The origins of Biology as a science. The impact of the evolution theories and issues associated with its teaching and learning

Este artículo se propone analizar los acontecimientos más relevantes de la historia de la Biología que le dieron corpus teórico y sustento científico, enfatizando el papel que cumplió la teoría de evolución de Lamarck y de Darwin en este proceso; y recopilar algunas de las problemáticas actuales asociadas con la enseñanza y el aprendizaje de la teoría de la evolución por selección natural. Inicialmente, los estudios sobre la vida recibieron fuertes críticas por una corriente de pensamiento originada en el Círculo de Viena en la segunda década del siglo pasado y que tuvo a la Física como modelo de ciencia. Según ésta, se promulgaba la existencia de un único método y explicación para los fenómenos naturales y sociales, reduciendo todo sistema a sus partes constituyentes. Los puntos de confrontación con la Biología se centraron en la escasez de leyes, la inutilización de la matemática en sus clasificaciones, y en la imposibilidad de falsar muchas de sus hipótesis, fundamentalmente las históricas. Con el tiempo, las nuevas corrientes de pensamiento en la Filosofía de las Ciencias reconocieron a la Biología por sus características distintivas y objetos de estudio propios, de complejidad irreductible y con un irrefutable espacio de acción para el azar y la probabilidad. A tal efecto, tanto Lamarck como Darwin realizaron significativos aportes al ofrecer una visión de la vida en transformación permanente. Sin embargo, fue la teoría de la evolución por selección natural de Darwin la que produjo una revolución científica al dar al mundo una explicación laica al origen de las especies. En el ámbito educativo, existen en la actualidad distintas dificultades para la enseñanza y el aprendizaje de la evolución, entre las que se destaca la presencia de numerosas concepciones alternativas a la postura científica tanto en docentes como en alumnos y manuales escolares. Se discuten las implicancias de la Biología y de la evolución por selección natural tanto en el campo científico como en el de la educación en ciencias.This article aims to analyze the most important events in the history of Biology that gave its theoretical corpus and scientific status, emphasizing the role that Lamarck and Darwin’s theory of evolution fulfilled in this process, and to review some of the current issues associated with the teaching and learning of the theory of evolution by natural selection. Initially, the studies of life received a strong criticism by a school of thought originated in the Vienna Circle in the second decade of the last century and which placed Physics at the top of the scientific activities. According to this, the existence of a single method and explanation of natural and social phenomena was promulgated, reducing any system to its constituent parts. Controversies about Biology focused on the paucity of laws, the lack of mathematics in their classifications and the impossibility to falsify many of their hypotheses, primarily the historical ones. Over time, the new currents of thought in the Philosophy of Science recognized the absence of a unique method and language of science. Then, Biology was recognized for its distinctive features and study objects, with these having an irreducible complexity, and an irrefutable place for action for chance and probability. For this purpose, Lamarck and Darwin made significant contributions, offering a vision of life in permanent transformation. However, it was the theory of evolution by natural selection proposed by Darwin which generated a scientific revolution, giving the world a secular explanation to the origin of the species. Currently, in the field of education there are different challenges for teaching and learning evolution, including the presence of numerous misconceptions, to the scientific view, in teachers, pupils and textbooks. The implications of Biology and evolution by natural selection both in science and in the science education are discussed

On an efficient k-step iterative method for nonlinear equations

[EN] This paper is devoted to the construction and analysis of an efficient k-step iterative method for nonlinear equations. The main advantage of this method is that it does not need to evaluate any high order Frechet derivative. Moreover, all the k-step have the same matrix, in particular only one LU decomposition is required in each iteration. We study the convergence order, the efficiency and the dynamics in order to motivate the proposed family. We prove, using some recurrence relations, a semilocal convergence result in Banach spaces. Finally, a numerical application related to nonlinear conservative systems is presented. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.This work was supported in part by the project MTM2011-28636-C02-01-{01,02} of the Spanish Ministry of Science and Innovation.Amat, S.; Bermúdez, C.; Hernández-Verón, MA.; Martínez Molada, E. (2016). On an efficient k-step iterative method for nonlinear equations. Journal of Computational and Applied Mathematics. 302:258-271. https://doi.org/10.1016/j.cam.2016.02.003S25827130

Las cuevas de la Sierra de Atapuerca y el uso humano del paisaje kárstico durante el Pleistoceno (Burgos, España)

El karst de la Sierra de Atapuerca representa un interesante sistema multinivel, inactivo y heredado de antiguos niveles de base plio-pleistocenos, que alberga los enclaves prehistóricos más importantes para el conocimiento del poblamiento antiguo en Eurasia, y que fue declarado Patrimonio de la Humanidad en 2000 por la UNESCO. Estas cuevas se originan a partir de conductos subhorizontales con paleodrenajes en sentido SN, localizándose la zona de descarga en la cabecera del río Pico. Los conductos están organizados en tres niveles principales que aparecen colgados entre 90 y 60 m sobre el actual cauce del río Arlanzón, coincidiendo con los niveles de base generados por sus terrazas fluviales T2, T3 y T5. La incisión fluvial liberó de las aguas los conductos superiores mientras se excavaban los niveles inferiores del karst. Las cuevas que iban quedando accesibles fueron utilizadas por la fauna y los homininos, conservando un registro arqueo-paleontológico de más de 1,2 Ma

BIOMASA E ÍNDICE DE ÁREA FOLIAR DE ROSMARINUS OFFICINALIS L. EN MATORRAL SEMIARIDO (CUENCA DE MULA, MURCIA)

Several parameters (above ground biomass and Leaf Area Index) of Rosmarinus officinalis L., one of the most representative species of the Mediterranean matorral, has been studied in the El Ardal Experimental Field, under the MEDALUS (Mediterranean Desertification and Land Use) project, from the European Community. Allometric relationships between above-ground biomass and biovolume, which have been used to estimate average biomass in the matorral. Leaf Area Index has been calculated using leaf weight/leaf area and leaf weight/total weight relationships. Results show values (836.2 g.m-2 of biomass) far from the general range raported in othe semi-arid Mediterranean scrublands, what might be partially explained by the existence of hydric compensation mechanisms.Se han estudiado diversos parámetros (biomasa e índice de área foliar) de Rosmarinus officinalis L., una de las especies más representativas del matorral mediterráneo, en el Campo Experimental de El Ardal (Cuenca de Mula, Murcia) dentro del marco del Proyecto MEDALUS (Mediterranean Desertification and Land Use), de la Comunidad Europea. Se han establecido relaciones alométricas entre la biomasa y el biovolumen que, posteriormente, han sido utilizadas en la estimación de la biomasa media del matorral. Se ha calculado el índice foliar a partir de las relaciones peso/área foliar y peso foliar/peso total. Los resultados (836.2 g.m-2 de biomasa) muestran valores alejados del rango general aportado para otros matorrales semiáridos, hecho que podría estar parcialmente explicado por la existencia de diversos mecanismos de compensación hídrica

Identificación de QTl involucrados en la domesticación y evolución del melón

Publishe

The Atapuerca sites and the Ibeas hominids

The Atapuerca railway Trench and Ibeas sites near Burgos, Spain, are cave fillings that include a series of deposits ranging from below the Matuyama/Bruhnes reversal up to the end of Middle Pleistocene. The lowest fossil-bearing bed in the Trench contains an assemblage of large and small Mammals including Mimomys savini, Pitymys gregaloides, Pliomys episcopalis, Crocuta crocuta, Dama sp. and Megacerini; the uppermost assemblage includes Canis lupus, Lynx spelaea, Panthera (Leo) fossilis, Felis sylvestris, Equus caballus steinheimensis, E.c. germanicus, Pitymys subtenaneus, Microtus arvalis agrestis, Pliomys lenki, and also Panthera toscana, Dicerorhinus bemitoechus, Bison schoetensacki, which are equally present in the lowest level. The biostratigraphic correlation and dates of the sites are briefly discussed, as are the paleoclimatic interpretation of the Trench sequences. Stone artifacts are found in several layers; the earliest occurrences correspond to the upper beds containing Mimomys savini. A set of preserved human occupation floors has been excavated in the top fossil-bearing beds. The stone-tool assemblages of the upper levels are of upper-medial Acheulean to Charentian tradition. The rich bone breccia SH, in the Cueva Mayor-Cueva del Silo, Ibeas de Juarros, is a derived deposit, due to a mud flow that dispersed and carried the skeletons of many carnivores and humans. The taxa represented are: Vrsus deningeri (largely dominant), Panthera (Leo) fossilis, Vulpes vulpes, Homo sapiens var. Several traits of both mandibular and cranial remains are summarized. Preliminary attempts at dating suggest that the Ibeas fossil man is older than the Last Interglacial, or oxygen-isotope stage 5

Betaine-homocysteine S-methyltransferase deficiency causes increased susceptibility to noise-induced hearing loss associated with plasma hyperhomocysteinemia

Betaine-homocysteine S-methyltransferases (BHMTs) are methionine cycle enzymes that remethylate homocysteine; hence, their malfunction leads to hyperhomocysteinemia. Epidemiologic and experimental studies have revealed a correlation between hyperhomocysteinemia and hearing loss. Here, we have studied the expression of methionine cycle genes in the mouse cochlea and the impact of knocking out the Bhmt gene in the auditory receptor. We evaluated age-related changes in mouse hearing by recording auditory brainstem responses before and following exposure to noise. Also, we measured cochlear cytoarchitecture, gene expression by RNA-arrays and quantitative RT-PCR, and metabolite levels in liver and plasma by HPLC. Our results indicate that there is an age-dependent strain-specific expression of methionine cycle genes in the mouse cochlea and a further regulation during the response to noise damage. Loss of Bhmt did not cause an evident impact in the hearing acuity of young mice, but it produced higher threshold shifts and poorer recovery following noise challenge. Hearing loss was associated with increased cochlear injury, outer hair cell loss, altered expression of cochlear methionine cycle genes, and hyperhomocysteinemia. Our results suggest that BHMT plays a central role in the homeostasis of cochlear methionine metabolism and that Bhmt2 up-regulation could carry out a compensatory role in cochlear protection against noise injury in the absence of BHMT

Enseñanza de la Biología Celular y Molecular basada en prácticas científicas y aprendizaje cooperativo

Ante el avance exponencial del conocimiento científico en Biología Celular y Molecular (BCM) se impone un cambio en la enseñanza que incluya prácticas científicas mediante técnicas de aprendizaje activo. El objetivo fue evaluar la eficiencia de una nueva estrategia pedagógica basada en las prácticas científicas y el aprendizaje cooperativo. La propuesta se aplicó entre 2015 y 2018, en ~300 estudiantes que cursaron la asignatura BCM, de las carreras de Ciencias Biológicas y Profesorado en Ciencias Biológicas (UNC). La propuesta se evaluó mediante el análisis cuantitativo de los resultados de las evaluaciones, y cualitativo referido a los datos de la opinión estudiantil. Cada semana los alumnos asistieron a: 1 teórico, 1 teórico-práctico de análisis de un experimento científico, 1 teórico-práctico de análisis de una noticia científica, y 1 actividad de práctica científica de laboratorio. Durante el tercer módulo los alumnos analizaron un trabajo científico. Los alumnos fueron evaluados en 2 parciales escritos (basados en trabajos científicos), 2 informes escritos de la práctica de laboratorio (símil trabajo científico), y en una presentación oral (simposio) del trabajo científico. El análisis de los parciales mostró una tendencia a aumentar el puntaje obtenido en el segundo parcial respecto del primero, siendo pronunciada la diferencia con la evaluación diagnóstica. El informe escrito y la presentación oral del trabajo científico mostraron un alto rendimiento en la comprensión de las distintas partes del método científico. Los aprendizajes se mantuvieron aparentemente estables luego de dos años de haber cursado la asignatura. El 90 % de los alumnos están satisfechos con la propuesta pedagógica. Ésta permitió a los alumnos mejorar su capacidad cognitiva, interpretativa e integradora, como una plataforma para construir el pensamiento científico, con potencial aplicación transversal en otras asignaturas de la carrera, en la actividad profesional y a lo largo de la vida.Ibero-American Science and Technology Education Consortiu