y el largo viaje de la cardera
Método científico: metodología para obtener nuevos conocimientos, de la ciencia y que consiste en la observación sistemática, medición, experimentación, análisis y modificación de hipótesis.
Históricamente se considera a Isaac Newton como al primero en aplicarlo de forma exitosa (así como sus reglas de razonamiento recogidas en los Principia) y su método fue seguido durante los siguientes siglos. Aún así, el debate está abierto y cuando se habla de las "fases" o "pasos" del método no hay un acuerdo ni tampoco se puede universalizar a todo tipo de investigaciones.
Aún así, en los colegios se sigue estudiando como la forma de realizar correctamente las investigaciones y se explican una serie de pasos que deben cumplir.
Hace unos días, escuchando un podcast de cienciaes.com sobre un estudio realizado con la mariposa vanesa de los cardos, cardera o dama pintada (Vanessa cardui), me pareció un ejemplo muy interesante lo que contaba uno de sus investigadores y como cuadraba con las fases tradicionales del método científico.
Esta es mi propia versión:
1) La observación. En 2013 un grupo de investigadores descubre unas pocas mariposas de la especia Vanessa cardui en playas de la Guayana Francesa, Surinam... Esta especie es habitual en Norteamérica y Europa, pero no en Sudamérica. Surge la pregunta: ¿cómo llegaron hasta aquí? Estaban agotadas y con las alas muy tocadas.
2) La búsqueda de datos previos. Es muy difícil trazar los movimientos dispersivos de los insectos, pero de esta especie se conocen sus parámetros migradores entre Europa (primavera-verano) y África (otoño-invierno), por millones, en vuelos de más de 4000 km sobre mar y desierto, en varias generaciones. Los investigadores viajaron hasta Sudamérica para observar en directo si había poblaciones migradoras que llegaran aquí (desde Europa ou Norteamérica).
3) Hipótesis. Las carderas sudamericanas llegaron hasta aquí o bien de Europa o bien de Norteamérica. En los bosques de Centroamérica no se encuentra esta mariposa, por lo que no deben cruzar por tierra (habría observaciones); la migración norte-sur a través de islas tampoco parecía viable, por lo que se intentó verificar el origen europeo.
4) Experimentación y métodos. La cuestión era diferenciar el origen de las mariposas, diferenciarlas, para descartar el origen norteamericano. Para ello se aplicaron varios métodos para confirmar el posible origen europeo:
> modelado de los vientos en los días de observación y previos.
> identificación de las mariposas mediante análisis de ADN (genoma de las diferentes poblaciones).
> estudio de los granos del polen sobre el cuerpo de las mariposas (para identificar si procedían directamente del otro lado del océano o eran descendientes de migradores previos).
> estudio de los isótopos estables en los tejidos del animal (para confirmar si eran europeas o africanas), concretamente del hidrógeno y del estroncio que dependen de los patrones de lluvia y de las rocas.
5) Análisis. Con todos los datos recogidos se elaboran las tablas, gráficos, esquemas, modelos, etc. necesarios tanto para interpretar los resultados como para mostrarlos. En este caso, los gráficos recogidos en el informe de Nature son especialmente atractivos.
> los vientos eran favorables en dirección y alturas y acordes con el tamaño de esta especie (unos 150 mg) en fuerza, calculando los costes energéticos de las mariposas en este posible trayecto en función de varios parámetros (masa de lípidos de la mariposa, consumo energético, velocidad máxima de vuelo sin viento o ayudadas por él...). Sin estos vientos el viaje habría sido imposible (máximo 750 km sin vientos), pero con estos vientos sí se podría completar (mínimo de 4200 km en siete días).
> las mariposas encontradas pertenecían al pool genético africano-europeo.
> el estudio de los granos de polen en el cuerpo de las mariposas concluyeron que pertenecían a plantas de especies no sudamericanas (dos de ellas endémicas del occidente africano). Es decir, estos individuos habían estado en África.
> las conclusiones de estudios de los isótopos en los tejidos, sobre todo las alas, de las mariposas sudamericanas (¡sólo tres ejemplares!) confirmaron que podrían ser tanto europeas como africanas.
6) Conclusión. En este caso, los propios análisis nos van dando resultados que se refuerzan entre ellos. Los ejemplares de Vanessa cardui encontrados en las costas sudamericanas proceden de migraciones escasas de individuos pertenecientes a las poblaciones del occidente de Europa y África. Este es el párrafo:
Nuestro enfoque interdisciplinario y de múltiples herramientas respalda la hipótesis de que las mariposas recolectadas en la costa de la Guayana Francesa estaban presentes como adultas en el África subsahariana cuando quedaron atrapadas accidentalmente en un evento de dispersión transatlántica transportado por el viento.
7) Publicación de resultados. En Nature podemos encontrar el informe completo con todos sus apartados y referencias. A pesar de ser un documento científico es sorprendentemente comprensible. Es un buen ejemplo de los contenidos: introducción, métodos, referencias, gráficos, citas... Otra forma de publicación es la divulgativa, por ejemplo en medios de comunicación más habituales para el gran público, que suelen destacar como gran titular aquel aspecto más llamativo.
En este último aspecto destaca la actividad de los investigadores/as. Gerard Talavera es el científico protagonista del podcast y citado en la mayor parte de las referencias de prensa y entrevistas.
A nivel educativo puede ser una actividad interesante realizar la escucha del podcast e ir vinculando cada comentario con las distintas fases del método científico y con lo complejo que puede resultar llegar a conclusiones, en este caso en un estudio que no se publicó hasta diez años después de iniciado, combinado con la lectura parcial del documento original y de otros materiales como vídeos divulgativos. También podemos añadir como realizar la cita correcta de un artículo.
Más información:
- Nature communications.
- Podcast de cienciaes.com.
- Institut de Biología Evolutiva.
- Ellipse.
- Elmundo.es.
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