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Interacción entre disciplinas: ejemplos de las ciencias básicas

Enrique P. Lessa, Facultad de Ciencias-Udelar

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".

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).

Primer ejemplo: Genética, cristalografía, la estructura del ADN y el código genético.

El gen como partícula hipotética (1865-1866)

Postulada por Mendel para dar cuenta de fenómenos hereditarios

35 años de espera…

La genética mendeliana fue redescubierta (y su creador reconocido) en 1900, pero no fue aceptada de inmediato.

No sabemos qué son, pero sí donde están (y qué hacen)

Teoría cromosómica de la herencia

Thomas H. Morgan

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.

El material hereditario es el ADN

Owsald Avery realizó el experimento crítico en 1944 junto con Maclyn McCarthy.

Difracción de rayos X

El fenómeno de la difracción ya estaba presente en la obra de Newton.

Bragg (padre e hijo), Nobel 1915

Estructuras más y más complejas

Estructura de proteínas

Perutz-Kendrew (estructura de la hemoglobina, Nobel 1962)

Continuidad institucional (Laboratorio Cavendish, Cambridge)

Linus Pauling: modelos de plegamiento

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

Cooperación y competencia

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

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".

Segundo ejemplo: Genética de poblaciones.

La genética de poblaciones

Origen en el “pensamiento poblacional” introducido por Darwin (1838, 1858) y Wallace (1858) a la evolución.

Darwin fue en primer lugar un geólogo destacado

Contribuciones pioneras.

Adopción del gradualismo geológico (en sí mismo y a la biología)

“…happened to read for amusement „Malthus on Population,‟ and being well prepared to appreciate the struggle for existence…”

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.

Modelos matemáticos de evolución a nivel génico (1918-1940)

Ronald Fisher (matemático británico), Sewall Wright (biólogo norteamericano)

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.

Teoría neutral de la evolución molecular

Motoo Kimura (Japón).

Modelos de difusión, tomados de la matemática y la física.

El modelo coalescente

JFC Kingman (matemático británico), R. Hudson (genetista norteamericano) y Fumio Tajima (genetista de poblaciones japonés)

“Hay una lección en esta historia... Quienes analizan modelos estocásticos debieran siempre levantar la vista de sus ecuaciones para preguntar lo que realmente significan.”

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".

Muestrario: Trayectorias personales (los individuos y el contexto).

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)

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.”

Nicolás Gutiérrez, Ray Hilborn, Omar Defeo

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