Biología 1

Bloque I. Biología: La Ciencia de la vida.

Docente: Biól. Blas Esteban Martínez Castillo

I.1. La biología como ciencia

La naturaleza ha despertado asombro y curiosidad en el ser humano desde tiempos

primitivos, la necesidad de conocer el entorno dio paso a que el hombre realizará

observaciones metódicas y organizadas del medio en el que habitaban y de los organismos

que los rodeaban surgiendo con ello el naturalismo que a la posteridad se convertiría en lo

que hoy llamamos biología.

Etimológicamente la palabra biología proviene de los vocablos griegos bios que significa

vida y logos que significa tratado o estudio, de esta forma la biología se puede definir como

“la ciencia encargada del estudio de la vida”.

Fue precisamente en la Grecia antigua donde se registraron los primeros trabajos sobre

“naturalismo” de la mano de filósofos tales como: Hipócrates, Aristóteles, Teofrasto, Plinio

y Galeno, principalmente los contenidos de dichos trabajos estaban relacionados con la

anatomía, la medicina primitiva, la historia natural y la clasificación de plantas y animales.

De manera formal el uso del término biología apareció en el tercer volumen de la

Philosophia naturalis de Michael Chistoph Hanov en 1766. Sin embargo, en su sentido

moderno, fue hasta 1802 cuando el francés Jean Baptiste Lamarck y el alemán Gottfried

Reinhold Treviranus lo utilizaron en sus respectivos e independientes trabajos para referirse

al estudio de las leyes de la vida.

Al día de hoy la biología se cataloga como ciencia a partir de que la definición de este

término describe como tal a cualquier actividad humana caracterizada por el contenido y el

método que se emplea, es decir, utiliza opiniones o creencias racionales susceptibles de

verificación o rechazo por medio de la observación y la experimentación.

De esta forma en términos más concretos la biología es una ciencia experimental y

sistemática que trata de describir los procesos que comparten los seres vivos, la forma en

que mantiene y se multiplica la vida, la biodiversidad y las relaciones de los organismos

con su medio ambiente.

Así mismo la biología moderna se fundamenta principalmente en tres teorías bien

fundamentadas:

Teoría celular: Demuestra que todos los seres vivos están formados por células y por lo

tanto son la unidad fundamental de los organismos.

Teoría de la evolución: Muestra que los organismos conocidos tuvieron un origen común y

están relacionados o emparentados entre sí a pesar de su diversidad.

Teoría del gen: Describe que la base de la continuidad se debe a la permanencia de los

caracteres hereditarios que van pasando de una generación a otra.

Los fundamentos de estas teorías se describen de forma general en el Cuadro 1, donde se

señalan además sucesos y trabajos a través de la historia que han contribuido al desarrollo

de la biología como ciencia.

Cuadro 1. Hechos históricos relacionados con el desarrollo de la biología.

Personajes Acontecimiento o trabajo

Aristóteles (384-322 a. C.) -Primera clasificación de los seres vivos en vertebrados

e invertebrados.

-Propuso la existencia de órganos homólogos y

análogos.

Claudio Galeno (130-200 d. C.) -Desarrolló la anatomía moderna.

Siglo XVI -Surgen la botánica, la zoología y la taxonomía.

Andrea Cesalpino (1519-1603) -Plantea la primera hipótesis sobre la reproducción de

las plantas.

Gaspard Bauhin (1560-1624) -Realiza el sistema binomial de nomenclatura de las

plantas.

Siglo XVII -Invención del microscopio por Zacharias Jansen.

Anton van Leeuwenhoek (1632-

1723)

-Descubrió los primeros seres vivos microscópicos.

Robert Hooke (1635-1703) -Descubrió en un corcho pequeñas cavidades que llamo

células.

Carlos Linneo (1707-1778) -Propuso los cimientos del sistema moderno de

clasificación biológica e introdujo el nombre científico

a partir del género y la especie.

René Dutrochet (1776-1847) -Estableció que la célula es la unidad básica de la

estructura de los seres vivos.

Theodor Schwann y Matthias

Schleiden (1839)

-Postulan la teoría celular, al considerar a las células

partículas fundamentales de plantas y animales.

Rudolph Virchow (1858) -Declara que todas las células provienen de células

preexistentes.

Charles Darwin (1859) -Publicación de “El origen de las especies por medio de

la selección natural”

Gregor Mendel (1865) -Descubrió las leyes de la herencia.

Walter Sutton y Theodor Boveri

(1903)

-Teoría cromosómica de la herencia.

James Watson y Francis Crick

(1953)

-Presentan el modelo de la doble hélice del ADN.

I.2. Campo de acción de la biología y sus principales divisiones

El estudio de la biología se desarrolla a diferentes escalas (micro y macroscópica) y desde

diferentes sitios (laboratorio o campo) dependiendo de los objetos de estudio.

A partir de esto es que la biología se divide en ramas de estudio, para abordar de forma

específica los distintos cuestionamientos que se presentan. En el Cuadro 2 se mencionan las

principales ramas de la biología:

Cuadro 2. Ramas de la biología.

Anatomía Estructura y localización de órganos y sistemas de los seres vivos

Biofísica Procesos físicos de los seres vivos

Bioquímica Compuestos y reacciones químicas de los seres vivos

Citología Estructura y procesos celulares

Ecología Relaciones de los seres vivos entre sí y con su medio ambiente

Embriología Procesos del desarrollo, a partir de la fecundación

Evolución Historia de la vida y las teorías sobre el proceso que dio lugar a la

biodiversidad actual

Fisiología Funciones de los seres vivos

Genética Procesos hereditarios, desde el nivel molecular, el nivel celular, el de un

individuo y el de la población

Histología Tejidos animales y vegetales

Paleontología Fósiles y evidencias de la evolución

Taxonomía Clasificación de los seres vivos, de acuerdo con los criterios

establecidos por los avances en anatomía, fisiología, bioquímica y

genética

Bacteriología Estudio de las bacterias

Botánica Estudio de las plantas

Ficología Estudio de las algas

Micología Estudio de los hongos

Microbiología Estudio de organismos de tamaños microscópicos (virus, bacterias,

protozoarios y algunos hongos)

Biogeografía Estudio de la distribución geográfica de las especies

Zoología Estudio de los animales

Entomología Estudio de los insectos

Ictiología Estudio de los peces

Herpetología Estudio de anfibios y reptiles

Mastozoología Estudio de los mamíferos

Ornitología Estudio de las aves

I.3. Relación de la biología y otras disciplinas

Así mismo para el desarrollo de su labor la biología se relaciona con otras ciencias tales

como la física y la química principalmente, además de las ciencias de la tierra y las

matemáticas entre otras, estas relaciones muestran el sentido de interdisciplinariedad de la

biología, en el Cuadro 3 se resumen algunas aplicaciones de estas ciencias y su relación con

la biología.

Cuadro 3. Ciencias relacionadas con la biología.

Química Ayuda a comprender la naturaleza molecular de la estructura de los seres

vivos a partir de los compuestos que los conforman

Física Sienta las bases para el estudio de los procesos de intercambio de materia y

energía que suceden en los seres vivos

Matemáticas Muy útil en el desarrollo experimental mediante los métodos estadísticos

para el análisis de los resultados

Geografía Nos brinda ayuda en la caracterización de los sitios donde se desarrollará un

estudio o para localizar hábitats reales y potenciales de alguna especie en

particular o de una comunidad

Informática Herramientas muy importantes para el análisis de una investigación, en la

actualidad existen muchos programas cuya aplicación está orientada a

colaborar en investigaciones biológicas

Historia Describe eventos que han acontecido y han impactado a los seres vivos, por

ejemplo la cronología de alguna enfermedad humana trasmitida por otra

especie

I.4. Niveles de organización de la materia: químico, celular, tisular, orgánico,

individual y ecológico

La materia en el universo se encuentra agregada constituyendo unidades naturales cada vez

más grandes. En biología debido a esta acumulación cada vez mayor de las propiedades de

la materia se explica la aparición de la vida. En sí la vida no se trata solo de la suma de los

materiales que constituyen a los organismos, si no que se trata de un estado superior de

organización de la materia dada su complejidad. En el Cuadro 4 se muestran los niveles de

organización de la materia estudiados en el área de la biología.

Cuadro 4. Niveles de organización de la materia.

NIVEL

QUÍMICO

Átomo Es la menor cantidad de materia que mantiene la identidad y

propiedades de un elemento químico

Molécula

Son grupos de átomos de uno o más elementos químicos

unidos de forma que adquieren en su conjunto nuevas

propiedades químicas

NIVEL

CELULAR Célula

Es la unidad estructural, funcional y de origen de todo ser

vivo. Constituida por organelos y estructuras subcelulares,

puede actuar de forma autónoma

NIVEL

TISULAR Tejido

Conjuntos de células similares que ejecutan una función en

particular

NIVEL

ORGÁNICO

Órgano

Conjuntos de tejidos perfectamente organizados que

desarrollan una función en común en un organismo

pluricelular

Aparato Conjunto de órganos y tejidos

NIVEL

INDIVIDUAL Individuo

Ser vivo perteneciente a una especie

NIVEL

ECOLÓGICO

Ecológico Agrupaciones de especies en un espacio determinado, pueden

ser poblaciones, comunidades o ecosistemas

Biosfera

Es la delgada capa terrestre que engloba a todos los

ecosistemas de nuestro planeta y abarca a los seres vivos y

sus hábitats

I.5. Características de la ciencia: sistemática, metódica, objetiva, verificable y

modificable

Conocimiento empírico: Aquel que se obtiene mediante vivencias y experiencias

cotidianas a partir de la observación de eventos que parecen seguir patrones aunque no se

alcance a identificar su causa. Generalmente se transmite de forma oral de generación en

generación.

Conocimiento científico: Saber fundamentado en la reflexión crítica, sobre aspectos del

universo que han sido descubiertos a través de un proceso de investigación metódica, se

basa en evidencias que permiten indagar en la realidad para obtener la verdad. Los

resultados de una investigación científica deben ser iguales una y otra vez, mientras se

respeten las mismas condiciones de la experimentación.

Ciencia: Sistema de conceptos y conocimientos racionales, consistentes y comprobables

obtenidos de forma metódica, que describen los fenómenos que ocurren en la naturaleza y

que permiten prever y transformar la realidad en beneficio de la sociedad.

La ciencia es sistemática por que persigue sus objetivos de forma ordenada, realizando

observaciones escrupulosas y metódicas, conectando ideas lógicas entre sí, deduciendo

consecuencias coherentes de acuerdo con los hechos observados, yendo de lo particular a lo

general.

Es metódica debido al proceso que sigue para llegar a su objetivo principal que es

comprobar alguna hipótesis, de esta manera se planea paso a paso, se sabe lo que se busca y

se toman en cuenta todas las variables.

Se dice que la ciencia es objetiva por que el investigador debe ceñir sus juicios únicamente

a lo observado, excluyendo su propia opinión si esta no tiene fundamento científico y

aceptando los resultados aunque estos se contrapongan a sus creencias.

Toda ciencia debe promover pruebas observables y medibles de sus afirmaciones, para que

al estar fundamentada en conjeturas confirmadas pueda ser verificable. Por último si un

nuevo descubrimiento cambia la base teórica sobre la cual reposan diversos conocimientos,

los nuevos referentes también cambian los supuestos y conjeturas, es por ello que la ciencia

también es modificable.

Método científico: Es el conjunto de reglas y pasos a seguir que conducen a la ciencia en la

búsqueda de su objetivo que es la verdad. Dicho de otra forma, es un procedimiento

riguroso formulado lógicamente para lograr la adquisición, organización o sistematización

y expresión de conocimientos tanto en su aspecto teórico como experimental.

I.6. Características del método científico aplicado a la biología

1. Observación: Evaluación crítica y cuidadosa de un objeto o fenómeno, haciendo

uso de los sentidos o de instrumentos específicos.

2. Planteamiento del problema: Formulación de preguntas correctamente planteadas

y pertinentes sobre el fenómeno observado previamente, también se le llama

inducción.

3. Formulación de hipótesis: En este paso se propone la explicación tentativa al

problema planteado, y se realiza con base en los conocimientos adquiridos sobre el

objeto de estudio.

4. Experimentación: Serie de actividades pruebas o análisis que nos ayudan a

reproducir un fenómeno tomando en cuenta las condiciones particulares del objeto

de estudio y las variables pertinentes.

5. Análisis de resultados: A partir de lo obtenido en el experimento se realizan

interpretaciones de los datos cualitativos y cuantitativos, el análisis escrupuloso de

dichos datos suele hacerse mediante métodos estadísticos que permitan hacer una

interpretación matemáticamente acertada de los mismos.

6. Conclusiones: Es la interpretación de los resultados que nos lleva a saber si la

hipótesis planteada se cumple o se rechaza. A partir de dichas conclusiones se

decide si realizan nuevos experimentos que complementen la investigación o si se

plantea una nueva hipótesis.

I.7. Avances de la biología y su importancia para la sociedad

En general los alcances de la biología han generado avances en diversas áreas de interés,

algunos autores mencionan que el siglo XXI es el siglo de la biología, dado el impulso que

dicha ciencia ha dado a la resolución de problemas, que hasta antes de los descubrimientos

o el progreso de algunas de sus disciplinas no podían vislumbrar.

En la alimentación, la biología ha servido para desarrollar nuevas y más adecuadas

variedades de plantas y animales útiles, e implementando mecanismos de mejoramiento

agrícola y ganadero, todo ello mediante la mezcla de la tecnología y la biología en una

disciplina llamada biotecnología. Todo ello ha acarreado a debates sobre la validez ética de

alterar a dichas especies y ocasionar consecuencias negativas tanto para la salud humana

como para el medio ambiente.

En la salud, a través del análisis de los principales grupos de organismos patógenos y los

métodos más adecuados para su control, ayudando con ello a aumentar la calidad de las

sociedades disminuyendo las tasas de mortandad.

En la conservación y el manejo adecuado de los recursos naturales, mediante la

evaluación de la dinámica de dichos recursos en áreas geográficas definidas y de ser posible

haciendo recomendaciones estratégicas para el aprovechamiento sustentable de dichos

recursos. La sustentabilidad es el hecho de no comprometer el abastecimiento de los

recursos naturales para las generaciones futuras, a través de malas prácticas de manejo.

Y ayudando a resolver diversos aspectos de problemática ambiental, al estudiar el papel

que desempeñan diferentes factores involucrados y proponiendo posibles formas de

remediación o restauración.

Bibliografía.

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