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¿Qué es la biología? Una ciencia fascinante




Para aproximarnos a qué es la biología, una definición es que la biología es la ciencia que estudia todos los organismos vivientes, describiendo y clasificando la forma (morfología), estudiando los fenómenos que se producen en su interior (biología celular, fisiología) y poniéndolos en relación los unos con los demás. Además intenta poder explicar los diferentes modelos de vida y las características comunes para poder explicar el término de “VIDA”.

¿Qué es la biología? La palabra biología está formada por el “bios” o término griego que designa la vida, y “logos” que es el término griego para designar la ciencia. Por tanto, la biología es la ciencia que estudia la vida tan fácil de escribir y tan complicado de definir.[

La biología, como otras ciencias, se basa sobre un modelo experimental: reproducción de los fenómenos observados para poder comprender los mecanismos que están en la base.

A partir de la biología surgen otras muchas ciencias y ramas auxiliares, como son la ecología, la botánica, zoología, genética… A lo largo de este artículo se desglosarán algunas de las ciencias con las que la biología se relaciona y sin las que no se podría entender correctamente el concepto de biología.




Origen e historia de la biología

La primera vez que se utilizó el término “biología” fue en 1800 en Alemania. Como curiosidad fue utilizado de manera por tres naturalistas de la época de forma independiente: Karl Friedrich Burdach, Gottfried Reinhold Treviranus y el más famoso de ellos, Jean Baptiste Lamarck. Sin embargo, la palabra biología ya había sido utilizada anteriormente por Michael Christoph Hanow en 1976 en el volumen 3 de su libro Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: «Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia».

Los primeros estudios sobre biología se remontan al Ayurveda (medicina del Antiguo Egipto), a Aristóteles (en gran medida) y a Galeno (uno de los más famosos médicos de la historia de la humanidad). Pese a la oscuridad de la Edad Media la biología continuó estudiándose gracias a grandes médicos musulmanes como Avicena.

Es a partir del Renacimiento y la Edad Moderna cuando la biología empieza a ser la ciencia que es hoy en día. La biología comienza a basarse en hechos empíricos y observaciones de la naturaleza de una forma más experimental, de esta época es Linneo uno de los biólogos naturalistas que inventó el sistema de clasificación de las especies y nombró a muchísimas de ellas junto con Buffon.

Se puede hablar de biología como ciencia moderna, autónoma de la medicina, desde finales del siglo XVII cuando se inventan los primeros microscopios y así pueden estudiar los organismos extremadamente pequeños, más información en este post sobre la historia del estudio de la célula.

De hecho en el siglo XIX se empezó a hablar de la teoría celular (que veremos con más detalle más delante), de los organismos, su estructura, la teoría evolutiva de Darwin, las leyes de la genética de Mendel, que a lo largo de los siglos darán origen a las distintas ramas de la biología moderna y que son la base de lo que es la biología hoy en día.

En el siglo XX la biología se enfocó más en los componentes químicos de la materia viviente y su observación a través de microscopios electrónicos. Una de las razones por las que este enfoque ha prevalecido durante mucho tiempo como base de estudio fue el desarrollo del concepto de homeostasis por Claude Bernard:

Dentro de la biología, la homeostasis se define como la capacidad de los organismos vivos de mantener su condición estable interna mediante intercambio de materia y energía con el entorno, generalmente a través del metabolismo y es la base del funcionamiento del sistema endocrino. Algunos ejemplos de homeostasis son la regulación del pH de la sangre o la regulación de la temperatura corporal de los mamíferos. La homeostasis es necesaria por las interacciones con el entorno y para independizar los organismos vivos de las condiciones externas.

Un recorrido por la ciencia biológica

Después de explicar la evolución y qué es la biología, empezamos desde el principio y podemos decir con cierta seguridad que las sustancias presentes en el sistema primordial (o caldo primordial) dieron origen a la energía necesaria, a los primeros organismos en un proceso espontáneo que dio paso a los primeros organismos unicelulares vivos.

El estudio de la biología de los microorganismos y de la bioquímica de los procesos, lleva a los biólogos a plantear hipótesis sobre cómo fueron estos primeros organismos. Una de ellas plantea que los primeros organismos fueron fotosintéticos transformando en masa la atmósfera, hacia una rica en O2 donde se pudieron desarrollar otro tipo de organismos heterótrofos con una biología cada vez más compleja.

Un ejemplo de organismo heterótrofo y uno de los más estudiados dentro de la biología y la microbiología es la bacteria Escherichia coli. Esta bacteria puede crecer y multiplicarse absorbiendo desde el exterior solo glucosa y oxígeno pero solo una parte, devolviendo al ambiente elementos de degradación como el CO2 y el agua, además de la energía degradada en forma de calor a la temperatura del ambiente mismo. El resto de la glucosa la utiliza para poder crecer y multiplicarse.



Hemos visto como a lo largo de millones de años, los primeros organismos tenían que ser fotosintéticos y solo en un segundo momento aparecieron los organismos quimioautótrofos, capaces de poder recibir energía desde las reacciones de óxido-reducción. Todos estos procesos llevaron a organismos cada vez más complejos como por ejemplo el caso de la bacteria Escherichia coli.

La teoría celular: una de las claves de la biología

El descubrimiento más importante y que luego dio origen a todas las ramas de la biología ha sido la TEORÍA CELULAR que es una de las bases del estudio de biología.

El descubrimiento de las células es del siglo XVII, durante la época de los microscopios más sencillos y fueron necesarios alrededor de 200 años para comprender su difusión en todos los seres vivientes. El primer científico que observo una célula fue un inglés, Robert Hooke (1635 – 1703), el cual en el 1665 identifico en una sutil línea de madera numerosos poros vacíos. Hooke no conectó estos poros a una posible organización de seres vivientes, si no que dio un nombre, la célula.




Solo durante la mitad del XIX siglo se descubrió que estaban hechos de células todas las plantas y los animales. Veinte años después un científico alemán Rudolf Virchow afirmo que cada célula deriva de otra célula pre existente. El conjunto de todas afirmaciones constituyen la teoría celular una de las bases fundamentales para comprender lo que es la biología:

1. Todos los seres vivientes están formados por las células.
2. La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivientes.
3. Cada célula deriva de otras células.

Gracias a la teoría celular, llegamos a lo largos de los siglos a algunas de las conquistas más innovadoras en el campo de la biología aplicada, y en particular en la farmacología, el descubrimiento de las sulfamidas y el paso sucesivo han sido los antibióticos, como las bases para la biología moderna.

Otros hitos de la biología

En realidad hay otras conquistas muy importantes también como por ejemplo la sistemática y seguridad en el método experimental; el esfuerzo de empujar los nuevos límites a la biología a través de microscopios ópticos más modernos y más precisos.

En muchos campos de la biología, que parecían que se escapaban de los análisis experimentales, gracias a este instrumento tan valioso se ha podido elaborar un método estadístico de los datos. Este aspecto es importante sobre todo para los genetistas pero también para otras disciplinas.

La genética y la evolución

Pero si un aspecto de la biología ha marcado un antes y un después en este ciencia, fue el descubrimiento y el estudio de la genética. El descubrimiento de los genes, de las leyes de la herencia y de su implicación en el funcionamiento de todo ser vivo ha sido fundamental para el desarrollo, no sólo de la biología como ciencia sino también de la medicina. El descubrimiento de los genes marcó un antes y un después en el estudio de la biología de los organismos y en el tratamiento de enfermedades humanas. La reciente tecnología CRISPR de edición de ARN es un gran avance que se debe a los descubrimientos realizados anteriormente.

Otro aspecto muy importante es la rama de la evolución, que en el fondo es un problema genético, ha sido introducido sobre todo en los últimos años en el campo de la investigación experimental.

Una rama importante en la genética es la dinámica de las poblaciones o fisiología de las poblaciones en continuo desarrollo; problemas como la concentración de genes en poblaciones distintas en distintas condiciones ambientales, la selección, la concentración de los genes, es decir todas las variaciones genéticas que son la base de la componente hereditaria de una población, que debe constituir la base de cada proceso evolutivo.



De hecho, los mecanismos de la selección son dos, la selección natural y la selección genética. La natural favorece a los genes del ADN que mejoran la capacidad de supervivencia y reproducción del organismo. La deriva genética es el cambio aleatorio en la frecuencia de los alelos, provocado por muestreo aleatorio de los genes de una generación a la siguiente. La deriva genética permite la variabilidad de los genes y por tanto es fundamental para la supervivencia de las especies.

Uno de los más importante en el campo de la selección natural es el científico que cambio la visión de la biología por completo, Charles Darwin. Él fue el precursor del método científico aplicado a esta rama de la biología y desde entonces se empezó a aplicarlo también otras ramas, como la ecología, la etología y la biogeografía que durante muchos años han sido solo ramas descriptivas, se han englobados en los métodos científicos.


Por lo que concierne la morfología en los últimos años esta rama se ha convertido de ser descriptiva a basarse en el método científico. De hecho se pasa de estudiar los aspectos morfológicos a entender si hay correlación entre los aspectos exteriores a nivel molecular y fisiológico y así se comienza a estudiar aspectos como la fecundación. La bioquímica es clave en la función molecular del interior de la célula.

Se empiezan a descubrir nuevas sustancias específicas que intervienen en la unión entre esperma y huevo y también en los primeros pasos de la activación. La embriología estudia las sustancias químicas que permiten buscar la base del proceso fundamental del desarrollo: la diferenciación. Los genetistas saben que los genes intervienen en un momento muy determinado durante una serie de reacciones químicas, con la capacidad de hacer posible o bloquear un determinado proceso metabólico, por ejemplo la síntesis de una sustancia.

La biología es la clave

Creo que la biología como la conocemos y la entendemos a día de hoy ha evolucionado mucho como ciencia y campo de estudio en los dos últimos siglos, mientras que su objeto de estudio lo ha hecho a lo largo de millones de años y lo sabemos gracias a algunos descubrimientos que nos han llevado a entender otras ramas relacionadas entre sí.

En realidad la biología y sobre todo su funcionamiento es la base para que cada organismo pueda vivir y desarrollarse. Sin ella nada hubiera sido posible la vida. Dicho eso, los biólogos, aún estamos muy lejos de entenderla perfectamente y por ese motivo es importantísimo seguir estudiándola, investigarla porque conocemos solo una mínima parte de nuestro organismo, por no hablar de las millones de especies que existen y no conocemos o no tenemos los medios para poder estudiarlas y conocer su biología o funcionamiento.

Por todo esto es fácil pensar que el estudio de la biología ha dado paso a numerosas ramas o ciencias que proceden de ella y que han permitido avanzar. Algunas de estas ciencias son la botánica, la zoología, la genética, la ecología… ciencias que forman parte de la biología.




1 comentario - ¿Qué es la biología? Una ciencia fascinante

LancerR +1
Buen Post, yo quiero seguir la carrera de biologo!