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Interacción entre disciplinas: ejemplos de las ciencias básicas
Enrique P. Lessa, Facultad de Ciencias-Udelar
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Resumen
La conferencia examinará distintas formas de interacción entre disciplinas, utilizando ejemplos de la ciencia y su historia. La pregunta de fondo es si podemos distinguir la investigación propiamente interdisciplinaria de un conjunto mucho más amplio de interacciones entre disciplinas, que incluyen:
• La simple adopción de técnicas tomadas de otras disciplinas
y su importación a una disciplina particular.
• El desarrollo de un campo (llamémosle subdisciplina, sin
mayores pretensiones) dentro de una disciplina en base,
fundamentalmente, al abordaje de sus problemas con las
herramientas de otra u otras disciplinas.
• El surgimiento y desarrollo de verdaderos campos de
trabajo colaborativo en los que dos o más disciplinas son
necesarias para avanzar, y su eventual "normalización".
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Dos ejemplos y un muestrario
Genética, cristalografía, la estructura del ADN y el código genético.
Genética de poblaciones y matemática.
Muestrario: trayectorias personales (los individuos y el contexto).
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Primer ejemplo: Genética, cristalografía, la estructura del ADN y el código genético.
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El gen como partícula hipotética (1865-1866)
Postulada por Mendel para dar cuenta de fenómenos hereditarios
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35 años de espera…
La genética mendeliana fue redescubierta (y su creador reconocido) en 1900, pero no fue aceptada de inmediato.
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No sabemos qué son, pero sí donde están (y qué hacen)
Teoría cromosómica de la herencia
Thomas H. Morgan
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El primer mapa genético
Hecho en una noche de desvelo de 1915 por Alfred Sturtevant.
Asociación entre el modelo físico de localización de los genes y su comportamiento estadístico en la descendencia.
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El material hereditario es el ADN
Owsald Avery realizó el experimento crítico en 1944 junto con Maclyn McCarthy.
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Difracción de rayos X
El fenómeno de la difracción ya estaba presente en la obra de Newton.
Bragg (padre e hijo), Nobel 1915
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Estructuras más y más complejas
Estructura de proteínas
Perutz-Kendrew (estructura de la hemoglobina, Nobel 1962)
Continuidad institucional (Laboratorio Cavendish, Cambridge)
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Linus Pauling: modelos de plegamiento
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La estructura del ADN
Difracción de rayos X: Rosalind Franklin y Maurice Wilkins
Reglas cuantitativas: Chargaff
Uso de modelos 3D. Linus Pauling
Modelo de Watson y Crick
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Cooperación y competencia
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Hacia el código genético universal ¿Así que se trata de reunir todo lo que está en el
ambiente, tener cabeza e idear un modelo elegante y funcional?
Entre la presentación de la estructura del ADN y el descubrimiento del código se propusieron varios modelos ingeniosos (incluyendo uno del propio Crick, que se lanzó a la genética experimental).
Muchos de esos modelos, incluyendo algunos de los más hermosos, resultaron falsos.
El código fue descifrado experimentalmente.
“The great tragedy of Science: the slaying of a
beautiful hypothesis by an ugly fact.” Thomas H. Huxley
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Resumen
La pregunta de fondo es si podemos distinguir la investigación propiamente interdisciplinaria de un conjunto mucho más amplio de interacciones entre disciplinas, que incluyen:
• La simple adopción de técnicas tomadas de otras disciplinas
y su importación a una disciplina particular.
• El desarrollo de un campo (llamémosle subdisciplina, sin
mayores pretensiones) dentro de una disciplina en base,
fundamentalmente, al abordaje de sus problemas con las
herramientas de otra u otras disciplinas.
• El surgimiento y desarrollo de verdaderos campos de
trabajo colaborativo en los que dos o más disciplinas son
necesarias para avanzar, y su eventual "normalización".
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Segundo ejemplo: Genética de poblaciones.
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La genética de poblaciones
Origen en el “pensamiento poblacional” introducido por Darwin (1838, 1858) y Wallace (1858) a la evolución.
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Darwin fue en primer lugar un geólogo destacado
Contribuciones pioneras.
Adopción del gradualismo geológico (en sí mismo y a la biología)
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“…happened to read for amusement „Malthus on Population,‟ and being well prepared to appreciate the struggle for existence…”
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Redescubrimiento de las leyes de Mendel y desarrollo de la genética de poblaciones
A principios del siglo XX, la “nueva” genética generaba confusión entre los naturalistas.
W. Weinberg (físico alemán) y G. H. Hardy (matemático británico) generaron independientemente el primer modelo del campo.
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Modelos matemáticos de evolución a nivel génico (1918-1940)
Ronald Fisher (matemático británico), Sewall Wright (biólogo norteamericano)
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Genética de poblaciones experimental (1966)
Separando y tiñendo proteínas en geles.
Hubby, Lewontin (EEUU), Harris (UK)
Posibilidad de estudiar genes (a través de sus productos, las proteínas) en las poblaciones de casi cualquier especie.
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Teoría neutral de la evolución molecular
Motoo Kimura (Japón).
Modelos de difusión, tomados de la matemática y la física.
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El modelo coalescente
JFC Kingman (matemático británico), R. Hudson (genetista norteamericano) y Fumio Tajima (genetista de poblaciones japonés)
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“Hay una lección en esta historia... Quienes analizan modelos estocásticos debieran siempre levantar la vista de sus ecuaciones para preguntar lo que realmente significan.”
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La pregunta de fondo es si podemos distinguir la investigación propiamente interdisciplinaria de un conjunto mucho más amplio de interacciones entre disciplinas, que incluyen:
• La simple adopción de técnicas tomadas de otras disciplinas
y su importación a una disciplina particular.
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mayores pretensiones) dentro de una disciplina en base,
fundamentalmente, al abordaje de sus problemas con las
herramientas de otra u otras disciplinas.
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James L. Patton
EDUCATION:
B.A. (with distinction) University of Arizona, 1963 (major: anthropology)
M.S. University of Arizona, 1965 (major: zoology)
Ph.D. University of Arizona, 1969 (major: zoology; minor: geochronology)
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Miriam Zelditch
Estudiante avanzada de filosofía cuando tomó el curso de evolución de David Wake en Berkeley
Doctorado en biología, con orientación a la “morfometría geométrica.”
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Nicolás Gutiérrez, Ray Hilborn, Omar Defeo
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Para cerrar
Sistemas que dejan un espacio para la exploración individual… y otros que no tanto.
Los problemas (y la oportunidad de abordarlos de manera pertinente) convocan investigadores de diferentes vertientes.
90% transpiración, 10% inspiración (o inspiración ilustrada y mediada por la transpiración, y viceversa).
He enfatizado cambios en una dirección (hacia la biología), pero son notorios cambios asociados en sentido inverso (procesos estocásticos).
“yo tengo pocas verdades, prefiero no dar consejos” J. Drexler