Biología



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La biología (del griego bios "vida" y logos , "habla") es la ciencia de vivir . Abarca parte de las ciencias naturales y la historia natural de los seres vivos.

Como la vida toma muchas formas y escalas muy diferentes, la biología se extiende desde el nivel molecular , al de la célula , luego al organismo , al nivel de la población y el ecosistema .

Etimología

El término biología está formado por la composición de las dos palabras griegas bios () en francés "vida" y logos () que significa "habla, palabra".

Este neologismo se crea al final de la XVIII ª  siglo y principios del XIX °  siglo y de forma independiente:

Todo lo que generalmente es común a plantas y animales, como todas las facultades que son específicas de cada uno de estos seres sin excepción, debe constituir el objeto único y vasto de una ciencia particular que aún no está fundada, que no existe. incluso tengo un nombre, y al que le daré el nombre de biología. "

En Lamarck encontró, por primera vez, una concepción del ser vivo que reconoce la originalidad frente a los objetos inanimados sin hacer renunciar a las leyes de la física, contrariamente a lo que habían tendido a hacer los vitalistas y fijadores .

El mismo Lamarck, mucho antes de dar lecciones de biología en 1819, en su obra Hydrogeology , también publicada en 1802, separa la física terrestre en tres partes:

  • la meteorología (el estudio de la atmósfera);
  • el hidrogeológico (estudio de la corteza inorgánica);
  • biología (estudio de los cuerpos vivos).

Los científicos alemanes, a la llamada de Treviranus, lanzan los minuciosos inventarios de flora y fauna, realizados por quienes, respectivamente, serán llamados botánicos y zoólogos. Por medio de la XIX ª  siglo, el interés en las funciones de la investigación biológica dirigida hacia la fisiología .

Historia

Principios fundacionales

Definición del objeto

El objeto de la biología es el ser vivo y la vida en su conjunto y su funcionamiento. Pero, ¿qué es un ser vivo ¿En qué se diferencia de los objetos inanimados y las máquinas   Y que es la vida A estas preguntas, los biólogos actualmente no tienen una respuesta precisa que sea unánime en la comunidad científica . Algunos de ellos, y no menos importante, incluso piensan que estas preguntas son discutibles.

Ainsi Claude Bernard , dans la première des Leçons sur les phénomènes de la vie communs aux animaux et aux végétaux (1878), déclare explicitement que l'on n'a pas à définir a priori la notion de vie, car la biologie doit être une ciencia experimental ; esta sería una definición a priori y "el método que consiste en definir y deducir todo a partir de una definición puede ser adecuado para las ciencias de la mente, pero es contrario al espíritu mismo de las ciencias experimentales" . En consecuencia, basta que nos pongamos de acuerdo sobre la palabra vida para usarla y es ilusorio y quimérico, contrario al espíritu mismo de la ciencia, buscar una definición absoluta .

La biología parece haberse mantenido fiel a esta concepción, ya que sigue sin definir con precisión la noción de vida para limitarse al análisis de las "cosas naturales" o, en ocasiones, creadas en parte por el ser humano (a través de la selección y luego de la ingeniería genética) que habitualmente el sentido designa como vivo. Este análisis permite resaltar una serie de características comunes a estos objetos de estudio, y así aplicar este calificativo de vivir a otros objetos que presentan las mismas características. Este método, exclusivamente analítico y experimental , ha reforzado considerablemente la eficiencia y la cientificidad del trabajo del biólogo, en comparación con las concepciones a menudo especulativas de antes de Claude Bernard . Sin embargo, provocó una fisicalización tal que a veces uno tiene la impresión de que, para hacer científica la biología, era necesario negar cualquier especificidad a su objeto.

De hecho, algunos biólogos llegan a afirmar que ¡no existe la vida! » , O más exactamente que sería un proceso físico-químico entre otros.

El primero de ellos es probablemente Albert Szent-Györgyi , Premio Nobel de Medicina en 1937 , quien dijo:

La vida como tal no existe, nadie la ha visto nunca. "

El más conocido es François Jacob  :

Hoy ya no cuestionamos la vida en los laboratorios. Ya no intentamos definir sus contornos. [] Hoy en día, la biología está interesada en los algoritmos del mundo viviente. "

Más recientemente, esta es también la posición de Henri Atlan  :

El objeto de la biología es físico-químico. Tan pronto como hacemos bioquímica y biofísica, y cuando entendemos los mecanismos físico-químicos que explican las propiedades de los seres vivos, ¡la vida se desvanece! Hoy en día, un biólogo molecular no tiene por qué utilizar la palabra "vida" en su trabajo. Esto se puede explicar históricamente: se trata de una química que existe en la naturaleza, en un cierto número de sistemas físico-químicos particulares, con propiedades específicas, y llamados animales o plantas, ¡eso es todo! "

Esta última cita ilustra la confusión entre el estudio de la vida y el de la materia de los seres vivos , donde se manifiesta la tentación de reducir la biología a la biología molecular sola al negar a los seres vivos, gracias a la nivelación que permite la química , cualquier especificidad. no una simple diferencia fisicoquímica. En otras palabras, es tentador, al reducir la biología a la biología molecular, diferenciar lo vivo de lo inanimado sólo por los criterios por los que la biología molecular se diferencia del resto de la química.

Esta negación de la especificidad de los seres vivos proviene de una concepción en la que no se permite ninguna discontinuidad entre lo vivo y lo inanimado para mantener un universo coherente y unificado. Admitimos, por tanto, una gradación gradual entre lo inanimado y lo vivo, tanto en las formas actuales (virus, supuestamente al límite de lo vivo e inanimado) como en la aparición de la vida en la Tierra (esta aparición se entiende como una fase prebiótica progresiva sin discontinuidad marcada). De hecho, esta negación de la especificidad del vivo, que quiere ser materialista , simplemente confunde el materialismo epistemológico y las ciencias de la materia. Las ciencias, incluida la biología, deben ser materialistas, nadie dirá lo contrario. Pero, ¿deberían ser sólo las ciencias de la materia La física ha sido durante mucho tiempo la ciencia modelo para todas las demás, tanto que ha llegado a confundirse con el ideal del materialismo epistemológico.

Hablar de la noción de vida, de la especificidad del ser vivo, es, en biología, exponerse a ser calificado de vitalista , incluso animista , porque eso que se desvía un poco de la fisicoquímica se supone que proviene del materialismo epistemológico. . Tanto es así que hoy tenemos la impresión de que lo que busca la biología no es tanto el estudio de la vida (o del ser vivo en lo que tiene específico relativo al objeto inanimado) como su pura y simple negación, la nivelación y unificación de la vida. el universo por la química física. Como si para unificar fuera mejor negar las soluciones de continuidad que comprenderlas.

Otro enfoque es más sistémico como lo resume Jacob (1970): Cualquier objeto considerado por Biología representa un sistema de sistemas; él mismo forma parte de un sistema de orden superior, a veces obedece a reglas que no pueden deducirse de su propio análisis  ; es una de las bases de la ecología científica y su enfoque ecosistémico.

Por tanto, el problema de la especificidad de los seres vivos aún no ha sido resuelto por la biología moderna, que por tanto no tiene una definición clara y explícita de su objeto. Este problema sólo se oscurece de varias formas, todas las cuales tienden a traer de vuelta, a falta de algo mejor, la concepción de Descartes del ser vivo como más o menos como una máquina muy compleja. Pocos biólogos están en desacuerdo con esta aproximación al proponer una concepción de los seres vivos más precisa y cercana a la realidad. Sin embargo, algunos trabajos de biología teórica pretenden superar estas limitaciones, como los de Francisco Varela , Robert Rosen o Stuart Kauffman. Entonces, lo que está en juego es a menudo la diferencia entre biología y física.

Evolución

La primera teoría de la evolución de los seres vivos fue propuesta por Jean-Baptiste Lamarck en su libro Philosophie Zoologique en 1809 . Como sugiere su título, adopta la forma de un sistema filosófico, aunque sienta las bases esenciales para la comprensión de los seres vivos y su evolución. Cincuenta años después, en 1859 , con la publicación de El origen de las especies , Charles Darwin ofreció una explicación científica de la evolución, en forma de un mecanismo simple, con el principio de selección natural . Con el tiempo, la teoría original de Darwin se perfeccionó con los resultados de los experimentos y observaciones que realizaron los biólogos. La teoría del consenso actual es la de la teoría sintética de la evolución , también llamada neodarwinismo.

El carácter evolutivo de la vida ha sido discutido durante mucho tiempo e incluso todavía es cuestionado por algunos fuera de la comunidad científica, pero ninguna de estas objeciones a la teoría de la evolución tiene fundamento científico. Desde entonces, la comunidad científica ha aceptado ampliamente el evolucionismo de la vida como un hecho demostrado por la experiencia y la observación en numerosas ocasiones, en particular por:

  • el examen de fósiles en paleontología que muestra la evolución de las formas de vida a lo largo del tiempo;
  • la anatomía comparada que destaca las similitudes morfológicas entre animales todavía diferentes;
  • la herencia que explica las variaciones genéticas de una generación a otra;
  • el estudio comparativo del genoma de varios organismos que muestra la mayor o menor distancia en el árbol filogenético , permitiendo así rastrear la evolución y distancia de las diferentes formas de vida;
  • el cultivo selectivo de plantas y la domesticación de animales son la aplicación por los seres humanos del principio de selección natural.

Diversidad

Si la biología es tan vasta, es debido a la extrema diversidad de seres vivos, que se presenta en tantas formas que es difícil discernir puntos en común. No obstante, se ha llevado a cabo una jerarquía de seres vivos, que es el dominio de la sistemática y la taxonomía . Todos los seres vivos se clasifican en tres áreas:

Universalidad

Aunque diferentes, todas las formas de vida comparten algunas características comunes. Lo que lleva a creer que la vida en la Tierra se origina a partir de una y la misma forma de vida, designada por el acrónimo de LUCA (en inglés  : Last universal common ancestor ), que habría aparecido en la Tierra al menos hace 2.500 millones de años.

Las principales características universales de los seres vivos son:

  • el carbono que, por sus características físicas, actúa como "esqueleto" de todos los compuestos orgánicos;
  • el ADN y el ARN , que sustentan el genoma y aseguran la transmisión de este último a la descendencia durante la reproducción  ;
  • la celda que es la unidad de vivienda más pequeña. Este último punto se discute dentro de la comunidad científica, porque algunos biólogos consideran que los virus están vivos, mientras que no están hechos de células.

Campos de estudio

Debido a la naturaleza extremadamente amplia del tema, el estudio de la biología requiere una división en campos de estudio. Un enfoque algo "reductivo" pero que tiene la ventaja de aclarar los temas consiste en definir niveles de organización. En un esfuerzo por lograr una comprensión más completa de la biología, naturalmente se han creado puentes entre las diferentes disciplinas. Permite la exploración de diferentes materias originales como biología molecular, biotecnología, toxicología, ciencias biomédicas, etc.

Estructura de vida

Los campos que estudian la estructura de los seres vivos se encuentran en la escala atómica para la biología molecular y la escala celular para la biología celular.

El campo de la biología molecular estudia los compuestos básicos de los seres vivos, como el ADN y las proteínas . Durante mucho tiempo, se creyó que las leyes de la química que gobiernan a los seres vivos eran diferentes de las de la materia inanimada. Pero desde la síntesis de muchos compuestos orgánicos, se acepta claramente que las leyes químicas son las mismas que para la materia inorgánica. Ninguna fuerza vital da vida a la materia como se pensaba anteriormente con la teoría vitalista .

El desarrollo del microscopio con el que Robert Hooke descubrió las células en 1665 marcó el nacimiento de la biología celular y el de un mundo entonces insospechado. Este descubrimiento y los muchos que siguieron permitieron explicar ciertos fenómenos como lo que se llamó entonces generación espontánea . Es en esta escala donde encontramos los primeros organismos vivos.

Anatomía y fisiología

Tomada en el sentido estructural y funcional, la biología también abarca todas las disciplinas, clásicas y modernas, que estudian estructuras como tejidos con histología u órganos con anatomía. La fisiología estudia los principios mecánicos, físicos y bioquímicos de los organismos vivos y se divide en dos ramas: fisiología vegetal y fisiología animal.

Diversidad y evolución

La extrema diversidad de los seres vivos no impide en modo alguno la agrupación en entidades o taxones ( Taxonomía ), sus relaciones entre sí y su clasificación ( sistemática ).

Interacciones

Las interacciones de los seres vivos entre sí y los vínculos que los unen con su entorno es el dominio de la ecología. La etología estudia el comportamiento animal en el medio natural.

Niveles y disciplinas de observación

Las Ciencias de la Vida incluyen muchas disciplinas y subdisciplinas más o menos interconectadas y, a veces, superpuestas. Estas disciplinas están organizadas por nivel de observación, o por enfoque metodológico, o por tipo de organización estudiada.

Nivel de observación Ejemplo Disciplinas
molecular moléculas biológicas: proteínas , ADN , ARN química orgánica , bioquímica , biología molecular
microscópico componentes celulares ( orgánulos ) biología celular , citología
células , organismos unicelulares microbiología
tejidos histología
organos fisiología
macroscópico organismos , individuos biología de organismos, anatomía , etología
población colonias , poblaciones , metapoblaciones biología de poblaciones , genética de poblaciones
específico especies taxonomía , filogeografíaetc.
supraespecífico grupos de especies , ecosistemas , evolución humana sistemática , ecología , filogenia

Aplicaciones

Un laboratorio en el Instituto de Bioquímica de Colonia .

Las aplicaciones de los descubrimientos en biología son numerosas y muy presentes en la vida cotidiana del ser humano. Los principales avances de las últimas décadas en medicina se han originado principalmente a partir de descubrimientos sobre el funcionamiento del cuerpo humano. El campo farmacéutico también se está beneficiando de los avances en química orgánica.

Más recientemente, el descubrimiento de la estructura del ADN y una mejor comprensión de la herencia han hecho posible modificar finamente a los seres vivos [¿Cómo] Y encontrar aplicaciones en los campos agrícola y agroalimentario .

La biología también puede tener aplicaciones en criminología . En la Revue française de criminologie et de droit penal , Laurent Lemasson presenta tres correlaciones entre biología y criminalidad destacadas por varios investigadores: la presencia de los genes MAOA y HTR2B en una gran proporción de delincuentes; funcionamiento anormal de las regiones frontal y temporal del cerebro; finalmente, un estado de sub-excitación fisiológica en los reincidentes.

Impactos en la sociedad

Dado que el desarrollo de la biología molecular y la fisiología celular en la segunda mitad del XX °  siglo, los avances en biología se han convertido en diario y tienen un enorme impacto en la sociedad: la comprensión de los mecanismos moleculares de cientos de enfermedades, la mejora de los tratamientos de cáncer, los mecanismos neurológicos comprensión, mejorar el tratamiento de las enfermedades mentales y la detección de defectos genéticos en el útero . Una mejor comprensión de la evolución molecular, sustrato físico de la evolución de las especies, permite trasladar al ser humano los descubrimientos realizados en animales, incluidos gusanos como C. elegans o la mosca Drosophila , cuyos mecanismos se han demostrado Las segmentaciones moleculares del organismo durante la embriogénesis son idénticas a las de los humanos y, en general, a las de todos los metazoos vivos .

Sin embargo, el rápido progreso de la biología a veces da lugar a cuestiones filosóficas , serias preocupaciones e incluso una fuerte oposición de ciertas asociaciones u organizaciones no gubernamentales (ONG) . Estos incluyen: clonación , organismos genéticamente modificados (OGM) , secuenciación y cuestiones relacionadas con la propiedad intelectual .


Notas y referencias

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Ver también

Artículos relacionados

Bibliografía

Introducción a la biología: diccionario, tratado, presentación general, reflexión

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Biología, fuente de debates contemporáneos

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