Biología Quintos - Categorías Taxonómicas

Biología: Concepto, Historia y Ramas

• La biología es la ciencia que estudia la vida y los seres vivos.
• La palabra "biología" fue acuñada hace más de 200 años por Gottfried R. Treviranus y Jean Baptiste de Lamarck.
• La ciencia es una forma de pensar y un método para investigar el mundo natural de una manera sistemática.

Historia de la Biología

• En los siglos XVIII y XIX, la biología se desarrolló en Europa, con aportes de viajeros que exploraban y describían nuevos seres vivos.
• Carl von Linneo (1707-1778) realizó aportes importantes para el conocimiento de los seres vivos, especialmente en la clasificación de plantas.
• George Cuvier (1769-1832) es considerado el "padre de la paleontología" y realizó aportes para la reconstrucción de los organismos fósiles de vertebrados.
• Alexander von Humboldt (1769-1859) estableció un nuevo modelo de ciencia natural, más centrada en las características del terreno de donde provenían los especímenes recolectados.

Orígenes de la Vida y Clasificación de los Seres Vivos

• La biología explora desde la vida de las estructuras de los virus y bacterias a las interacciones de las comunidades de nuestra biosfera.
• Existentheoryas asociadas al origen de la vida, como la teoría de la generación espontánea, la hipótesis de la panspermia y la teoría quimiosintética.

Ramas de la Biología

• La biología se subdivide en ramas como la biología molecular, la biología celular, la biología evolutiva, la biología del desarrollo, la ecología, la biología de la conservación, entre otras.

• La biología tiene aplicaciones en la medicina, la agricultura, la conservación del medio ambiente, entre otros campos.### La Teoría de la Evolución

• Fue gracias al largo estudio de formas de vida que Lamarck consideró la idea de una complejidad en continuo aumento y a cada especie como derivada de una más primitiva y menos compleja.

Los Viajeros que Sentaron las Bases de la Biología Moderna

• Los trabajos de Alexander von Humboldt y Charles Darwin marcaron los cambios que sentaron las bases de la biología moderna.
• Darwin había leído con interés los relatos del viaje de Humboldt a Tenerife y decidió que él también recorrería esas islas, lo que cambió sus planes y el rumbo de la historia.

La Teoría de la Evolución como Principio Fundamental

• La teoría de Darwin se constituyó en el principio fundamental de la biología.
• En los siglos XIX y XX, otros principios permitieron que la biología se consolidara como ciencia.

Ramas de la Biología

• Debido a la gran variedad de conocimientos obtenidos por la biología y la diversidad de sus objetos de estudio, esta ciencia se dividió en varias ramas.
• Algunas de las ramas de la biología son:
  • Zoología: estudia los animales, sus funciones vitales y sus interacciones con otros seres vivos.
  • Botánica: estudia las plantas y sus interacciones con otros seres vivos.
  • Micología: estudia los hongos, su interacción con seres vivos y medio ambiente.
  • Anatomía: estudia el número, estructura, situación y diferentes partes de los organismos.
  • Paleontología: estudia los seres vivos de épocas remotas a partir de los fósiles.
  • Histología: estudia los tejidos celulares de hongos, vegetales y animales.
  • Ecología: estudia la interacción entre los organismos y el medio ambiente.
  • Etología: estudia el comportamiento y carácter de organismos en su entorno natural.
  • Taxonomía: estudia las clasificaciones y nomenclatura de los seres vivos con base en caracteres comunes.
  • Evolución: estudia los cambios y adaptaciones que las poblaciones han presentado a lo largo del tiempo y cómo ha dado lugar a extinciones y nuevas especies.

Teorías del Origen de la Vida

• La teoría de la generación espontánea sostiene que la vida surge de la materia inerte.
• La teoría de la panspermia propone que la vida se originó en el espacio y llegó a la tierra en meteoritos.
• La teoría fisicoquímica o quimiosintética sostiene que la vida se origina a partir de sustancias químicas mediante procesos físicos de la naturaleza.

La Teoría de la Generación Espontánea

• La teoría de la generación espontánea se mantuvo vigente durante más de 1500 años, ligada al concepto de vitalismo.
• En el siglo V a.C., científicos griegos como Anaximandro y Tales de Mileto plantearon la teoría de la generación espontánea.
• En 1668, Francesco Redi refutó la teoría de la generación espontánea con un experimento sencillo.

Experimentos que Refutan la Teoría de la Generación Espontánea

• En 1745, John Needham puso un caldo de carnero previamente hervido en una redoma, tapó con corcho y comprobó que pasados los días aparecían microorganismos dentro del frasco.
• Lázaro Spallanzani repitió el experimento, pero tapó bien los frascos y no aparecieron microorganismos.
• En el siglo XIX, Louis Pasteur refutó definitivamente la teoría de la generación espontánea con un experimento en el que utilizó matraces “cuello de cisne”.

La Teoría de la Panspermia

• La teoría de la panspermia fue propuesta en 1879 por Herman von Helmholtz.
• Svante Arrhenius, ganador del premio Nobel de 1903, popularizó la teoría de la panspermia en 1908.

La Teoría Fisicoquímica

• La teoría fisicoquímica sostiene que la formación de los primeros compuestos orgánicos tuvo un origen abiótico.
• Alexander Ivanovich Oparin, bioquímico ruso, concluyó que la formación de los primeros compuestos orgánicos se generó a partir de sustancias inorgánicas.
• En 1953, Stanley Miller y Harold Urey simularon en el laboratorio las condiciones primitivas de la atmósfera y la tierra y obtuvieron aminoácidos y otros compuestos orgánicos.

La Teoría Endosimbiótica

• La teoría endosimbiótica postula que las células eucariontas surgieron a partir de las procariontas.
• Lynn Margulis propuso la teoría endosimbiótica en 1967.

Características de los Seres Vivos

• Los seres vivos comparten una clase precisa de organización, crecimiento y desarrollo.
• Los seres vivos tienen metabolismo autorregulado, la capacidad de responder a los estímulos, reproducción y la adaptación al cambio ambiental.### Conceptos Fundamentales de la Biología
• La teoría celular es un concepto unificador fundamental de la biología.
• Los cloroplastos tienen su propio ADN, ribosomas y diferentes tipos de ARN.
• Las mitocondrias se dividen por fisión binaria a partir de otras mitocondrias, como las bacterias.

Organismos Unicelulares y Multicelulares

• Los organismos unicelulares, como los protozoarios, son células individuales que constan de una sola célula.
• Los organismos multicelulares complejos, como los seres humanos, están formados de miles de millones de células.

Crecimiento y Desarrollo

• El crecimiento biológico implica un aumento en el tamaño de las células individuales de un organismo, en el número de células, o en ambos.
• El crecimiento puede ser uniforme en las diversas partes de un organismo, o puede ser mayor en algunas partes que en otras.

Metabolismo

• El metabolismo es la suma de todas las actividades químicas del organismo.
• El metabolismo tiene dos componentes complementarios: el anabolismo y el catabolismo.
• El anabolismo sintetiza moléculas complejas a partir de bloques de construcción más simples.
• El catabolismo libera energía mediante la división de las moléculas complejas en componentes más pequeños.

Regulación de los Procesos Metabólicos

• Los procesos metabólicos ocurren de manera continua en todos los organismos y deben ser cuidadosamente regulados para mantener la homeostasis.
• La regulación de los procesos metabólicos implica la autorregulación y la regulación por mecanismos homeostáticos.

Respuesta a Estímulos

• Todas las formas de vida responden a estímulos, como cambios en el color, intensidad o dirección de la luz; cambios de temperatura, presión, o sonido; y cambios en la composición química del suelo, del aire o del agua circundante.

Reproducción

• La mayoría de los animales se reproducen por la fusión de un óvulo y un espermatozoide para formar un óvulo fecundado.
• La reproducción sexual produce descendientes con variación genética, lo que es importante para la evolución y la adaptación.

Evolución y Adaptación

• La capacidad de una población para evolucionar durante muchas generaciones y adaptarse a su entorno les permite sobrevivir en un mundo cambiante.
• Las adaptaciones son características heredadas que aumentan la capacidad de un organismo para sobrevivir en un entorno particular.

Clasificación de los Seres Vivos

• La sistemática y la taxonomía son las ramas de la biología que se encargan de la categorización jerárquica de los seres vivos.
• Los sistemas de clasificación científica incluyen:
  • Sistemas artificiales: basados en caracteres arbitrarios.
  • Sistemas naturales: basados en caracteres taxonómicos básicos.
  • Métodos filogenéticos: basados en la teoría de la evolución.
  • Métodos fenéticos: basados en semejanzas morfológicas generales.
  • Métodos cladistas: basados en el principio de parsimonia.
• Las categorías taxonómicas son:
  • Dominio: conjunto de reinos.
  • Reino: conjunto de filos o divisiones.
  • Filo o Phylum: conjunto o agrupamiento de clases.
  • Clase: conjunto o agrupamiento de órdenes.
  • Orden: conjunto o agrupamiento de familias.
  • Familia: conjunto o agrupamiento de géneros.
  • Género: conjunto o agrupamiento de especies.