Historia de la biología - Informe
Objetivos:
- Analizar, desarrollar, aprender sobre el ser vivo.
- Reflexionar sobre el orden y evolución de los avances biológicos.
- Relacionar la biología y la fisioterapia.
Antecedentes / Introducción:
La biología no solo
intenta comprender las funciones y estructuras de los seres vivos, ha ido
profundizando más su estudio y ha logrado comprender y aprender sobre el
desarrollo y evolución de los seres. La historia de la biología se aprende
mediante un cronograma que nos permite analizar en forma crítica los procesos
de producción del conocimiento biológico y así entender la morfología, la
reproducción del ser vivo, cómo el ambiente influye en él y cómo él influye en el medio ambiente;
así logrando reconocer qué tipo de tejido tiene la persona, en qué estado se
encuentra y así saber cómo reaccionarían los músculos y el ser humano mediante
la rehabilitación.
Resumen:
Desarrollo:
Desde
las primeras civilizaciones los fenómenos de nacimiento, crecimiento y muerte,
las plantas, los vegetales que eran parte y uso de su vida cotidiana, hicieron
que el hombre hasta la actualidad busque saber sobre la biología. La primera
civilización que mostró interés por la biología fue la civilización China que
usó el gusano productor de seda, hizo uso de plantas y animales terapéuticos
para la medicina y el tratamiento con acupuntúra. La civilización Hindú, generó
medicina de carácter mágico, basada en el pensamiento racional. Las culturas
mesopotámicas investigaron sobre la biología, la medicina y la zootecnia. Los
egipcios tenían profundos conocimientos sobre la anatomía humana y animal. El
imperio antiguo desarrolló ampliamente la medicina y la cirugía. Entre los
primeros personajes de esta época se puede destacar a Tales y Anaximandro de
Mileto quienes ya tenían aspectos de conocimiento biológico. Pero sin duda la
figura más relevante fue Hipócrates (460-370 a.c) conocido como padre de la
biología científica y la medicina. El siguiente más influyente en estos
descubirmientos es Aristóteles, padre de la zoología, creó una escuela de
clasificación biológica, elaboró la primera clasificación de los seres vivos en
animales y vegetales. Consideraba que las especies biológicas eran fijas, no
podían cambiar y que su origen no era casual. Después podemos hablar sobre
Catón (232.147 a.c) quien conideraba al azar como base de lo vivo, sugiere la
sucesión de especies por otras más adaptadas y cree en la extinción de las especies
y selección natural. Por último está Galeno (129-199 d.c) conocido como el
último de los autores de la medicina de la antigüedad, elaboró teorías sobre el
funcionamiento del cuerpo humano.
A
partir del siglo XV resurge el interés por los estudios anatómicos y
fisiológicos, como Leonardo da Vinci (1452-1519) realiza estudios sobre el
cuerpo humano y su comparación con el de otros animales. Vesalio (1514-1564)
publicó el primer libro correcto de anatomía humana. En el siglo XVII es cuando
realmente despega el desarrollo de la ciencia moderna. A partir de esta época
se usó el método que actualmente utilizamos para hacer ciencia, método
cualitativo – inductivo, instaurado por Francis Bacon (1561-1626). También se
dio el desarrollo de los primeros microscopios lo que dio paso a la
investigación biológica donde Anthony Leeuwenhoek (1632-1703) fue el primero en
obserbar el contenido celular. También Robert Hooke (1635-1703 dio término a la
celula.
En
el Siglo XVIII las ciencias biológicas se desarrollan como ciencias
experimentales. Donde destaca Carlos Linneo, padre de la taxonomía, aportó con
la nomenclatura universal que ayudó a la clasificación de plantas y animales en
siete clases: reinos, phylum, clases, orden, familia, género y especie. En este
mismo siglo ubieron otros científicos importantes como, George Louis Leclerc,
Georger Cuvier quienes se dedicaron a investigar sobre especies perdidas ,
extinguidas y fósiles. Luego gracias a los progresos químicos y físicos se
logró entender los procesos de las fisiologías:
animal, digestiva y vegetal. Luego se logró conocer sobre la fisiología
y bioquímica de la respiración gracias a Lavosier (1743-1794) que descubrió el
oxígeno. Francesci Redi (1713-1781), Needham (1713-1781) y Spallanzani
(1729-1799) realizaron investigaciones sobre los organismos inferiores a partir
de la materia orgánica hasta que Pasteur (1822-1895) fue quien determinó la
existencia de bacterias. Buffon (1707-1788) propuso que las especies que no
habían sido producto de creación divina pueden cambiar. Erasmus Darwin
(1731-1802) propuso que la vida había cambiado, pero no presentó un mecanismo
claro de cómo ocurrieron estos cambios. Esto desarrolló las teorías de cómo
cambiaron las especies. Las teorías más exitosas de ese tiempo fueron la catastrófica
por George Cuvier que decía que la existencia de cada especie ocurría después
de una catástrofe y la de transformación de unas especies en otras, decía que
los organismos más complejos evolucionaban en los más simples preexistentes y
dijo que el mecanismo de ese cambio era la herencia de los caracteres
adquirídos. Como no habían las suficientes pruebas terminó ganado el del
catastrofismo.
El
siglo XIX, no sólo se plantearon las dos grandes teorías de la biología actual,
teoría evolutiva de Darwin y la teoría celular, sino que significó el comienzo
de la genética gracias a los trabajos investigativos de Mendel que hicieron que
nacieran las primeras ideas sobre el origen de la vida. Charles Darwin
(1823-1882) comenzó a recorres las costas de Sudamérica y los archipiélagos del
Pacífico, Galápagos. Al observar las especies de ambos lados, Darwin llegó a la
conclusión de que las especies orgánicas habían evolucionado a lo largo del
tiempo, que los organismos tienen capacidad para adaptarse al medio ambiente,
aparecen en cada población natural y se heredan entre los individuos. Al igual
propone el mecanismo de selección natural, todos los organismos tienen a sobre
reproducirse más allá de la capacidad de su medio ambiente y no todos están
adaptados por igual al medio ambiente por ellos unos sobrevivirán y se
reproducirán mejor que otros. Darwin en 1859 publicó su libro “El orígen de las
especies mediante la selección natural o la conservaciñon de las razas
favorecidas en la lucha por la vida”. Esta teoría se fue expandiendo hasta
llegar al conocimiento de muchas personas, haciendo ver la supervivencia del
más apto como el modo de progreso de la humanidad. Así nació el Darwinismo
social, lo cual causo el exterminio de razas “débiles”. Esta ideología hoy domina
practicamente toda la sociedad.
La
teoría celular, comienza con las observaciones de Dutrochet (1776-1847) y
Turpin (1772-1802) de estructuras animales y vegetales. Mientras las
investigaciones por otros científicos seguían avanzando, Schwann y Mattias Schleiden
enuncian que la célula es la unidad estructural básica de todos los organismos
pluricelulares capaz de existir por sí mismo. Las investigaciones no paraban y
Hertwig, Strasburger y Fol, descubrieron que la reproducción sexual entrañaba
la unión de los núcleos de las células macho y hembra, así definieron que el
núcleo de la célula constituía la base física de la herencia. Hubieron nuevas
técnicas que mostraron que había una fina malla la cual se denominó por
Fleming, cromatina, el mismo estudió el mecanismo de la división celular que la
llamó, Mitosis. Van Beneden llamos a la unión entre dos células sexuales,
Meiosis. Las bases de la microbiología
son gracias a Louis Pasteur (1822-1895) y Robert Koch (1843-1910), descubren el
origen microbiano de muchas enfermedades infecciosas, tales como el carbunco,
la tuberculosis, hasta el cólera.
Durante
el siglo XIX también destacaron otros investigadores como, Joseph Lister quien
desarrolla el primer método para aislar un cultivo puro de una bacteria que él
denomino Bacterium Lactis; Ilya Ulich Metchnikoff quien habla sobre la teoría
de la inmunidad celular; Paul Ehrlich que descubre que los anticuerpos son los
responsables de la inmunidad; Hellriegel y Wilfarth quienes dijeron que la
leguminosas podían crecer en suelos pobres en nitrógeno gracias a las bacterias
presentes en las nudosidades de sus raíces; Winogradsky descubrió las bacterias
quimiosintéticas en las que distingue las formas nitrosas y nítricas; Dmitri
Ivanwoski y Martinus Beijerinck descubren agentes patógenos filtrantes (los
virus). En el primer tercio de siglo el descubrimiento de la síntesis química
de la urea por Wöler, marca el nacimiento de la bioquímica. Se acepta que las
leyes fisio-químicas también pueden ser aplicadas a los seres vivos y comienza
una fructífera etapa de análisis sobre su composición quiímica. Del nacimiento
de la bioquímica se beneficia la fisiología. Magendie (1783-1855) realiza
investigaciones sobre funciones de los nervios raquídeos demostrando que la
raíz anterior tiene función motriz y la posterior sensitiva. Su aprendiz,
Claude Bernard (1813-1879) estudió los jugos gástricos, la saliva, el jugo
pancreático y su papel en la digestión. También demostró que la glucosa pasa de
la sangre a los tejidos y estableció la función glucogénica del hígado.
Fisiología Vegetal, por Saussure (1767-1845) fundador, logró demostrar que
durante la fotosíntesis se intercambian volúmenes iguales de CO2 y O2 y que la
planta retieneel carbono.
La
ecología, es el estudio de las relaciones de un organismo con su medio ambiente
orgánico e inorgánico. Con el viaje del challenger entre 1872 y 1876, se
desarrolló esta disciplina ya que participaron en la expedición botánicos,
zoólogos, fisiológos, químicos y geólogos, contribuyendo a una visión
multidisciplinar del medio acuático. Henzen realiza en 1880 un balance de
producción a través de un estudio del plancton y Forbes publica sobre las ideas
del origen de la vida. A fines del siglo XIX seguían habiendo teorías de la
herencia que decían que los materiales genéticos de los organismos deberían
presentar los fenómenos mostrados por los cromosomas durante la formación de
las células sexuales. Como Carl Nageli (1817-1891) publicó un ensayo sobre la
herencia y cuestiones biológicas emparentadas; Weismann postuló en 1887 que a
fin de evitar la duplicidad de las unidades del germoplasma con cada generación
sexual, antes de la unión sexual, el germoplasma tanto del macho como de la
hembra se dividía en dos, de manera que el germoplasma de descendencia se
formaba mediante la unión de un medio de cada progenitor. Vries (1848-1935)
empezó a buscar tales cambios por mutación en los organismos, hallándolos de
una colonia salvaje de América. Mendel (1822-1884) realizó una serie de
experimentos que llevarían a una nueva comprensión del mecanismo de la
herencia. Su gran contribución fue demostrar que las características
hereditarias son llevadas en unidades discretas, ahora conocidas como genes.
Ya
en el siglo XX, con la aparición de las teorías de Oparin sobre el orígen de la
vida en 1924, se inicia la visión actualmente existente sobre la comprensión de
este proceso y se sientan las bases de la evolución prebiológica, que intenta
explicar el paso progresivo de la materia de la vida, continuada por muchos
investigadores, como Miller, Haldane, Fox, Oró, entre otros. En este siglo el
desarrollo tecnológico permitió el impulso del estudio de la célula, destacando
el microscópio, Zernicke, Lacasagne, Coons y Ruska tienen lugar en el
desarrollo de las técnicas de fraccionamiento celular, permitiendo la
separación de los distintos organúlos por ultracentrifugación diferencial de
homogenizados, obteniéndolos en cantidades suficientes para su análisis
bioquímico y estructural. A partir de este mismo siglo se establece la importancia
de las enzimas por Warburg 1923 y en 1932, Krebs el ciclo del ácido cítrico. En
los años cuarenta-cincuenta empezaron a desarrollarse técnicas de histoquímica
enzimática, debidas a Lison, Glick, Gemori y Pearse. También se comienzan a
utilizar los isótopos radiactivos para el estudio de las rutas metabólicas y
procesos biológicos. En los sesenta las etapas de síntesis y degradación de la
mayoría de los compuestos biológicos, gracias a Krebs, Ochoa, Kornberg, Lynen,
Khorana, Niremberg, Lipman, entre otros. Por otra parte,
también tiene lugar el desarrollo de técnicas de separación molecular para la
determinación de la composición de distintas fracciones celulares. Asimismo,
los métodos de análisis cristalográfco basados en la difracción de rayos X.
La
historia de la bacteriología en el siglo XX comienza con el descubrimiento,
basado en los trabajos de Reed en 1900, de que la causa de la fiebre amarilla
es un virus que causa una enfermedad humana; así mismo Fredrick, Griffith,
Fleming y Van Niel descubren enfermedades causadas por bacterias. El
conocimiento básico de la estructura celular permitió establecer las bases
citológicas de los fenómenos hereditarios; Morgan hicieron descubrimientos
esenciales en la historia de la genética; Bridges descubrio la herencia ligada
al seño y descubrió el fenómeno de la disyunción de los cromosomas durante la
meiosis; Sturtevant desarrolló sobre la teoria del ligamiento genético y sus
contribuciones sobre el cruzamiento sobre el cruzamiento cromosómico y Muller,
se distinguió por sus estudios sobre las mutaciones. Estas catétristicas nuevas
podrían aparecer por el surgimiento de un nuevo gen por mutación o por una nueva combinación de genes existentes, como la
desaparición, duplicación, transposición e inversión de partes o los cambios
que entrañaban conjuntos enteros de cromosomas.
A
principio de los años cuarenta los experimentos de Griffith y Avery, McLeog y
McCarthy, Hershey y Chase con bacteriófagos T2 demuestran que el ADN es el
material genético de las células, dando lugar al nacimiento de la genética
molecular. Poco después, Watson y Crick desarrollan un modelo de estructura del
ADN de doble hélice, basado en los análisis estequiométricos de las bases de
Chargaff y en los diagramas de difracción de rayos X de Wilkins y Franklin. En
1940, como consecuencia de sus estudios con mutantes auxotróficos de Neurospora
Crassa, Beadle y Tatum postulan su hipótesis de un gen-una enzima.
A
principios de los años sesenta, se conocía el esquema básico de los mecanismos
de almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética. A partir
de aquí, todo transcurre a velocidad de vértigo: en 1965, Jacob, Monod y Lwoff
formulan el modelo del operón, donde unos genes pueden regular la actividad de
otros genes y da una explicación en térmnos moleculares de la adaptación del
metabolismo bacteriano a los cambios ambientales. En 1965, Arber descubre las
nucleasa de restricción que protege a las bacterias de ADN invasores. La
ingeniería genética tiene como punto de partida el descubrimiento de el
desarrollo de técnicas de secuenciación de el ADN y la enzimología de los
ácidos nucléicos.
En
la época de los ochentas, Mullis desarrolla una cadena polímera conocida como
PCR, permitiendo fabricar un número ilimitado de copias de un fragmento completo
de ADN, bajo este proceso se rigen los procesos de desarrollo de los organismos
con sus caracterísiticas adultas (unión de la genética y de la embriología).
Roux (1850-1924) sugiere que el citoplasma de los huevos sea controlado por los
genes de los cromosomas del núcleo ya que el citoplasma es de escasa
importancia para la herencia o para la evolución de las especies.
En
la actualidad, nuevos estudios abordados han permitido comprender cómo las
células y los organismos se integran funcionalmente. Bajo este precepto se abre
un campo muy amplio de estudio que se podrá denominar la era pos-genómica, la
cual servirá para comprender la función de los génes y su regulación y entender
la complejidad celular. También se podrán estudiar las interacciones proteína-proteína,
lo que permitira crear un mapa celular con dichas interacciones que permitirá
entender el funcionamiento y dará lugar a una nueva teoría celular donde todos
los elemntos estén integrados bajo las cuales las rutas y redes informativas permitan
obtener modelos reales de estructura y funcionamiento celular. El estudio de
estos modelos teóricos a más de entregar una investigación básica permitirá la
integración de todo el metabolismo celular, presentando un enorme interés
biomédico especialmente para el desarrollo de nuevos fármacos. Los estudios
genómicos han aportado una valiosa información sobre filogenia de las especies,
de esta forma la secuencia de genomas de procariotas poco relacionados como
podrían ser las bacterias y
actobacterias, bajo los cuales se podrá determinar que en determinados
ambientes ha habido episodios de transferencia horizontales entre ambos tipos
de procariotas y pueden compartir porcentajes significativos de genes. Radhey
Gupta, a sugerido basandose en secuencias específicas de ADN que todas las
procariotas podrían descender de un antepasado común que serían bacterias
gram-positivas, por lo que los procariotas estarían relacionados unos con otros
linealmente.
Los
resultados de Gupta apoyarían la teoría endosimbiótica, la cual atribuye el
orígen de las mitocondrias y cloroplastos a bacterias que establecieron una
simbiosis con la eucariota ancestral, esta comparación entre especies de
relaciones simbióticas se heredan bajo las condiciones de la evolución es así
que endosimbiosis explica innovaciones macroevolutivas como el origen de las
plantas y las células eucariotas. En comparación con la teoría Darwinista, la
cual postúla que la evolución sucede de forma gradual y continua gracias a la
presión que la selección natural ejerce en las variaciones genéticas.
A
comienzos del siglo XXI, se genera una secuenciación de anotación de genomas
con todas las tecnologías que lo acompañas, así como la construcción de
bio-chips, que puede revolucionar la medicina, dando como nacimiento la
medicina genómica por medio de la cual se busca tratamientos personalizados a
las enfermedades que contengan componentes genéticos. A pesar de el avance de la medicina genómica todavía
no se a logrado precisar una investigación concreta para el tratamiento contra
el sida y la malaria, enfermedades que están diezmando la población de países
como el África y el Asia.
A
pesar de la diversas formalidades que tenido la biotecnología, se deberá tener
un especial cuidado en el diseño de controles adecuados por medio del cual se
da un seguimiento de varias generaciones que aseguren que no hay riesgos de
alteraciones biológicas propias o vecinas, antes de lanzar transgénicos en la
naturaleza, clonar células, organísmos, de lo contrario los daños a la salud y
ecológicos podrían ser irreparábles.
La
ciencia del conocimiento es un conjnto sinérgico de filosofía, pipsicología,
neurobiología, e inteligencia artificial mediante la cual se tratará de
resolver uno de los objetivos más ambiciosos de la historia de la biología y de
la historia del conocimiento general, abarcando el comprender el funcionamiento
del cerebro humano, bajo la complijidad de los porblemas existentes se debe
asumir que se neceistan equipos multidiciplinarios para la creación de un
lenguaje común que implique en la solución de un problema donde la figura
degenelarista con una formación interdisciplinar facilitará mucho más el
trabajo.
Cabe
finaliza, que la biología molecular y la genética con su estudio fisioquímico
en los mecanismo hereditarios en la búsqueda de los secretos de la vida es la
causa de una verdadera revolución científica por medio de la cual a cambiado la
imagen del hombre y la naturaleza, basando la vida en conceptos de código e
información genética, la secuenciación del genóma humano trae consigo una serie
de consideraciones éticas de tal modo que no se permite la descriminación de
personas que tengan defectos genéticos o que sean propicios a sufrir
determinadas enfermedades, el estudio de este conocimiento permite manipulaciones
que también atentas contra la integridad del ser humano, además de los
problemas ya dichos, se genera el tema de la fecundacion in vitro, la
utilización de embriones con fines terapeúticos, la clonación humana o el
conocimiento a la predesposición genética de padecir cualquier tipo de
enfermedad, es así que distintos sociólogos se interrogan acerca de los
beneficios de transformaciones que la era moerna y la tecnología permiten
entrever.
Conclusiones y
Recomendaciones:
Se
concluye sobre la historia de la biología que la investigación de fenómeno
biológico a sido pernamente, sostenído y contínuo desde los comienzos de la
humanidad hasta nuestros días, siento un proceso que no se detendrá, sino
cuando desaparezca la especie humana.
Bibliografía:
Historia y perspectiva
de la biología, tomado de: Historia de la biología – Universidad Autónoma de
Madrid
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