Menegaz, Adriana

Mengascini, Adriana

Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo

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1ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOEL CONCEPTO DE NIVELES DE ORGANIZACIÓNDE LOS SERES VIVOS EN CONTEXTOS DE ENSEÑANZAMENEGAZ, ADRIANA y MENGASCINI, ADRIANAGDC (Grupo de Didáctica de las Ciencias), Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional de LaPlata, Argentina.Palabras clave: Niveles de organización; Sistema biológico; Imágenes escolares.INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOSLa noción de niveles de organización es un contenido presente en los diseños curriculares de diferentesniveles educativos, frecuentemente desarrollado en los libros de texto y abordado en clases de biología. Deacuerdo a nuestra experiencia en talleres de formación docente, en la participación en talleres de discusióny diagramación de diseños curriculares así como en la elaboración de documentos y materiales de apoyopara docentes, hemos encontrado diferentes interpretaciones de los conceptos involucrados y problemas ensu abordaje áulico.El objetivo de la presente contribución es presentar un marco teórico conceptual interpretativo que nospermita reflexionar sobre las imágenes de niveles de organización presentes en los discursos escolares yefectuar una propuesta de interpretación.MARCO TEÓRICOConsideramos que el uso del concepto de sistema es el más apropiado para el abordaje del estudio de losobjetos y fenómenos naturales. Todo sistema presenta un conjunto de diversos elementos, compartimien-tos o unidades, relacionados por influencias recíprocas que constituyen circuitos recurrentes, interaccionesy mecanismos de control y comunicación. La estabilidad del sistema es consecuencia de estas interacciones(Margalef, 1981).En el abordaje de los fenómenos naturales, la perspectiva sistémica se diferencia de la mirada mecanicista-analítica, la cual considera que los fenómenos complejos pueden ser comprendidos desde las propiedadesde sus partes, por un lado y, por otro, rescata de la perspectiva organicista la idea de considerar a las rela-ciones organizadoras entre las partes como característica particular del fenómeno biológico (Capra, 1998)Esta perspectiva sistémica enfatiza como una de las propiedades sobresalientes de la vida a la tendencia aconstruir estructuras multinivel, con diferentes niveles de complejidad y diferentes “leyes” operando sobreellos, de modo que cada uno forma un todo respecto a sus partes, siendo al mismo tiempo parte de un todosuperior. El concepto de “complejidad organizada” resulta protagonista del comportamiento sistémico, demodo que en cada nivel de complejidad los fenómenos observados evidencian propiedades que no se danen el nivel inferior (Capra, 1998), y que se reconocen como emergentes de la organización particular delsistema, de sus componentes e interacciones.2 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOEn palabras de Morin:“En la naturaleza se encuentran masas, agregados de sistemas, flujos inorganizados, objetos organizados. Pero lo remar-cable es el carácter polisistémico del universo organizado. Este es una sorprendente arquitectura de sistemas que se edi-fican los unos a los otros, los unos entre los otros, los unos contra los otros, implicándose e imbricándose unos a otros,con un gran juego de masas, plasmas, fluidos de microsistemas que circulan, flotan, envuelven las arquitecturas de lossistemas. Así, el ser humano forma parte de un sistema social, en el seno de un ecosistema natural, el cual está en el senode un sistema solar, el cual está en el seno de un sistema galáctico; está compuesto por sistemas celulares, los cuales estáncompuestos por sistemas moleculares, los cuales están compuestos por sistemas atómicos. (...) así, la vida es un sistemade sistemas de sistemas, no solamente porque el organismo es un sistema de órganos que son sistemas de moléculas queson sistemas de átomos, sino también porque el ser vivo es un sistema individual que participa de un sistema de repro-ducción, tanto uno como otro participan en un eco-sistema, el cual participa en la biosfera...” (Morin, 1993, p. 121).Por lo tanto, la vida como sistema de sistemas de sistemas remite a la idea de niveles de organización quepueden ser ordenados jerárquicamente según diferentes criterios atendiendo a su carácter sistémico, ycomo tales, como compuestos por determinados elementos, con determinadas interacciones, una organiza-ción particular y una serie de atributos emergentes que les son propios.DESARROLLO DEL TEMAEncontramos en los abordajes más frecuentes del tema distintos aspectos tales como posturas realistas,reduccionismos, contradicciones internas y ordenamientos forzados, que discutimos y ejemplificamos acontinuación.Por un lado, se suelen plantear posturas realistas. De acuerdo con esto, se considera que los niveles de orga-nización “existen”, son reales, en vez de abordarlos como constructos o modelos que permiten comprenderel universo a estudiar.Por otro lado, suele reflejarse una imagen reduccionista de los sistemas biológicos en estudio, según la cualse los presenta desde una descripción aditiva de sus componentes. A modo de ejemplo, suele reducirse ladescripción de los ecosistemas como conjuntos formados por componentes bióticos y no bióticos. Si bienesto no es incorrecto, es incompleto ya que esta postura deja de lado los aspectos de la organización de losmismos, que derivan de las interacciones entre todos los componentes.Del mismo modo, este reduccionismo mecanicista puede llevar a plantear afirmaciones tales como la queextraemos de un libro de biología de uso frecuente:“Uno de los principios fundamentales de la biología es que los seres vivos obedecen a las leyes de la física y la quími-ca. Los organismos están constituidos por los mismos componentes químicos -átomos y moléculas- que las cosas inani-madas. Esto no significa, sin embargo, que los organismos sean "solamente" los átomos y moléculas de los cuales estáncompuestos; hay diferencias reconocibles entre los sistemas vivos y los no vivos. / En cualquier organismo (...) los áto-mos que lo constituyen se combinan entre sí de forma muy específica. Gran parte del hidrógeno y del oxígeno está pre-sente en forma de agua (...). Además del agua, cada bacteria contiene aproximadamente 5.000 clases de macromolécu-las diferentes. Algunas de ellas desempeñan funciones estructurales, otras regulan la función celular y casi 1.000 estánrelacionadas con la información genética. Algunas de las macromoléculas actúan recíprocamente con el agua para for-mar una película delicada y flexible, una membrana, que encierra a todos los otros átomos y moléculas que componenla E. coli. Así encerrados, constituyen, notablemente, una célula, una entidad viva.”El texto plantea contradicciones, ya que si bien los organismos no son “solamente” átomos y moléculas,esos átomos y moléculas son descriptos y terminan constituyendo “notablemente” un ser vivo, sin tener encuenta todos los emergentes de los niveles de organización involucrados en la descripción presentada.Asimismo, esta postura queda reflejada en el planteo de una equivalencia entre niveles de organización deseres vivos y niveles de organización o integración de “la materia”: La materia se encuentra organizada endiferentes estructuras, desde las más pequeñas hasta las más grandes, desde las más complejas hasta las más3ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOsimples. Esta organización determina niveles que facilitan la comprensión de nuestro objeto de estudio: lavida”. El texto citado corresponde a un libro de biología y la misma imagen ha sido encontrada en discur-sos docentes.Es común que se deje de lado la consideración de atributos emergentes de cada nivel de organización y seatribuyan características de un nivel a otros. Así en algunos discursos escolares (tanto de docentes como deestudiantes) se hace mención a células “pensantes”, en referencia a las neuronas. Asimismo hemos encon-trado en diseños curriculares oficiales expectativas de logro manifestadas de la siguiente manera:“Comprensión de la célula como unidad portadora del genoma que regula los sistemas biológicos”. Aquí nosólo se reduce la célula a una “caja” para llevar genoma, sino que al parecer, de acuerdo a lo expresado,todos los sistemas biológicos son regulados a partir de él, lo que nos permitiría extrapolar esa regulación asistemas complejos como la biosfera.Por otra parte, es común encontrar en los libros de texto un ordenamiento forzado de sistemas biológicosdefinidos desde diferentes criterios en una jerarquía lineal única, en donde cada uno se constituye por lainclusión de los precedentes: “Biósfera – Biomas – Ecosistemas – Comunidades – Poblaciones – Individuos -Sistemas de órganos – Órganos – Tejidos – Células - Complejos de macromoléculas – Macromoléculas –Moléculas – Átomos - Partículas subatómicas”. Cada uno de los niveles es considerado como eslabón de unajerarquía estrictamente lineal. En esta presentación, la complejidad creciente suele comprenderse como laresultante de la inclusión aditiva de los componentes del nivel precedente. En algunos casos se representanesquemas a modo de cajas unas dentro de otras, en las que va variando la escala. En este tipo de presenta-ciones generalmente queda de lado la explicitación de los criterios que permiten definir y caracterizar a cadanivel, desdibujándose las particularidades de cada uno. Por otro lado, el grado de complejidad creciente sereduce implícitamente a una cuestión de escalas crecientes y se obstaculiza la discusión respecto de la posi-bilidad de plantear ordenamientos alternativos. Los docentes, muchas veces, tienden a armar ordenamientosde este tipo cuando se les solicita ordenar distintos niveles en un sentido de complejidad creciente.Otra de las cuestiones que solemos encontrar en referencia a estos temas es la de plantear contenidos queimplican saltos entre distintos niveles, con la consecuente mezcla de componentes y caracteres. Por ejem-plo, en un diseño curricular para una asignatura denominada Genética Molecular hemos encontrado elsiguiente listado de contenidos: “Teoría cromosómica de la herencia. Genética mendeliana y posmendelia-na. Las mutaciones. Herencia mitocondrial. Solución de problemas. / Genética de poblaciones. Formulaciónde problemas. Variabilidad de las poblaciones. / La genética molecular. El código genético. Mapeo genéticohumano. La genética humana. Presente y futuro. / Tecnología del ADN recombinante. La recolección y elregistro de datos. La ingeniería genética: sus aplicaciones.” Si bien es claramente aceptable que todos loscontenidos remiten a conceptos que se incluyen en la genética como disciplina, no podemos decir que lagenética mendeliana o la de poblaciones correspondan a un enfoque molecular, sino que toman como obje-to de estudio a sistemas biológicos de distintos niveles de organización. Del mismo modo podemos leer enotros diseños contenidos planteados como “Las poblaciones naturales: nicho ecológico. Recursos energéti-cos y alimenticios: Proceso de fotosíntesis. Tramas tróficas. Pirámides de energía. Flujo de energía y ciclo dela materia”, en donde aparecen mencionados estructuras y procesos que se dan en sistemas claramente dife-rentes que van desde lo molecular a lo ecosistémico (y poco tocan lo poblacional).En buena medida, el uso generalizado del mismo término para procesos que se dan en sistemas de distin-tos niveles lleva a confusión. A modo de ejemplo se da el caso del concepto de respiración que se usa paradescribir procesos a nivel celular, de organismos complejos y de ecosistemas. En cada nivel considerado la“respiración” remite a procesos con distintos significados biológicos.CONCLUSIONESDe acuerdo a lo expuesto más arriba, es posible encontrar imágenes diversas en los discursos, en las que lossentidos varían. Cuando se habla de niveles aparecen términos recurrentes (como población, ecosistema,biosfera, tejidos, órganos) pero se usan con notables contradicciones tanto internas como entre discursos.4 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOAnte esta situación planteamos la necesidad de enfocar la caracterización de cada nivel de organización,interrogándonos por el tipo de interacciones que vinculan a los componentes y de proponer un ordena-miento consecuente con ello.Para esto adaptamos una propuesta de McMahon et al. (1978), quienes plantean una clasificación de nive-les centrada en el organismo y los ordena según diferentes relaciones entre los componentes. Desde estaperspectiva se puede comprender al universo biológico organizado en diferentes campos a partir del tipode interacción analizada. A su vez, es posible para cada campo establecer niveles de complejidad crecien-te, entendiéndose a cada nivel como un sistema, en el cual que se define a través de tres aspectos: los ele-mentos que lo componen, las interacciones entre dichos elementos y las características emergentes que deello derivan.Las relaciones consideradas son:• Relaciones morfofisiológicas: corresponden a una mirada analítica - anatómica sobre el organismo, des-componiéndolo en elementos y estudiando las interacciones de los mismos en un sentido estructural yfuncional. De acuerdo a este criterio se ordenan niveles como, en orden decreciente a partir de un orga-nismo: Sistema de órganos – Órganos – Tejidos – Células - Estructuras subcelulares.• Relaciones filogenéticas: En este caso se analiza la interacción de los organismos en función de las rela-ciones ancestro- descendiente, es decir del grado de parentesco. En la secuencia que se forma (- Especie- Género - Familia - Orden - Clase - Phyllum – Reino) considerada en orden creciente, el grado de paren-tesco es cada vez menos estrecho. Los criterios mediante los cuales se establecen los límites entre estasunidades o categorías varían de acuerdo al peso que se le atribuya a las similitudes y diferencias, a laforma de definir los caracteres que indican el parentesco y a cómo se expresa una distancia genealógica.• Relaciones coevolutivas: Los organismos inciden directa o indirectamente entre sí en las posibilidades dedejar descendencia. Estas interacciones entre organismos que resultan en presiones de selección -ya quefavorecen o dificultan el éxito reproductivo- tienen consecuencias evolutivas. La coevolución puede seranalizada interespecíficamente (en términos de la relación predador-presa, entre otras) o intraespecífi-camente (en términos de cortejo, estrategias reproductivas, etc.). De acuerdo a estas relaciones podemosdefinir sistemas de Poblaciones y Comunidades.• Relaciones de intercambio de materia y energía: Los componentes de este campo (Ecosistema –Ecósfera) son sistemas que se definen en función de estudiar los intercambios de materia y energía. Adiferencia de los sistemas delineados a partir de las relaciones coevolutivas, en este caso se agrega comocomponente al medio no biológico.La propuesta presentada, si bien complejiza el estudio del espectro biológico, no agota todos los abordajesposibles para analizar la diversidad. En ella quedan sin considerarse la organización estructural de los orga-nismos, la diversidad celular (procariotas, eucariotas), la delimitación de un “individuo”, la existencia de lametagénesis y metamorfosis. Sin embargo supera las propuestas citadas más arriba ya que, por un lado, nopresenta contradicciones internas, por otro, facilita el enfoque sistémico al enfatizar la importancia de lasinteracciones entre los componentes, y finalmente, se constituye en una propuesta alternativa, quebrandola imagen de una única manera de ordenar el universo biológico.Más allá de la adopción o no de esta propuesta, consideramos importante la reflexión sobre el uso natura-lizado de un concepto tan presente en nuestros cursos de biología.5ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASCAPRA, F. (1998). Teoría de sistemas. En: La trama de la vida. Barcelona: Anagrama.MARGALEF, R. (1981) Perspectivas de la teoría ecológica. Barcelona: Blume.MCMAHON, J.; PHILLIPS, D.; ROBINSON, J. y SCHIMPF, D. (1978). Levels of biological organization: an organism-centered approach. Bioscience, Vol. 28 (11), pp. 700-704.MORIN, E. (1993). El método. I. La naturaleza de la naturaleza. Madrid: Ediciones Cátedra.

El concepto de niveles de organización de los seres vivos en contextos de enseñanza

http://ddd.uab.cat/pub/edlc/edlc_a2005nEXTRA/edlc_a2005nEXTRAp245conniv.pdf

El concepto de niveles de organización de los seres vivos en contextos de enseñanza

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