En China había testimonios escritos antes de Cristo y entre el 3 y 4 milenio a.C. se cultivaba el gusano productor de seda para obtener tejidos de dicha fibra. Los egipcios recogían muestras vivas de plantas y animales y desarrollaban jardines zoológicos y botánicos. Dentro de la cultura occidental, el origen de la biología debemos buscarlo en Grecia.
Pioneros de la Biología
Leonardo Da Vinci
Puso las bases de la anatomía científica, diseccionó vacas, pájaros, monos, osos y ranas, e hizo avances con la biónica y biología aplicada.
Siglo XVII: El Microscopio y la Citología
Durante el siglo XVII se desarrollaron los primeros microscopios (Galileo Galilei), lo que amplió el campo de la investigación biológica. Hooke inició la citología y dio el nombre de célula.
Siglo XVIII-XIX: Especialización y Grandes Teorías
Durante el siglo XVIII y XIX se definen y desarrollan las distintas especialidades de la biología.
- Carlos Linneo: Escribió Systema Naturae, sentando las bases de la Taxonomía contemporánea.
- Lamarck: Fue el primer científico moderno en elaborar un conjunto de teorías explicativas de la evolución. Propuso que todas las especies descienden de especies más antiguas y observó en el registro fósil una complejidad en continuo aumento.
- Mendel: Describió el mecanismo de la herencia. Observó y realizó experimentos con guisantes, demostrando que las características hereditarias son llevadas en unidades discretas que se reparten por separado.
- Darwin: Propuso la Selección Natural. Los organismos de todas las poblaciones poseen variaciones hereditarias, algunas son más favorables y pueden dar una ventaja competitiva a la hora de adquirir recursos. No todos los jóvenes llegan a la madurez reproductiva; aquellos con variaciones favorables tienen más posibilidades de sobrevivir.
La Definición de Vida
La definición de vida siempre ha sido abstracta o redundante. Era frecuente definirla como la contraposición a la no vida, a la muerte o a lo inerte, dando por supuesto que todo el mundo sabe lo que es estar vivo. Para responder qué es la vida, no hay más remedio que encontrar una serie finita de elementos característicos que la definan. La definición de vida es muy compleja y aparece rodeada de controversias que no han hecho más que complicarse con el tiempo. La experiencia nos permite saber lo que está vivo: un ser vivo nace, crece, se reproduce y muere.
Perspectivas de la Definición de Vida
- Religiosa: Connotaciones espirituales y trascendentales.
- Filosófica: Ha estado relacionada con las tendencias filosóficas; no se puede encontrar un significado objetivo a una experiencia subjetiva.
- Biológica: Estado de la materia alcanzado por estructuras moleculares específicas con capacidad para desarrollarse, mantenerse en un ambiente, reconocer y responder a estímulos y reproducirse.
- Genética: Todo sistema capaz de evolucionar por selección natural.
Características de los Seres Vivos
- Metabolismo: Los organismos consumen energía para convertir los nutrientes en componentes celulares y liberan energía al descomponer la materia orgánica.
- Desarrollo: Los organismos aumentan de tamaño al adquirir y procesar nutrientes.
- Reproducción: Habilidad de producir copias similares de sí mismo, tanto a partir de un progenitor como de dos.
- Adaptación: Las especies evolucionan y se adaptan al ambiente.
El ser vivo está formado por células que organizan una estructura compleja y organizada, que mantiene un medio interno estable, pudiéndose relacionar con su entorno mediante intercambios de materia y energía, y que realiza la nutrición, crecimiento, movimiento, etc.
Origen de la Vida
A principios del siglo XX, el primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la Tierra fue propuesto por Alexandr Oparin y John Haldane.
Conceptos Clave sobre el Origen de la Vida
- Biogénesis: Un ser vivo solamente se produce a partir de otro.
- Abiogénesis: La vida puede surgir de manera espontánea a partir de materia inorgánica.
- Endogénesis: La vida se originó en la Tierra.
- Exogénesis: Proviene del universo.
Hipótesis sobre el Origen de la Vida
- Hipótesis Creacionista: El universo, la Tierra y la vida fueron deliberadamente creados por un ser superior inteligente.
- Panspermia: La semilla de la vida tiene origen extraterrestre y pudo viajar en cometas y meteoritos hasta la Tierra.
- Hipótesis Quimiosintética (Oparin-Haldane): La vida fue precedida por un largo periodo de lo que denominaron evolución química. Las moléculas habrían podido evolucionar para formar sistemas más complejos, quedando sometidas a las leyes de la evolución de Darwin. Las biomoléculas se aislaron del medio acuoso formando un protobionte (agregado acelular de biomoléculas ensambladas espontáneamente de forma abiótica y rodeado por una estructura membranosa) que denominó Coacervado.
Los Coacervados
Un coacervado está aislado del medio exterior por una membrana, puede realizar funciones metabólicas básicas y reproducirse. La membrana de los coacervados estaría formada por lípidos, un grupo de compuestos orgánicos formados por C, H, O, N, P y S, con características químicas diversas pero propiedades físicas comunes: poco o nada solubles en agua. Constituyen la principal reserva energética del organismo, en los órganos recubren estructuras, les dan consistencia y son protectores mecánicos y aislantes.
Funciones y Metabolismo de los Coacervados
Una visión completa del origen de la vida exige explicar cómo el flujo de energía y materia se canalizaría a través de los sistemas químicos para alcanzar niveles de complejidad crecientes. Estaría basado en un metabolismo primordial heterotrófico y anaeróbico, semejante a los metabolismos bacterianos más simples.
Reproducción de los Coacervados
Algo semejante a la gemación, pero con ausencia de ácidos nucleicos. Se fragmentan en otros (reproducción) conservando muchas de sus características (nacimiento) de sus progenitores. La hipótesis de Bernal predecía la aparición de vida en forma de polímeros autorreplicables que habrían surgido antes de la aparición de protobiontes separados del medio externo por una membrana.
Metabolismo
Conjunto de procesos y transformaciones químicas a través de las cuales se renuevan sustancias. Se activa después de la digestión y se basa en la reabsorción y transformación de sustancias alimenticias. Tiene dos componentes:
- Anabolismo: Crear sustancias. Proceso de síntesis por el que se elaboran sustancias indispensables para el funcionamiento del organismo y que necesitan ser renovadas continuamente.
- Catabolismo: Destruir sustancias. Se produce energía (calorías) mediante la rotura o fraccionamiento de otras sustancias. Durante el metabolismo, el organismo desprende una cantidad variable de energía.
Sistemática
Estudio de la clasificación de las especies con arreglo a su historia evolutiva o filogenia.