1. Fundamentos

1.1 CARÁCTER CIENTÍFICO Y METODOLÓGICO DE LA BIOLOGÍA

En un principio la biología consistía en la clasificación de plantas y animales, siendo de esta manera predominantemente descriptiva. Los naturalistas eran los biólogos del pasado, quienes se dedicaban a recolectar organismos y a describirlos minuciosamente asignándoles nombre científico.

Poco a poco la biología fue apoyándose en la observación cuidadosa y metódica de los fenómenos naturales, paso de ser una ciencia descriptiva (y subjetiva) a ser una ciencia experimental y objetiva, de manera que se fueron cambiando viejas ideas para dar lugar a nuevas teorías científicas. La biología actual se basa en tres teorías:

• teoría celular.- demuestra que todos los seres vivos están formados de células y por lo tanto da unidad al mundo vivo.
• teoría de la evolución.- muestra que los seres vivos que conocemos tuvieron un origen común y están emparentados entre sí.
• teoría del gen.- muestra que la base de la continuidad de la permanencia de los caracteres hereditarios que van pasando de una generación a otra.

Campo de estudio

La biología estudia a los seres vivos en todos sus niveles, desde la molécula hasta los individuos completos. Estudia también los genes, así como las bases neuronales del pensamiento, la forma en que funcionan los seres vivos, relaciones de especies en el medio ambiente, origen de enfermedades, comportamiento y su historia.

La biología es una ciencia experimental y sistemática que pretende describir los procesos que comparten los seres vivos, la forma en que se mantiene y multiplica la vida, la biodiversidad y relaciones entre organismos.
Se puede estudiar en campo o en laboratorio, podemos estar interesados en estudiar organismos microscópicos, órganos, tejidos o conjuntos de animales. Abarca un campo amplio del conocimiento. Como las siguientes ramas ramas:

• v Anatomía: Describe las estructuras de los organismos.
• v Bacteriología: estudia las bacterias.
• v Biofísica: estudia el estado físico de la materia viva.
• v Biología: estudia las moléculas que constituyen los seres vivos.
• v Bioquímica: Estudia la estructura y función molecular de la materia viva.
• v Botánica: estudia las plantas.
• v Citología: estudia los tejidos.
• v Ecología: estudia los ecosistemas.
• v Embriología: estudia cómo se desarrollan los óvulos fecundados.
• v Etología: estudia el comportamiento de los animales.
• v Evolución: estudia cómo han ido variando las especies a lo largo del tiempo.
• v Fisiología: estudia las funciones orgánicas de los seres vivos.
• v Genética: estudia cómo se heredan los caracteres biológicos.
• v Histología: estudia los tejidos.
• v Microbiología: estudia los organismos microscópicos.
• v Morfología: estudia la estructura de los seres vivos.
• v Paleoecología: estudia los ecosistemas del pasado.
• v Paleontología: estudia los restos de vida en el pasado.
• v Taxonomía: estudia la clasificación de los seres vivos.
• v Virología: estudia los virus.
• v Zoología: estudia los animales

¿Qué significa y qué estudia la biología?

Estudia a los seres vivos.

Es una ciencia de conocimientos ordenadas de todos los fenómenos naturales y sus relaciones recíprocas. El término biología viene del griego “bios” que significa vida y “logos” que quiere decir estudio o ciencia.

Describe las características que manifiestan los organismos vivos.

Manifiestan características típicas como:

Crecimiento (y regeneración)

Reproducción

Metabolismo (término usado para designar el conjunto de reacciones físicas y químicas y sus respectivos cambios energéticos que se efectuarán en todo organismo)

Irritabilidad (capacidad de reaccionar  ante estímulos)

Movimiento

Complejidad

Adaptación (capacidad para ajustarse a los cambios del medio).

Define qué es un organismo como sistema viviente basándose en sus conocimientos actuales:

Una forma viviente es, en esencia un sistema complejo, altamente organizado, independientemente con estructuras físico-químicas definida, capaz de utilizar la materia y energía del medio ambiente por medio de cadenas integradas y autoestablecidas de reacciones físico-químicas, para así crecer y reproducirse.

¿De qué carecen los sistemas no vivientes?

El hombre ha inventado numerosos y variados sistemas, con todas o muchas características de los sistemas vivientes, excepto el crecimiento y reproducción.

Actualmente, las máquinas y circuitos electrónicos son capaces de imitar ciertos aspectos del comportamiento humano, tales como valorar, seleccionar, etc. Pero por ningún motivo podemos considerarlos vivos.

Características del método científico aplicado a la Biología

1. Observación: Consiste en mirar con detenimiento y escudriñar lo observado, para plantearse preguntas y acercarse así a la solución del problema que se presenta.
2. Planteamiento del problema: Consiste en formular preguntas sobre lo observado, a fin de delimitar el objeto de estudio y el aspecto específico del mismo.
3. Formulación de hipótesis: La hipótesis es la explicación tentativa del problema con base en los conocimientos adquiridos sobre el objeto de estudio. Generalmente se supone una causa lógica y razonable del fenómeno, no obstante en la formulación de hipótesis se debe promover el pensamiento divergente y creativo, es decir, todas las posibilidades de respuesta, por más descabelladas que parezcan, deben considerarse.
4. Experimentación: Serie de actividades, pruebas y análisis que nos ayuda a reproducir un fenómeno, tomando en cuenta las condiciones particulares del objeto de estudio y las variables pertinentes.
5. Confirmación o rechazo de la hipótesis: A través de la experimentación, algunas de las hipótesis se comprueban y otras se descartan. Cuando los resultados obtenidos confirman la veracidad de la hipótesis, entonces se puede establecer una teoría o ley. De lo contrario regresamos al punto de partida, para buscar nuevas hipótesis.

1.2 RELACIÓN DE LA BIOLOGÍA CON LA TECNOLOGÍA Y LA SOCIEDAD

Podemos definir la tecnología como la sistematización de los conocimientos y técnicas aplicables a cualquier actividad, comúnmente para fines prácticos o comerciales, en forma específica, cuando para esos mismos fines se utiliza o altera algunos organismos, célula o molécula biológica entonces se trata de biotecnología.

Biotecnología moderna. El cultivo de plantas y la crianza de animales en forma selectiva se siguen practicando, pero el mejoramiento de sus características por reproducción normal es un proceso muy lento y solo sirve para los organismos de reproducción sexual.

 El avance que actualmente ha alcanzado la ciencia en áreas biológicas como la ingeniería genética, la bioquímica, la biología celular, etcétera, ha abierto un número inimaginable de oportunidades en muchas actividades como la investigación biológica en enfermedades, agricultura y ganadería, etcétera.

Ingeniería genética. Realiza la construcción o reconstrucción de moléculas de ADN (ácidos desoxirribonucleicos) que originan nuevas combinaciones de genes (recuerda que un gen es la unidad de la herencia biológica formada por  ADN), mediante la aplicación de técnicas de la biología molecular in vitro; por lo que a la célula o al organismo tratados por medio de la ingeniería genética se le han agregado, suprimido o modificado genes,  gracias en gran parte al descubrimiento del ADN recombinarte que puede contener genes, o partes de estos, de distintos organismos. A estos organismos a los que se les ha modificado el ADN o se han obtenido de otras especies, se les da el nombre de transgénicos.

 La biotecnología moderna ha trasformado significativamente los procesos de estudios e investigación, así como muchas de las actividades del hombre de las que solo se mencionaran algunas como ejemplo:

Agricultura y ganadería. Mejoría de las características de los individuos transgénicos y de sus productos como mejor desarrollo; resistencia al clima, a ciertas enfermedades y hacia algunos virus, a insectos; mayor tamaño, mayor cantidad de individuos, mejor sabor de sus productos, mayor valor nutritivo, etcétera

Medicina. Proyectos de genoma humano, obtención de hormonas como la insulina y la del crecimiento humano. También se modifican vacunas, antibióticos, anticongelantes (que eliminan los coágulos que ocasionan trombosis).

La biotecnología también se aplica en terapias genéticas, como  al aplicar la ingeniería genética en algunas “células madre” para reemplazar los genes defectuosos. Se utiliza en las pruebas forenses en la obtención de medicamentos, etcétera.

Preservación del ambiente. En el tratamiento de aguas negras, para combatir derrames de petróleo (en ambos casos mediante conversiones microbianas), para destoxificar algunas sustancias peligrosas de los depósitos de basura, utilización de microorganismos (transgénicos) para la recuperación de los suelos, etcétera.