La biología
La biología (del griego «βίος» bíos, vida, y «-λογία» -logía, tratado, estudio, ciencia) es la ciencia que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolucióny sus propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta.
La palabra «biología» en su sentido moderno parece haber sido introducida independientemente por Gottfried Reinhold Treviranus (Biologie oder Philosophie der lebenden Natur, 1802) y por Jean-Baptiste Lamarck (Hydrogéologie, 1802). Generalmente se dice que el término fue acuñado en1800 por Karl Friedrich Burdach, aunque se menciona en el título del tercer volumen dePhilosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geología, biología, phytologia generalis et dendrologia, de Michael Christoph Hanov y publicado en 1766.
Campos de estudio
La biología es una disciplina científica que abarca un amplio espectro de campos de estudio que, a menudo, se tratan como disciplinas independientes. Todas ellas juntas, estudian la vida en un amplio rango de escalas. La vida se estudia a escala atómica y molecular enbiología molecular, en bioquímica y en genética molecular. Desde el punto de vista celular, se estudia en biología celular, y a escalapluricelular se estudia en fisiología, anatomía e histología. Desde el punto de vista de la ontogenia o desarrollo de los organismos a nivel individual, se estudia en biología del desarrollo.
Cuando se amplía el campo a más de un organismo, la genética trata el funcionamiento de la herencia genética de los padres a su descendencia. La ciencia que trata el comportamiento de los grupos es la etología, esto es, de más de un individuo. La genética de poblaciones observa y analiza una población entera y la genética sistemática trata los linajes entre especies. Las poblaciones interdependientes y sus hábitats se examinan en la ecología y la biología evolutiva. Un nuevo campo de estudio es la astrobiología (o xenobiología), que estudia la posibilidad de la vida más allá de la Tierra.
Las clasificaciones de los seres vivos son muy numerosas. Se proponen desde la tradicional división en dos reinos establecida por Carlos Linneo en el siglo XVII, entre animales y plantas, hasta las actuales propuestas de sistemas cladísticos con tres dominios que comprenden más de 20 reinos.
Subramas de la biología
- Anatomía: estudio de la estructura interna y externa de los seres vivos.1
- Antropología: estudio del ser humano como entidad biológica.1
- Biología epistemológica: estudio del origen filosófico de los conceptos biológicos.
- Biología marina: estudio de los seres vivos marinos.
- Biomedicina: Rama de la biología aplicada a la salud humana.
- Bioquímica:son los procesos químicos que se desarrollan en el interior de los seres vivos.1
- Botánica: estudio de los organismos fotosintéticos (varios reinos).1
- Citología: estudio de las células.1
- Citogenética: estudio de la genética de las células (cromosomas).1
- Citopatología: estudio de las enfermedades de las células.1
- Citoquímica: estudio de la composición química de las células y sus procesos biológicos.1
- Ecología: estudio de los organismos y sus relaciones entre sí y con el medio ambiente.1
- Embriología: estudio del desarrollo del embrión.1
- Entomología: estudio de los insectos.1
- Etología: estudio del comportamiento de los seres vivos.
- Evolución: estudio del cambio y la transformación de las especies a lo largo del tiempo.
- Filogenia: estudio de la evolución de los seres vivos.
- Fisiología: estudio de las relaciones entre los órganos.1
- Genética: estudio de los genes y la herencia.1
- Genética molecular: estudia la estructura y la función de los genes a nivel molecular.1
- Histología: estudio de los tejidos.1
- Histoquímica: estudio de la composición química de células y tejidos y de las reacciones químicas que se desarrollan en ellos con ayuda de colorantes específicos.1 2
- Inmunología: estudio del sistema inmunitario de defensa.
- Micología: estudio de los hongos.1
- Microbiología: estudio de los microorganismos.1
- Organografía: estudio de órganos y sistemas.
- Paleontología: estudio de los organismos que vivieron en el pasado.1
- Taxonomía: estudio que clasifica y ordena a los seres vivos.
- Virología: estudio de los virus.1
- Zoología: estudio de los animales.1
Historia de la biología
El término biología se acuña durante la Ilustración por parte de dos autores (Lamarck y Treviranus) que, simultáneamente, lo utilizan para referirse al estudio de las leyes de la vida. El neologismo fue empleado por primera vez en Francia en 1802, por parte de Jean-Baptiste Lamarck en su tratado de Hidrogeología. Ignoraba que, en el mismo año, el naturalista alemán Treviranus había creado el mismo neologismo en una obra en seis tomos titulada Biología o Filosofía de la naturaleza viva: "la biología estudiará las distintas formas de vida, las condiciones y las leyes que rigen su existencia y las causas que determinan su actividad."
No obstante, a pesar de la reciente acuñación del término, la biología tiene una larga historia como disciplina.
Principios de la biología
A diferencia de la física, la biología no suele describir sistemas biológicos en términos de objetos que obedecen leyes inmutables descritas por la matemática. No obstante, se caracteriza por seguir algunos principios y conceptos de gran importancia, entre los que se incluyen la universalidad, la evolución, la diversidad, la continuidad, la homeóstasis y las interacciones.
Universalidad: bioquímica, células y el código genético
Hay muchas constantes universales y procesos comunes que son fundamentales para conocer las formas de vida. Por ejemplo, todas las formas de vida están compuestas por células, que están basadas en una bioquímica común, que es la química de los seres vivos. Todos los organismos perpetúan sus caracteres hereditarios mediante el material genético, que está basado en el ácido nucleico ADN, que emplea un código genético universal. En la biología del desarrollo la característica de la universalidad también está presente: por ejemplo, el desarrollo temprano del embrión sigue unos pasos básicos que son muy similares en mucho organismos metazoo.
Evolución: el principio central de la biología
Uno de los conceptos centrales de la biología es que toda vida desciende de un antepasado comúnque ha seguido el proceso de la evolución. De hecho, ésta es una de las razones por la que los organismos biológicos exhiben una semejanza tan llamativa en las unidades y procesos que se han discutido en la sección anterior. Charles Darwin conceptualizó y publicó la teoría de la evolución en la cual uno de los principios es la selección natural (a Alfred Russell Wallace se le suele reconocer como codescubridor de este concepto). Con la llamada síntesis moderna de la teoría evolutiva, laderiva genética fue aceptada como otro mecanismo fundamental implicado en el proceso.
Los cromosomas
Sabemos que el ADN, sustancia fundamental del material cromático difuso (así se observa en la célula de reposo),está organizado estructural y funcionalmente junto a ciertas proteínas y ciertos constituyentes en formas de estructuras abastonadas llamadas cromosomas. Las unidades de ADN son las responsables de las características estructurales y metabólicas de la célula y de la transmisión de estos caracteres de una célula a otra. Estas reciben el nombre de genes y están colocadas en un orden lineal a lo largo de los cromosomas.
Los genes
El gen es la unidad básica de material hereditario, y físicamente está formado por un segmento del ADN del cromosoma. Atendiendo al aspecto que afecta a la herencia, esa unidad básica recibe también otros nombres, como recón, cuando lo que se completa es la capacidad de recombianción (el recón será el segmento de ADN más pequeño con capacidad de recombinarse), y mutón, cuando se atiende a las mutaciones (y, así, el mutón será el segmento de ADN más pequeño con capacidad de mutarse).
Filogenia
Se llama filogenia al estudio de la historia evolutiva y las relaciones genealógicas de las estirpes. Las comparaciones de secuencias de ADN y de proteínas, facilitadas por el desarrollo técnico de la biología molecular y de la genómica, junto con el estudio comparativo de fósiles u otros restos paleontológicos, generan la información precisa para el análisis filogenético. El esfuerzo de los biólogos por abordar científicamente la comprensión y la clasificación de la diversidad de la vida ha dado lugar al desarrollo de diversas escuelas en competencia, como la fenética, que puede considerarse superada, o la cladística. No se discute que el desarrollo muy reciente de la capacidad de descifrar sobre bases sólidas la filogenia de las especies está catalizando una nueva fase de gran productividad en el desarrollo de la biología.
