HISTORIA Y PERSPECTIVAS DE LA BIOLOGAIniciada como descripcin y
clasificacin resultante de la observacin del mundo viviente,en el
curso de su reciente y rpido desarrollo, la Biologa,adems de
intentarcomprender las funciones y estructuras de los seres vivos,
ha ido integrando de forma ms particular temas hoy ms
trascendentales, como son el desarrollo y la evolucin de los seres.
As, la Biologa ha ido diversificndose en numerosas disciplinas que
han llegado a alcanzar personalidad propia a medida que se
ampliaban sus campos de conocimiento y se configuraban tcnicas
especficas. Sin embargo, esas diversas especializaciones,
provocadas por el descubrimiento de la progresiva trama estructural
y funcional de los seres vivos, no son ms que diferentes niveles de
anlisis de la complejidad dirigidos hacia un mismo objetivo de
conjunto: el intento de comprender qu es la vida.Presentar con un
cierto detalle el desarrollo de los conocimientos en las ciencias
de la vida hara excesivamente largo este apartado; sin embargo, es
interesante destacar brevemente los primeros esbozos de la Biologa
y los nombres, hechos y momentos ms significativos en el curso de
su historia.Es muy probable que el hombre fuera bilogo antes que
otra cosa. Los fenmenos de nacimiento, crecimiento y muerte, las
plantas y animales que le servan de alimento y vestido, su propio
cuerpo, sano o enfermo, indudablemente debieron ser para l objeto
de serias consideraciones, cuyo motivo no era sino la necesidad
cotidiana y los requerimientos de la supervivencia, motivos que an
impulsan en la actualidad las ramas ms importantes de la Biologa
Aplicada.Pero, al igual que sucede con otras ramas de la ciencia,
probablemente la primera civilizacin que mostr cierto inters por la
Biologa y de la que guardamos testimonios escritos sea la china,
varios milenios antes de Cristo. As, entre el cuarto y el tercer
milenio a. C., ya se cultivaba el gusano productor de seda para la
obtencin de tejidos de dicha fibra. La cultura antigua china ya
tena los tratados de materia mdica en los cuales se describen
plantas y animales con propiedades teraputicas, as como numerosas
acepciones a la fisiologa humana en sus tratados sobre acupuntura.
La antigua civilizacin hind tambin hace referencia a los principios
anteriores, aunque posiblemente sea debido a la influencia de la
cultura china. Sin embargo la cultura hind genera una medicina
desprovista del carcter mgico, y ms bien basada en el pensamiento
racional. Las culturas mesopotmicas tambin investigaron aspectos
relacionados con la Biologa, con la Medicina, y la Zootecnia. Por
su parte, los egipcios tenan importantes conocimientos agrcolas, as
como profundos conocimientos sobre la anatoma humana y animal,
debido a las tcnicas de embalsamamiento que realizaban. Ya en el
Imperio Antiguo (2700-2200 a.C.) se desarrolla ampliamente la
medicina y la ciruga, algunos de cuyos instrumentos y tcnicas,
convenientemente modificados, se siguen utilizando en la
actualidad. Los egipcios recogan muestras vivas de plantas y
animales de sus expediciones y desarrollaban jardines zoolgicos y
botnicos, lo que demuestra un gran inters por las Ciencias
Naturales.Dentro de la cultura occidental, el origen de la Biologa
como pensamiento y conocimiento organizado, al igual que para otras
ramas del saber debemos buscarlo en la antigua Grecia. El pueblo
heleno estaba constituido por una serie de tribus, algunas de las
cuales, como las de los jonios y los dorios, alcanzaron un gran
desarrollo cultural. Entre los primeros, cabe destacar a Tales y
aAnaximandrode Mileto, que vivieron entre los aos 600-550 a.C. y
que fueron los primeros en llevar al mundo helnico el abandonado
saber babilnico. En ellos ya estn establecidos los principales
aspectos del conocimiento biolgico. As por
ejemplo,Anaximandroescribe sus pensamientos sobre la adaptacin
biolgica y apunta la idea de un origen comn de l organismos,
procedente del agua. Entre los segundos, Pitgoras, nacido en la
Isla deSamoshacia 580 a. C. destac por sus aportaciones en
Matemticas y Astronoma, fund su escuela en la ciudad deCrotona,
fundada por los dricos en la Italia Meridional.Dentro de las
escuelas pitagricas de la Italia meridional,AlcmendeCrotona(500
a.C.) descubri por diseccin los nervios pticos que conectan los
ojos con el cerebro, as como las trompas de Eustaquio que conectan
los odos con la boca.Entre ambos pueblos, en la isla de Cos, unos
600 aos antes de Cristo se constituy la primera institucin
cientfica reconocida: una escuela de medicina.Su figura ms
relevante fue Hipcrates (460-370 a. C.),al que se considera padre
de la Biologa cientfica y de la Medicina. Elabor una teora general
sobre composicin de la sustancia viva y toda una serie de tratados
mdicos que configuran elcuerpohipocrtico,vasta sntesis terica que
abarca temas relacionados con la medicina, la embriologa, la
fisiologa y la anatoma de la poca. Sus estudios comparados de los
embriones del pollo y del hombre le convierten en el precursor de
laembriognesis, punto de apoyo para la teora de la evolucin.Dentro
de la lnea de pensamiento iniciada por Tales,Demcrito(460-360a.C)
establece unas profundas bases biolgicas cuyo desarrollo posterior
dar frutos en las ms diversas disciplinas de las Ciencias de la
Naturaleza, incluyendo su clasificacin sobre los animales en
aquellos con y sin sangre que, aceptada por Aristteles, se mantiene
durante milenios. Su aportacin universal sobre la visin atomista y
considerar que el azar no es ms que la forma compleja de las leyes
de la naturaleza que nosotros ignoramos parecen sus mximas
aportaciones al saber universal.Sin duda, ms influyente para la
posteridad fue Aristteles (384-322 a. C.), el primero en resumir
las reglas de un razonamiento riguroso, y en consecuencia, los
fundamentos de la lgica sistemtica. Nacido enEstagira(Macedonia),
se traslad a Atenas, donde fue discpulo de Platn y maestro de
Alejandro Magno. Escribi varios tratados sistemticos
sobreembriognesis, anatoma y botnica, abord el problema de la
biognesis, es decir de la generacin de las plantas y de los
animales, admitiendo para algunos de ellos, formas inferiores, la
generacin espontnea, y se le considera el padre de la Zoologa,
observando la morfologa y estudiando el comportamiento de ms de 500
especies de animales, adems de crear una escuela de clasificacin
biolgica. Aristteles consideraba que las especies biolgicas eran
fijas y no podan cambiar, y adems sugera que su origen no era
casual, sino que segua un plan predeterminado. Estas ideas sern la
base del pensamiento biolgico durante la Edad Media europea. Su
discpuloTeofastos(372-287 a.C.) prest ms atencin a los trabajos
botnicos. En su Historia de las plantas se recogen algunas
aportaciones originales como la observacin de la germinacin de la
semilla.Tras las conquistas de Alejandro Magno, el centro principal
de la ciencia griega pas a Alejandra (fundada por Alejandro el ao
322 a.C.). En el siglo tercero a.C. se produjo una explosin de
actividad en el campo mdico y biolgico en dicha ciudad, bajo el
gobierno de los primerosPtolomeos, dndose una segunda explosin en
el siglo segundo de nuestra era, bajo los romanos. Con el Imperio
Romano se estableci de una manera pragmtica el estudio cientfico y
por tanto se desarrollaron especialmente la Zoologa y la Botnica
por sus aplicaciones ala ganadera y agricultura.Merecen ser
destacadas las descripciones de plantas de Catn (232-147 a.C.) en
su libro De agricultura.En Roma nunca arraig la prctica griega de
la diseccin en la enseanza de la medicina. Adoptaron el contenido
de la ciencia griega pero no su mtodo, por lo que sus obras tendan
a ser fundamentalmente filosficas, como la De la Naturaleza de las
Cosas deLucrecio(98-55 a. C.), que consideraba al azar como la base
de lo vivo, sugiere la sucesin de especies por otras ms adaptadas,
e incluye el trmino extincin de las especies y seleccin natural.
Destaca tambin la HistoriaNatural dePlinioel Viejo (23-79 d. C.),
una vasta compilacin de obras derivadas de escritos de cintos de
autores romanos y griegos anteriores, en la que subyace la idea de
que la naturaleza exista para atender las necesidades del hombre y
que fuedurante quince siglos la obra de referencia en Historia
Natural.El ltimo de los autores clebres de medicina de la antigedad
fue Galeno (129-199d.C.), quien estudi medicina enPrgamo, visitando
luego Alejandra y finalmente se estableci en Roma. Galeno hizo
disecciones e investigaciones con animales vivos y muertos, si bien
no practic disecciones con cuerpos humanos. Elabor teoras sobre el
funcionamiento del cuerpo humano. Sus teoras fueron muy influyentes
y dominaron la medicina hasta los tiempos modernos.El resurgimiento
del saber tuvo lugar cuando en el siglo IX los rabes tradujeron las
obras griegas y romanas al rabe e hicieron aportaciones originales
como la deAvicena(980-1037), quien basndose en Galeno codifica el
conocimiento mdico. Las versiones rabes de las obras cientficas
griegas se tradujeron activamente entre 1125 y 1280. Bajo el
patronazgo del emperador Federico II deSicilia, Miguel Escoto
tradujo las obras biolgicas de Aristteles y gran parte de la
alquimia musulmana. Como consecuencia de ello y de la fundacin de
las universidades, se produjo en Europa durante el siglo XIII una
breve eclosin de experimentacin, sobre todo en anatoma,
destacandoMondinodeLuzzi(Bolonia, 1279-1326). La filosofa de
Aristteles se integr en la teologa catlica gracias a Alberto Magno
(1193-80). Este autorescribi dosobras: "DeAnimalibus" y
"DeVegetalibusautPlantis", que son excelentes tratados de Anatoma y
Botnica. La Zoologa se vio beneficiada en esta poca ya que, como
consecuencia de la aficin a la caza, se escribieron tratados de
cetrera. Federico II deHohenstaufen(1194-1250) en su obra "De
artevenandicumavibus" describe gran nmero de cuestiones morfolgicas
del pico, del mecanismo del vuelo, etc.A partir del siglo XV, y
dentro de la revolucin cientfica que tuvo lugar en el Renacimiento,
resurge el inters por los estudios anatmicos y fisiolgicos.Como
figurasimportantes hay que destacar a Leonardo daVinci(1452-1519),
quien representa al hombre tpico del Renacimiento. ste realiza
estudios sobre el cuerpo humano y su comparacin con el de otros
animales, as como estudios sobre el vuelo de las
aves.Vesalio(1514-1564) public en 1543"De la estructura del cuerpo
humano",que se considera el primer libro correcto de anatoma
humana. Por otro lado,Fallopio, discpulo deVesalio, hizo sus
investigaciones sobre el sistema nervioso y los rganos
generativos.El descubrimiento de Amrica da lugar a la descripcin de
muchos seres desconocidos por los antiguos. Merecen destacarse los
estudios de Jos de Acosta (1540-1600), quien puede considerarse
pionero de la Biogeografa.Ya en el siglo XVII,
GuillermoHarveycomplet el descubrimiento de la circulacin de la
sangre iniciado por el espaol MiguelServeten el siglo XVI. A partir
de estas investigaciones y de otros hombres de ciencias, los cuales
compartieron esta informacin, naci la embriologa.Pero el siglo XVII
supone sobre todo el despegue del desarrollo de la ciencia moderna.
La tradicin culta y la artesanal rompen definitivamente la barrera
que las separaba para producir un nuevo mtodo de investigacin. De
este modo, a lo largo del siglo XVII, se configuraron los dos modos
de hacer ciencia que hoy reconocemos: el mtodo
cualitativo-inductivo, instaurado por FrancisBacon(1561-1626), en
el cual el cientfico recoge datos empricos y a partir de esos datos
llega a una generalizacin; y el mtodo matemtico-deductivo (o
hipottico-deductivo), desarrollado por Galileo (1564-1642) y sobre
todo por Descartes (1596-1650) en su obra Discurso del Mtodo, en el
que el razonamiento va de lo general a lo especfico, de este modo,
se hacen hiptesis que a su vez plantean una serie de predicciones
que se pueden probar mediante experimentos con sus correspondientes
controles.En cuanto a la Biologa, el siglo XVII sera el del
desarrollo de los primeros microscopios, lo que ampli el campo de
la investigacin biolgica. Aunque su invencin se produce a finales
del siglo XVI por los hermanos holandesesHanssen, corresponde a
Galileo el mrito de haberlo introducido en la investigacin
biolgica.Entre los grandes impulsores de lamicroscopahay que
destacar al italianoMalpighi(1628-1694), que logr ver los
capilares, y sobre todo al alemnLeeuwenhoek(1632-1703) que fue el
primero que observ el contenido celular, los espermatozoides y los
protozoos.El siglo XVII vio tambin el inicio de la
Citologa.Hooke(1635-1703) en 1665 dio el nombre de clula (del latn
cella, espacio vaco) a los compartimentos que observ al examinar un
trozo de corcho y que le recordaban las celdas de un panal de
abejas, aunque la Teora Celular an tardara ms de un siglo en
formularse.Durante este siglo XVII se plante tambin otra cuestin
biolgica que produjo una gran polmicaen el terreno de la
Embriologa. Hasta el momento, se pensaba que el feto exista de
forma minscula (teora preformista). Los estudios
deHarvey(1578-1657) sobre el desarrollo del huevo de pollo y la
formacin del feto de mamferos, le condujeron a formular la conocida
sentencia "ex ovoomnia", es decir, todos los seres proceden de un
huevo. Por otra parte, la descripcin de los vulos en los ovarios de
las hembras porGraaf(1641-1673) y el descubrimiento de los
espermatozoides en el lquido seminal, dio lugar a una escisin de
los preformistas en dos escuelas rivales: losovistas, que crean que
el feto se encontraba preformado en el vulo y losanimaculistas, que
atribuan este papel al espermatozoide. Como consecuencia de estas
divergencias, a finales del s. XVII las cuestiones de la fecundacin
y el desarrollo embrionario estaban lejos an de ser aclaradas.En el
s. XVIII las ciencias biolgicas se desarrollan como ciencias
experimentales. La Botnicay la Zoologa haban estado sometidas hasta
entonces a una sucesiva acumulacin de observaciones y aunque en la
nomenclatura ya haba una tendencia a la sistematizacin, esta no se
realiza plenamente hasta mediados de este siglo. La obra
SystemaNaturae, del botnico sueco CarlosLinneoproporciona un gran
aporte a la biologa, como es la "Nomenclatura Universal", la cual
permiti clasificar a las plantas y animales, en clases, rdenes,
gneros y especies, nombrndolas mediante la
nomenclaturabinomialintroducida porBauhin, utilizando un nombre
para el gnero y otro para la especie, actualmente base de la
Taxonoma.Contemporneo deLinneo,Georges-LouisLeclerc, conde
deBuffon(1707-1788) se opuso a las ideas y mtodos de ste por
considerar su clasificacin artificial. En su obra
"HistoireNaturelle" realiza excelentes descripciones de animales e
introduce novsimos puntos de vista en el estudio de stos. Para cada
animal que considera,Buffonrene todos los datos de lo que hoy
llamaramos la "biologa" de la especie: velocidad de desarrollo,
edad adulta para la reproduccin en el macho y en la hembra, duracin
de la gestacin, nmero de cras por camada, etc. Por otra parte, se
pregunta si la definicin de especie es fija o variable; es uno de
los primeros en hablar de "especies perdidas" (extinguidas) y
considera que las especies ms primitivas son formas degeneradas de
un tipo original ms perfecto, adems llama la atencin sobre la
distribucin geogrfica de los seres.Dentro de la misma rama de la
clasificacin, se dio a conocer en este siglo el bilogo
francsGeorgesCuvier, el cual dedic su vida a clasificar y comparar
las estructuras de diferentes animales, y de fsiles, convirtindose
as en el padre de la anatoma comparada y de la Paleontologa. Ser
tambin el precursor de la teora catastrofista en el debate sobre la
evolucin que tendr lugar en el siglo XIX.Los progresos en el campo
de la Fsica y la Qumica ayudaron a comenzar a comprender algunos
procesos de la fisiologa animal. Merecen destacarse los estudios
deHales (1677-1746) y deAlbrechtvonHaller(1708-1777), este ltimo
responsable de la teoramiognicade la accin del corazn y del papel
de los jugos biliares en la digestin de las grasas. La fisiologa de
la digestin sera adems perfeccionada gracias a los experimentos
deFerchault(1683-1757), quien descubri el poder digestivo de la
saliva y el mecanismo qumico del jugo gstrico en el proceso
digestivo.Tambin surge el germen de los estudios sobre fisiologa
vegetal,Priestley(1733-1804) quien observ que las plantas de menta
podan restaurar el aire que haba sido consumido por la combustin de
una vela y el aire restablecido no era txico para los animales, por
todo ello, consider que la naturaleza utiliza la vegetacin para la
restauracin del aire.Ingenhousz(1730-1799) descubri que esta
renovacin del aire solo ocurre si las plantas se sitan en presencia
de luz solar y que se debe a las partes verdes de la planta. Al
padre de la Qumica,Lavoiserse le atribuye el descubrimiento del
oxgeno y, con sus estudios, se comienza a conocer la fisiologa y
bioqumica de la respiracin. Sostuvo que la respiracin no es una
simple combustin del carbn, sino que contiene hidrgeno quemado con
formacin de vapor de agua. As, descubri que los seres vivos
utilizan el oxgeno del aire para la combustin de los alimentos,
reaccin qumica que produce energa.Posteriormente y adaptando las
ideas deLavoiser(1743-1794) sobre la respiracin de los
animales,Ingenhouszpropuso que la planta en presencia de la luz
absorbe el dixido de carbonoarrojando al mismo tiempo slo el oxgeno
libre y manteniendo el carbono para s como
alimento.Bonnet(1720-1793) descubre la partenognesis, siendo adems
el primero en comparar la ontogenia (desarrollo individual de la
especie) con la filogenia (historia de la especie a lo largo de los
tiempos geolgicos).Wolff(1733-1794) propone la Teora de la
Epignesis sobre la base de sus estudios de embriones de pollo, en
donde deduce que en el huevo joven no existe un embrin preformado
sino slo el material a partir del cual se construye el embrin. Su
obra supuso el comienzo de la Embriologa descriptiva. Sin embargo,
durante todo este siglo estar presente el problema del principio
aristotlico de la generacin espontnea de organismos inferiores a
partir de materia orgnica. Aos antes, en
1674,FrancescoRedi(1621-1698) la puso en duda de forma
experimental. Aisl en ocho frascos, distintos tipos de carnes, de
los que slo cerr cuatro; comprob que en estos no aparecan larvas,
mientras que s lo hacan en los que haba dejado abiertos. El
inglsNeedham(1713-1781)basndaseprecisamente en el descubrimiento
porLeeuwenhoekde protozoos en infusorios, lleg a conclusiones
opuestas a las deRedial encontrar microorganismos al destapar un
recipiente en el que haba puesto a hervir caldo de
carnero.Spallanzani(1729-1799), repitiendo los experimentos
deNeedhamcon mayor precisin y rigor, tomando las suficientes
precauciones, como el que no quedase ninguna espora, demostr la
inexactitud de dichos experimentos. El intercambio epistolar entre
ambos estudiosos es digno de comentario, como uno de los primeros
ejemplos entre dos investigadores enfrentados en un tema cientfico.
Adems, losestudios experimentales de la fecundacin de animales
realizados porSpallanzanidemuestran la necesidad del contacto entre
el espermatozoide y el vulo, con lo que el estudio de la generacin
animal entr en una fase nueva.Sin embargo, los partidarios de la
generacin espontnea persistieron hasta quePasteur(1822-1895)
determin la existencia de bacterias.Aunque el trmino evolucionismo
se le atribuye al cientfico francs Pierre
LouisMoreaudeMaupertuis(1698-1759), quien lleg a la conclusin de
que la capacidad de adaptacin al medio de los organismos deba
desempear un papel decisivo en el futuro de la especie, el debate
evolucionista no irrumpi con fuerza hastafinales del siglo XVIII,
cuando aparecieron en Alemania, Inglaterra y Francia diversas
versiones acerca de la evolucin biolgica.En Alemania estaba la
escuela de los filsofos en la naturaleza que conceban las especies
orgnicas como otras tantas realizaciones materiales, separadas
ydesconexasde los estadios por los que pasaba la materia en su
auto-movimiento hacia el predestinado final humano. Desde Francia,
como se mencion anteriormente,Buffon(1707-1788 propuso que las
especies (pero solo las que no haban sido el producto de la creacin
divina...) pueden cambiar. Esto fue una gran contribucin sobre el
primitivo concepto que todas las especies se originan en un creador
perfecto y por lo tanto no pueden cambiar debido a su origen.En
Inglaterra,ErasmusDarwin (1731-1802), abuelo de Charles Darwin
mdico y naturalista, propuso que la vida haba cambiado, pero no
present un mecanismo claro de como ocurrieron estos cambios, sus
notas son interesantes por la posible influencia sobre su nieto,
como laidea curiosamente britnica de que los organismos progresan
compitiendo entre s por el sustento o por las hembras de su
especie.Precisamente, el economista y demgrafoRobertMalthustambin
recurri a la idea de la competicin entre individuos para mostrar
que el progreso humano era imposible puesto que la poblacin tiende
a crecer en progresin geomtrica, por la pasin sexual del ser
humano, mientras que los alimentos slo aumentan en progresin
aritmtica, por lo que llegar un da en que la poblacin ser mayor que
los medios de subsistencia, de no emplear medios preventivos y
represivos. Propuso como solucin abolir las leyes de proteccin a
los pobres, para que, el miedo a la miseria, les hiciera
autolimitarse en su capacidad reproductiva y facilitase la
movilidad laboral. Fue el nacimiento del liberalismo econmico que
dirige al mundo occidental.Las dos teoras que ms xito tuvieron en
este tiempo fueron la catastrofista y la teora de transformacin de
unas especies en otras.GeorgeCuvier, convencidofijistay adversario
de peso de las teoras de la evolucin propuso la teora catastrofista
para explicar la extincin de las especies.Cuvierpropuso la
existencia de varias creaciones que ocurrieron despus de cada
catstrofe. Esta visin era bastante confortable para la poca
(pensemos en el diluvio universal) y fue ampliamente
aceptada.JeanBaptistedeMonet, ms conocido por Caballero
deLamarck(1744-1829)el cientfico que acu el trmino biologa, el que
separ invertebrados de vertebrados, concluy audazmente, que los
organismos ms complejos evolucionaron de organismos ms simples
preexistentes. La teoralamarckianasealaba la existencia de cambios
en las especies en el tiempo debido aluso o desuso de sus rganos y
postul un mecanismo para ese cambio: la herencia de los caracteres
adquiridos. Pero la falta de pruebas de un transformismo segn el
cual el alargamiento del cuello de las jirafas, su clsico ejemplo,
era un carcter adquirido que se explicaba por los persistentes
esfuerzosadaptativos, facilit que la teora de su agresivo
adversarioCuvieracabase imponindose en los primeros aos del siglo
XIX. As, hacia el 1840, el debate sobre fijismo y evolucionismo
estaba resuelto a favor del primero.El siglo XIX fue un siglo
fascinante para la ciencia de la Biologa. No slo se plantean las
dos grandes teoras de la Biologa actual: la Teora Evolutiva de
Darwin y la Teora Celular, sino que, signific el comienzo de la
gentica gracias a los trabajos pioneros deMendel, diversos bilogos
prestaron especial atencin a seres microscpicos llamados bacterias,
inicindose la microbiologa, nace la bioqumica, se define la ecologa
y se esbozan las primeras ideas sobre el origen de la vida. Es en
este siglo cuandoLamarckyTreviranusintroducen el trmino Biologa que
reemplazar a la expresin Historia Natural, por ser esta poco
concreta.Trabajando independientemente, Charles Darwin (1809-82;
nieto de Erasmo) yAlfredRussellWallace(1823-1913), desarrollaron la
misma teora acerca de cmo cambi la vida a lo largo de los tiempos.
Darwin comenz su carrera como naturalista al embarcarse en
elBeagley recorrer las costas de Sudamrica y los archipilagos del
Pacfico durante una larga expedicin de cinco aos (1831-1836).
Durante el viaje, Darwin observ como especies estrechamente
relacionadas se haban sucedido unas a otras a medida que descendan
hacia el sur por el continente americano, as como que las especies
del archipilago de las Galpagos se asemejaban a las de Sudamrica,
si bien diferan ligeramente entre unas islas y otras. Darwin lleg a
la conclusin de que las especies orgnicas haban evolucionado a lo
largo del tiempo.Wallacevisit el archipilago malayo donde observ
que las islas vecinas estaban habitadas por especies estrechamente
relacionadas aunque diferentes, como haba observado Darwin, antes
que l, en las Galpagos.Los trabajos deMalthusinspiraron en ambos la
idea de la supervivencia del ms apto (al que a veces se le llama el
ms fuerte).Wallaceredact su artculo y se lo envi a Darwin. Ambos
publicaron sendos artculos de modo conjunto en 1858 proponiendo que
los organismos tienen capacidad para adaptarse al medio ambiente,
presentan caracteres variables que, al azar (no por la
idealamarckianadel uso o desuso), aparecen en cada poblacin natural
y se heredan entre los individuos. Asimismo, tambin proponen un
mecanismo para ese cambio: la seleccin natural, que implica
quetodos los organismos tienden a sobre-reproducirse mas all de la
capacidad de su medio ambiente para mantenerlos y, que no todos los
individuos estn adaptados por igual a su medio ambiente, por lo que
algunos sobrevivirn y se reproducirn mejor que otros.En 1859 Darwin
public su librobblicoEl Origen de las Especies mediante la Seleccin
Natural o la Conservacin de las Razas favorecidas en la lucha por
la Vida queinfluy profundamente no slo en el desarrollo posterior
de la Biologa, sino tambin en la visin acerca de nosotros mismos y
cambi la forma de pensar del mundo occidental, controlado en la
poca por el Imperio Britnico.HerbertSpencer(1820-1903) extendi la
teora de la seleccin natural a la sociedad humana, viendo la
supervivencia del ms apto como el modo de progreso de la humanidad:
el comercio libre y la competencia econmica seran las formas
sociales de la seleccin natural.As naci el peligrossimo Darwinismo
social, en el cual se excusaron las expoliaciones y exterminios de
las razas ms dbiles durante la expansin del imperio. Esta ideologa,
que tiene poco que ver con la Biologa y la Evolucin, hoy domina
prcticamente a toda la sociedad.La Teora Celular se esboza en las
observaciones deDutrochet(1776-1847) yTurpin(1772-1853), de
estructuras animales y vegetales. En el inicio del
siglo,Bichat(1771-1802) haba establecido el concepto de tejido como
unidad morfolgica y funcional de los seres vivos.Dutrochetsepara
los tejidos en vesculas completas y concluye que todos los tejidos
orgnicos son agregados de clulas de varios tipos y su crecimiento
es el resultado del aumento en tamao o nmero de sus
clulas.Turpindescribe tejidos vegetales como formados tambin por
clulas, contrastando con las ideas por entonces imperantes que
consideraban que vegetales y animales posean una estructura bsica
diferente. Definitivamente, el zologo
alemnTheodorSchwann(1810-1882) mostr que las clulas del cartlago de
los animales tambin posean lmites bien definidos, comparables a los
de las clulas vegetales, adems de poseer ncleo, estructura ya
descrita porBrown(1773-1857). En 1838 y 1839, sobre las bases de
sus estudios respectivos en vegetales y animales,Schwanny el
botnicoMattiasSchleiden(1804-1881)enuncian la Teora Celular, segn
la cual la clula es la unidad estructural bsica de todos los
organismos pluricelulares capaz de existir por s misma.El enunciado
de la Teora Celular tuvo una gran influencia en la comunidad
cientfica y su importancia en la dinmica de la vida fue establecida
cuando, alrededor de 1860, el patlogo alemnVirchow(1821-1902)
establece que todas las clulas tienen su origen en clulas
preexistentes, "Omniscellulaecellula", y que las propiedades de los
organismos son el resultado de las propiedades de sus clulas
individuales. Esta teora de la "repblica celular" de los organismos
constituy uno de los primeros intentos de
correlacinmorfo-funcional. De esta forma, los postulados
deVirchowconsolidaron la Teora Celular en su forma definitiva. Sin
embargo, la individualidad de las clulas animales result ser un
tema abierto de discusin, objeto de numerosas controversias,
aceptndose el concepto desincitiopara diversos tejidos del
organismo, como el nervioso. Esta idea sera posteriormente
desmentida por Ramn yCajal(1852-1934), demostrando en 1888 la
relacin de contigidad y no de continuidad de las clulas nerviosas y
extendiendo la individualidad morfolgica y funcional de la clula al
sistema nervioso.Desde los aos 1840s, se saba que la clula orgnica
se reproduca asexualmente por fisin, dividindose el ncleo en primer
lugar. A partir de la dcada de 1870 se realizaron unos cuantos
progresos tcnicos en el microscopio (objetivos de inmersin,
iluminacin), yeneldesarrollo de tinciones selectivas, que
permitieron observar ms minuciosamente los procesos que tienen
lugar en la reproduccin asexual de las clulas, as como en la unin
de las clulas sexuales.Hertwig(1842-1922) en Berln,Fol(1845-92) en
Ginebra, en animales yStrasburger(1844-1912) enBonntrabajando con
plantas, descubrieron que la reproduccin sexual entraaba la unin de
los ncleos de las clulas macho y hembra, por lo
queHertwigyStrasburgersugirieron en 1884 que el ncleo de la clula
constitua la base fsica de la herencia.Las nuevas tcnicas mostraron
que en el ncleo ordinario de la clula en reposo haba una fina malla
de material queFleming(1843-1915) deKieldenomin en 1879 cromatina,
dado que se tea profundamente con los tintes de anilina
bsicos.Flemingestudi el mecanismo de la divisin celular,
describiendo dicho proceso en clulas animales, que el denomin
Mitosis (del griego Mitos, filamento).En el caso de la unin entre
dos clulas sexuales, se descubri que los cromosomas se comportaban
de forma distinta. VanBeneden(1845-1910) de Lieja, observ en 1887
que en la primera divisin celular que llevaba a la formacin de un
huevo, los cromosomas no se dividan en dos longitudinalmente como
en la divisin celular asexual, sino que cada par de cromosomas se
separaba para formar dos clulas, cada una de las cuales presentaba
tan slo la mitad del nmero usual de cromosomas. Posteriormente,
ambas clulas se dividan de nuevo segn el proceso asexual ordinario.
VanBenedendenomin a este proceso Meiosis (del griego meioun, hacer
menos). Segn este proceso, tanto los vulos como los espermatozoides
posean solamente la mitad de los cromosomas usualmente hallados en
las clulas de los organismos de su especie, si bien tras la unin de
las clulas sexuales, el nmero de cromosomas se restableca,
proviniendo la mitad del padre y la otra de la madre. En
1894Strasburgermostr que en algunas plantas las clulas con la mitad
del nmero usual de cromosomas formaban una generacin separada,
descubrimiento que explic la alternancia de generaciones
descubierta porHofmeisteren 1851 en las plantas sin flores. La
descripcin porvonBaer(1828-1897) yKolliker(1834-1919) del
espermatozoide y vulo como las clulas nicas que, tras la fecundacin
dan lugar al embrin, por la proliferacin progresiva del vulo
fecundado, supuso una revolucin en la
embriologa.ErnstHaeckelformula en 1866 la ley biogentica
fundamental, segn la cual la ontognesis (desarrollo del embrin)
recapitula lafilognesis, es decir, los estudios evolutivos
primitivos de la especie original.Las bases de la microbiologa se
deben fundamentalmente a LouisPasteur(1822-1895)
yRobertKoch(1843-1910), quienes descubren el origen microbiano de
muchas enfermedades infecciosas. Entre ambos fueron capaces de
identificar los microorganismos culpables de enfermedades tales
como el carbunco, la tuberculosis o incluso el clera. Sin embargo,
los resultados ms deslumbrantes dePasteurse basaron en la extensin
de la vacunacin contra ciertas enfermedades, aunque su descubridor
fueraEdwardJenner, que descubri la vacunacin de la viruela mediante
la transmisin de una enfermedad de las vacas (cowpox) que
inmunizaba contra la viruela humana. Adems,Pasteurdemostr de forma
muy elegante la no existencia de la generacin espontnea y desarroll
todas las tcnicas de esterilizacin as como procesos que llevan su
nombre pasteurizacin y que se siguen utilizando en la produccin de
la leche, vino, etc.FerdinandJ.Cohncontribuy significativamente a
la fundacin de la ciencia de la Bacteriologa, al publicar una
clasificacin temprana de las bacterias, usando por primera vez el
nombre de gneroBacillus.Cohntambin fund una revista cientfica en la
queKochpublicar en 1876 su artculo sobre el origen bacteriano de la
enfermedad del ntrax. En la historia de la bacteriologa, durante el
siglo XIX destacan otros muchos investigadores, entre los que
podemos citar a JosephListerquien en 1878 publica su estudio sobre
la fermentacin de la leche y desarrolla el primer mtodo para aislar
un cultivo puro de una bacteria que l denominBacteriumlactis;
aIlyaUlichMetchnikoffquien en 1882 postula la Teora de la Inmunidad
Celular; aPaulEhrlichquien en 1891 descubre que los anticuerpos son
los responsables de la inmunidad. En 1887 los agrnomos
alemanesHellriegelyWilfarthconfirman la observacin del botnico
rusoWoroninde que las leguminosas podan crecer en suelos pobres en
nitrgeno gracias a las bacterias presentes en las nudosidades de
sus races. Poco despusBeijerincklogr cultivarinvitrolas bacterias
de esos ndulos que recibi el nombre deRhizobiumleguminosarum.Estos
hechos unidos a los aportados porWinogradskycon el descubrimiento
de las bacteriasquimiosintticasnitrificadoras en las que distingue
las formas nitrosas y ntricas, tienden a ir configurando la
comprensin del ciclo biogeoqumico del nitrgeno en la naturaleza.En
1892,DmitriIvanowskiy posteriormente, en
1899,MartinusBeijerinckdescubren agentes patgenos filtrables (los
virus); el primero de ellos, el virus del mosaico del tabaco que
ser posteriormente cristalizado porWendellStanleyen 1935 quien
demostr que, cristalizado, segua siendo infeccioso; aunque no lleg
a determinar si el material infeccioso era el cido nucleico o la
protena.En el primer tercio de siglo, el descubrimiento de la
sntesis qumica de la urea porWhler(1800-1882), marca el nacimiento
de la Bioqumica. Se acepta que las leyes fsico-qumicas tambin
pueden ser aplicadas a los seres vivos y comienza una fructfera
etapa de anlisis sobre su composicin qumica. En este sentido, hay
que destacar los trabajos deMiescher(1844-1895), que consigui el
aislamiento de la sustancia contenida en los ncleos, a la que
denomin nuclena. Esta sustancia contena una importante cantidad de
fsforo ligado y posteriormente se vera que sus caractersticas eran
similares a las de la cromatina descrita porFleming. Todava no se
conoca el papel primordial de esta sustancia como portadora de los
caracteres hereditarios.Del nacimiento de la Bioqumica se beneficia
notablemente la Fisiologa. Ya en la primera mitad del s.
XIXMagendie(1783-1855) reacciona enrgicamente contra las
concepciones vitalistas y sita de modo definitivo la Fisiologa en
el terreno experimental, buscando la explicacin de los hechos
fisiolgicos en los agentes fsicos y qumicos. Merecen ser destacadas
sus investigaciones sobre las funciones de los nervios raqudeos,
demostrando que la raz anterior tiene funcin motriz y la posterior
sensitiva. Su discpulo,ClaudeBernard(1813-1879), estudia y renueva
toda la Fisiologa. Sus primeros estudios se centran en la fisiologa
de la digestin; estudi los jugos gstricos, la saliva, el jugo
pancretico y su papel en la digestin, siendo sta la primera
secrecin interna conocida. Posteriormente demostr que la glucosa
pasa de la sangre a los tejidos y estableci la funcin glucognica
del hgado. Formula por primera vez la nocin de medio interno o
medio ambiente fisiolgico de cada ser vivo (1878), donde la
regulacin se hace a la vez por el sistema nervioso, las glndulas
endocrinas y los fenmenos fsico-qumicos internos. Discpulos
deBernard,Bert(1833-1886) yBrownSequard(1817-1894) realizaron
detallados estudios sobre la fisiologa de la respiracin y la
fisiologa nerviosa (nervios motores, movimiento reflejo) y la
endocrinologa, respectivamente.Por su parte, deSaussure(1767-1845)
puede ser considerado el fundador de la moderna Fisiologa Vegetal.
Combina los conocimientos de la qumica con la experimentacin
meticulosa y con una cuidadosa interpretacin de los resultados
obtenidos. Confirma la hiptesis deIngenshousz, al demostrar que
durante la fotosntesis se intercambian volmenes iguales de CO2y O2y
que la planta retiene el carbono.La Ecologa, aunque presente en los
escritos de clsicos cmo Hipcrates, Aristteles y otros filsofos de
la poca, no se ve definida hasta la segunda mitad del siglo XIX en
queHaeckel(1834-1919) acua el trmino Ecologa, definindola como el
estudio de las relaciones de un organismo con su medio ambiente
orgnico e inorgnico, en particular las relaciones con las plantas y
animales con los que convive. Aunque previamente existiesen
aportaciones en este campo, algunas de hecho muy importantes como
la idea de cadena trfica, definida porLeeuwenhoek, a principios del
siglo XVIII, el viaje delChallengerentre 1872 y 1876 supone un
espaldarazo definitivo al desarrollo de esta nueva disciplina, ya
que participaron en la expedicin botnicos, zologos, fisilogos,
qumicos y gelogos, contribuyendo a una visin multidisciplinar del
medio acutico. Con esta perspectiva,Hensenrealiza en 1880 un
balance de produccin a travs de un estudio del plancton
yForbespublica en 1887 TheLakeas aMicrocosm.Las ideas sobre el
origen de la vida comienzan a esbozarse de manera cientfica en este
siglo, fundamentalmente despus de la sntesis qumica de la urea
porWhler, abrindose una dialctica entre los descubrimientos
dePasteur, sobre la inexistencia de la generacin espontnea y la
posibilidad de un origen de la vida meramente qumico. Ya en el
siglo XX, con la aparicin de las teoras deOparinsobre el origen de
la vida en 1924, se inicia la visin actualmente existente sobre la
comprensin de este proceso y se sientan las bases de la
evolucinprebiolgica, que intenta explicar el paso progresivo de la
materia a la vida, continuada por muchos investigadores,
comoMiller,Haldane,Fox, Or, etc.Como vemos, a finales del siglo XIX
las grandes lneas maestras de la teora biolgica han quedado
establecidas. Mientras, haba bilogos especulativos que
desarrollaban teoras de la herencia que postulaban que los
materiales genticos de los organismos deberan presentar los
fenmenos mostrados por los cromosomas durante la formacin de las
clulas sexuales. Siguiendo las teoras del
botnicoCarlNageli(1817-91);AugustWeismann(1834-1914), un profesor
de zoologa deFriburgo, public un Ensayo sobre la Herencia y
Cuestiones biolgicas emparentadas en el que estableci una distincin
tajante entre lo que denominabagermoplasma, responsable de la
transmisin de los caracteres hereditarios, esto es el idioplasma
deNageli, y el soma o plasma corporal. Sealaba que las criaturas
unicelulares simples se propagaban asexualmente dividindose en dos,
con lo que resultaban inmortales. En los animales superiores el
cuerpo es mortal, siendo slo inmortal elgermoplasmaque pasa de una
generacin a otra.Weismannpostul en 1887 que, a fin de evitar la
duplicidad de las unidades delgermoplasmacon cada generacin sexual,
antes de la unin sexual, elgermoplasmatanto del macho como de la
hembra se divida en dos, de manera que elgermoplasmade la
descendencia se formaba mediante la unin de un medio de cada
progenitor. Una vez dilucidada la conducta de los cromosomas
durante la formacin del vulo y el espermatozoide;Weismannprocedi a
identificar elgermoplasmacon los cromosomas, sugiriendo que estos
ltimos se dividan longitudinalmente para formar unidades.Otra de
las especulaciones deNageli, su idea de que exista una fuerza
interna en elgermoplasmade los organismos que daba lugar a
mutaciones notables y repentinas, fue tomada por deVries(1848-1935)
enAmsterdam, a fin de acomodar la historia de la evolucin orgnica a
la brevedad de las estimaciones de la edad de la tierra hechas por
fsicos como Kelvin. A partir de 1885, deVriesempez a buscar tales
cambios por mutacin en los organismos, hallndolos en una colonia
salvaje de la onagra americana. Entrando en el siglo
XX,Bateson(1861-1926) en Inglaterra yJohannsen(1857-1927) en
Dinamarca buscaban tambin mutaciones.Johannsen, quien acu el nombre
de genes, cri alubiasautofertilizadas, obteniendo estirpes puras
que producan siempre semillas con el mismo peso medio pero en un
caso dio con una mutacin: el peso medio de las semillas variaba
espontneamente, conservndose este cambio en las generaciones
sucesivas. En este momento, deVries,CorrensyTschermakexaminaron los
trabajos anteriores sobre el tema de la herencia y mutacin,
encontrndolo en lo publicado porGregorMendelen 1866 y
1869.Mendel(1822-1884), un fraile deBrno, realiz una serie de
experimentos que llevaran a una nueva comprensin del mecanismo de
la herencia. Su gran contribucin fue demostrar que las
caractersticas hereditarias son llevadas en unidades discretas que
se reparten por separado (se redistribuyen) en cada generacin.
Estas unidades discretas queMendelllam elemente, finalmente fueron
conocidas como genes (trmino acuado porJohannsenen
1903).Mendelescogi el guisante comn,Pisumsativum, planta fcil de
cultivar y de crecimiento rpido. Las distintas variedades de
plantas tienen caractersticas cuyas variantes son claramente
diferentes y constituyen lneas que se reproducen puras
(homocigotas), reapareciendo sin cambios de una generacin a la
siguiente. Como dijoMendelen su trabajo original, "El valor y la
utilidad de cualquier experimento dependen de la eleccin del
material adecuado al propsito para el cual se lo usa".De hecho,
plane sus experimentos con cuidado, eligiendo para su estudio
solamente caractersticas hereditarias con variantes bien definidas
y mensurables. No slo estudi la progenie de la primera generacin,
sino tambin de la segunda y de las subsiguientes. Cont los
descendientes y luego analiz los resultados matemticamente. Aunque
su matemtica era simple, la idea de que un problema biolgico poda
estudiarse cuantitativamente fue sorprendentemente nueva.
Finalmente, organiz los datos de tal manera que sus resultados
pudieran ser evaluados en forma simple y objetiva. Los experimentos
mismos fueron descritos con tanta claridad que pudieron ser
repetidos y controlados por otros cientficos. Pero,
efectivamente,Mendeleligi con inteligencia! el material, adecuado
al propsito para el cual se lo usa, eludiendo el anlisis de los
caracteres que no se transmitan de forma claramente mesurable y que
no se ajustaban a su formulacin matemtica y que, a la vista de los
conocimientos actuales, han resultado ser la mayora, siendo pocos
los transmitidos por herencia mendeliana. An as,Mendelsigue siendo
considerado el padre de la Gentica,trmino propuesto porBatesonen el
transcurso de la ConferenceonHybridizationandPlantBreeding
(Londres, 1906) para referirse a la actividad que all les reuna y
que l defini como la ciencia que estudia la herencia y la variacin
en los seres vivos.A principios del s. XX las grandes lneas
maestras de la teora biolgica haban quedado establecidas; a partir
de entonces, el desarrollo de la Biologa va a depender ms del
avance en los procedimientos analticos que de las grandes
innovaciones tericas. Durante este siglo tienen lugar importantes
descubrimientos y el entendimiento de muchos fenmenos biolgicos
desciende al nivel subcelular y molecular. Por otra parte, la
obtencin de abundante informacin y el alto grado de especializacin
dan lugar a una subdivisin progresiva en reas de estudio, definidas
por el objeto de atencin y por la metodologa experimental.El
desarrollo tecnolgico supone un fuerte impulso al estudio de la
clula, destacando el microscopio de contraste de fases (Zernicke,
1932) que permite observar clulas vivas sin teir, el desarrollo de
las tcnicas deautorradiografaporLacasagne(1924) y
deinmunofluorescenciaporCoons(1941) o la construccin del primer
microscopio electrnico porRuska(1930) y la puesta a punto de las
diversas tcnicas de preparacin de muestras paramicroscopa, a partir
de los aos cincuenta. Paralelamente al descubrimiento del
microscopio electrnico, tiene lugar el desarrollo de las tcnicas de
fraccionamiento celular, permitiendo la separacin de los distintos
orgnulos porultracentrifugacindiferencial de homogeneizados,
obtenindolos en cantidades suficientes para su anlisis bioqumico y
estructural. As, el citoplasma atrae la atencin de investigadores
comoClaude,Porter,Paladey deDuve, y tiene lugar el aislamiento y
caracterizacin qumica de mitocondrias, retculoendoplsmico,
ribosomasy lisosomas. En los aos sesentaSabatiniyBlobelestudian la
regulacin del trfico y destino de las protenas dentro de la clula
eucariota.A partir de los aos veinte se establece la importancia de
las enzimas, contribuyendo a elloWarburg(1923) con el
descubrimiento de las enzimas respiratorias. Del estudio de las
reacciones aisladas se pas a la investigacin de las vas metablicas
celulares. En 1932,Krebsel ciclo del cido ctrico. Inicialmente, los
trabajos realizados en enzimologa y metabolismo se efectuaban con
independencia de la estructura celular, pero a partir de los aos
cuarenta-cincuenta empezaron a desarrollarse tcnicas de
histoqumicaenzimtica, debidas aLison,Glick,GomoriyPearse. Tambin se
comienzan a utilizar los istopos radiactivos para el estudio de las
rutas metablicas y procesos biolgicos. As, Kennedy yLehningersitan
el ciclo deKrebsdentro de la mitocondria en loseucariotas. En
1950,Lynendescribe la ruta de oxidacin de los cidos grasos. El
empleo de istopos radiactivos permiti al grupo deCalvindilucidar
las reacciones implicadas en la fotosntesis.Arnondemuestra que el
ATP se genera a partir del ADP y elPidurante la transferencia
electrnica fotosinttica en cloroplastos de espinaca iluminados. En
los sesentaMitchellpostula la hiptesisquimiosmticasobre la
transduccin de energa en los seres vivos. Durante este periodo, se
elucidan las etapas de sntesis y degradacin de la mayora de los
compuestos biolgicos, gracias a la contribucin de equipos dirigidos
porKrebs, Ochoa,Kornberg,Lynen,Khorana,Niremberg,Lipman, etc.Por
otra parte, tambin tiene lugar el desarrollo de tcnicas de
separacin molecular para la determinacin de la composicin de
distintas fracciones celulares; en 1906Tswettutiliza por vez
primera la cromatografa para separar pigmentos vegetales; la
electroforesis es introducida en 1933, permitiendo la separacin de
protenas en solucin.Asimismo, los mtodos de anlisis cristalogrfico
basados en la difraccin de rayos X, desarrollados
porvonLaue,W.L.BraggyW.H.Bragg(1912), contribuyen decisivamente al
estudio de la estructura de lasbiomolculas, especialmente de las
protenas y los cidos nucleicos y conduce a queMichelen 1985
describa, por primera vez, la estructura del centro de reaccin
fotosinttico deRhodopseudomonasviridis.Starling, en 1902,
proporciona la primera prueba sobre la existencia de las hormonas,
al comprobar la secrecin de jugo pancretico por estimulacin de la
mucosa intestinal con unas gotas de cido clorhdrico, habiendo
previamentedenervadoel intestino, lo que le hizo pensar en la
existencia de un mensajero qumico, que aisl y denomin secretina.
Posteriormente, fueron encontrndose otros mensajeros qumicos
queHardydenomin colectivamente hormonas (del griego "hormaein",
excitar). La primera prueba de la existencia de hormonas en los
vegetales con capacidad para estimular su crecimiento fue propuesta
por Darwin en sus estudios de fototropismo delcoleptilodel
alpiste.PosteriormenteWenten 1928 aisl la auxina (del griegoaux:
crecer) como la sustancia fototrpica responsable del crecimiento de
loscoleptilos.El sistema nervioso era ya conocido con cierto
detalle, tanto en sus aspectos estructurales como funcionales. En
1906,Sherringtonpublica "TheintegrativeactionoftheNervousSystem"
basada en sus estudios sobre el arco reflejo, donde elabora el
concepto de la accin integradora del sistema nervioso central.En
1907,Harrisonconsigue cultivar fragmentos de mdula espinal de
anfibio y comprobar as el crecimiento de los axones. Estos
experimentos seran el punto de partida para las tcnicas de cultivos
celulares, que permiten simplificar y controlar rigurosamente las
condiciones experimentales en el estudio del funcionamiento
celular.Ramn yCajalhaba demostrado que las neuronas eran clulas
individualizadas, Pareca lgico pues, pensar que el impulso nervioso
fuese transmitido por una sustancia liberada en el extremo de la
terminacin nerviosa. En 1920,Loewicomprob que la estimulacin del
nervio vago de un corazn, libera al medio una sustancia capaz de
producir, sobre otro corazn, los mismos efectos que la
estimulacinvagal. Esta sustancia fue identificada posteriormente
como acetilcolina. Estos descubrimientos, junto con los estudios
deHodgkin,HuxleyyKatzsobre los cambios de potencial elctrico
celular, constituyen el fundamento de la Neurobiologa.La historia
de la bacteriologa en el siglo XX comienza con el descubrimiento,
basado en los trabajos deReeden 1900, de que la causa de la fiebre
amarilla es un virus filtrable transmitido por mosquitos, siendo
esta la primera vez que se describe que un virus causa una
enfermedad humana. En esta misma lnea de trabajo,PeytonRousdescubre
en 1911 que un virus puede causar cncer. En
1915,FredrickTwortdescubre el primer bacterifago trmino acuado
pordHerrelleen 1917. En 1928,Griffithdescubre el fenmeno de la
transformacin en bacterias, estableciendo la fundacin de lo que
conocemos como Gentica Molecular. En 1929,Flemingpublica el primer
artculo describiendo la penicilina y su efecto en
microorganismosgrampositivos. Cuando la penicilina puede producirse
en grandes cantidades en los aos cuarenta, nace la era de los
antibiticos. En 1931, VanNielmuestra que las bacterias
fotosintticas usan compuestos reducidoscomo donadores de electrones
sin producir oxgeno; l postula que las plantas usan agua como
fuente de electrones y por eso, liberan oxgeno. A partir de los aos
cuarenta, la bacteriologa va a ser fundamental para, por una parte,
probar que el ADN, no las protenas, es el material gentico celular
y, por otra parte, para abrir el camino hacia las tecnologas de
ADNrecombinantey hacia la era de lagenmicaque comienza con la
secuenciacin en 1995 de dos genomas bacterianos.A principios del
siglo XX, el conocimiento bsico de la estructura celular permiti
establecer las basescitolgicasde los fenmenos hereditarios al
comenzar a interpretarse los datos de la gentica por medio del
comportamiento de los cromosomas.ThomasMorgan, psiclogo y cientfico
americano, y sus colaboradores dieron a conocer sus trabajos sobre
la teora cromosmica de la herencia,donde sealaron como se establece
la ubicacin de los genes o factores hereditarios en los cromosomas
y sus relaciones recprocas.Morganeligi a la mosca de la
fruta,Drosophilamelanogaster, como su organismo experimental;
resultando ser una herramienta muy adecuada para los estudios de
gentica animal. Varios colaboradores deMorganhicieron
descubrimientos esenciales en la historia de la Gentica;
as,Bridgescolabor con l en el descubrimiento de la herencia ligada
al sexo y descubri el fenmeno de la disyuncin de los cromosomas
durante la meiosis,Sturtevantdesarroll la teora del ligamiento
gentico y sus contribuciones y las dePloughen 1917 sobre el
cruzamiento cromosmico permiti elaborar los primeros mapas
cromosmicos yMuller, otro de sus seguidores, se distingui por sus
estudios sobre las mutaciones. El sobrecruzamiento y reordenacin de
los cromosomas contribuy a explicar la mezcla de constituciones
genticas en una especie. Un conjunto de caractersticasasociadas a
un nico cromosoma en un progenitor podra distribuirse en dos en la
generacin inmediata, separndose y difundindose ms an en las
generaciones siguientes. Caractersticas nuevas podran aparecer por
el surgimiento de un nuevo gen por mutacin o por una nueva
combinacin de genes existentes, as como por cambios cromosmicos
internos, como la desaparicin, duplicacin, transposicin e inversin
de partes o los cambios que entraaban conjuntos enteros de
cromosomas. De este modo, la seleccin natural dispona de una gran
variabilidad sobre la que operar seleccionando las combinaciones
favorables. De esta forma, se introdujo a la gentica mendeliana en
la teoradarwinistade la evolucin orgnica. La combinacin entre ambas
se conoce como la sntesisneodarwinianao Teora Sinttica de la
Evolucin formulada entre otros por el
paleontlogoGeorgeGaylordSimpson, el ornitlogoErnstMayry el
BotnicoLeyardStebbinsy est considerada como la teora evolucionista
oficialmente vlida.A principios de los aos cuarenta, si bien la
Gentica mendeliana era ampliamente aceptada, su elemento
fundamental, el gen, era todava una entidad puramente funcional sin
un sustrato material definido, aparte del hecho de formar parte de
los cromosomas. Los experimentos deGriffithen 1928, y
deAvery,McLeodyMcCarthyen 1944 conPneumococcusy, finalmente, los
deHersheyyChaseen 1951 con bacterifagos T2demuestran, sin lugar a
dudas, que el ADN es el material gentico de las clulas, dando lugar
al nacimiento de la Gentica Molecular. Este hecho constituy un
cambio brusco en la corriente de pensamiento de aquella poca, en la
que se asignaba al cido desoxirribonucleico un papel meramente
estructural. Poco despus,WatsonyCrick(1953) desarrollan un modelo
de estructura del ADN de doble hlice, basado en los
anlisisestequiomtricosde las bases deChargaffy en los diagramas de
difraccin de rayos X deWilkinsy Franklin. El modelo de doble hlice
sugiere inmediatamente el mecanismo de duplicacin, requerido para
la conservacin del material gentico. Este
mecanismosemiconservativoes elegantemente demostrado
porMeselsonyStahlen 1958.Revelada en lneas generales la estructura
del material gentico, se dirigi el estudio al conocimiento de cmo
se produca la accin del gen, es decir, la determinacin del carcter
fenotpico. En 1909Garoddescubre la relacin entre un defecto gentico
y una anomala bioqumica, al observar que laalcaptonuriavena
provocada por una mutacin recesiva que se hereda de acuerdo con las
leyes de la herencia mendeliana. En 1940, como consecuencia de sus
estudios con
mutantesauxotrficosdeNeurosporacrassa,BeadleyTatumpostulan su
hiptesis de "un gen-una enzima". Establecida esta relacin, era
necesario conocer los mecanismos a travs de los cuales el ADN
especifica la secuencia de aminocidos de unaprotena .Crickpostula
en 1958 la existencia del ARN de transferencia que, con el
descubrimiento en 1961 del ARN mensajero, constituyen las piezas
clave de los mecanismos de expresin gnica. Se emprende una de las
carreras ms apasionantes de la historia de la Biologa: el
desciframiento del cdigo gentico, llevada a cabo por los grupos
deNieremberg, Ochoa yKhorana.A principios de los aos sesenta, se
conoca el esquema bsico de los mecanismos de almacenamiento,
transmisin y expresin de la informacin gentica. A partir de aqu,
todo transcurre a velocidad de vrtigo:En 1961, como resultado del
extenso trabajo realizado sobre la
induccinenzimticaenEscherichiacoli, Jacob,MonodyLwoffformulan un
modelo de regulacin de la transcripcin gnica: el modelo del opern,
donde unos genes pueden regular la actividad de otros genes y da
una explicacin en trminos moleculares de la adaptacin del
metabolismo bacteriano a los cambios ambientales. A principios de
los setenta comienza el auge del estudio de sistemas eucariticos.En
1965,Arberdescubre lasnucleasasde restriccin, que protegen a las
bacterias deADNsinvasores. Se consideraron en principio como una
curiosidad cientfica, y hoy son las principales herramientas de
manipulacin del material gentico. Este descubrimiento, junto con el
desarrollo de las tcnicas de secuenciacin de ADN y la enzimologa de
los cidos nucleicos, se puede considerar como el punto de partida
de la Ingeniera Gentica. Fragmentos de restriccin procedentes de
distintosADNspueden unirsecovalentementee insertarse en un vector
que es introducido en el interior de bacterias, y de esta manera
pueden ser eficientemente expresados. En la dcada de los
80Mullisdesarrolla la reaccin en cadena de lapolimerasa, conocida
como PCR, que permite fabricar un nmero ilimitado de copias de un
fragmento concreto de ADN. Esta tcnica ha contribuido al desarrollo
de los estudios poblacionales y evolutivos y a la secuenciacin de
genomas completos y con ello, al nacimiento de lagenmica.La idea de
que cromosomas rigen los procesos de desarrollo de los organismos,
ms bien que sus caractersticas adultas, uni a la gentica y la
embriologa. Hasta ese momento ambas ciencias se haban mantenido
aparte, pues los factores que regan el desarrollo del organismo
individual descubiertos por los embrilogos residan en el material
celular externo al ncleo del huevo fertilizado, en el citoplasma y
no en los cromosomas del ncleo, tal como defendan los genetistas.
Algunos embrilogos, especialmenteBoveri,LoebyJenkinson, llegaron a
sugerir a partir de 1917 que los caracteres principales de un
organismo, determinantes delphilum, la clase, el orden, el gnero y
quiz la especie a la que perteneca, estaban regidos por factores
del citoplasma del huevo fertilizado, mientras que los factores del
ncleo slo determinaban los caracteres de las variedades, como la
altura de los guisantes deMendel. Dicho punto de vista se fue
abandonando cuando la embriologa pas de ser ms
experimental;Roux(1850-1924) fue pionero en dicha experimentacin;
sus resultados junto a los deHertwig,Drieschy otros sugirieron a
los genetistas americanosMorgan,BridgesySturtevantque el citoplasma
de los huevos estaba controlado por los genes de los cromosomas del
ncleo, siendo el citoplasma de escasa importancia para la herencia
o para la evolucin de las especies. En la actualidad, sabemos que
en las clulas eucariticas existe una herencia citoplasmtica
ubicada, al menos, en los orgnulos energticos: mitocondrias y
cloroplastos que contienen su propio ADN.Ms tarde se comprendi que
el entendimiento de la embriologa pasa por la comprensin de los
fenmenos de diferenciacin celular. Las divisiones por segmentacin
en s mismas, no conducen a un programa de desarrollo; cuya
verdadera esencia est, en cambio, el proceso de diferenciacin
celular. Hoy en da sabemos que el desarrollo de un zigoto para dar
lugar a un animal o una planta multicelular, con variedad de
tejidos y tipos celulares, comportan grandes cambios coordinados en
la expresin del genoma de un organismo. Durante el desarrollo
temprano se expresan ms genes que en cualquier otra fase del ciclo
de vida. La Biologa del Desarrollo se configura como una de las
disciplinas ms relevantes del momento actual de la Biologa.Lewisfue
el pionero, en los aos cuarenta, de esta disciplina al descubrir
los geneshoxenDrosophilamelanogaster.Cada uno de los
geneshoxespecifica el desarrollo de una parte del cuerpo de atrs
hacia delante. El orden de los genes en los cromosomas y el orden
de las partes del cuerpo es el mismo. Las mutaciones en
geneshoxtransforman un segmento en otro, produciendo, por ejemplo,
una mosca con cuatro alas en vez de dos. En los aos
ochenta,ChristianeNsslein-Volhardy EricWieschaus, en el Laboratorio
Europeo de Biologa Molecular pudieron identificar y clasificar
otros muchos genes que tambin afectan al plan general del embrin de
la mosca y a la forma como se divide en segmentos. Con el
desarrollo de tcnicas moleculares cada vez ms precisas, se ha
encontrado que los geneshoxy los descubiertos posteriormente
estaban presentes en un nmero creciente de animales, incluido el
hombre: las similitudes en laembriognesistemprana en diferentes
grupos de organismos, podran indicar que el programa gentico de
desarrollo es ancestral; en este sentido se ha propuesto que la
explosin delCmbricopodra deberse a la aparicin de los geneshox.El
equipo de J. CarlosIzpisadel InstitutoSalkha descubierto
recientemente dos familias de genes:WntyFGFque controlan la
regeneracin de las extremidades en elaxolotemejicano. Este
descubrimiento puede tener una importancia capital en la
regeneracin de miembros e incluso rganos humanos. Por lo tanto, el
conocimiento del mecanismo bsico del desarrollo puede permitir
esclarecer muchas vas de evolucin y comprender como en la era de
lagenmica, sutiles cambios en expresin gnica pueden estar en el
origende la gran diversidad de organismos.Durante el siglo XX, la
joven Ecologa se desarrolla como ciencia de sntesis, que combina
materiales de distintas disciplinas con puntos de vista
propios.Lotka, en 1925, es el primero en tratar poblaciones y
comunidades como sistemas termodinmicos. Tambin muestra cmo el
comportamiento de estos sistemas puede ser descrito matemticamente
en trminos de interacciones entre sus componentes. En
1927Eldondesarrolla el concepto de nicho y de pirmides ecolgicas, y
estudia las relacionesalimentarias. Bajo esta perspectiva, el
funcionamiento de los ecosistemas se describe como movimiento y
transformaciones de materia y energa.Lindemanen 1942 detalla el
flujo de energa, incidiendo en la idea de los ecosistemas como
sistemas transformadores de energa e introduciendo la nocin de
eficiencia ecolgica. La Ecologa energtica es posteriormente
desarrollada porOdumyOving. Por otra parte, la Ecologa de sistemas,
basada en las ideas deLotka, se desarrolla con la introduccin de la
Teora de la Informacin deMargalefy la Teora de Juegos apoyada por
los avances de la informtica.Surgen nuevas reas de conocimiento,
como la Etologa, que estudia el comportamiento animal. Desde la
segunda mitad del siglo, los evolucionistassitemticosmantienen que
las pautas de comportamiento son producto de la seleccin natural y
podran utilizarse con finalidadfilogentica, de la misma forma que
los parmetros morfolgicos o bioqumicos. En 1973 y, por primera vez,
especialistas de esta rama del saber biolgico,
K.VonFrisch,K.Lorenzy N.Kimbergen, reciban el premioNobelde
medicina y fisiologa por sus trabajos.Varios frentes o lneas
maestras de investigacin, que pueden incluso cambiar nuestra visin
actual sobre el mundo, estn ahora mismos abiertos.Actualmente, la
secuenciacin y anotacin de ms de cien genomas es una fuente
inagotable de datos que junto con el desarrollo de herramientas
bioinformticas, de lasmicromatricesde ADN y de laprotemicapermite
abordar el estudio de los seres vivos en toda su complejidad
escapando al enfoquereduccionista. Este enfoquereduccionista, a
pesar de haber sido uno de los motores ms potentes de la
investigacin en Biologa hasta el momento, siempre tiene la
limitacin de alterar el sistema viviente de estudio y, por lo
tanto, interfiere con la explicacin del proceso estudiado. El nuevo
abordaje va a permitir comprender como las partes de las clulas y
de los organismos estn integradas funcionalmente. As, la anotacin
de los genomas ha revelado que a un porcentaje relativamente
elevado, que vara segn las peculiaridades de la especie, de los
genes secuenciados no se les puede asignar a priori una funcin
basndose en homologas de secuencias existentes en las bases de
datos o en estudios bioqumicos previos. Por lo tanto, se abre un
campo de estudios muy amplio que va a llevar todava mucho tiempo,
que podramos denominar erapostgenmicaen la que entender la funcin
de los genes y su regulacin va a ser fundamental para entender la
complejidad celular. Lagenmicafuncional y sobre todo
laprotemicaestn permitiendo estudiar patrones de expresin de
familias completas de genes y permitir estudiar, en un futuro
prximo, dichos patrones incluso del genoma entero en distintas
circunstancias; as como identificar y determinar la funcin de todas
las protenas en una clula. Se podrn, adems, estudiar las
interacciones protena-protena, lo que permitir crear un mapa
celular de dichas interacciones que puede tener un valor
fundamental para entender el funcionamiento celular y sin duda, dar
lugar a una nueva Teora Celular en la que todos sus elementos estn
integrados y en la que las rutas y redes informativas permitan
obtener modelos reales de la estructura y funcionamiento celular.La
combinacin de los conocimientos adquiridos engenmicayprotemicay el
desarrollo espectacular de la bioinformtica est permitiendo la
elaboracin de modelos de rutas metablicas completas (metabolmica) e
incluso modelos celulares. Estos modelos, adems de la investigacin
bsica que permitir la integracin de todo el metabolismo celular,
presentan un enorme inters biomdico, especialmente para el
desarrollo de nuevos frmacos.Con tantos datos es deseable que, en
las prximas dcadas, se avance en los distintos temas de
investigacin, como el estudio de los mecanismos de control y
regulacin del crecimiento y divisin celular, las bases moleculares
que determinan la invasin y metstasis por clulas transformadas o
las implicaciones que pueda tener en estos procesos el sistema
inmune. Especialmente, los estudios de los mecanismos de control y
diferenciacin celular durante el desarrollo embrionario deben
llevar a la Biologa del Desarrollo y la Evolucin, valga la
redundancia, a vivir un periodo de amplia revisin que nos permita
acercarnos definitivamente a la base de los mismos. En este
sentido, lagenmicafuncional y laprotemicapueden ofrecer claves
importantes en el estudio de los mecanismos de diferenciacin de los
distintos organismos. Muchos bilogos del desarrollo opinan que el
que, finalmente, se desarrolle un tipo de organismo u otro podra
deberse a cambios sutiles en la expresin gnica. Sorprendentemente,
la secuenciacin de genomas parece indicar,a priori,que el nmero de
genespersey por lo tanto la cantidadbruta de informacin no parece
estar muy relacionado con los niveles de complejidad encontrados en
los organismos, sobre todo si consideramos que en el genoma humano
el 45% del ADN corresponde a secuencias repetidas y podra pensarse
que quiz cambios de expresin gnica podran ser los responsablesde
los distintos patrones de desarrollo.En cuanto al tema evolutivo,
los estudiosgenmicosaportan una valiosa informacin sobre filogenia
de las especies. As la secuenciacin de genomas deprocariotaspoco
relacionadosa prioricomo pueden ser las bacterias yarqueobacterias,
ha demostrado que en determinados ambientes ha habido episodios de
transferencia horizontal entre ambos tipos deprocariotasy pueden
compartir porcentajes significativos de genes. Tambin se han
encontrado genes bacterianos, adems de secuencias vricas y
secuencias de insercin en el recin publicado borrador del genoma
humano cuya funcin se desconoce; algunos cientficos creen que
algunas de esas secuencias de insercin, las denominadasalupueden
ser una fuente esencial de variabilidad evolutiva. La secuenciacin
completa del genoma de muchos organismos est permitiendo dilucidar
cmo se relacionan evolutivamente grupos especficos de organismos;
asRadheyS.Guptaha sugerido recientemente, basndose en secuencias
especficas de ADN que l denomina firmas de ADN, que todos
losprocariotas(bacterias yarqueobacterias) podran descender de un
antepasado comn que seran bacteriasgram-positivas, por lo que
losprocariotasestaran relacionados unos con otros linealmente y la
idea de los tres dominios (Bacteria, Arquea yEucaria) inspirada por
los resultados deCarlWoese, obtenidos en los aos setenta, de
secuenciacin deARNr16S puede no ser del todo real. Asimismo, el
mismo tipo de metodologa ha llevado aGuptaa proponer que la clula
eucaritica ancestral fue una quimera formada por la fusin e
integracin de los genomas de unaarqueobacteriay una bacteria y que
esta fusin primaria fue un suceso nico en la evolucin de la vida en
la tierra.Los resultados deGuptaapoyaran la TeoraEndosimbiticade la
evolucin postulada porMereschkowskyy posteriormente porLynMargulis,
que tambin atribuye el origen de las mitocondrias y cloroplastos a
bacterias que establecieron una simbiosis con el eucariota
ancestral; en la actualidad, los estudios comparados de los genomas
de los orgnulos y genomas bacterianos han proporcionado pruebas
convincentes sobre el origen simbitico de mitocondrias y
cloroplastos. Frente a la TeoraDarwinistade la evolucin que postula
que la evolucin sucede de forma gradual y continua gracias a la
presin que la seleccin natural ejerce sobre pequeas variaciones
genticas, se encuentra la TeoraEndosimbiticaque habla de cooperacin
entre especies, de relaciones simbiticas que se heredan como motor
de la evolucin; en particular, laendosimbiosisexplicara
innovacionesmacroevolutivascomo la gnesis de la clula eucaritica o
el origen de las plantas.Por tanto, en los comienzos del siglo XXI,
la Biologa entra en uno de sus momentos ms emocionantes.En estos
momentos se dispone de un gran bagaje de conocimientos y de una
sofisticada metodologa, continuamente renovada, y es estimulante
saber que, si bien nos encontramos ante un futuro lleno de
incgnitas por resolver, este ofrece una perspectiva optimista,
siempre que se tenga una visin crtica y asptica de los
conocimientos adquiridos hasta el momento.Tambin el campo de la
Biologa Aplicada ofrece un abanico enorme de posibilidades an a
medio abrir.La secuenciacin y anotacin de genomas junto con todas
las tecnologas que lo acompaan como la construccin debiochipspuede
revolucionar la medicina, con el nacimiento de la denominada
medicinagenmicadonde se buscarn tratamientos personalizados a las
enfermedades que padezcamos que puedan tener un componente gentico.
Ser probablemente una medicina cara y al alcance de unos pocos
privilegiados. Dentro de la medicinagenmica, la terapia gnica, que
hasta el momento ha cosechado ms fracasos que xitos, tambin puede
tomar un nuevo impulso y ser una opcin teraputica en un futuro
prximo. En muchos casos, la terapia gnica ha fallado por que los
vectores gnicos no eran los adecuados ya que los utilizados hasta
ahora, generalmente basados enadenovirus, en ocasiones han
resultado letales o no han cubierto su objetivo, por lo que en la
actualidad se estn intentando desarrollar nuevos vectores. No
obstante, a pesar de los avances que lagenmicapuede significar en
la medicina humana; todava se precisa mucha investigacin para
encontrar tratamiento e incluso erradicar enfermedades infecciosas
que como la malaria o el SIDA estn diezmando la poblacin de muchos
pases, en particular en frica y Asia. El virus que causa el sndrome
de inmunodeficiencia en humanos fue descubierto por el equipo
deLucMontagnieren 1983 y a partir de esta fecha, se ha avanzado
espectacularmente en el conocimiento de la estructura del virus y
existen tratamientos antivirales caros que pueden llevar a que la
enfermedad se haga crnica; sin embargo, probablemente debido a la
alta tasa de mutacin del retrovirus, no se ha encontrado una vacuna
eficaz. En el caso de la malaria, tampoco se ha fabricado una
vacuna que sea efectiva al 100% ya que el ciclo de vida del parsito
es muy complicado y no se conocen todas las claves. Por otra parte,
el descubrimiento de un nuevo agente infeccioso
porStanleyPrusineren 1982, que l denominprin, y que
sorprendentemente, es de naturaleza nicamente proteica ha provocado
laalarma tanto entre los cientficos como en la opinin pblica ya que
losprionesparecen ser la causa de las distintas
encefalopatasespongiformes, un tipo de
enfermedadneurodegenerativamortal que afecta a muchos mamferos,
incluido el hombre. La crisis de las vacas locas que se inici a
finales de los aos ochenta en el Reino Unido ha trado consigo la
desagradable sorpresa de que elprinbovino puede atravesar la
barrera de las especies e infectar a los seres humanos.Otro campo
de aplicacinque est en plena expansin en la actualidad y que se
beneficia directamente de los avances en gentica molecular y en
particular de la secuenciacin de genomas es la Biotecnologa. Hoy en
da contamos con un nmero considerable de organismos,
tantoprocariotascomoeucariotas,que se pueden manipular genticamente
y en los que se puede sobre expresar genes que codifican para
protenas de inters industrial, agrcola medioambiental o teraputico.
Aunque losprocariotasson en la actualidad probablemente los
organismos ms utilizados en biotecnologa; otros organismos como
plantas y animales representan una alternativa interesante y ya se
han desarrollado numerosos organismoseucariotastransgnicoscon
aplicacin biotecnolgica directa. La utilizacin de
plantastransgnicasresistentes a herbicidas, otros pesticidas y
plagas o con propiedades que faciliten su crecimiento en suelos o
medios ambientes poco adecuados o que aceleren su floracin y
produccin de frutos podra dar lugar a una nueva revolucin verde.
Las plantas tambin se pueden utilizar para la produccin de vacunas
comestibles que abarataran en gran medida el coste de dichas
vacunas. Se han desarrollado plantastransgnicasque producen
protenas con aplicacin biomdica como globulinas humanas y
anticuerpos. Tambin se estn haciendo esfuerzos importantes para
utilizar las plantas como fbricas celulares de biopolmeros
(plsticos biodegradables) y de cidos grasos de inters industrial.
Las plantas tambin tienen un papel importante en la
descontaminacinin situde sitios contaminados por metales pesados;
las tcnicas defitorremediacinen las que se utilizan
plantashiperacumuladorasde metales tantotransgnicascomo no
modificadas y dentro de las plantastransgnicas, aquellas que
expresan la mercurioreductasabacteriana capaces devolatilizar el
mercurio son ya una alternativa clara a los tratamientos de
descontaminacin fsico-qumicos. En el caso de contaminacin por
compuestos orgnicos comobifenilospolicloradoso compuestos
aromticospolicclicos, las tcnicas derizorremediacin, en las que
bacteriastransgnicascapaces de degradar losxenobiticoscolonizan
larizosferade plantas adecuadas, tambin se configuran como una
tecnologa prometedora para el tratamiento de vertidosin situ.Los
animalestransgnicostambin son una realidad y aunque la mayora se
usa como modelo para estudiar distintas enfermedades humanas, en el
InstitutoRoslinde Edimburgo se estn creando
animalestransgnicoscapaces de producir protenas de inters
teraputico en la leche.El nacimiento en 1995 de la oveja
clnicaDolly, obtenida a partir de una clula mamaria de una oveja
adulta, desat la polmica sobre la posible aplicacin futura de la
tcnica, que se revel imperfecta, desarrollada porIanWilmuty
colaboradores en el InstitutoRoslinde Edimburgo; en particular, la
clonacin de seres humanos. No obstante, se estintentadola clonacin
reproductiva para intentar salvar especies en peligro de extincin y
resucitar especies que se han extinguido recientemente. Existe un
tipo de clonacin, denominada clonacin teraputica, ya permitida en
Espaa, en la que se crean embriones a partir de clulas de adulto
pero slo como fuente de clulas madre o clulastotipotentescon un
beneficio potencial en la regeneracin y reparacin de rganos y
tejidos o la curacin de enfermedades degenerativas y que podran
evitar el problema de rechazo que surge con las tcnicas de
transplante actuales. No obstante, recientes estudios han
demostrado que se puede obtener clulas madre adultas de tejidos
diferenciados como la mdula sea en humanos que tambin son
susceptibles de diferenciarse en laboratorio en muchos tipos de
tejidos y que por lo tanto, hara innecesaria la clonacin de
embriones o la utilizacin de embriones desechados de las tcnicas de
fecundacininvitro.A pesar de las formidables perspectivas de la
Biotecnologa, y, sin entrar en consideraciones ticas, sino
meramente cientficas, deberamos tener un cuidado exquisito y disear
controles adecuados, que implican entre otras cosas un seguimiento
de varias generaciones para poder asegurar que no hay riesgos de
alteraciones biolgicas propias o vecinas, antes de lanzar
tantotransgnicoa la naturaleza, de clonar tantas clulas o tantos
organismos, de lo contrario, los daos ecolgicos y de la salud
podran ser irreparables.La Astrobiologa o Exobiologa, que pretende
la bsqueda de vida extraterrestre, aunque es un rea en la
actualidad prcticamente inexistente e incluso extica, es un tipo de
estudio necesario y que, caso de demostrarse la existencia de vida
fuera de nuestro planeta, puede cambiar nuestra percepcin actual
del universo o por lo menos provocara que la Biologa dejara de ser
considerada una ciencia menor porque se ocupa del estudio de un
fenmeno local: la vida en el planeta Tierra. Los datos de distintas
misiones espaciales no tripuladas en nuestro sistema solar as como
los estudios de meteoritos que han impactado en nuestro planeta nos
hacen tener ciertas esperanzas de que la vida pueda no haber sido
un suceso nico y circunscrito a nuestro planeta. El planeta Marte
se configura como el ms prometedor candidato a albergar o haber
albergado algn tipo de vida, probablemente de naturaleza muy
elemental (tipoprocariota). Algunos cientficos claman haber
encontrado restos de actividad biolgica en meteoritos provenientes
de Marte pero existe mucha polmica al respecto. En la actualidad
como la vida, tal como la conocemos en la tierra, se basa en el
agua lquida, se estn planteando misiones a Marte con el objetivo de
encontrar agua o al menos, indicios de la existencia de agua en
tiempos remotos. Otro candidato a albergar vida es Europa, una de
las lunas de Jpiter, ya que podra haber agua lquida debajo de la
capa de hielo que lo recubre.Labsqueda de vida extraterrestre est
llevando a estudiar ecosistemas en la Tierra en los que podran
darse condiciones ambientales similares a las que podran sustentar
vida en otros planetas, como por ejemplo los valles secos de
laAntrtidao incluso el ambienteacidfilode Ro Tinto. Este tipo de
estudios tambin pueden cambiar nuestras ideas sobre el origen de la
vida en la Tierra; as, en la actualidad hay investigadores
comoKarstenPedersende la Universidad deGteborg(Suecia) que piensan
que la vida no se origin en la superficie del planeta como
resultado de la sopa prebitica sino que surgi en las profundidades,
bajo la corteza terrestre y que probablemente fue un
primitivoquimiolitotrofoel primer ser vivo. Por ello, se ha
sugerido que la bsqueda de vida en Marte debe hacerse tanto en la
superficie como en la profundidad, bajo la corteza del planeta.
Otra hiptesis, relacionada con la panspermia indica que la vida
pudo originarse en hielo amorfo (no cristalino) como el que se
encuentra en el espacio interestelar.Lo que se ha dado en denominar
Ciencias del conocimiento un conjunto sinrgico de filosofa,
psicologa, neurobiologa e inteligencia artificial tratar de
resolver uno de los objetivos ms ambiciosos de la historia de la
biologa y de la historia del conocimiento en general: comprender
como funciona el cerebro humano. Quizs, aqu, como en ningn otro
caso, sea ms fcil explicar cual es l autentico reto en el momento
actual y en nuestro futuro ms prximo, y que no es otro que el
siguiente: dada la complejidad de los problemas existentes debemos
asumir la necesidad del equipo multidisciplinar. As, la creacin de
un lenguaje comn para todos aquellos que estn implicados en la
solucin de un problema ser el primer reto a superar y donde la
figura delgeneralistacon una formacininterdisciplinaradecuada
facilitar mucho el trabajo. En el caso enunciado, de poco servir
por ejemplo el conocimiento a fondo delos programas informticos
llamadosredes neuronalessino tenemos claro, que las
denominadasneuronas informticasno son sino una caricatura de una
neurona real.Muy probablemente, el campo que mayor xito relativo
experimentar con este enfoque, de una visininterdisciplinarpara la
solucin de los problemas, ser la Ecologa. Al generalizarse la
utilizacin de metodologas de otras disciplinas se permitir un
entendimiento ms completo del funcionamiento del ecosistema. Por
otro lado, el momento actual, en que el medio ambiente est
especialmente amenazado, requiere una investigacin que permita
salvaguardar los ecosistemas, haciendo los modelos de explotacin ms
racionales y menos destructivos. La aplicacin de tecnologas de
biologa molecular a la ecologa est permitiendo un conocimiento ms
exhaustivo de los ecosistemas (especialmente en cuanto a
poblaciones microbianas no cultivables) y el impacto que cualquier
variacin ejerce sobre estos ecosistemas.Los estudios sobre las
circunstancias que determinan el cambio climtico y sus
consecuencias, constituye, en gran medida, el hito de los estudios
medioambientales, slo comparable al proyecto genoma de los bilogos
y genticos moleculares. La toma de decisiones que vengan
determinadas por los conocimientos de uno y otro, constituyen todo
un reto tanto para el saber como para el futuro de nuestra especie,
pues nos obliga a una visin integradora alejada de los
tradicionales enfoquesreduccionistas, que tan tiles son para el
progreso puntual de la Ciencia, pero que en estos momentos de
obligada concepcinholstica, resultan insuficientes.Cabe finalizar
este apartado resaltando una faceta importante derivada del
desarrollo de la Biologa, su influencia sobre el pensamiento humano
actual. As, la Biologa se erige como una de las ciencias ms
adecuadas en la explicacin y resolucin de la problemtica ideolgica
del hombre en torno a su propia existencia y a la de la vida que le
rodea, tema de enorme complejidad y del que hay que reconocer que
se sabe poco. Se trata de un campo de fuerte polmica, donde la
investigacin es sobre todo documental y donde convergen
Paleontologa, Astrofsica y Filosofa en torno a preguntas clave como
el origen de la vida, del hombre o la cuestin del azar en la
evolucin. La Biologa Molecular y la Gentica, con su
estudiofsicoqumicode los mecanismos hereditarios y de las
potencialidades hereditarias en la bsqueda de los secretos de la
vida, es causa de una verdadera revolucin cientfica que ha cambiado
la imagen del hombre y de la naturaleza, basando la vida en
conceptos de cdigo y de informacin gentica.Por supuesto, la
secuenciacin del genoma humano trae consigo una serie de
consideraciones ticas, de modo que no se discrimine a las personas
que tengan defectos genticos que las hagan propicias a sufrir
determinada enfermedad y por otra parte, cada vez existen crticas
ms fuertes a la patentabilidad del genoma humano, que es patrimonio
de todos y a la posibilidad de que el conocimiento del genoma
permita manipulaciones del mismo que atenten contra la integridad
del ser humano, adems de los problemas ya suscitadospor temas como
la fecundacininvitro, la utilizacin de embriones para fines
teraputicos, la clonacin humana o el conocimiento a la
predisposicin gentica de padecer cualquier tipo de enfermedad. As,
moralistas, filsofos o socilogos se interrogan acerca de las
transformaciones de la humanidad que esta moderna tecnologa permite
entrever.Otro tema de actualidad es el referente al determinismo
cientfico y la libertad humana. El problema est en delimitar hasta
qu punto la conducta humana est determinada por leyes biolgicas: si
su naturaleza est determinada por unos mecanismos genticos bajo el
control de distintos genes, resultado de la evolucin de las
conductas animales, o su explicacin queda totalmente o en parte
fuera del campo de la Biologa. Mas an, despus de poder conocer con
antelacin gracias al genoma de cada individuo, antes de su
desarrollo, sus predisposiciones no solamente fsicas sino
psicolgicas.Pero quizs el campo de la Biologa de mayor
trascendencia social y de pensamiento es el de la Ecologa. La
consideracin del hombre como parte de los ecosistemas estableciendo
relaciones de interdependencia y ejerciendo una accin capaz de
modificar los equilibrios naturales, la consideracin de que las
agresiones a la naturaleza pueden desbordar la capacidad de
autorregulacin de los ecosistemas amenazando con consecuencias
imprevisibles a todos sus integrantes, y la conciencia de la
realidad de destruccin y saqueo de la naturaleza y degradacin de la
biosfera por parte de la civilizacin industrial han dado lugar a la
denominada crisis ecolgica, una nueva visin del hombre respecto a
sus propias acciones sobre la naturaleza. Desde esta nueva
perspectiva, aumentada despus de observar desde el espacio la
limitacin del planeta Tierra, surge una conciencia sobre la
necesidad de una explotacin racional de los recursos naturales, a
la vez que una inquietud por la conservacin del medio ambiente y la
proteccin de los seres vivos, cuya diversidad constituye el
principal patrimonio de la Humanidad.Por lo tanto, y como
consecuencia de este mayor y mejor conocimiento, sera deseable que
en las prximas dcadas se generase una nueva forma de pensar, y de
actuar, que contemplar al hombre inmerso en su medio y no como dueo
y seor de su ambiente. Ello implicara una nueva filosofa de vida
basada en el respeto tanto a su propia especie como al resto de las
especies, y que leautolimitaraen sus interferencias sobre el medio
ambiente ya que va en ello la viabilidad de nuestro futuro. En este
sentido, la visin integradora que nos proporciona el saber ecolgico
se configura como una nueva tica que nos permitir comprender mejor
que nunca cual es nuestro autntico papel en el mundo en que
vivimos, slo depende de nosotros que asumamos, o no, con un
comportamiento adecuado, est misin.Los distintos frentes de
ampliacin del conocimiento y aplicacin de ste que se encuentran
abiertos en la Biologa actual auguran un auge desconocido hasta el
momento para esta ciencia y hacen muy posible que el siglo XXI sea
considerado el siglo de la Biologa.