Ciencia Y Biologia

CIENCIA Y BIOLOGIA

La biología (del griego «βιος» bios, vida, y «λογος» logos, estudio) es una de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su:

• origen,

• evolución

y 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.

En otras palabras, se preocupa de 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 en 1800 por Karl Friedrich Burdach, aunque se menciona en el título del tercer volumen de Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia, por Michael Christoph Hanov publicado en 1766.

La biología abarca un amplio espectro de campos de estudio que a menudo se tratan como disciplinas independientes. Juntas, estudian la vida en un amplio campo de escalas.

La vida se estudia:

• A escala atómica y molecular en la biología molecular, en la bioquímica y en la genética molecular.

• Desde el punto de vista celular, se estudia en la biología celular,

• A escala multicelular, se estudia en la fisiología, la anatomía y la histología.

• La biología del desarrollo estudia el desarrollo o la ontogenia de un organismo individual.

Ampliando el campo a más de un organismo, la genética trata el funcionamiento de la herencia de los padres a su descendencia.

La etología trata el comportamiento de los grupos, esto es, de más de un individuo.

La genética de poblaciones observa una población entera y la 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 Linneo en el siglo XVII, entre animales y plantas, hasta las propuestas actuales de los sistemas cladísticos con tres dominios que comprenden más de 20 reinos.

La biología estudia la variedad de formas de vida. En sentido horario: E. coli, gacela, y escarabajo Goliath.

Tabla de contenidos

• 1 Historia de la biología

• 2 Principios de la biología

o 2.1 Universalidad: bioquímica, células y el código genético

o 2.2 Evolución: el principio central de la biología

o 2.3 Diversidad: variedad de organismos vivos

o 2.4 Continuidad: el antepasado común de la vida

o 2.5 Homeostasis: adaptación al cambio

o 2.6 Interacciones: grupos y entornos

• 3 Alcance de la biología

o 3.1 Estructura de la vida

o 3.2 Fisiología de los organismos

o 3.3 Diversidad y evolución de los organismos

 3.3.1 Clasificación de la vida

o 3.4 Organismos en interacción

• 4 Referencias

• 5 Véase también

• 6 Enlaces externos

Historia de la biología

Principios de la biología

A diferencia de la física, la biología no suele describir sistemas biológicos en términos de objetos que obedecen leyes físicas inmutables descritas por la matemática.

No obstante, la biología 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

Representación esquemática de la molécula de ADN, la molécula portadora de la información genética.

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 metazoos.

Evolución: el principio central de la biología

Uno de los conceptos centrales de la biología es que toda vida desciende de un origen común que 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 estableció la credibilidad de la teoría de la evolución al articular el concepto de selección natural (a Alfred Russell Wallace se le suele reconocer como codescubridor de este concepto).

Con la llamada síntesis moderna de la teoría evolutiva, la deriva genética fue aceptada como otro mecanismo fundamental implicado en el proceso.

Los cromosomas

Es una estructura filamentosa formada por una matriz en la que se dispone una doble hélice de ADN.

Según el estado fisiólogico de la célula, los cromosomas pueden estar dispersos por el núcleo, y son inidentificables, o bien espiralizados formando una especie de bastoncillo.

Un cromosoma consta de dos mitades, los cromatidos, y mediante una constricción, el centrómetro, aparece dividido en dos brazos de longitud variable (iguales, desiguales, uno casi inexistente, etc)

Los cromosomas se presentan por parejas, en una cantidad que es característica para cada especie.

Así, por ejemplo, en los seres humanos el núcleo de todas las células contienen 23 pares de cromosomas.

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),

• mutón, cuando se atiende a las mutaciones (y, así, el mutón será el segmento de ADN más pequeño con capasidad de mutarse).

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, han 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.

Diversidad: variedad de organismos vivos

Árbol filogenético de los seres vivos basado en datos sobre su rARN.

Los tres reinos principales de seres vivos aparecen claramente diferenciados:

• bacterias,

• archaea,

• eucariotas

tal y como fueron descritas inicialmente por Carl Woese.

Otros árboles basados en datos genéticos de otro tipo resultan similares pero pueden agrupar algunos organismos en ramas ligeramente diferentes, presumiblemente debido a la rápida evolución del rARN.

La relación exacta entre los tres grupos principales de organismos permanece todavía como un importante tema de debate.

A pesar de la unidad subyacente, la vida exhibe una asombrosa diversidad en:

• morfología,

• comportamiento

• y ciclos vitales.

Para afrontar esta diversidad, los biólogos intentan clasificar todas las formas de vida. Esta clasificación científica refleja los árboles evolutivos (árboles filogenéticos) de los diferentes organismos.

Dichas clasificaciones son competencia de las disciplinas de la sistemática y la taxonomía.

• La sistemática trata de encontrar sus relaciones.

• La taxonomía sitúa a los organismos en grupos llamados taxa.

Tradicionalmente, los seres vivos se han venido clasificando en cinco reinos:

• Monera

• Protista

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