Introducción a la Biología

• La biología es una ciencia natural que estudia las diversas formas y dinámicas de la vida.
• Incluye el origen, la evolución, la adaptación, los procesos de nutrición, el metabolismo, el crecimiento, la respuesta a estímulos y la reproducción de los seres vivos.
• La palabra "biología" viene del griego, donde "bios" significa "vida" y "logos" significa "tratado o estudio".

Historia de la Biología

• Los seres humanos siempre han estado interesados en sus orígenes y en las características que los distinguen de los animales.
• En la antigüedad, se recurría a interpretaciones fantasiosas o religiosas de la realidad.
• Las tradiciones médicas basadas en el naturalismo se remontan a la antigua Grecia y Egipto.
• El término "biología" proviene del siglo XVIII, acuñado por Gottfried Reinhold Treviranus en su libro "Biología oder Philosophie der lebenden Natur" en 1802.

La Biología en la Antigüedad

• Los seres humanos buscaban aliviar sus enfermedades y las de sus animales con rituales mágicos o religiosos.
• Creían que los dioses eran responsables de las enfermedades o plagas.
• Los primeros anatomistas eran adivinos que podían predecir el destino de reyes y naciones observando el hígado de un carnero.
• El ser humano empezó a interesarse por el funcionamiento de los organismos vivos, para anticiparse a posibles cambios.
• En el pasado, se buscaba comprender lo invisible a través de la palabra escrita obtenida por revelación o magia.

Biología Antigua (Dato Curioso)

• La biología como conjunto de conocimientos organizados se inició hacia el año 500 a.C. en Grecia.
• Se fundamentaba en la observación y el pensamiento lógico, sin el método científico actual.
• Se creía que la naturaleza era controlada por dioses, cuyo estado de ánimo causaba enfermedades, tormentas, etc.
• El hombre no tenía capacidad para explicar los fenómenos naturales.
• Filósofos naturalistas establecieron que el comportamiento de la naturaleza no dependía de los dioses.
• La observación sistemática permitiría comprender y predecir fenómenos naturales.

Biología en la Edad Media

• Se paralizaron los conocimientos debido al cambio de ideas sobre las leyes naturales y al auge del oscurantismo.
• La creencia en la intervención divina en lugar de leyes naturales inmutables detuvo los conocimientos sobre la vida.
• El oscurantismo impidió la difusión de conocimientos y el progreso científico.

Biología durante el Renacimiento

• La disección se introdujo en la enseñanza médica en el siglo XIV.
• No se consideró un avance inmediato porque los investigadores estudiaban libros en lugar de realizar sus propias disecciones.
• La disección se consideraba un trabajo inferior.

Nacimiento de la Biología Moderna

• Se descubrieron nuevas especies de organismos.
• Se utilizó la experimentación y observación de la fisiología.
• Se mejoró el microscopio y con las investigaciones de Jan Swammerdam se fortaleció el estudio de la entomología.

El Siglo XIX y las teorías transcendentales de la Biología

• Se desarrolló la biología experimental.
• Se comprendió el origen de la reproducción.
• Se puso mayor interés en las causas de enfermedades.
• Los naturalistas identificaron y nombraron especies de animales.
• Se profundizó el estudio de la célula.
• Se elaboraron tinturas que perfeccionaron las observaciones a través del microscopio.
• Se registró organizadamente los resultados.

Objeto de Estudio de la Biología

• Se dedica al estudio de los organismos vivos y sus características comunes.
• Incluye la evolución, la adaptación y el desarrollo.
• Abarca muchas disciplinas.
• Considera el estudio especializado de procesos genéticos, reproductivos, de nutrición y relación.
• Estudia los ciclos geobiológicos donde intervienen los recursos hídricos y energéticos.

Principios Unificadores de la Biología

• Sirven para comprender lo relacionado con la vida.
• Teoría celular: Los seres vivos están conformados por células, toda célula proviene de otra célula viva.
• Teoría de los genes: Los organismos vivos tienen estructuras como el ADN, que contiene información y transmite órdenes a las células.
• Homeostasis: Los organismos vivos mantienen constante su ambiente interno, que puede sufrir variaciones.
• Evolución: Los organismos cambian sus características a lo largo del tiempo, mostrando capacidad de adaptación.

Características de la Vida

• Complejidad: Estructura organizada donde la suma de componentes forma un sistema vivo.
• Metabolismo: Capacidad de tomar energía y materiales del exterior y transformarlos por reacciones químicas, como la fotosíntesis.
• Homeostasis: Capacidad de autorregulación con mecanismos de control y retroalimentación.
• Crecimiento: Capacidad de crecer y desarrollarse según un programa genético, variando según la especie.
• Irritabilidad: Capacidad de responder a estímulos del ambiente, físicos, biológicos, químicos o mecánicos.
• Reproducción: Los padres transfieren información genética a los hijos para la perpetuación.
• Adaptación y evolución: Capacidad de cambiar hábitos y estructuras según el medio.
• Movimiento: Capacidad de cambiar de lugar en respuesta a estímulos, relacionado con la sensibilidad.
• Variabilidad: Capacidad de los organismos para ser diferentes unos de otros.
• Diversidad: Un número de especies diferentes puede ocupar un medio o hábitat.

Niveles de Organización

• Químico: Predominan las fuerzas físicas y químicas.

  • Subatómico
  • Atómico
  • Molecular
  • Supramolecular

• Biológico: Se caracteriza por la vida.

  • Célula: La unidad básica, formada por componentes coordinados.
  • Tejido: Grupo de células similares con función específica.
  • Órgano: Estructura de tejidos que cumplen un papel.
  • Sistema: Grupo de órganos que cumplen una función.
  • Organismo: Ser vivo formado por sistemas de órganos.

• Ecológico: Integra seres vivos y su ambiente.

  • Biosfera: Comprende desde la atmósfera hasta el océano, incluyendo seres vivos y su ambiente.
  • Ecosistema: Organismos interactúan entre sí y con su entorno, estimulando el flujo de energía.

Comunidad

• Organismos de diferentes especies viven en zonas determinadas.
• Comparten el espacio, con plantas, animales y descomponedores como componentes principales.
• El equilibrio puede alterarse por fuego, actividad humana o sobrepoblación.

Población

• Organismos de especies similares que comparten características para alimentarse, sobrevivir y reproducirse.
• Se determina por la densidad o número de individuos.

Individuo

• Nivel básico del nivel ecológico, con capacidad de existir en un ambiente específico e interactuar con otros organismos y su medio.

Conservación de las Comunidades Ecológicas

• La actividad humana desestabiliza el equilibrio.
• Es importante cambiar la forma de relacionarse con las comunidades para disminuir el daño a los ecosistemas.

¿Qué hacer para proteger las comunidades ecológicas?

• Evitar la sobreexplotación de recursos naturales más allá de la capacidad del ecosistema.
• Practicar una explotación responsable que proteja la comunidad ecológica.

Contaminación del Aire

• 9 de cada 10 personas respiran aire contaminado.
• 7 millones de muertes anuales por contaminación del aire.
• Causa accidentes cerebrovasculares, enfermedades cardíacas, cáncer de pulmón e infecciones respiratorias.
• La OMS atribuye un tercio de las muertes por accidente cerebrovascular, cáncer de pulmón y enfermedades cardíacas a la contaminación.
• En niños, causa daños en la función pulmonar y afecta el desarrollo neurológico.
• Mueren 600,000 niños menores de 5 años al año por infecciones respiratorias causadas por la contaminación.
• Tiene un costo anual de $5 billones a nivel mundial.
• Incluye los costos del cambio climático y emigraciones.

Criterios de Clasificación de los Seres Vivos

• Desde el punto de vista biológico, la clasificación organiza los seres vivos por grupos según similitudes.
• Se describe primero al organismo, luego se examinan y comparan sus rasgos con otros seres vivos.
• Finalmente, se asigna un nombre científico de la especie, por ejemplo, Homo sapiens.

Sistemática y Taxonomía

• La sistemática estudia la diversidad y las relaciones evolutivas entre los seres vivos.
• La taxonomía clasifica los seres vivos en grupos según sus características.
• Están relacionadas, la sistemática proporciona el marco teórico para la taxonomía.
• Para clasificar a los seres vivos en grupos que reflejen sus relaciones evolutivas.
• La sistemática ha demostrado que los humanos están más estrechamente relacionados con los chimpancés que con los gorilas.
• La taxonomía clasifica a los humanos y los chimpancés en el mismo género, Homo.

Categorías de la Taxonomía

• La clasificación biológica es un sistema basado en una jerarquía taxonómica.
• Van en orden:
  • Reino
  • Filum
  • Clase
  • Orden
  • Familia
  • Género
  • Especie

Dominios y Reinos

• Según Carl Woese:
  • Dominio Bacteria: Microorganismos procariotas sin orgánulos ni membrana nuclear, con material genético disperso en el citoplasma.
  • Dominio Archaea: Microorganismos procariotas unicelulares que habitan en ambientes extremos, con nutrición quimiótrofa y reproducción asexual o sexual.
  • Dominio Eucarya: Organismos con núcleo definido gracias a la membrana nuclear, con orgánulos membranosos y reproducción asexual o sexual.

Reinos

• Monera: Bacterias y cianobacterias, se consideran los grupos más antiguos y numerosos.

  • Estructura unicelular.
  • Miden entre 1 y 10 µm (micras).
  • Conformadas por células procariotas, sin orgánulos.
  • Su alimentación puede ser autótrofa o heterótrofa.
  • Su reproducción es asexual binaria.
  • Pueden respirar de forma aerobia o anaerobia.

• Protista o Protoctista

  • Lleno de organismos que tienen características complejas.
    • Están formados por células eucariotas.
    • Se presentan en forma unicelular, pluricelular o colonial sin tejido especializado.
    • Pueden ser autótrofos o heterótrofos.
    • Con reproducción sexual o asexual.
    • Su medio de vida puede ser acuático o terrestre, como también parásito o simbionte.
    • Son microscópicos y macroscópicos.
    • Con respiración aerobia y anaerobia.

• Fungi

  • La aparición de los primeros hongos se remonta hace más de 460 millones de años.
    • Hay tipos que son unicelulares (levaduras) y pluricelulares (champiñones), estos organismos pueden reproducirse de manera sexual o asexual.
      • Saprobios: Son hongos que se alimentan de materia orgánica descompuesta.
      • Simbiontes: Son hongos que se unen a otros organismos a través del parasitismo, mutualismo o comensalismo.
        • Sus principales características son:
          • Poseen células eucariotas.
          • Son heterótrofos.
          • Su reproducción es por esporas producidas en forma asexual o sexual.
          • Su pared celular está formada por quitina.
          • Tiene respiración aerobia con excepción de las levaduras.
          • Viven en lugares húmedos, son principalmente terrestres y algunos son acuáticos. -Plantae o vegetal
  • Las plantas son organismos autótrofos que pueden estar en el agua o en la tierra.
  • Existe una amplia gama de dimensiones en la naturaleza.

• Animalia

  • Reino conformado por la mayoría de especies descubiertas, siendo un grupo diverso que comparte las siguientes características:
    • Formado por células eucariotas
    • Son pluricelulares.
    • Su alimentación es heterótrofa por ingestión de alimentos.
    • Presentan tejidos especializados.
    • Respiración aerobia.
    • Reproducción sexual y asexual.
    • Tienen movilidad.
    • No poseen pared celular.

• Clasificación Binomial

  • El científico Carlos Lineo revolucionó el camino de la biología al establecer las bases del sistema binomial.
    • Se utiliza para dar un nombre científico único para cada especie; se basa en utilizar un nombre genérico y otro específico, escritos en latín.
    • La clasificación de una especie se basa en su historia evolutiva.
      • Características de la nomenclatura binomial:
        • Cada organismo vivo tiene un nombre científico.
        • El nombre científico consta de dos palabras:
          • 1° especifica el género de la especie.
          • 2° es el epíteto (nombre).
        • Deben escribirse en cursiva los nombres científicos para que se destaquen.
        • El nombre científico lleva mayúscula en la primera letra y la primera letra del segundo nombre en minúsculas.
        • Puede abreviarse el género en la segunda vez que se escriba el nombre de la especie.
      • Ej: Al momento de nombrar una especie aún no identificada, se pondrá a continuación del nombre del género:
        • Sp. en Zoología.
        • Spec. en Botánica.
        • No pueden ir en cursiva ni subrayado y debe llevar punto final.