1. LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA
I.
LA BIOLOGIA COMO CIENCIA
1. DEFINICION DE CIENCIA
CIENCIA.- Etimológicamente deriva del latín SCIENTIA, que a su vez deriva de
la palabra SCIRE = SABER O CONOCER.
Según Mario Bunge: Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la
observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se
deducen principios y leyes generales. En su sentido más amplio se emplea
para referirse al conocimiento en cualquier campo, pero que suele aplicarse
sobre todo a la organización del proceso experimental verificable.
Podemos definir a la ciencia, desde un punto de vista totalizado, como un
sistema acumulativo, metódico y provisional de conocimientos comportable,
producto de una investigación científica y concerniente a una determinada área
de objetos y fenómenos.

2. 2. CARACTERISTICAS
Las principales características que posee la ciencia, así concebida, son las
siguientes:
Sistemática. Ordenada por principios comunes
Acumulativa. No existe el conocimiento único, depende de conocimientos
previos.
Metódica. Porque sigue un procedimiento para llegar al conocimiento de
algo.
Provisional. No es absoluta o definitiva, es perfectible y temporal,
susceptible de cambio.
Comprobable. Está sujeto a revisión y verificación.
Especializada. El conociendo es ilimitado y universal y está compuesto por
conocimientos particulares o específicos.
Abierta. Es susceptible al cambio, no es dogmática.
Producto de una investigación científica, a través de la observación,
planteamiento de hipótesis, experimentación y teorización.
Es comunicable y universal, mediante el lenguaje científico, que es preciso
e unívoco, comprensible para cualquier sujeto capacitado, quien podrá
obtener los elementos necesarios para comprobar la validez de las teorías
en sus aspectos lógicos y verificables.
3. CLASIFICACIÓN
a) Formales y Fácticas.
Las Ciencias Formales o Ideales; son aquellas que establecen
relaciones ideales que existen en la mente humana y que son
demostrables. Todos sus conceptos son analíticos, es decir se deducen
de postulados o teoremas. (Lógica y Matemática).
Las Ciencias Fácticas o Materiales; son las que interpretan las formas
ideales en términos de hechos y experiencias, que necesitan de la
observación y/o experimentación y su verificación es incompleta o

3. temporaria. (Química, Biología, Física, Psicología, Economía, Sociología,
Ciencias Forense, Historia, etc.)
b) Naturales y Sociales
Las Ciencias Naturales; son las que se estudian los fenómenos propios
de la naturaleza o su entorno. (Física, Química, Biología, Geología, etc.).
Las Ciencias Sociales; abordan los conocimientos creados por el mismo
hombre, cuyos conocimientos varían dependiendo de la cultura social y
es dependiente del comportamiento humano. Incluye además aspectos
filosóficos. (Economía, Política, Sociología, Psicología, etc.).
4. DEFINICION DE BIOLOGIA
Es la ciencia que estudia a los seres vivos. Su nombre proviene de dos
palabras griegas "BIOS = VIDA" y "LOGOS = ESTUDIO, TRATADO". La
biología fue durante mucho tiempo una ciencia principalmente descriptiva que
se inicio con el estudio anatómico y morfológico de los seres vivos
(naturalistas).
El término BIOLOGIA, fue introducido en Alemania en 1800 y popularizado por
el naturalista francés Jean Baptiste de Lamarck, en su obra “Philosophie
Zoologique”, con el fin de reunir en él un número creciente de disciplinas que
se referían al estudio de las formas vivas.
El impulso más importante para la unificación del concepto de biología se debe
al zoólogo inglés Thomas Henry Huxley, que insistió en que la separación
convencional de la zoología y de la botánica carecía de sentido, y que el
estudio de todos los seres vivos debería constituir una única disciplina.
La biología estudia las múltiples formas que pueden adoptar los SERES
VIVOS, así como su estructura, función, evolución, crecimiento y relaciones
con el medio.

4. 5. SERES VIVOS
A pesar de que no existe una definición exacta de ser vivo, teniendo en cuenta
las características propias a todo organismo vivo, no es difícil distinguir, entre
un ser animado y uno inanimado.
Aunque algunos objetos no vivos tengan una o más de estas características,
por ejemplo algunos cristales de roca pueden crecer, únicamente los seres
vivos tienen la totalidad de ellas además de muchas otras características
exclusivas de su especie.
También reciben el nombre de organismos, tienen una forma particular y bien
definida propia de su especie, son capaces de responder a los estímulos del
medio, capacidad llamada irritabilidad, utilizan la materia y energía del medio
para crecer y reproducirse tienen un ciclo de vida, es decir, pasan por
diferentes etapas antes de alcanzar la madurez, llegar a la reproducción y
finalmente morir, poseen la capacidad de adaptarse al medio en el que viven, y
están formados por células.
Todo lo anterior hace pensar a muchos científicos que todos los seres vivos
tienen un mismo antepasado, una especie que fue evolucionando de manera
distinta para dar lugar a la enorme cantidad de especies que han existido y
existen, desde los seres formados por una sola célula, conocidos como
unicelulares, hasta los formados por varios millones, también llamados
pluricelulares.
6. CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
a.
Poseen una estructura y organización específica, cada organismo se
identifica por su aspecto y forma característicos. La unidad funcional y
estructural de los organismos vivos (animales y vegetales), es la célula, es
decir están formados por células.
Las células son las partes vivas más pequeñas.
Todos los seres vivos están formados por una o más células.
Las células sólo se producen a partir de la división de otras células.
Los cuerpos de los organismos vegetales y animales superiores, están
organizados en formaciones de complejidad creciente, las células se
disponen en tejidos, los tejidos en órganos y los órganos en sistemas.

5. b. Desarrollan (nacen, crecen y mueren) y el crecimiento, entendido como el
aumento de la masa celular, que puede darse por aumento del tamaño
celular (incremento de la cantidad de sustancia viva, cantidad de proteína
por ejemplo) o el número o cantidad de células.
c. Metabolismo.- Necesitan nutrientes y usan esos nutrientes para mantener
su organismo, aun las plantas que fabrican su alimento, son un conjunto de
mecanismos de intercambio de materiales y energía entre los organismos y
con el medio. Todas estas actividades metabólicas, no son más que la
suma de una serie de actividades químicas, que cumplen las células para
poder crecer, conservar y reparar su estructura. Los fenómenos
metabólicos se dividen en:
Catabolismo.- Degradación de sustancias complejas en formas más
simples, con liberación de energía y desgaste de material celular.
Anabolismo.-Reacciones químicas que permiten construir sustancias
complejas a partir de sustancias sencillas, lo que implica gastos y
almacenamiento de energía y producción de nuevos materiales
celulares (crecimiento).
d. La reproducción es la característica considerada “sine qua non”, de la vida,
por ejemplo los virus no se reproducen por mecanismos propios, sino que
requieren de una célula viva para tal fin. Los seres vivos, se reproducen,
por vía sexual y asexual. Estos mecanismos reproductivos, no son más que
medios que permiten asegurar la transmisión del material genético a su
descendencia (herencia genética), perpetuando sus características propias
a cada especie.
e. Adaptación.- Los organismos biológicos se adaptan a su medio, modifican
su estructura o fisiología a largo plazo por fenómenos de selección y
mutación, es decir evolucionan.
f.
Irritabilidad.- Los seres vivos son irritables, por lo que responden a
estímulos y cambios físicos o químicos de su medio inmediato.
7. RAMAS DE LA BIOLOGÍA
Los organismos vivos pueden estudiarse desde diferentes enfoques,
morfológico o estático y funcional y de ahí las diferentes ramas de la Biología,
que a continuación se nombran brevemente.

6. Zoología = estudia los animales
Botánica = estudia las plantas
Genética = estudia la herencia
Ecología = estudia los organismos y su relación con el medio
Anatomía = estudia la estructura de los seres
Fisiología = estudia las funciones de los organismos
Citología = estudia las células
Embriología = estudia los embriones
Patología = estudia las enfermedades
Entomología = estudia los insectos
Biología marina = estudia los mares
Etología = estudia el comportamiento
Edafología = estudia los suelos
Limnología = estudia las aguas continentales
Microbiología = estudia los microorganismos
Parasitología = estudia a los parásitos
Paleontología = estudia los fósiles
Taxonomía = estudia la clasificaciones
Biofísica = Estudia fenómenos físicos y leyes de la energía y su aplicación en
los fenómenos vitales.
Biología molecular = estudia las bases moleculares de la vida.
Biocriminalística = Estudia las evidencias de origen y naturaleza biológica
relacionada con hechos criminales.
Biología Forense = Estudia la aplicación de la biología al Derecho en general.
II.
EL ORIGEN DE LA VIDA
Es el conjunto de fenómenos que han determinado la aparición de seres
vivientes en la Tierra. La idea de un proceso único procede directamente de las

7. teorías evolucionistas de Charles Darwin, según las cuales todos los seres
vivos descienden de un ancestro único.
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EVOLUCIÓN DE LAS IDEAS
Durante mucho tiempo, la investigación de los orígenes de la vida no fue
más que un debate basado en la metafísica y las creencias religiosas.
La teoría de la generación espontánea, según la cual los seres vivos nacen
de la tierra o de cualquier otro medio inerte, se difundió durante la edad
media y se mantuvo sin oposición hasta el siglo XVII.
Francesco Redi, en el siglo XVII y más tarde Louis Pasteur (1859),
demostraron, que la idea de la generación espontánea era falsa; con el
famoso experimento de los gusanos blancos que colonizan la carne que en
realidad nacían de huevos depositados por las moscas.
En el siglo XIX surgió la idea de que la vida tenía un origen extraterrestre:
los meteoritos que chocan contra nuestro planeta habrían depositado
gérmenes en nuestro planeta, algunos años más tarde Paul Becquerel,
señaló que ningún ser viviente podría atravesar el espacio y resistir las
rigurosas condiciones que reinan en el vacío (temperatura extremadamente
baja, radiación cósmica intensa, por ejemplo).
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PRIMEROS INDICIOS DE VIDA
La Tierra se formó hace unos 4.600 millones de años. Cerca de 1.000
millones de años más tarde ya albergaba seres vivos. Los restos fósiles
más antiguos conocidos se encontraron en rocas de hace 3.800 millones de
años y demuestran la presencia de bacterias, organismos rudimentarios
procariotas y unicelulares. Muy recientemente se han descubierto
pruebas de vida aún más antiguas en forma de indicios de actividad
fotosintética con una antigüedad de 3.850 millones de años.
La geología ha demostrado que las condiciones de vida en esa época eran
muy diferentes de las actuales. La actividad volcánica era intensa y los

8. gases liberados por las erupciones eran la fuente de la atmósfera primitiva,
compuesta sobre todo de:
-
Vapor de agua.
-
Dióxido de carbono (CO2).
-
Nitrógeno.
-
Amoníaco (NH3)
-
Sulfuro de hidrógeno (H2S).
-
Metano (CH4).
-
Y carencia de oxígeno.
Ninguno de los organismos que actualmente vive en nuestra atmósfera
hubiera podido sobrevivir en esas circunstancias. El enfriamiento paulatino
determinó la condensación del vapor y la formación de un océano primitivo
que recubría gran parte del planeta.
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APARICIÓN DE LAS MOLÉCULAS BIOLÓGICAS
La primera teoría coherente que explicaba el origen de la vida la propuso
en 1924 el bioquímico ruso Alexander Oparin. Basaba en el conocimiento
de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra hace 3.000 a
4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía aportada
primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a las
descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas
de los gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas
orgánicas llamadas prebióticas. Estas moléculas, cada vez más complejas,
eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos
nucleicos. Según Oparin, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en
las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano
primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diversificándose.
Esta hipótesis inspiró las experiencias realizadas a principios de la década
de 1950 por el estadounidense Stanley Miller, quien recreó en un balón de
vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000 millones de años
(es decir, una mezcla de CH4, NH3, H, H2S y vapor de agua). Sometió la
mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas.
Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios

9. compuestos orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido
acético, formol, ácido cianhídrico y hasta azúcares, lípidos y alcoholes,
moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había postulado
Oparin.
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PRIMERAS CÉLULAS
Si se prescinde de los virus, cuya situación es difícil de definir, todos los
seres vivientes están formados por células, cada una de ellas encerrada
por una membrana rica en unos lípidos especiales (fosfolípidos) que la aísla
del medio externo. Estas células contienen los ácidos nucleicos ADN y
ARN, que contienen la información genética y controlan la síntesis de
proteínas.
Pueden formarse membranas lipídicas en ausencia de vida. Esto ya lo
demostró Oparin, quien, en efecto, obtuvo en el curso de sus experimentos
unas pequeñas gotas ricas en moléculas biológicas y separadas del medio
acuoso por una membrana rudimentaria. Estas „gotitas‟, a las que llamó
COACERVADOS, recuerdan a células rudimentarias.
Descubrimientos posteriores identificaron estructuras de este tipo con una
antigüedad de 3.000 millones de años; se llaman cocoides, y se consideran
antepasados de las bacterias.
El origen de las proteínas celulares. Se explica a partir del descubrimiento
de partículas de ARN capaces de almacenar la información genética y de
actuar como enzimas que sintetizan proteínas, permite resolver el dilema
de quien fue primero el ADN o las proteínas. Estas moléculas fueron
llamadas RIBOZIMAS. Así, la primera forma de vida terrestre
probablemente fue una célula simple que encerraba un ácido nucleico
similar al ARN dentro de una membrana rudimentaria capaz de
reproducirse por división.
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FUENTES HIDROTERMALES Y ORIGEN DE LA VIDA

10. En el océano Pacífico, a muchos miles de metros de profundidad, se han
descubierto fuentes hidrotermales de agua que brota a una temperatura de
350 ºC y está cargada de numerosas sustancias, entre ellas sulfuro de
hidrógeno y otros compuestos de azufre. Alrededor de estas fuentes
abunda la vida y proliferan unas bacterias quimiosintéticas que extraen su
energía de los compuestos azufrados del agua y que, de este modo,
reemplazan a los organismos fotosintéticos, que toman la energía de la luz
solar (además, estas bacterias no pueden vivir en medios con oxígeno).
Las condiciones de vida que reinan en la proximidad de estas fuentes
recuerdan bastante a las que se daban hace 3.500 millones de años. Por
eso algunos investigadores defienden la hipótesis de que la vida apareció
en el fondo oceánico, cerca de estas fuentes hidrotermales, y no en la
superficie, en las charcas litorales expuestas a la luz solar intensa.
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EVOLUCIÓN DE LA ATMÓSFERA Y DIVERSIFICACIÓN DE LOS SERES
VIVOS
Fuese cual fuese el lugar en que surgió la vida, es seguro que los primeros
seres vivos eran bacterias anaerobias, es decir, capaces de vivir en
ausencia de oxígeno, pues este gas no se encontraba todavía en la
atmósfera primitiva. De inmediato comenzó la evolución y la aparición de
bacterias distintas, capaces de realizar la fotosíntesis. Esta nueva función
permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la
atmósfera y liberar oxígeno. Pero éste no se quedaba en la atmósfera, pues
era absorbido por las rocas ricas en hierro. Hace 2.000 millones de años,
cuando se oxidó todo el hierro de las rocas, el oxígeno pudo empezar a
acumularse en la atmósfera.
Su concentración fue aumentando y el presente en las capas altas de la
atmósfera se transformó en ozono, el cual tiene la propiedad de filtrar los
rayos ultravioleta nocivos para los seres vivos. A partir de ese momento se
asiste a una verdadera explosión de vida. Los primeros organismos
eucariotas aparecieron hace unos 1.800 millones de años y los primeros
pluricelulares hace unos 670 millones de años. Cuando la capa de ozono
alcanzó un espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron
abandonar la protección que proporcionaba el medio acuático y colonizar la
tierra firme.