BIOLOGÍA

“Interacción de las Ciencias Biológicas entre sí y con otras ciencias”

La biología estudia a los seres vivos y lo que con ellos se relaciona, por lo que el caudal de conocimiento biológicos es tan extenso que ha sido necesario crear varias ramas o divisiones dentro de esta, independiente de que el constante progreso que normalmente tienen los conocimientos científicos vayan desplazando los límites de la biología, propiciándose con cierta frecuencia, la aparición de nuevas ramas de ésta (como en el caso de la ingeniería genética que surgió gracias al avance que tuvieron los conocimientos, principalmente de genética, biología molecular y biofísica)

Entre las ramas de la biología se encuentra la Zoología, que se encarga de estudiar los animales.

Existen distintos criterios para representar las ramas de la biología, si aplicamos el criterio de diversidad taxonómica podríamos decir que la biología se divide en:

• Zoología: estudia los animales.
• Botánica: estudia las plantas.
• Micología: estudia los hongos.
• Protozoología: estudia los protozoos.
• Bacteriología: estudia las bacterias.

Pero esta división es solo el primer intento porque a su vez, cada una de esas ramas se subdivide para su estudio en grupos cada vez más concretos de los principales grupos de organismos. Por ejemplo, la zoología se divide en los siguientes grandes grupos principales:

• Mastozoología: estudia mamíferos.
• Ornitología: estudia aves.

ü  Herpetología: estudia anfibios y reptiles.

ü  Ictiología: estudia peces.

ü  Entomología: estudia insectos.

ü  Carcinología: estudia crustáceos.

ü  Malacología: estudia moluscos.

ü  Helmintología: estudia gusanos planos y cilíndricos.

Una rama muy importante en épocas recientes, es la Genética, que estudia la herencia de los organismos y sus variedades.

Cada una de estas ramas de la biología se subdivide en otras ramas, que estudian cada uno de los grupos de animales que integran a los anteriores.

Si se divide la biología, aplicando el criterio de unidad y continuidad , por unidad debemos entender todo aquello que es común a los seres vivos y que los unifica, como organización química, estructural, funcional, origen, evolución, etcétera; la continuidad se refiere a la capacidad de los seres  de continuar su especie mediante la reproducción. Las principales ramas que integran a la biología son:

1. Genética: estudia la herencia biológica y sus variaciones.
2. Fisiología: estudia las funciones de los seres vivos.
3. Anatomía: estudia la descripción de órganos, aparatos y sistemas.
4. Histología: estudia los tejidos.
5. Citología: estudia las células.
6. Embriología: estudia el desarrollo de embriones a partir del huevo.
7. Paleontología: estudia los organismos y las huella: fósiles.
8. Ecología: estudia la interacción de los seres vivos y éstos con el medio ambiente.
9. Taxonomía: estudia la clasificación de los seres vivos.
10. Etología: estudia el carácter y comportamiento de los seres vivos.

A su vez, la biología interrelaciona e interacciona con muchas otras ciencias, por ejemplo:

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  La Relación entre la Química, Física y Biología es muy fuerte, pues nos explican la estructura y relación entre materia y energía, componentes básicos de los seres vivos.
  Química: que aporta las bases para el conocimiento de la estructura de la materia viva,  así como el conocimiento de los cambios y las reacciones que se llevan a cabo en los procesos metabólicos y funciones.
• Física: que nos explica la relación entre materia y energía, lo que es indispensable en biología, dado que los seres vivos somos materia y energía.
• Astrofísica: que nos explica el origen y la evolución de la materia en el Universo.
• Ciencias de la Tierra: integra los conocimientos de la física y la química al explicar el origen, la estructura y la evolución de la Tierra, y su interacción con los procesos biológicos.
• Ciencias de la Salud: proporciona elementos básicos para prevenir y remediar problemas de la salud y a su vez, éstas se apoyan en conocimientos biológicos.
• Matemáticas: la biología se interrelaciona con las matemáticas por ejemplo, en estudios que utilizan porcentajes, proporciones, estadísticas, etc.
• Sociología: es la ciencia de las leyes y los fenómenos sociales que pueden intervenir legislando actividades de la biología que repercuten en la sociedad; por ejemplo en las clonaciones (“copias” de organismos), en la creación de organismos transgénicos, etc.
• Historia: se relaciona con la biología aportando datos al ambiente, de los lugares y organismos que existían en las diferentes épocas pasadas.
• Lógica: aporta bases del razonamiento científico.
• Ética: aporta los principios y valores de conducta, que en algunos casos son tan importantes para ciertas actividades biológicas como la biotecnología, etc.

La Biología y muchas de sus ramas, son parte importante en la Medicina humana y veterinaria, así como en muchos otros campos.

Por otra parte, los conocimientos biológicos tienen aplicación en numerosas actividades humanas de las que sólo se mencionarán algunas: medicina humana y veterinaria, investigación agrícola, ganadería, pesca, conservación de la biodiversidad, aprovechamiento racional de los recursos naturales renovables terrestres y acuáticos, problemas ecológicos, salud pública, zoológicos, jardines botánicos, museos de historia natural, acuarios, avicultura, apicultura, etc.

A nivel personal, los conocimientos biológicos nos integran como parte de los seres vivos y nos dan las bases para comprender:

• El funcionamiento de nuestro organismo.
• El mecanismo de la reproducción.
• La acción de las vacunas.
• El beneficio de practicar algún deporte.
• La importancia de una buena alimentación.
• El mecanismo de la herencia.
• El problema de la contaminación.
• La importancia de las plantas verdes en la naturaleza, etc.

Historia de la Biología Celular

La Teoría Celular establece que la célula es la Unidad Básica Estructural y Funcional de los seres vivos

Ya en la antigüedad, los filósofos y naturalistas habían llegado a la conclusión de que tanto los animales como los vegetales, estaban constituidos por diversos elementos comunes. Estos elementos eran las estructuras macroscópicas, como raíces, tallos y flores en los vegetales y segmentos y órganos en los animales. Como en esta época no existían aparatos ni técnicas para observar las estructuras microscópicas, los componentes celulares más importantes pasaron inadvertidos.

En el siglo XVII, con el invento del microscopio, fue posible aumentar la imagen de los materiales vivientes, lo que permitió establecer las bases de la Biología Celular, disciplina moderna que apoya en la bioquímica, genética, fisiología, biofísica e histología, para dilucidar la estructura, organización y funcionamiento de la célula. Así se ha logrado describir el movimiento de diferentes moléculas hacia adentro y fuera de la célula a través de la membrana en apariencia, impermeable. El transporte de sustancias es vital, pues proporciona a la célula compuestos que proveen energía y, por otra parte, elimina aquellos que resulta nocivos.

Robet Hooke, fue el primero que empleó la palabra “célula”

En el siglo XVII, varios investigadores contribuyeron al desarrollo de la Biología Celular. Entre ellos destaca Roberto Hooke, médico inglés, que empleó por primera vez la palabra célula. En su Libro Micrografía, publicado en Inglaterra en 1665, el observó al microscopio un corte de corcho que describió como una estructura formada por huecos o espacios similares a las celdillas de un panal, a las que llamó células o celdas, lo que en realidad observo Hooke, no eran células, sino espacios o cavidades dejados por células muertas entre las paredes celulares del corcho. Además, no dio mucha importancia a lo que había dentro de esas paredes, que él llamó jugo nuticio y que ahora sabemos son las verdaderas células.

Antonio van Leeuwenhoek, contribuyó al desarrollo de la Biología Celular descubriendo varios microbios.

En 1675, el holandés Antonio van Leeuwenhoek, contribuyó de manera especial al desarrollo de la Biología Celular tonel descubrimiento de los microbios en el agua. Observó una gota de agua de estanque, a través del microscopio y descubrió gran variedad de microorganismos unicelulares nunca antes vistos.

Durante 150 años no hubo avances significativos posteriores a los descubrimientos  de Hooke o Leeuwenhoek y fue hasta el siglo XIX, con la fabricación de microscopios que contaban con lentes de mayor poder de resolución, cuando empezaron otras investigaciones microscópicas que rindieron impresionantes resultados.

En 1824, el investigador francés H. Dutrochet, observó al microscopio porciones de plantas y animales, después de lo cual propuso que éstas se encontraban formadas por células, las que constituían las unidades básicas de la estructura de los seres vivos.

Robert Brown en 1831, fue el primero en reconocer el núcleo celular.

El botánico inglés Robert Brown en 1831, fue el primero en reconocer el núcleo celular, lo descubrió en estructuras vegetales como una estructura central y pequeña. Posteriormente, en 1839, Jan E. Purkinje, fisiólogo checo, acuñó el término protoplasma para designar el contenido vivo de la célula.

Entre 1838 y 1839, Mathias Schleiden, botánico alemán y Theodor Schwann zoólogo de la misma nacionalidad, relacionaron todos los descubrimientos anteriores y los ampliaron con sus propias observaciones en tejidos vegetales y animales, lo que los llevó elaborar la Teoría Celular.

Mathias Schleiden, elaboró la “Teoría Celular”

Esta teoría constituye uno de los conceptos generales y fundamentales de la Biología y establece que la célula es la Unidad Básica Estructural y Funcional de los seres vivos, y que todos los organismos están constituidos por una o más células.

A mediados del siglo XIX, se amplió la investigación celular. Rudolf Virchow, investigador alemán, aplicó la teoría celular al estudiar las células de tejidos enfermos, consideró a la célula como la Unidad Estructural, y también estableció que todas las células se originan a partir de otras.

En 1855, escribió el tratado Omnis cellula e cellula (Toda célula proviene de otra célula).

Postulados de la Teoría Celular

De acuerdo con la Teoría Celular, la célula es la Unidad Anatómica, Funcional y de Origen de todos los seres vivos:

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  Theodor Schwann, también alemán, colaboró con Schleiden.
  Unidad Anatómica: Todos los seres vivos, están formados por una o más células. En el caso de protozoarios y bacterias, un organismo está conformado por una sola célula, y los seres vivos superiores están formados por muchas. 
• Unidad Funcional: En las células se lleva a cabo todas las reacciones metabólicas. La actividad metabólica de un organismo en su conjunto, es la suma ordenada y coordinada de todas las actividades metabólicas de sus células independientes.
• Unidad de origen: Las células nuevas forman por división de las células preexistentes. Estas contienen el material hereditario que dirige la división celular. Un organismo crece cuando sus células individuales se duplican.