El método científico en biología
Todo estudio científico se basa en varios principios: la causalidad natural, la uniformidad en el espacio y en el tiempo, y la percepción común. La causalidad natural acepta que todos los fenómenos estudiados tienen causas naturales que somos capaces de comprender, es decir, que no se deben a fenómenos sobrenaturales. Aunque este principio pueda parecer obvio, en la antigüedad no lo era así, por ejemplo en el caso de los eclipses solares, que se pensaba eran debidos a la intervención divina.
El segundo principio asume que los fenómenos estudiados son válidos en cualquier sitio y en cualquier momento. Este es un principio muy importante en biología, pues hay procesos como la evolución que comenzaron mucho antes de que el hombre existiese. Por último, en ciencia se asume el principio de percepción común: todas las personas perciben los sucesos de forma similar. Este principio no se cumple en otras áreas como el arte o la ética, ya que cada individuo tiene sus gustos y valores en función de aspectos como su cultura, procedencia, creencias, etc.
Una vez asumidos esos principios, la investigación científica opera con el método científico, que consiste en una serie de pasos rigurosos orientados a buscar explicaciones a las observaciones realizadas. Estas etapas son:
Observación: el científico observa algún fenómeno natural específico. Por ejemplo, que ciertas plantas tienen las hojas amarillas.
Pregunta: las observaciones llevan a plantearse una pregunta específica del estilo: “¿Cómo ha sucedido esto?” “¿Por qué ha pasado?” En el ejemplo de las plantas, el científico se pregunta: “¿Por qué algunas plantas tienen las hojas amarillas?”
Hipótesis: basándose en su conocimiento previo, o en otras investigaciones, el observador plantea una hipótesis o predicción que responde a la pregunta planteada y explica el fenómeno natural. Siguiendo con el caso anterior, el científico podría predecir: “Las hojas amarillean porque en el suelo hay poco nitrógeno”.
Experimento: con hacer una predicción no es suficiente, hay que comprobarla. Esta es la parte más importante del proceso, y es necesario llevar a cabo el experimento de una forma rigurosa para poder tener resultados válidos. Un experimento mal diseñado puede llevar a conclusiones erróneas, si bien un único experimento no debería ser suficiente para aprobar o refutar una hipótesis: estos deben ser reproducibles por otros investigadores.
En el ejemplo anterior, el investigador puede diseñar un experimento sencillo para probar si las hojas amarillean por falta de nitrógeno. Para ello cultiva en un invernadero un determinado número de plantas. La mitad de ellas crecerán en sustrato sin nitrógeno, y la otra mitad en sustrato nitrogenado. Este último grupo se llama control, y se utilizará para comparar los resultados con el grupo en el que se modifica la variable a estudiar, en este caso el nitrógeno. El resto de variables que podrían afectar al amarilleamiento – luz, temperatura, humedad…- permanecen constantes para todas las plantas.
Conclusión: una vez obtenidos los datos del experimento, el investigador los analiza con técnicas estadísticas y obtiene unos resultados. Estos resultados le ayudan a validar o refutar su hipótesis. Las predicciones que no se apoyan conducen a la elaboración de nuevas hipótesis, pero en todos los casos se trata de conclusiones válidas que se deben compartir con la comunidad científica, generalmente en forma de publicaciones. Existe una expresión en la ciencia que dice: “los resultados negativos también son resultados”. Para terminar con el caso de las plantas, si se observa que las plantas control tienen las hojas verdes, y que las que crecían sin nitrógeno las tienen amarillas, el científico valida su hipótesis y concluye que las hojas se ponen amarillas por la falta de nitrógeno. Si, por el contrario no sucede así, la conclusión es que no se puede probar que sea la falta de nitrógeno lo que provoca el amarilleamiento. Esto le lleva a plantear nuevas hipótesis: ¿es la falta de nitrógeno junto al exceso de luz lo que hace que las hojas se pongan amarillas? ¿Son parásitos los causantes? El proceso recomienza entonces con el diseño de nuevos experimentos.
Aunque el método científico es una herramienta muy eficaz, es necesario reconocer sus límites. En los fenómenos biológicos intervienen muchas variables, y pocas veces se puede tener la certeza de haberlas comprobado todas. Por ello, toda conclusión científica es refutable y debería ser sujeta a revisión.
