d to fo rm ul ate a n ew hy pot h e sis
                              a n d te s t i t .
                             A g o o d hy pot h e sis a l lows us to
                              m a ke pre di c t i o ns, th e "i f … th e n "
                              s t a te me nt . " If t h e ba t te ri es a re
                              de a d, t h e n re pl a c ing t h e m w i l l
                              m a ke t h e fl a s hligh t wo rk " .

               Tellez Carmona José Manuel                                        19
COLLABORATIVE ACTIVIT Y 1. WORKING DEEP
         INSIDE SCIENCE
 Stand up and make up a team of 3
 You will only have 15 minutes to get the job ready!
 Between all the members of the team will have to generate a
  brainstorm and to choose one example (like the last one!) ( 4 minutes)
 Rol 1: One per son in the team has to generate a dif ferent template,
  like the last slide example, showing the dif ferent steps of the scientific

                                                                            Tellez Carmona José Manuel
  method (the template or draf t it’s just a paper sheet in which you will
  draw and write your example)
 Rol 2: another has to take the time (time keeper) and to visit other
  teams for to get ideas and for to not repeat the same example! ( 5
  minutes)
 Rol 3: the next guy will help in the elaboration of the final draf t and
  will explain it to all the whole group ( 2 minutes to deliver it )
 The final result will be delivered to the teacher at the the end of the
  class in a like- lab’s repor t paper sheet
 The last team to deliver their job will be the only one in to expose to
  the rest of the class, other wise will be a kind of fair y elected team
  picking up a piece of paper of a plastic bag… ( 4 minutes to expose it)
                                                                          20
LEVELS OF

                       ORGANIZATION

                         From sub particles to
                          Ecological levels…

Tellez Carmona José Manuel                       21
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