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HISTORIA DE LA BIOLOGIA
biología se ha desarrollado a lo largo del tiempo gracias a las aportaciones de notables investigadores que dedicaron su vida al estudio de la naturaleza.
Entre los más destacados se encuentra el filósofo griego Aristóteles. Fue el más grande naturalista de la Antigüedad, estudió y describió más de 500 especies animales; estableció la primera clasificación de los organismos que no fue superada hasta el siglo XVIII por Carl Linné.
Carl Linné estableció una clasificación de las especies conocidas hasta entonces, basándose en el concepto de especie como un grupo de individuos semejantes, con antepasados comunes. Agrupó a las especies en géneros, a éstos en órdenes y, finalmente, en clases, considerando sus características.
Estrechamente vinculado con el aspecto taxonómico, Linneo propuso el manejo de la nomenclatura binomial, que consiste en asignar a cada organismo dos palabras en latín, un sustantivo para el género y un adjetivo para la especie, lo que forma el nombre científico que debe subrayarse o destacarse con otro tipo de letra en un texto. El nombre científico sirve para evitar confusiones en la identificación y registro de los organismos.
Otro científico que hizo una gran contribución a la biología fue Charles Darwin, autor del libro denominado El origen de las especies (1859). En él expuso sus ideas sobre la evolución de las especies por medio de la selección natural. Esta teoría originó, junto con la teoría celular y la de la herencia biológica, la integración de la base científica de la biología actual.
La herencia biológica fue estudiada por Gregor Mendel, quien hizo una serie de experimentos para estudiar cómo se heredan las características de padres a hijos, con lo que asentó las bases de la Genética. Uno de sus aciertos fue elegir chícharos para realizar sus experimentos, estos organismos son de fácil manejo ocupan poco espacio, se reproducen con rapidez, muestran características fáciles de identificar entre los padres e hijos y no son producto de una combinación previa.
Por otra parte, Louis Pasteur demostró la falsedad de la hipótesis de la generación espontánea al comprobar que un ser vivo procede de otro. El suponía que la presencia de los microorganismos en el aire ocasionaba la descomposición de algunos alimentos y que usando calor sería posible exterminarlos, este método recibe actualmente el nombre de pasterización o pasteurización.
Pasteur asentó las bases de la bacteriología, investigó acerca de la enfermedad del gusano de seda; el cólera de las gallinas y, desarrolló exitosamente la vacuna del ántrax para el ganado y la vacuna antirrábica.
Alexandr Ivánovich Oparin, en su libro El origen de la vida sobre la Tierra (1936) dio una explicación de cómo pudo la materia inorgánica transformarse en orgánica y cómo esta última originó la materia viva.
James Watson y Francis Crick elaboraron un modelo de la estructura del ácido desoxirribonucleico, molécula que controla todos los procesos celulares tales como la alimentación, la reproducción y la transmisión de caracteres de padres a hijos. La molécula de DNA consiste en dos bandas enrolladas en forma de doble hélice, esto es, parecida a una escalera enrollada.
Entre los investigadores que observaron el comportamiento animal destaca Konrad Lorenz quien estudió un tipo especial de aprendizaje conocido como impresión o impronta. Para verificar si la conducta de las aves de seguir a su madre es aprendida o innata, Lorenz graznó y caminó frente a unos patitos recién nacidos, mismos que lo persiguieron, aun cuando les brindó la oportunidad de seguir a su madre o a otras aves. Con esto Lorenz demostró que la conducta de seguir a su madre no es innata sino aprendida.
El progreso de la Biología en el siglo XX está en consonancia con los avances de la ciencia. Encontramos, combinados, los avances de la Física y la Química. En el siglo XIX Charles Darwin formula la teoría de la evolución (en 1859), Matthias Schleiden y Theodore Schwann formulan la teoría celular, Louis Pasteur la teoría de la naturaleza microbiana de las enfermedades infecciosas, y perfecciona las técnicas de vacunación; y Georg Mendel descubre las leyes de la herencia genética, que expone en 1861. A partir de aquí el avance es espectacular. Santiago Ramón y Cajal descubre las neuronas, por lo que recibe el premio Nobel en 1906, Ivan Petrovich Paulov el reflejo condicionado, por lo que recibe el premio Nobel en 1904, Alexander Fleming la penicilina en 1928. Thomas Hunt Morgan y Calvin Blackman Bridges formulan la teoría cromosómica de la herencia entre 1930 y 1933. Aparece la bioquímica, fundamental en nuestros días. Oswald Theodore Avery descubre el ADN como material hereditario en 1944. James Watson y Francis Crick descubren la estructura molecular del ADN, en 1953. El ADN fue sintetizado por Arthur Kornberg en 1955. Severo Ochoa de Albornoz sintetiza el ARN en 1955. Marahall Niremberg y Har Gobind Jorana descubren el código genético, por lo que reciben le premio Nobel en 1968. En los años 1970 aparecen los primeros organismos alterados por ingeniería genética. Las investigaciones de la estructura de los seres vivos llevan a permitir la manipulación genética de las plantas que sirven de alimento, y posteriormente de los animales. Esto permite la revolución verde, y en la actualidad los alimentos transgénicos.

LUIS PASTEUR
Nació el 27 de diciembre de 1822 en la región de Jura, Francia. Su padre había sido soldado de Napoleón, pero después de dejar el ejército, donde transcurrió la infancia del pequeño Louis. De joven, no fue un estudiante prometedor; de hecho, si demostraba alguna actitud especial, era la pintura. Su primera ambición fue la de ser profesor de arte. En 1842, tras ser maestro en la Escuela Real de Viejancòn, obtuvo su título de bachillerato, con calificación "mediocre" en química. Su padre lo mandó a la Escuela Normal Superior de París, pero allí no duró mucho tiempo ya que regresó a su tierra natal. Pero al año siguiente retornó a París.
Algunos de sus contemporáneos, incluido el eminente químico alemán Justus von Liebig, insistían en que la fermentación era un proceso químico y que no requería la intervención de ningún organismo. Con la ayuda de un microscopio, Pasteur descubrió que, en realidad, intervenían dos organismos -dos variedades de levaduras- que eran la clave del proceso. Uno producía alcohol y el otro, ácido láctico, que agriaba el vino.
Utilizó un nuevo método para eliminar los microorganismos que pueden degradar al vino, la cerveza o la leche, después de encerrar el líquido en cubas bien selladas y elevando su temperatura hasta los 44 grados centígrados durante un tiempo corto. A pesar del rechazo inicial de la industria ante la idea de calentar vino, un experimento controlado con lotes de vino calentado y sin calentar demostró la efectividad del procedimiento. Había nacido la "pasteurización", el proceso que actualmente garantiza la seguridad de numerosos productos alimenticios del mundo

Generación espontánea
Demostró que todo proceso de fermentación y descomposición orgánica se debe a la acción de organismos vivos y que el crecimiento de los microorganismos en caldos nutritivos no era debido a la generación espontánea. Para demostrarlo, expuso caldos hervidos en matraces provistos de un filtro que evitaba el paso de partículas de polvo hasta el caldo de cultivo, simultáneamente expuso otros matraces que carecían de ese filtro, pero que poseían un cuello muy alargado y curvado que dificultaba el paso del aire, y por ello de las partículas de polvo, hasta el caldo de cultivo. A cabo de un tiempo observó que nada crecía en los caldos demostrando así que los organismos vivos que aparecían en los matraces sin filtro o sin cuellos largos provenían del exterior, probablemente del polvo o en forma de esporas. De esta manera Louis Pasteur mostró que los microorganismos no se formaban espontáneamente en el interior del caldo, refutando así la teoría de la generación espontánea y demostrando que todo ser vivo procede de otro ser vivo anterior (Omne vivum ex vivo), un principio científico que fue la base de la teoría germinal y que significa un cambio conceptual sobre los seres vivos y el inicio de la Bacteriología moderna. Anunció sus resultados en una gala de la Sorbona en 1864 y obtuvo todo un triunfo.
Habiendo resuelto el problema de la industria vinícola de forma tan brillante, fue lógico que cuando una enfermedad en los gusano de seda empezó a arruinar esa industria en el sur de Francia, llamaran de nuevo, a Louis Pasteur. Éste no sabía nada de gusanos de seda, pero cuando apuntó su microscopio, identificó un parásito que infestaba a los gusanos y a las hojas de las cuales se alimentaban. Su diagnóstico fue drástico: los gusanos y hojas infectadas tenían que ser destruidos y reemplazados por otros nuevos.
Su trabajo con la enfermedad de los gusanos de seda, atrajo su atención hacia el resto de enfermedades contagiosas. La idea de que las enfermedades pueden ser trasmitidas entre criaturas vivientes era un anatema. Se trataba de otro de esos puntos débiles que ahora se consideran inexplicables. No obstante, no había nada "obvio" en la idea de una enfermedad contagiosa.
En Inglaterra, el cirujano Joseph Lister pensó que podía aplicar los conocimientos de Pasteur y eliminar los organismos vivos de las heridas e incisiones quirúrgicas (1865).
El propio Pasteur, en 1871 sugirió a los médicos de los hospitales militares a hervir el instrumental y los vendajes. Describió un horno, llamado "horno Pasteur", útil para esterilizar instrumental quirúrgico y material de laboratorio y en el tuvieron entero apoyo.

Las vacunas de Pasteur
En el otoño de su vida, Pasteur desarrolló la metodología para atenuar la virulencia de microorganismos patógenos que pudieron ser entonces utilizados para la fabricación de vacunas. Él mismo obtuvo vacunas eficaces contra el cólera de los pollos, el ántrax y la erisipela del cerdo. En 1881, hizo una demostración dramática de la eficacia de su vacuna contra el ántrax, inoculando la mitad de un rebaño de ovejas mientras inyectaba la enfermedad a la otra mitad. Las inoculadas con la vacuna sobrevivieron, el resto, murió.
Posteriormente, obtuvo la vacuna contra el virus de la rabia, que fue probada el 6 de julio de 1885 con éxito por primera vez para tratar al joven Joseph Meister. Fue un digno clímax a la asombrosa carrera de un hombre que merece estar junto a Aristóteles y Darwin en el salón de la fama de la biología.

Legado
Expuso la "teoría germinal de las enfermedades infecciosas", según la cual toda enfermedad infecciosa tiene su causa (etiología) en un germen con capacidad para propagarse entre las personas. Esta sencilla idea representa el inicio de la medicina científica, al demostrar que la enfermedad es el efecto visible (signos y síntomas) de una causa que puede ser buscada y eliminada mediante un tratamiento específico. En el caso de las enfermedades infecciosas, se debe buscar el germen causante de cada enfermedad para hallar un modo de combatirlo. Por sus trabajos es considerado el pionero de la microbiología moderna, que inicia así la llamada "Edad de Oro de la Microbiología".

FRANCISCO REDI

Naturalista y fisiólogo italiano, nacido en Arezzo en 1626 y fallecido en Pisa en 1698 Francisco o Francesco Redi demostró que los insectos no nacen por generación espontánea, por lo que se le considera el fundador de la helmintología. Realizó estudios sobre el veneno de las víboras, y escribió “Observaciones en torno a las víboras” (1664).
En una época en la que se creía tanto en la creación como en la generación espontánea, Francisco Redi era uno de los que dudaba de ella, por lo que realizó en el siguiente experimento:
Colocó una víbora muerta, un pescado y un trozo de carne de ternera en frascos, los cerró y selló.
En otros frascos colocó los mismos componentes, pero los dejó abiertos.
Los resultados fueron muy interesantes.
En los frascos cerrados y sellados no había gusanos, aunque su contenido se había podrido y olía mal.
Portada obra de Francisco Redi en 1664
En los frascos abiertos, en cambio, se veían gusanos y moscas que entraban y salían. Por lo tanto, la carne de los animales muertos no puede engendrar gusanos a menos que sean depositados en ella huevos de animales.
Redi pensó que la entrada de aire a los frascos cerrados pudiera haber influido en su experimento, por lo que llevó a cabo otro.
Puso carne y pescado en un frasco cubierto con gasa y lo colocó dentro de una jaula cubierta también con gasa.
Los resultados fueron exactamente los mismos que en el primer experimento.
Aún con los resultados obtenidos y los de otros autores, no sólo la gente seguía creyendo en la generación espontánea, sino que el propio Redi continuaba convencido de que algunos insectos se generaban en forma espontánea.
Su obra más importante, donde expuso los resultados de sus experiencias, la escribió en 1684.
Fue también poeta y perteneció a la Academia de la Crusca, cultivando principalmente el género humorístico.

LAZZARO SPALLANZANI
Continuando el estudio de Redi, Spallanzani demostró que no existe la generación espontánea de la vida, abriendo camino a Pasteur.
En 1769, tras rechazar la teoría de la generación espontánea, Spallanzani -que también era sacerdote- diseñó experimentos para refutar los realizados por otro sacerdote católico, el inglés John Turberville Needham, que había calentado y seguidamente sellado caldo de carne en diversos recipientes; dado que se habían encontrado microorganismos en el caldo tras abrir los recipientes, Needham creía que esto demostraba que la vida surge de la materia no viviente. No obstante, prolongando el periodo de calentamiento y sellando con más cuidado los recipientes, Spallanzani pudo demostrar que dichos caldos no generaban microorganismos mientras los recipientes estuvieran sellados.
La disputa entre Needham y Spallanzani fue larga y enconada, pues el inglés afirmaba que las cocciones del italiano destruían el espíritu vital y Spallanzani demostró que lo único que la cocción destruía era las esporas de las bacterias, no un principio de vida de índole místico.
Se percató de que la digestión es un proceso químico y no mecánico como se creía. También trabajó en la inseminación artificial y la demostró llevándola a la práctica en un experimento realizado con un par de perros: inyectó con una jeringa espermatozoides a una perra y esta quedó preñada. Al mismo tiempo y gracias a este experimento se demostró la importancia del espermatozoide en el proceso de la fecundación. Biólogo italiano. Fue profesor de historia natural en Pavía y director del Museo Mineralógico de esta ciudad. Considerado uno de los fundadores de la biología experimental, sus trabajos de investigación se centraron en los principales fenómenos vitales, como la respiración, la reproducción, la digestión, etc. Realizó importantes estudios sobre la reproducción artificial. Demostró la acción del jugo gástrico en el proceso digestivo y el intercambio de gases en la respiración. Entre sus obras cabe citar Memoria sobre la respiración, Opúsculos de física animal y vegetal (1776) y Experiencias ilustrativas sobre la generación. Lazaro Spallanzani, además de biólogo, era sacerdote católico, ordenado sacerdote antes de los 30 años de edad. Su búsqueda de la verdad científica estaba vinculada a la búsqueda de la verdad metafísica, materia que también estudió y enseñó.

LAMARCK
Lamarckismo es el término utilizado para referirse a la teoría de la evolución formulada por Lamarck. En 1809 en su libro Filosofía zoológica propuso que las formas de vida no habían sido creadas y permanecían inmutables, como se aceptaba en su tiempo, sino que habían evolucionado desde formas de vida más simples. Describió las condiciones que habrían propiciado la evolución de la vida y propuso el mecanismo por el que habría evolucionado. La teoría de Lamarck es la primera teoría de la evolución biológica, adelantándose en cincuenta años a la formulación de Darwin de la selección natural en su libro El origen de las especies.
Lamarck en su teoría propuso que la vida evolucionaba “por tanteos y sucesivamente”, “que a medida que los individuos de una de nuestras especies cambian de situación, de clima, de manera de ser o de hábito, reciben por ello las influencias que cambian poco a poco la consistencia y las proporciones de sus partes, de su forma, sus facultades y hasta su misma organización”.[4] Sería la capacidad de los organismos de adaptarnos al medio ambiente y los sucesivos cambios que se han dado en esos ambientes, lo que habría propiciado la Evolución y la actual diversidad de especies.
Como mecanismo para traducir esos presupuestos en cambios evolutivos, propuso el mecanismo conocido como “herencia de los caracteres adquiridos”, refiriéndose a la, hasta el día de hoy no demostrada, capacidad de los organismos de trasladar a la herencia los caracteres adquiridos en vida. Esta herencia no sería ni directa ni individual, sino que sería tras largo tiempo de estar sometidos a parecidas circunstancias y afectarían al conjunto del los individuos del grupo sometido a esas circunstancias.
La teoría de Lamarck no fue tenida en cuenta en el momento de su formulación, siendo 50 años más tarde, con la publicación de El origen de las especies, cuando los evolucionistas y el propio Darwin la rescataron para intentar cubrir el vacío que la selección natural dejaba al no proponer la fuente de la variabilidad sobre la que actuaría la selección.
A principios del siglo XX, con la formulación de la barrera Weismann, que enuncia la imposibilidad de transferencia de información entre la línea somática y la germinal, el lamarckismo fue desechado considerándolo erróneo. No obstante, durante el siglo XX han existido evolucionistas que han defendido el lamarckismo, existiendo en la actualidad voces desde la biología y el evolucionismo que reivindican su reformulación.
Lamarck, su Filosofía zoológica (actualmente sería teoría zoológica) me parece el libro más importante de la biología que se haya escrito jamás. Lamarck fue el que aplicó el concepto de biología al estudio de los seres vivos dotándole de una base teórica para que tuviera consistencia. [...] Era una persona que tenía una capacidad impresionante de compresión de la Naturaleza, tenía una visión bellísima de la Naturaleza...
En la actualidad, el lamarckismo ha quedado simplificado como la teoría de la "herencia de los caracteres adquiridos". La síntesis (neodarwinismo) formulada en los años treinta del siglo pasado, según la cual, la vida evoluciona a consecuencia de mutaciones aleatorias en el ADN fijadas por la selección natural, es considerada, por la mayoría del estamento académico, satisfactoria para describir la Evolución.

CHARLES DARWIN Y EL ORIGEN DE LAS ESPECIES
El científico evolucionista más importante del siglo XIX fue Charles Darwin (1809-1882). Estudiante de las universidades de Edimburgo y Cambridge en Inglaterra, terminó sus estudios de teología a la edad de 22 años. Preparado para ser ministro protestante de la Iglesia, sin embargo, el mayor interés de Darwin estaba en el mundo natural.
En 1831 se integró, como naturalista, a la tripulación del barco de la marina inglesa "HMS Beagle", que realizaría una expedición de mapeo alrededor del mundo durante 5 años. Este viaje fue esencial en el pensamiento de Charles Darwin. En las islas Galápagos, en el Océano Pacífico frente a Sudamérica, quedó muy impresionado por las especies de animales que vió y, sobre todo, por las sutiles diferencias entre los pájaros de las islas del archipiélago. A partir de estas observaciones, Darwin se dio cuenta que estas diferencias podían estar conectadas con el hecho de que cada especie vivía en un medio natural distinto, con distinta alimentación. En ese momento comenzó Darwin a delinear sus ideas acerca de la evolución.
Darwin entendió que toda población consiste de individuos ligeramente distintos unos de otros. Las variaciones que existen entre los individuos hace que cada uno tenga distintas capacidades para adaptarse al medio natural, reproducirse exitosamente y transmitir sus rasgos a su descendencia. Al paso de las generaciones, los rasgos de los individuos que mejor se adaptaron a las condiciones naturales se vuelven más comunes y la población evoluciona. Darwin llamó a este proceso "descendencia con modificación". Del mismo modo, la naturaleza selecciona las especies mejor adaptadas para sobrevivir y reproducirse. Este proceso se conoce como "selección natural".
El pensamiento de Darwin también estuvo muy influenciado por las ideas de Thomas Malthus, que escribió que la población humana tendía a crecer exponencialmente y con ello a acabarse los recursos alimenticios disponibles. Esto provoca crisis que lleva a los individuos a competir entre ellos por la supervivencia. Darwin creía que las variaciones en los rasgos hereditarios de los individuos los hacía más o menos capaces de enfrentarse a la competencia por los recursos.
Más de 20 años después de que comenzó a elaborar sus ideas acerca de la evolución, Darwin publicó su teoría en el libro El origen de las especies (1859). Su publicación provocó grandes controversias y se opusieron a él los pensadores religiosos porque echaba por tierra la teoría creacionista y movía al ser humano del centro de la Creación. Este libro convenció a los científicos y al público educado de que los seres vivos cambian con el tiempo.
El origen de las especies (1859)
La teoría de la evolución que postuló Darwin tuvo un enorme impacto en el pensamiento europeo de la segunda mitad del siglo XIX. Los principales argumentos de El origen de las especies, que se publicó en 1859 son:
1. Los tipos biológicos o especies no tienen una existencia fija ni estática sino que se encuentran en cambio constante.
2. La vida se manifiesta como una lucha constante por la existencia y la supervivencia.
3. La lucha por la superviviencia provoca que los organismos que menos se adaptan a un medio natural específico desaparezcan y permite que los mejores adaptados se reproduzcan, a este proceso se le llama "selección natural".
4. La selección natural, el desarrollo y la evolución requieren de un enorme período de tiempo, tan largo que en una vida humana no se pueden apreciar estos fenómenos.
5. Las variaciones genéticas que producen el incremento de probabilidades de supervivencia son azarosas y no son provocadas ni por Dios (como pensaban los religiosos) ni por la tendencia de los organismos a buscar la perfección (como proponia Lamarck).
Además de este libro, Darwin escribió dos más: Variaciones en plantas y animales domesticados (1868) y La descendencia del hombre y la selección en relación al sexo (1871).
La obra de Charles Darwin sentó las bases de la biología evolutiva moderna. Y aunque actualmente se sabe que las especies han evolucionado a lo largo del tiempo, aún no está muy claro cómo ha sucedido esto.

MÉTODO CIENTÍFICO

biologia1oriente

lunes, 16 de agosto de 2010

Programa Biologia 1

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