La Biología (del griego «βίος» bios, vida, y «λóγος» logos, razonamiento, estudio, ciencia) es una rama de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos; suele describirse como la ciencia de la vida.
Jean Baptiste de Lamarck, biólogo y zoólogo francés; Su obra principal en este campo, Filosofía zoológica (1809), sentó las bases para la moderna teoría de la evolución.
La Biología es una ciencia porque se basa en la observación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenos relacionados con la vida. El término fue introducido en Alemania en 1800 y popularizado por el naturalista francés Jean Baptiste de Lamarck con el fin de reunir en él un número creciente de disciplinas que se referían al estudio de las formas vivas.
El impulso más importante para la unificación del concepto de biología se debe al zoólogo inglés Thomas Henry Huxley, que insistió en que la separación convencional de la zoología y de la botánica carecía de sentido, y que el estudio de todos los seres vivos debería constituir una única disciplina. Este planteamiento resulta hoy incluso más convincente, ya que en la actualidad los científicos son conscientes de que muchos organismos inferiores tienen características intermedias entre plantas y animales.
Más específicamente, la Biología estudia no sólo a los seres vivos y los fenómenos biológicos involucrados, sino también su origen, evolución y 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. Otras definiciones acerca de la Biología establecen que se encarga del estudio de la transferencia no-espontánea de la energía contenida en las partículas y de los sistemas cuasi-estables que la experimentan.
Aunque el término `biología´ apareció a principios del siglo XIX, el estudio de los seres vivos es muy anterior. La descripción de plantas y animales, así como los conocimientos anatómicos y fisiológicos, se remonta a la antigua Grecia y surgió de manos de científicos como Hipócrates, Aristóteles, Galeno y Teofrasto.
Niveles de Organización de la Biología
Siempre ha sido difícil determinar los límites de la biología, y al tiempo que el campo de acción de esta ciencia ha variado, sus áreas de estudio se han modificado y reorganizado. En la actualidad, se subdivide en materias jerarquizadas basadas en la molécula, la célula, el organismo y la población.
Podemos ver un orden Biológico en cada organismo existente, y podemos encontrar niveles de organización desde los átomos, hasta el mayor ser vivo. Los átomos se organizan para formar moléculas, las moléculas para formar células, las células para formar tejidos, los tejidos para formar órganos, los órganos para formar aparatos y sistemas, y éstos forman un total llamado ser vivo o individuo. Un grupo de individuos que comparten las mismas características genéticas (una especie) forma una población, un grupo de poblaciones diferentes constituyen una comunidad, las comunidades actúan recíprocamente con su ambiente para constituir un Ecosistema, la suma de todos ecosistemas y comunidades en la Tierra es la Biosfera. La Biosfera es el nivel de organización más grande en la Biología.
Niveles de Organización de los Seres Vivos
La biología molecular, que comprende la biofísica y la bioquímica, ha constituido una gran aportación a la biología moderna. Actualmente, los conocimientos sobre la estructura y función de los ácidos nucleicos y proteínas, moléculas claves de toda la materia viva, son amplios. El avance más importante para la ciencia moderna fue el descubrimiento de los mecanismos de la herencia. Otro gran progreso de la biología molecular ha sido el avance en las investigaciones acerca del metabolismo celular, es decir, de cómo las moléculas procesan la energía necesaria para la vida.
La biología celular está estrechamente ligada a la biología molecular. Para comprender las funciones de la célula, unidad estructural básica de la materia viva, los biólogos celulares estudian sus componentes a nivel molecular. En 1838, el botánico alemán Matthias Schleiden propuso que la célula constituía la unidad estructural común de los seres vivos. Un año más tarde, el también alemán Theodor Schwann hizo extensiva esta teoría celular a los animales, sentando las bases que marcarían el desarrollo de la citología y la histología.
La biología de los organismos se relaciona con la biología celular, ya que las funciones vitales de los organismos multicelulares están gobernadas por las acciones e interacciones de sus componentes celulares. Su estudio abarca el crecimiento y desarrollo (biología del desarrollo) y su funcionamiento (fisiología). Las investigaciones sobre el cerebro y el sistema nervioso (neurofisiología) y sobre el comportamiento animal (etología) son especialmente importantes.
En la década de 1970, la biología de poblaciones se consolidó como la subdivisión principal de los estudios biológicos. En este campo, el eje central es el estudio de la evolución, en la que destacan las contribuciones de Charles Darwin. La genética, es decir, el estudio de las variaciones genéticas en las poblaciones, y la ecología, o estudio de poblaciones en sus hábitats naturales, se convirtieron en materias de estudio a partir de la década de 1930. En estrecha relación con estas ciencias se hallan las investigaciones sobre el comportamiento animal que se centran en la contribución de la genética a las relaciones sociales entre poblaciones animales (sociobiología).
La biología también incluye el estudio de los humanos en el ámbito molecular, celular y de organismos. Si su objetivo es la aplicación de los conocimientos biológicos a la salud, el estudio se denomina biomedicina. Las poblaciones humanas no se consideran dentro del campo de estudio de la biología, sino que son el objetivo de la antropología y de otras ciencias sociales. Los límites y las subdivisiones de la biología son tan variables hoy en día como lo han sido siempre, y cabe esperar aún más modificaciones.
Ramas de la Biología
Antropología: estudio del ser humano como entidad biológica.
Botánica: estudio de los organismos fotosintéticos (varios reinos).
Micología: estudio de los hongos.
Embriología: estudio del desarrollo del embrión.
Microbiología: estudio de los microorganismos.
Fisiología: estudio de la función corporal de los organismos
Genética: estudio de los genes y la herencia.
Evolución: estudio el cambio y la transformación de las especies a lo largo del tiempo.
Histología: estudio de los tejidos.
Ecología: estudio de los organismos y su relación.
Etología: estudio del comportamiento de los seres vivos.
Paleontología: estudio de los organismos que vivieron en el pasado.
Anatomía: estudio de la estructura interna y externa de los seres vivos.
Taxonomía: estudio que clasifica y ordena a los seres vivos.
Filogenia: estudio de la evolución de los seres vivos.
Virología: estudio de los virus.
Citología: estudio de las células.
Zoología: estudio de los animales.
Biología epistemológica: estudio del origen filosófico de los conceptos biológicos.
Biomedicina: Rama de la biología aplicada a la salud humana.
Inmunología: estudio del sistema inmunitario de defensa.
Organografía: estudio de órganos y sistemas.
Biología marina: estudio de los seres vivos marino
Gran Barrera de Coral, en Australia. La Biología Marina estudia este tipo de Ecosistemas y los seres vivos que lo habitan.
Campos de Estudio
Carl von Linneo (1707-1778), naturalista sueco que desarrolló la nomenclatura binómica para clasificar y organizar a los animales y las plantas.
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 en biología molecular, en bioquímica y en genética molecular. Desde el punto de vista celular, se estudia en biología celular, y a escala pluricelular se estudia en fisiología, anatomíae 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.
Clasificación de la Vida
El sistema de clasificación dominante se llama taxonomía de Linneo, e incluye rangos y nomenclatura binomial. El modo en que los organismos reciben su nombre está gobernado por acuerdos internacionales, como el Código Internacional de Nomenclatura Botánica (CINB o ICBN en inglés), el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica (CINZ o ICZN en inglés) y el Código Internacional de Nomenclatura Bacteriana (CINB o ICNB en inglés). En 1997 se publicó un cuarto borrador del biocódigo (BioCode) en un intento de estandarizar la nomenclatura en las tres áreas, pero no parece haber sido adoptado formalmente. El Código Internacional de Clasificación y Nomenclatura de Virus (CICNV o ICVCN en inglés) permanece fuera del BioCode.
Importancia de la Biología
Todos los campos de la Biología implican una gran importancia para el bienestar de la especie humana y de las otras especies vivientes.
El conocimiento de la variedad de la vida, su explotación y conservación es de gran importancia en nuestro diario vivir. En el caso de la medicina, se deben conocer las funciones
Charles Robert Darwin (1809-1882), científico británico que sentó las bases de la moderna teoría evolutiva, al plantear el concepto de que todas las formas de vida se han desarrollado a través de un lento proceso de selección natural.
orgánicas normales, o sea, las funciones que consideramos dentro de los parámetros homeostáticos para lograr establecer las enfermedades padecidas y sus respectivos tratamientos. Este estado normal y el estado anormal son analizados, precisamente, por la Biología. El estudio del origen de las enfermedades es también responsabilidad de la Biología, por ejemplo la etiología del cáncer, las infecciones, los problemas funcionales, etc.
La biología también estudia el comportamiento de las plagas que afectan directa o indirectamente a los seres vivientes -especialmente a los seres vivientes de los cuales se sirven los seres humanos- para encontrar medios para combatirlas sin dañar a otras especies o al medio ambiente.
Los recursos alimenticios y su calidad, los factores que causan las enfermedades, las plagas, la explotación sostenible de los recursos naturales, el mejoramiento de las especies productivas, el descubrimiento y la producción de medicinas, el estudio de las funciones de los seres vivientes, la herencia, etc., son campos de investigación en Biología.
El estudio de los alimentos que consumimos, de los materiales producidos por los organismos vivientes, de los organismos y de los procesos implicados en la producción de las substancias nutritivas corren a cargo de la Biología. Además, por medio de la Biotecnología, los Biólogos buscan métodos para hacer que los productores sean más eficientes en la elaboración de alimentos y de otros suministros.
La Biología estudia también los factores de entorno que rodean a los seres vivientes; y por medio de la rama conservacionista/ambientalista busca maneras más efectivas para reducir los inconvenientes del ambiente preservando así la existencia de todos los seres vivientes que habitan el planeta.
Jean Baptiste de Lamarck
Las ramas de la Biología
La biología se divide en una multitud de disciplinas, y como avanza el conocimiento, van apareciendo de nuevas. Además que algunas se estrechan con otras grandes ciencias que sirven para apoyarse, como con la química o la geología. Aún así, se puede hablar de 10 ramas principales que han servido como base para la masiva diversificación del a ciencia de la vida. Empezemos.
1. Biología celular
La célula es la unidad primordial de los seres vivos, ya que todos están formado por ellas. Por ello no es extraño que una de las ramas de la biología se centra en el estudio de ella. Anteriormente conocida como citología, esta disciplina, como su nombre bien indica, se especializa en el conocimiento de las estructuras y funciones que llevan a cabo las células.
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2. Biología del desarrollo
Unos de los fenómenos más impresionantes de la vida es cómo de la unión de dos gametos se puede generar todo un organismo multicelular. Estoy hablando de la fecundación mediante un espermatozoide y un óvulo (en el caso de los animales) para formar un zigoto. Esta rama de la biología se especializa en el estudio de todos los procesos celulares que se llevan a cabo en el desarrollo de un nuevo organismo mediante la reproducción sexual.
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3. Biología marina
La Tierra también es conocida como el planeta azul, y es que casi el 71% de la extensión de este está ocupada por agua. La vida en los mares no es poca cosa, muestra de ello es el hecho de que existe toda una rama de la biología que se centra en el estudio de ella, desde los seres que la habitan hasta su interacción con el medio ambiente.
4. Biología molecular
Si antes hablé de la biología celular que se especializa en el estudio de las estructuras y funciones de las células, la biología molecular se centra en las herramientas que utilizan las células para llevar a cabo tales funciones. Esta disciplina estudia las proteínas y los procesos que llevan a cabo a partir de ellas, como la síntesis de estos componentes o los procesos relacionados con el metabolismo.
5. Botánica
Los seres vivos son el principal objeto de estudio de la biología, pero hay muchísima variedad de estos, por lo que es necesario diversificar. La botánica se especializa principalmente en el estudio de los vegetales, tales como plantas, arbustos y árboles, pero también de formas de vida que no son vegetales y sin embargo comparten características con ellos, como las algas, los hongos y las cianobacterias. Todos ellos tienen en común una reducida movilidad y que pueden realizar la fotosíntesis (menos los hongos).
6. Ecología
El medio ambiente es un elemento muy importante para la vida y un tema cada vez más actual. La ecología es la rama de la biología que estudia las interacciones íntimas que se establecen entre los seres vivos y su entorno o hábitat, formando lo que se conocen como ecosistemas.
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7. Fisiología
Si la biología celular se centra en las funciones de las células, la fisiología es la disciplina que se especializa en el estudio de los procesos que ocurren en los órganos, es decir, funciones que se realizan a partir de un conjunto de células. Por ejemplo, la circulación de fluidos internos o mecanismos de respiración. Existen tanto fisiología para animales como para vegetales.
8. Genética
La célula es la unidad de la vida, pero sin el ADN no sería nada. El material genético contiene toda la información necesaria para desarrollar a un organismo. Por ello, existe toda una disciplina que se centra en el estudio del contenido genético, que no es otra que la genética. El estudio del genoma siempre ha sido de interés especial para la biología.
9. Microbiología
Sí la botánica abarca a las plantas principalmente, la microbiología se centra en el estudio de los microorganismos, seres vivos unicelulares de tamaño muy reducido, solo visibles a través de un microscopio. Entre los seres que se investigan están las bacterias, las arqueas (antiguamente llamadas arqueobacterias), los protozoos (organismos unicelulares eucariotas) o los enigmáticos virus, si bien aún se debate si estos últimos son seres vivos.
10. Zoología
La última rama de biología que se especializa en el estudio de los seres vivos es la zoología, que abarca el último de los reinos, que no es otro que el de los animales. Desde las esponjas hasta los mamíferos, un gran abanico de seres vivos se encuentran bajo su campo de estudio.
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