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La Biología (del griego «βίος» bios, vida, y «λóγος» logos, razonamiento, estudio, ciencia) es una rama de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos; suele describirse como la ciencia de la vida.

Jean Baptiste de Lamarck, biólogo y zoólogo francés; Su obra principal en este campo, Filosofía zoológica (1809), sentó las bases para la moderna teoría de la evolución.

La Biología es una ciencia porque se basa en la observación de la naturaleza y la experimentación para explicar los fenómenos relacionados con la vida. El término fue introducido en Alemania en 1800 y popularizado por el naturalista francés Jean Baptiste de Lamarck con el fin de reunir en él un número creciente de disciplinas que se referían al estudio de las formas vivas. El impulso más importante para la unificación del concepto de biología se debe al zoólogo inglés Thomas Henry Huxley, que insistió en que la separación convencional de la zoología y de la botánica carecía de sentido, y que el estudio de todos los seres vivos debería constituir una única disciplina. Este planteamiento resulta hoy incluso más convincente, ya que en la actualidad los científicos son conscientes de que muchos organismos inferiores tienen características intermedias entre plantas y animales. Más específicamente, la Biología estudia no sólo a los seres vivos y los fenómenos biológicos involucrados, sino también su origen, evolución y propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc. Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta. Otras definiciones acerca de la Biología establecen que se encarga del estudio de la transferencia no-espontánea de la energía contenida en las partículas y de los sistemas cuasiestables que la experimentan. Aunque el término `biología´ apareció a principios del siglo XIX, el estudio de los seres vivos es muy anterior. La descripción de plantas y animales, así como los conocimientos anatómicos y fisiológicos, se remonta a la antigua Grecia y surgió de manos de científicos como Hipócrates, Aristóteles, Galeno y Teofrasto.

Niveles de Organización de la Biología Siempre ha sido difícil determinar los límites de la biología, y al tiempo que el campo de acción de esta ciencia ha variado, sus áreas de estudio se han modificado y reorganizado. En la actualidad, se subdivide en materias jerarquizadas basadas en la molécula, la célula, el organismo y la población. Podemos ver un orden Biológico en cada organismo existente, y podemos encontrar niveles de organización desde los átomos, hasta el mayor ser vivo. Los átomos se organizan para formar moléculas, las moléculas para formar células, las células para formar tejidos, los tejidos para formar órganos, los órganos para formar aparatos y sistemas, y éstos forman un total llamado ser vivo o individuo. Un grupo de individuos que comparten las mismas características genéticas (una especie) forma una población, un grupo de poblaciones diferentes constituyen una comunidad, las comunidades actúan recíprocamente con su ambiente para constituir un Ecosistema, la suma de todos ecosistemas y comunidades en la Tierra es la Biosfera. La Biosfera es el nivel de organización más grande en la Biología.

Niveles de Organización de los Seres Vivos

La biología molecular, que comprende la biofísica y la bioquímica, ha constituido una gran aportación a la biología moderna. Actualmente, los conocimientos sobre la estructura y función de los ácidos nucleicos y proteínas, moléculas claves de toda la

materia viva, son amplios. El avance más importante para la ciencia moderna fue el descubrimiento de los mecanismos de la herencia. Otro gran progreso de la biología molecular ha sido el avance en las investigaciones acerca del metabolismo celular, es decir, de cómo las moléculas procesan la energía necesaria para la vida. La biología celular está estrechamente ligada a la biología molecular. Para comprender las funciones de la célula, unidad estructural básica de la materia viva, los biólogos celulares estudian sus componentes a nivel molecular. En 1838, el botánico alemán Matthias Schleiden propuso que la célula constituía la unidad estructural común de los seres vivos. Un año más tarde, el también alemán Theodor Schwann hizo extensiva esta teoría celular a los animales, sentando las bases que marcarían el desarrollo de la citología y la histología. La biología de los organismos se relaciona con la biología celular, ya que las funciones vitales de los organismos multicelulares están gobernadas por las acciones e interacciones de sus componentes celulares. Su estudio abarca el crecimiento y desarrollo (biología del desarrollo) y su funcionamiento (fisiología). Las investigaciones sobre el cerebro y el sistema nervioso (neurofisiología) y sobre el comportamiento animal (etología) son especialmente importantes. En la década de 1970, la biología de poblaciones se consolidó como la subdivisión principal de los estudios biológicos. En este campo, el eje central es el estudio de la evolución, en la que destacan las contribuciones de Charles Darwin. La genética, es decir, el estudio de las variaciones genéticas en las poblaciones, y la ecología, o estudio de poblaciones en sus hábitats naturales, se convirtieron en materias de estudio a partir de la década de 1930. En estrecha relación con estas ciencias se hallan las investigaciones sobre el comportamiento animal que se centran en la contribución de la genética a las relaciones sociales entre poblaciones animales (sociobiología). La biología también incluye el estudio de los humanos en el ámbito molecular, celular y de organismos. Si su objetivo es la aplicación de los conocimientos biológicos a la salud, el estudio se denomina biomedicina. Las poblaciones humanas no se consideran dentro del campo de estudio de la biología, sino que son el objetivo de la antropología y de otras ciencias sociales. Los límites y las subdivisiones de la biología son tan variables hoy en día como lo han sido siempre, y cabe esperar aún más modificaciones.

Ramas de la Biología o

Antropología: estudio del ser humano como entidad biológica.

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Botánica: estudio de los organismos fotosintéticos (varios reinos).

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Micología: estudio de los hongos.

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Embriología: estudio del desarrollo del embrión.

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Microbiología: estudio de los microorganismos.

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Fisiología: estudio de la función corporal de los organismos

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Genética: estudio de los genes y la herencia.

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Evolución: estudio el cambio y la transformación de las especies a lo largo del tiempo.

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Histología: estudio de los tejidos.

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Ecología: estudio de los organismos y su relación.

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Etología: estudio del comportamiento de los seres vivos.

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Paleontología: estudio de los organismos que vivieron en el pasado.

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Anatomía: estudio de la estructura interna y externa de los seres vivos.

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Taxonomía: estudio que clasifica y ordena a los seres vivos.

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Filogenia: estudio de la evolución de los seres vivos.

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Virología: estudio de los virus.

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Citología: estudio de las células.

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Zoología: estudio de los animales.

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Biología epistemológica: estudio del origen filosófico de los conceptos biológicos.

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Biomedicina: Rama de la biología aplicada a la salud humana.

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Inmunología: estudio del sistema inmunitario de defensa.

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Organografía: estudio de órganos y sistemas.

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Biología marina: estudio de los seres vivos marino

Gran Barrera de Coral, en Australia. La Biología Marina estudia este tipo de Ecosistemas y los seres vivos que lo habitan.

Campos de Estudio

Carl von Linneo (1707-1778), naturalista sueco que desarrolló la nomenclatura binómica para clasificar y organizar a los animales y las plantas.

La biología es una disciplina científica que abarca un amplio espectro de campos de estudio que, a menudo, se tratan como disciplinas independientes. Todas ellas juntas, estudian la vida en un amplio rango de escalas. La vida se estudia a escala atómica y molecular en biología molecular, en bioquímica y en genética molecular. Desde el punto de vista celular, se estudia en biología celular, y a escala pluricelular se estudia en fisiología, anatomíae histología. Desde el punto de vista de la ontogenia o desarrollo de los organismos a nivel individual, se estudia en biología del desarrollo. Cuando se amplía el campo a más de un organismo, la genética trata el funcionamiento de la herencia genética de los padres a su descendencia. La ciencia que trata el comportamiento de los grupos es la etología, esto es, de más de un individuo. La genética de poblaciones observa y analiza una población entera y la genética sistemática trata los linajes entre especies. Las poblaciones interdependientes y sus hábitats se examinan en la ecología y la biología evolutiva. Un nuevo campo de estudio es la astrobiología (o xenobiología), que estudia la posibilidad de la vida más allá de la Tierra. Las clasificaciones de los seres vivos son muy numerosas. Se proponen desde la tradicional división en dos reinos establecida por Carlos Linneo en el siglo XVII, entre animales y plantas, hasta las actuales propuestas de sistemas cladísticos con tres dominios que comprenden más de 20 reinos.

Clasificación de la Vida El sistema de clasificación dominante se llama taxonomía de Linneo, e incluye rangos y nomenclatura binomial. El modo en que los organismos reciben su nombre está gobernado por acuerdos internacionales, como el Código Internacional de Nomenclatura Botánica (CINB o ICBN en inglés), el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica (CINZ o ICZN en inglés) y el Código Internacional de Nomenclatura Bacteriana (CINB o ICNB en inglés). En 1997 se publicó un cuarto borrador del biocódigo (BioCode) en un intento de estandarizar la nomenclatura en las tres áreas, pero no parece haber sido adoptado formalmente. El Código Internacional de Clasificación y Nomenclatura de Virus (CICNV o ICVCN en inglés) permanece fuera del BioCode.

Importancia de la Biología

Todos los campos de la Biología implican una gran importancia para el bienestar de la especie humana y de las otras especies vivientes. El conocimiento de la variedad de la vida, su explotación y conservación es de gran importancia en nuestro diario vivir. En el caso de la medicina, se deben conocer las funciones

Charles Robert Darwin (1809-1882), científico británico que sentó las bases de la moderna teoría evolutiva, al plantear el concepto de que todas las formas de vida se han desarrollado a través de un lento proceso de selección natural.

orgánicas normales, o sea, las funciones que consideramos dentro de los parámetros homeostáticos para lograr establecer las enfermedades padecidas y sus respectivos tratamientos. Este estado normal y el estado anormal son analizados, precisamente, por la Biología. El estudio del origen de las enfermedades es también responsabilidad de la Biología, por ejemplo la etiología del cáncer, las infecciones, los problemas funcionales, etc. La biología también estudia el comportamiento de las plagas que afectan directa o indirectamente a los seres vivientes -especialmente a los seres vivientes de los cuales se sirven los seres humanos- para encontrar medios para combatirlas sin dañar a otras especies o al medio ambiente. Los recursos alimenticios y su calidad, los factores que causan las enfermedades, plagas, la explotación sostenible de los recursos naturales, el mejoramiento de especies productivas, el descubrimiento y la producción de medicinas, el estudio de funciones de los seres vivientes, la herencia, etc., son campos de investigación Biología.

las las las en

El estudio de los alimentos que consumimos, de los materiales producidos por los organismos vivientes, de los organismos y de los procesos implicados en la producción

de las substancias nutritivas corren a cargo de la Biología. Además, por medio de la Biotecnología, los Biólogos buscan métodos para hacer que los productores sean más eficientes en la elaboración de alimentos y de otros suministros. La Biología estudia también los factores de entorno que rodean a los seres vivientes; y por medio de la rama conservacionista/ambientalista busca maneras más efectivas para reducir los inconvenientes del ambiente preservando así la existencia de todos los seres vivientes que habitan el planeta.

Ramas de la biología principales 

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Biología celular o citología: rama de la biología especializada en el estudio de la estructura y función de las células más allá de lo que estudia la biología molecular. Biología del desarrollo: es la rama que estudia cómo es el desarrollo de los seres vivos desde que se conciben hasta que nacen. Biología marina: es la disciplina de la biología que estudia los fenómenos biológicos en el medio marino-

Biología molecular; estudia los procesos biológicos a nivel molecular o también el estudio de la estructura, función y composición de las moléculas biológicamente importantes dentro de su función en los seres vivos. Por ejemplo, estudia la síntesis de proteínas, la replicación del ADN y los aspectos relacionados con el metabolismo. Botánica: Ciencia o rama de la biología que estudia los vegetales, especialmente a nivel taxónomico. Ecología: rama de la biología que estudia la relación de los seres vivos y su hábitat. Fisiología: estudia las funciones de los seres vivos como son las funciones respiratorias, de circulación sanguínea, sistema nervioso… También dentro de los vegetales cómo circula la savia, cómo se reproducen, cómo se relacionan con el medio… en este caso la biología se ha ramificado en fisiología vegetal y fisiología animal. Genética: ciencia que estudia los genes, su herencia, reparación, expresión… Microbiología: Ciencia o rama de la biología que estudia los microorganismos. Zoología: Disciplina derivada de la biología que estudia la vida animal.

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Tabla resumen:

Otras ramas auxiliares

de

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biología

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ciencias

Hay numerosas ramas de la biología que a su vez se pueden dividir en otras ramas muy especializadas en grupos o aspectos muy concretos.  o

Aerobiología: dentro de las ramas auxiliares de la biología, es la rama que estudia la distribución y niveles de polen y hongos de cara al estudio y prevención de las alergias.

La aerobiología estudia el polen y su relación con las alergias  

Anatomía: estudia cómo se estructuran internamente los seres vivos y sus órganos. Aracnología: dentro de las ramas de la zoología, es la que se encarga del estudio de los arácnidos, de su descripción, biología, ecología…

La aracnología se encarga del estudio de los arácnidos. En la imagen una araña saltarina.  o o o o

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Astrobiología: estudia el origen y/o existencia de la vida fuera del planeta Tierra. Bacteriología: es la rama de la microbiología especializada en las bacterias. Biofísica: estudia los procesos físicos que subyacen a los procesos biológicos. Biogeografía: ciencia que estudia la distribución de los seres vivos en la tierra, y cómo se ha llegado a la distribución actual y cómo se está modificando. Es tanto una rama de la biología como de la geografía y requiere de otras ramas como la botánica, la zoología, la biología evolutiva, también la ecología y otras ciencias como la geología. Bioinformática: es la rama de la biología que se dedica a la gestión y análisis de datos biológicos, puede solaparse con la biología de sistemas. Biología ambiental: entre las ramas de la biología esta es la que estudia la interacción de los seres vivos con el ambiente y el ser humano. Biología estructural: es una rama de la biología molecular que estudia la estructura de las macromoléculas como proteínas, ácidos nucleicos… Por ejemplo, el descubrimiento de la estructura de doble hélice

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del ADN se asocia a la biología estructural, y es una de las ramas más importantes para la investigación en el desarrollo de tratamientos para enfermedades como el cáncer, el HIV,… debido a que la estructura de las proteínas es que la que determina que los fármacos sean efectivos o no. Biología evolutiva: estudia los cambios biológicos de los seres vivos y el ascendiente o descendiente común de los seres vivos, una de las ramas de la biología que más incógnitas ofrece. Biología humana: es una rama de la biología muy interdisciplinar que estudia las poblaciones humanas en función de la variabilidad genética, de sus biotopos, de las enfermedades… en suma intenta comprender cómo se desarrolla la vida humana más allá de la biología molecular. Biología reproductiva: es la rama de la biología que estudia los aspectos relacionados con la reproducción humana. Biología de sistemas: es la rama de la biología que se dedica a representar como modelos informáticos las relaciones e interacciones que existen en la naturaleza. Biomecánica: es la ciencia que estudia las estructuras mecánicas (huesos, músculos, circulación sanguínea…) en base a criterios físicos. Biónica: la biónica se basa en solucionar problemas de la arquitectura, ingeniería, tecnología… mediante la utilización de soluciones biológicas que los seres vivos han adaptado para solucionar los mismos problemas. Bioquímica: estudia la composición y reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Más que estar considerada dentro de las ramas de la biología, se considera englobada dentro de la química. Biotecnología: es una ciencia que está basada fundamentalmente en la biología y la microbiología. Utiliza a los organismos como tecnología y con tecnología para aprovechamientos industriales como son los procesos médicos, la biotecnología agrícola (obtención de transgénicos y organismos modificados genéticamente -OMG), la biotecnología industrial. Carcinología: es otra de las ramas de la biología que estudia los crustáceos, esta rama de la biología también se puede llamar malacostracología. Cladística: es la rama de la biología que clasifica a los seres vivos en función de sus relaciones evolutivas. Corología: rama de la biogeografía que estudia la distribución de los seres vivos en base a coriotipos. Los corotipos son áreas de

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distribución generales como pueden ser por ejemplo, la cuenca mediterránea, la región paleártica, etc. Entomología: es la rama de la biología y la zoología que estudia los artrópodos. Epidemiología: estudia cómo se propagan e inciden las enfermedades. Equinodermología: estudia los equinodermos. Etología: es la rama de la biología y la psicología que estudia el comportamiento de los seres vivos. Ficología: (o algología) es la rama de la botánica que estudia las algas. Filogenia o filogenética: es la ciencia que se ocupa de la historia evolutiva de los organismos. En concreto es la rama de la biología evolutiva que estudia la filogénesis que es el proceso por el cual las especies aparecen a partir de una especie troncal por bifurcaciones evolutivas.

La filogenia es la rama de la biología que se encarga de establecer la evolución de los organismos. En la imagen un arbol filogénetico de tipo general.  o o

Fitopatología: estudia las enfermedades de los vegetales. Herpetología: es la rama de la zoología, que a su vez es la rama de la biología que estudia los animales, que estudia los reptiles.

Lagarto verde, reptil objeto de estudio de la herpetología, una de las ramas de la zoología.  o

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Histología: Rama de la biología que estudia los tejidos que conforman los seres vivos, y que a su vez están conformados por células especializadas en ese tipo de tejido. Ictiología: Dentro de las ramas de la biología, esta es una rama de la zoología, que como hemos visto es una rama de la biologia, que estudia los peces tanto los peces óseos (teléosteos), como los condrictios (peces cartilaginosos donde se encuentran los tiburones, rayas y quimeras), y los peces agnatos (sin mandíbula como son las lampreas y los mixinos).

La ictiología es una rama de la zoología que estudia los peces. La zoología a su vez es la rama de la biología que estudia los animales. En la imagen una escórpora.  o o

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Inmunología: estudia el sistema inmunitario. Limnología: es la ciencia que estudia los procesos en los medios lacustres, muy relacionada con la biología pero también con la geología. Uno de los grandes ecólogos españoles, Ramón Margalef, estudió en gran medida la limnología de distintos lagos como base de sus teorías ecológicas. Micología: Ciencia o rama de la botánica que estudia los hongos. Morfología: entre las ramas de la biología, es la que estudia la estructura y forma de los seres vivos, y sus implicaciones en la relación con el medio y otras especies. Neurobiología: es la rama de la biología que se basa en el estudio de las células del sistema nervioso. Oncología: estudia todo lo relacionado con el cáncer. Ontogenia: estudia el origen y generación de los seres vivos. Ornitología: Ciencia y rama de la zoología que estudia las aves. La ornitología tiene numerosos aficionados debido a la facilidad de ver aves y de la vistosidad de las mismas. Las aves fueron claves en el desarrollo de la teoría de la evolución de Darwin ya que permiten hacer

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estudios de manera más o menos sencilla sobre especiación y evolución, biogeografía, etc. Paleobotánica: es la ciencia que se encarga de la conexión entre las formas pretéritas y las actuales y la interpretación de los fósiles.

La ornitología es la rama de la zoología que estudia las aves.  o

Paleontología: Disciplina que es tanto rama de la biología como de la geología, dedicada al estudio de la vida fósil, se encarga de identificar y clasificar las especies, estudiar su biología y su historia evolutiva. Es una ciencia que tiene muchos seguidores y aficionados.

La paleontología estudia la vida fósil. En la imagen un fósil de crinoideo.  o o

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Parasitología: Ciencia y rama de la biología que estudia los parásitos y el parasitismo. Patología: ciencia que estudia las enfermedades y los agentes patógenos, derivada de la medicina también se pueden dedicar biólogos a este estudio. Psiquiatría biológica: es una rama de la medicina que estudia los trastornos mentales desde el punto de vista de su función biológica en el marco del sistema nervioso Sinecología: estudia las relaciones entre las comunidades y entre los ecosistemas. Sociobiología: estudia la base biológica de las relaciones sociales entre animales. Taxonomía: Rama de la biología que se ocupa de la clasificación de los seres vivos en taxones. Teriología o Mastozoología: es la rama de la zoología que estudia los mamíferos.

La mastozoología, rama de la biología que estudia los mamíferos como el bisonte (en la imagen) 

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Toxicología: ciencia auxiliar que estudia los tóxicos aunque sus fundamentos provienen de la química, cómo se comportan los tóxicos en el organismo y qué efectos tienen, tiene que ver mucho con el conocimiento de la biología de los organismos que sufren dicho tóxico. No se encuentra dentro de las propias ramas de la biología, pero es importante para el conocimiento global. Virología: Ciencia y rama de la microbiología (que a su vez es rama de la biología) que estudia los virus y las partículas que se le asemejan (como los priones), en todo sus aspectos: ciclo de infección, huéspedes necesarios, cultivo in vitro e in vivo,…