La biología y su relación con otras ciencias

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La biología y su relación con otras ciencias
El estudio de los seres vivos puede abordarse desde varios niveles de complejidad y de varios aspectos que atienden el vasto conocimien- to de la vida. Por ello, la biología se divide en áreas de conocimiento o ciencias derivadas. Estas ciencias estudian una parte de lo que es la biología, de manera que el conjunto de las ciencias derivadas conforma esta disciplina.
De este modo, la biología se divide de acuerdo con el área que estu- dia. En este libro presentamos la siguiente clasificación:
I. Según el tipo de organismos que estudia, el conocimiento de los seres microscópicos da lugar a la microbiología, bacteriología y pro- tozoología, entre otras. Mientras que el estudio de organismos plu- ricelulares da lugar a la botánica que estudia las plantas, zoología que estudia los animales y micología que estudia los hongos. Dentro de cada una de las áreas de conocimiento que estudian los diver- sos grupos de seres vivos, se encuentran especializaciones en campos
determinados. Así, tenemos que la zoología puede estudiar insectos (entomología), los anfibios y reptiles (herpetología), las aves (orni- tología), los mamíferos (mastozoología), los peces (ictiología), los gusanos (helmintología) y los moluscos (malacología), entre otros. Dentro de estas áreas se encuentran especializaciones para el estu- dio de grupos más definidos, como los cetáceos que incluyen a las ballenas y delfines. Tanto las ballenas como los delfines son mamí- feros estudiados por la cetología.
¿Sabes cómo se llama la ciencia que estudia las mariposas? ¿Sa- bes qué grupo de animales estudia la odonatología? ¿Cómo se llama la ciencia que estudia los murciélagos?
· Investiga qué ciencia estudia las mariposas, los murciélagos, los delfines y las ballenas.
· Investiga cómo se llama la ciencia que estudia las algas, los hele- chos y los musgos.
II. De acuerdo con los procesos, patrones o estructuras comunes a los seres vivos, tenemos que el estudio de la célula y sus funciones está a cargo de la biología celular o citología, mientras que la histología estudia los tejidos formados por agrupaciones de células y los ór- ganos. La anatomía estudia la estructura y forma de los órganos, mientras la evolución estudia el cambio en los seres vivos que forma nuevas especies, la paleontología estudia los restos de vida antigua llamados fósiles y la taxonomía se encarga de clasificar a los seres vivos formando grupos. Por otro lado, la ecología estudia las interac- ciones de los seres vivos y su ambiente, la genética estudia la heren- cia, es decir, la forma en que los caracteres se transmiten de padres a hijos y la embriología que estudia el desarrollo de los organismos pluricelulares desde que son concebidos hasta que nacen.
III. Algunas ciencias tienen como base de conocimiento varios campos de estudio que no son simples relaciones con otra área, como por ejemplo la biogeografía, que estudia la distribución de los seres vi- vos en la Tierra, la biología molecular, que estudia la estructura y funciones de moléculas biológicas como el ADN y el ARN, la bioquí- mica que estudia la estructura y función de las moléculas químicas que forman a los seres vivos y la biofísica.
La biología es una ciencia en constante desarrollo y diversificación, por lo que recientemente se han abierto otros campos especializados en respuesta a las necesidades de la sociedad. Por ejemplo, la genómica, ha respondido las demandas de investigación en torno al genoma huma- no, la proteómica, que obedece al estudio de los mecanismos de síntesis de proteínas y sus funciones en el organismo, la ciencia ambiental que permite el estudio de los efectos de la alteración del ambiente y los me- canismos para revertir los daños y por último la conservación, que guía
las investigaciones hacia la protección de la biodiversidad y la restaura- ción de ecosistemas afectados por las actividades humanas.
Es de esperar que la biología acumule nuevos conceptos y métodos de la informática en los próximos años. ¿Qué tal si algún “chip” pudiera implantarse para corregir o mejorar algún procedimiento cerebral?
El conocimiento desarrollado por la biología requiere del apoyo de otras áreas del saber, pues cada vez las metas son más complejas. La aplicación del conocimiento de las matemáticas ha permitido desarrollar modelos que representen fenómenos biológicos como el crecimiento de una población o la velocidad con la que ocurre un proceso biológico, los ritmos circadianos, las redes de neuronas, el metabolismo y la re- gulación génica. Las aplicaciones de esta ciencia en el desarrollo de la tecnología informática han proporcionado a la biología la posibilidad de contabilizar una enorme cantidad de datos. Las matemáticas aplicadas han permitido conocer mejor las relaciones mutuas entre las especies que compiten por el mismo recurso, así como los cambios en la estruc- tura de las poblaciones y las interacciones entre diferentes comunidades de una región. Los métodos estadísticos son utilizados constantemente para descartar o asumir relaciones de causa y efecto en los fenómenos biológicos.
Del mismo modo, la física ha contribuido enormemente al desarrollo de la biología. La óptica permitió el desarrollo de los microscopios con los que se observan los microorganismos, la cristalografía de rayos X y la física cuántica pusieron a la luz la estructura molecular del ADN. Las nociones sobre la contracción muscular y el papel que juega la actividad eléctrica en la comunicación de las neuronas, así como el conocimiento sobre la estructura de los virus, son algunos ejemplos del impacto que ha tenido la física en el desarrollo de todos los campos de la biología.
Al mismo tiempo que influían los avances de la física en la biología, la química contribuyó a la comprensión de todos los procesos meta- bólicos de los seres vivos. Se conocieron las reacciones químicas que intervienen en los procesos biológicos como la respiración y la fotosín- tesis, así como los mecanismos de la digestión y la manera en la que se transforman las sustancias a través del metabolismo.
· Investiga qué conocimientos de la física contribuyeron a la com- prensión de la estructura del ADN.
· Investiga qué conocimientos de la física contribuyeron al avance del conocimiento sobre la interacción entre las neuronas y los músculos.
Las ciencias de la Tierra, como la geología, la geografía y la geofísica también han contribuido a la comprensión de los fenómenos biológicos. El ejemplo más popular es el reconocimiento de la tectónica de placas que trae como consecuencia el movimiento de los continentes llamado deriva continental. El conocimiento sobre la distribución de los seres vi- vos y la explicación de los patrones de distribución cambió radicalmente las explicaciones sobre los mecanismos que limitan el área de distribu- ción de las poblaciones. Asimismo, este conocimiento proporcionó ex- plicaciones sobre modos de formación de nuevas especies.
Las ciencias del mar, como la oceanografía han proporcionado un apoyo firme a la biología marina y al estudio de plantas y animales marinos. La fisicoquímica de los océanos tiene gran importancia en el desarrollo de fenómenos meteorológicos que afectan los ecosistemas marinos, dulceacuícolas y terrestres.