Junto con la física y la química, la biología hace parte de las ciencias naturales. Biología es la ciencia que estudia los seres vivos. La biología se encarga de entender los procesos de la vida, los niveles de organización de los seres vivos, la unidad y diversidad de los organismos (similitudes y diferencias), la relación entre las estructuras de un organismo y sus funciones, los procesos de adaptación y evolución, la vida en comunidad, etc. Para abordar en profundidad estos temas, la biología debe dividirse en varias ramas.
- Botánica: estudia todo lo relacionado con las plantas.
- Zoología: estudia todo lo relacionado con los animales
- Ecología: estudia las relaciones entre los seres vivos y el ambiente.
- Genética: estudia todo lo relacionado con la herencia.
- Anatomía: estudia la estructura interna de los seres vivos.
- Fisiología: estudia las funciones de cada estructura en un organismo.
- Microbiología: estudia los seres microscópicos, especialmente las bacterias
- Virología: estudia los virus
- Paleontología: estudia las evidencias de la vida pasada y permite reconstruir partes de la historia de la vida en el planeta, así como establecer relaciones entre los seres extintos y los actuales.
La biología es un área de gran importancia entre las ciencias naturales, por cuanto, además de ayudarnos a entender nuestro entorno, ha permitido el desarrollo de las civilizaciones mismas. El hombre se ha servido de la biología desde que aprendió a seleccionar las plantas y animales que podía consumir, los que le generaban algún riego o peligro y los que podía utilizar como medicina etc. Luego aprendió a cultivar y a domesticar animales y época tras época fue integrándose con los demás seres vivos hasta ser consciente que él mismo es una parte del sistema de vida del planeta. Hoy, las actividades en áreas como la agronomía, la medicina, la veterinaria, la ingeniería genética, la bacteriología y los estudios ambientales entre otros, se sirven de los conocimientos que aporta la biología para su evolución, impactando directamente la calidad de vida de todas las personas.
El desarrollo de la biología ha tenido etapas importantes:
Ciencia es el proceso de observar y experimentar para aprender acerca de la naturaleza. Aristóteles, Arquímedes y muchos otros pensadores griegos, hicieron observaciones y realizaron algunos experimentos, pero la biología como disciplina, solo se estableció hasta el renacimiento. Durante esta época, la expansión de las rutas de comercio, trajo un flujo de buenas ideas que se extendió por toda Europa. El sentido de curiosidad inspirado en cuidadosas observaciones y el énfasis en la experimentación, trajeron consigo la revolución científica. Durante el siglo XVII, tras el descubrimiento del microscopio, Robert Hooke hizo un aporte trascendental: descubrió la célula, unidad fundamental de todos los seres vivientes. Durante el siglo XIX, mientras el microscopio mejoraba, las observaciones de varios científicos llevaron al establecimiento de la teoría celular y durante el siglo XX, además del microscopio, mejora la bioquímica, el conocimiento y manejo de los rayos X y se dan grandes descubrimientos en genética y otras áreas de la biología. Actualmente, la biología es una de las ciencias más importantes con que cuenta la humanidad y continúa tratando de desenredar los misterios de la vida empacados ingeniosamente en esas pequeñas cajas que llamamos células.
Teorías fundamentales en biología
¿Qué es una teoría? En ciencias, una teoría es una afirmación o conjunto de afirmaciones que explican un gran número de observaciones y conducen a predicciones que son continuamente soportadas mediante experimentos. Las teorías son las claves del progreso científico, puesto que permiten explicar fenómenos desconocidos en términos de fenómenos conocidos. Cuando las explicaciones apenas son tentativas, se denominan hipótesis. Los conocimientos en biología están apoyados en teorías como las siguientes:
- Biogénesis: Todo organismo proviene de otro organismo semejante por reproducción. En el siglo XVII se demostró que era falso que los organismos pudieran formarse por generación espontánea, desde lodo u otra materia inerte.
- Teoría celular: es uno de los conceptos más amplios y fundamentales en biología. Esta teoría afirma que:
- Todo ser vivo, animales, plantas, hongos, protistas y bacterias, está formado por células y productos celulares.
- Las células nuevas se forman por división de células pre-existentes.
- Hay parecido fundamental entre los componentes químicos y las actividades metabólicas de todas las células.
- La actividad de un organismo en conjunto es la suma de las actividades e interacciones de sus unidades celulares independientes.
- Teoría de los genes: Después de afirmar que los nuevos organismos proceden de la reproducción, surgió la pregunta de cómo eran transmitidas a los hijos las características de los padres. Los intentos más significativos por responder esta pregunta los hizo Mendel, que a partir de cuidadosos experimentos de cruzamiento de guisantes, postuló las leyes que llevan su nombre. Posteriormente, el descubrimiento del ADN y de su estructura, llevaron a establecer que las unidades de la herencia son los genes dispuestos linealmente en los cromosomas. De este estudio se encarga la genética.
- Teoría de la evolución orgánica: La idea de que las múltiples especies presentes en la actualidad descienden de organismos más sencillos mediante modificaciones graduales, acumuladas en generaciones sucesivas, es uno de los grandes conceptos de la biología. Ha sido sustentada por trabajos como el de Alexander Oparín, quien afirma que la vida se originó a partir de la evolución de la materia, y el de Charles Darwin, quien argumentó que la selección natural podía explicar la evolución de las especies.
- Enzimas y metabolismo: el metabolismo en todos los seres vivos, depende de catalizadores orgánicos específicos llamados enzimas, sintetizados por células vivas. Las enzimas son una clase especial de proteínas que regulan la velocidad y la especificidad de todas las reacciones químicas en los organismos. Estas reacciones tienden a mantener el protoplasma celular tan constante como sea posible, manteniendo así la vida.
- Regulación genética del metabolismo: cada reacción química en el desarrollo y mantenimiento de la vida, depende de una enzima especial y a su vez, esta se encuentra regulada por un gen. Un cambio del gen, significa una alteración en la enzima y por consiguiente un trastorno en una etapa del metabolismo y alguna modificación especial en la evolución del organismo.
- Vitaminas: todos los seres vivos requieren de sustancias químicas con funciones específicas, vitales para el metabolismo (además de sales, carbohidratos, proteínas y lípidos). Algunos pueden producirlas y otros deben obtenerlas en su alimentación.
- Hormonas: En todos los seres vivos, las células de una parte del organismo, producen sustancias que actuando en otras partes, tienen efectos favorables para todo el organismo. Las hormonas son reguladores y coordinadores químicos del metabolismo.
- Relaciones entre organismos y medio: los seres vivos no se distribuyen al azar sobre la tierra, sino que prosperan en comunidades interdependientes de organismos productores, consumidores y des-componedores, junto con algunos elementos inertes del entorno.
