Niveles de organización de la materia viva

Idea central

Una característica que unifica a los seres vivos son sus niveles de organización. Estos niveles se observan en la composición química, en el grado de complejidad de sus estructuras y funciones y en su organización ecológica.

La materia viva presenta una escala jerárquica de complejidad creciente que inicia en las partículas subatómicas y finaliza en la biosfera. Al ascender en la escala, aumenta la complejidad y la integración, y cada nivel posee características propias.

Utilidad de los niveles de organización

• Permiten establecer límites y ordenar conceptos.
• Facilitan el estudio y la comprensión sistemática del mundo vivo.

Nivel químico

Los átomos están formados por partículas subatómicas (protones, neutrones y electrones). Estas partículas se combinan para originar moléculas, que pueden ser inorgánicas u orgánicas.

El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico y la molécula es la parte más pequeña de un compuesto. Las moléculas que conforman a los seres vivos se llaman biomoléculas; pueden ser pequeñas o muy grandes (macromoléculas), como sucede con proteínas y ácidos nucleicos.

Nivel celular

Los diferentes tipos de moléculas se combinan para formar estructuras subcelulares llamadas organoides u organelos (por ejemplo, membrana celular, mitocondrias y cromosomas). Estas estructuras realizan funciones organizadas en la unidad biológica llamada célula, la cual posee metabolismo y reproducción.

Nivel tisular

Existen organismos unicelulares, pero la mayoría de las especies son pluricelulares, formadas por muchas células. En los organismos pluricelulares, células semejantes en forma y función se unen para formar tejidos; cada tipo de tejido tiene características y funciones propias y diferente grado de complejidad.

Nivel orgánico

En individuos pluricelulares evolucionados, los tejidos se agrupan y organizan para dar origen a órganos, que son partes del organismo formadas por varios tejidos que trabajan con una misma finalidad (por ejemplo, el estómago).

Nivel individual

Los órganos se combinan coordinadamente para originar aparatos y sistemas, que trabajan para realizar funciones del individuo. En los sistemas predomina un mismo tipo de tejido (como en los sistemas nervioso, óseo o muscular). En los aparatos, los órganos están formados por diferentes tipos de tejidos (como en el aparato digestivo o reproductor).

Niveles ecológicos

Son la jerarquía superior de organización de la materia viva, porque los individuos no viven aislados y forman conjuntos que interactúan.

• Especie: grupo de poblaciones naturales semejantes que se cruzan, tienen descendencia fértil y están reproductivamente aisladas (por factores anatómicos, fisiológicos y ecológicos, entre otros).
• Población: conjunto de individuos de la misma especie que habitan una zona geográfica limitada.
• Comunidad: conjunto de todas las poblaciones de distintas especies que habitan en un ecosistema.
• Ecosistema: incluye comunidad (factores bióticos) y factores abióticos (temperatura, luz, humedad, presión, etc.) que interactúan con los seres vivos.
• Biosfera: mayor nivel, incluye a todos los seres vivos de todos los ecosistemas de la Tierra.

Relación entre biología y otras disciplinas

Diferentes áreas estudian distintos niveles: la física aborda partículas subatómicas y átomos; la química estudia elementos y moléculas; la biología comprende de las biomoléculas a los niveles ecológicos. La biología ha tenido etapas de avance, estancamiento y retroceso, y sus avances se han basado con frecuencia en aportes de otras disciplinas.

• Física: impulsó a la biología con mejores microscopios y es indispensable para explicar el posible origen de la materia y su relación con la energía.
• Astrofísica: explica la materia cósmica y energía del Universo; ayuda a comprender evolución de la materia de los planetas, radiaciones del espacio y ha sido fundamental para entender el origen de la vida en la Tierra.
• Biofísica: aplica principios y métodos de la física para estudiar estructura de los seres vivos y mecánica de procesos vitales.
• Química/Bioquímica: aporta bases para conocer estructura de la materia viva y reacciones durante procesos metabólicos o funciones.
• Ciencias de la Tierra: integran física y química para explicar origen, estructura y evolución de la Tierra y su interacción en procesos biológicos.
• Ciencias de la salud: brindan conocimientos para prevenir y remediar problemas de salud, apoyados en conocimientos biológicos.
• Matemáticas: se usan porcentajes, proporciones y estadísticas; bioestadística como rama.
• Informática: auxilia a la tecnología digital para procesar datos y obtener información actualizada.
• Sociología: regula actividades biológicas con impacto social (biodiversidad, clonaciones humanas, organismos transgénicos y legislación).
• Historia: aporta datos de ambientes y organismos de diferentes épocas y muestra cómo enfermedades interfirieron con acontecimientos; también enseña usos sustentables de recursos naturales.
• Lógica: aporta bases del razonamiento científico.
• Ética: establece principios y valores; en biología es clave en clonación y biotecnología, dando origen a la bioética.

Reflexión final

Se plantea como urgente unir esfuerzos con conocimientos de biología, química, física, matemáticas, geografía, lógica, ética, informática, derecho, etc., para frenar o revertir daños causados al planeta, reflejados en contaminación, calentamiento global y pérdida de biodiversidad.

El ser humano es parte integral de la naturaleza y, por su capacidad intelectual, tiene la responsabilidad de aplicar conocimientos y criterio para disminuir, frenar o solucionar estos problemas. Además, el campo de acción de la biología no se limita a la Tierra, ya que también apoya la búsqueda de formas de vida en otras partes del Universo.