Biología

Biología: concepto y alcance

La biología es la ciencia que estudia a los seres vivos y todo lo relacionado con ellos. El término proviene de las raíces griegas bios (vida) y lagos (tratado o estudio).

Qué estudia la biología en los seres vivos

El estudio de los seres vivos es extenso porque poseen estructuras y sistemas complejos que pueden analizarse desde diversas perspectivas.

• Estructura químico-molecular de distintos grupos de organismos.
• Características y funcionamiento de células, tejidos y tipos celulares.
• Reproducción, desarrollo y crecimiento corporal.
• Características morfofisiológicas desde organismos unicelulares hasta seres con nivel histológico de mayor grado evolutivo.

Genética, evolución, adaptación y biodiversidad

Para estudiar a los seres vivos es importante conocer su genética, el grado de parentesco evolutivo entre grupos y comprender que las especies pueden cambiar a lo largo del tiempo y evolucionar.

Gracias a los cambios, los seres vivos se adaptan a las variantes del medio; con el tiempo, algunas especies pueden dar origen a otras nuevas. Las especies que no logran adaptarse a los cambios del medio desaparecen.

La biología aporta al análisis de las causas y posibles soluciones de problemas vinculados al deterioro del ambiente y de factores que desequilibran los ecosistemas, como la escasez de alimentos y la sobrepoblación.

En relación con esto, la ecología estudia las relaciones entre los organismos y el medio en el que viven, así como la interdependencia entre especies.

Áreas de investigación y aplicaciones

En otros niveles, la biología investiga el origen de la vida en la Tierra y las posibilidades de vida en otros planetas, mediante ramas más nuevas y especializadas como la exobiología y la astrobiología.

También es fundamental en medicina humana, veterinaria, agricultura, ganadería, avicultura, piscicultura y apicultura, y es un eje en investigaciones interdisciplinarias sobre la pérdida de biodiversidad (terrestre y acuática).

El ser humano, por su alta capacidad de acción sobre la Tierra, tiene la obligación de cuidar, preservar y, de ser posible, incrementar la biodiversidad, incluyendo especies en peligro de extinción aunque aparentemente no reporten beneficios.

El desarrollo sostenible permite satisfacer necesidades presentes sin mermar recursos naturales renovables, para que puedan ser utilizados por muchas generaciones.

Beneficios personales del estudio de la biología

• Comprender la estructura, organización y funcionamiento del cuerpo.
• Evitar contaminaciones y enfermedades.
• Entender la importancia y acción de las vacunas.
• Reconocer beneficios de una buena alimentación.
• Comprender reproducción y herencia.
• Valorar el deporte para la salud.
• Ubicar nuestro lugar y papel en la naturaleza.

Ramas de la biología y criterio taxonómico

Según el criterio de diversidad taxonómica, la biología se divide en zoología (animales), botánica (plantas), micología (hongos), protozoología (protozoarios) y bacteriología (bacterias). También se mencionan ramas como etología, fisiología, anatomía, embriología, taxonomía, genética, patología, ingeniería genética, ficología, paleontología, evolución y ecología.

Campo de acción: avances y biotecnología

El campo de acción de la biología es amplio y se expande con el avance de la ciencia. Los conocimientos biológicos son imprescindibles en la ciencia médica y en procesos comerciales relacionados, por ejemplo, al establecer normas de higiene y precauciones en la creación y elaboración de medicamentos y productos farmacéuticos.

Un avance clave desde la segunda mitad del siglo XX fue el descubrimiento de la estructura y replicación del ADN, material hereditario que conforma los genes. Se atribuye a James D. Watson (1928) y Francis Crick (1916–2004), quienes recibieron el Premio Nobel en abril de 1953, considerando observaciones de Rosalind Franklin (1920–1958), quien identificó la estructura helicoidal del ADN mediante difracción de rayos X.

Con ello surgieron la biología molecular (composición química a nivel molecular) y la ingeniería genética (construcción y reconstrucción de genes), bases de investigaciones como la biotecnología. La biotecnología aplica métodos y técnicas basados en conocimientos de seres vivos con fines prácticos o comerciales, utilizando o alterando organismos, células o moléculas biológicas; los organismos o células con ADN modificado se denominan transgénicos.

Ejemplos de aplicación

• Agricultura y ganadería: mejora de desarrollo, resistencia, tamaño, producción, sabor y valor nutritivo; se evita producción de ácidos grasos que aumentan colesterol, se disminuye riesgo de sustancias alergénicas y se retrasa la maduración de frutos.
• Medicina: obtención de hormonas (insulina y del crecimiento humano), modificación de vacunas, antibióticos y anticoagulantes; terapias genéticas y aplicación en pruebas forenses y obtención de medicamentos.
• Preservación del ambiente: tratamiento de aguas negras, combate de derrames de petróleo mediante conversiones microbianas, destoxificación de depósitos de basura y recuperación de suelos con microorganismos (transgénicos).

Se menciona la tendencia a reorganizar educación, ciencia y tecnología de forma interdisciplinaria y conectada, enfocada en problemas como falta de alimentos, contaminación, desastres naturales, plagas y epidemias, con regulación por ley.

Proyecto del genoma humano y usos del ADN

A principios de 2001 se terminó y dio a conocer el proyecto del genoma humano, entendido como el número total de genes formados por su ADN. El genoma contiene información de una especie u organismo: características físicas, funcionamiento, resistencia a enfermedades e infecciones, y posibilidades de desarrollar enfermedades hereditarias y comunes.

La biología molecular y la genética permiten, por ejemplo, identificar personas mediante ADN en medicina legal o en investigación de paternidad o parentesco dudoso, y aplicar terapia génica mediante inserción de ADN en células para disminuir o corregir daños genéticos o enfermedades.

Aplicación en alimentos y ejemplo de prevención

Se aplican conocimientos biológicos en preparación, conservación, distribución y venta de alimentos (quesos, yogur, cremas, leches, carnes, mariscos, jugos y bebidas). A nivel personal, se debe revisar fecha de caducidad y el estado de envases: una lata golpeada puede estar contaminada por gérmenes peligrosos como Clostridium botulinum, cuya toxina puede ocasionar la muerte; por ello se recomienda rechazar latas dañadas aunque no se vean infladas.