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Biología
Homeostasis:
adaptación al cambio
Simbiosis entre un pez payaso
del género de los Amphipriones y las anémonas de mar. El pez protege a las
anémonas de otros peces comedores de anémonas mientras que los tentáculos de
las anémonas protegen al pez payaso de sus depredadores.
La homeostasis es la propiedad de un sistema abierto para regular su medio
interno para mantener unas condiciones estables, mediante múltiples ajustes de equilibrio
dinámico controlados por mecanismos de regulación interrelacionados. Todos los
organismos vivos, sean unicelulares o pluricelulares tienen su propia
homeostasis. Por poner unos ejemplos, la homeostasis se manifiesta celularmente
cuando se mantiene una acidez interna estable (pH); a nivel de organismo,
cuando los animales de sangre caliente mantienen una temperatura corporal
interna constante; y a nivel de ecosistema, al consumir dióxido de carbono las plantas
regulan la concentración de esta molécula en la atmósfera. Los tejidos y los órganos también pueden mantener
su propia homeostasis.
Interacciones: grupos y entornos
Todos los seres vivos interactúan con otros organismos y con su entorno. Una
de las razones por las que los sistemas biológicos pueden ser difíciles de
estudiar es que hay demasiadas interacciones posibles. La respuesta de una
bacteria microscópica a la concentración de azúcar en su medio (en su entorno)
es tan compleja como la de un león buscando comida en la sabana africana. El comportamiento
de una especie en particular puede ser cooperativo o agresivo; parasitario o simbiótico.
Los estudios se vuelven mucho más complejos cuando dos o más especies
diferentes interactúan en un mismo ecosistema; el estudio de estas
interacciones es competencia de la ecología.
Alcance de la biología
La biología se ha convertido en una iniciativa investigadora tan vasta que
generalmente no se estudia como una única disciplina, sino como un conjunto de
subdisciplinas. Aquí se considerarán cuatro amplios grupos.
- El primero consta de
disciplinas que estudian las estructuras básicas de los sistemas vivos:
células, genes, etc.;
- el segundo grupo considera
la operación de estas estructuras a nivel de tejidos, órganos y cuerpos;
- una tercera agrupación
tiene en cuenta los organismos y sus historias;
- la última constelación de
disciplinas está enfocada a las interacciones.
Sin embargo, es importante señalar que estos límites, agrupaciones y
descripciones son una descripción simplificada de la investigación biológica.
En realidad los límites entre disciplinas son muy inseguros y, frecuentemente,
muchas disciplinas se prestan técnicas las unas a las otras. Por ejemplo, la
biología de la evolución se apoya en gran medida de técnicas de la biología
molecular para determinar las secuencias de ADN que ayudan a comprender la
variación genética de una población; y la fisiología toma préstamos abundantes
de la biología celular para describir la función de sistemas orgánicos.
Estructura de la vida
Esquema de una típica célula
animal con sus orgánulos y estructuras
La biología molecular es el estudio de la biología a nivel molecular. El
campo se solapa con otras áreas de la biología, en particular con la genética y
la bioquímica. La biología molecular trata principalmente de comprender las
interacciones entre varios sistemas de una célula, incluyendo la interrelación
de la síntesis de proteínas de ADN y ARN y del aprendizaje de cómo se regulan
estas interacciones.
La biología celular estudia las propiedades fisiológicas de las células, así
como sus comportamientos, interacciones y entorno; esto se hace tanto a nivel
microscópico como molecular. La biología celular investiga los organismos
unicelulares como bacterias y células especializadas de organismos
pluricelulares como los humanos.
La comprensión de la composición de las células y de cómo funcionan éstas es
fundamental para todas las ciencias biológicas. La apreciación de las semejanzas
y diferencias entre tipos de células es particularmente importante para los
campos de la biología molecular y celular. Estas semejanzas y diferencias
fundamentales permiten unificar los principios aprendidos del estudio de un
tipo de célula, que se puede extrapolar y generalizar a otros tipos de células.
La genética es la ciencia de los genes, herencia y la variación de los
organismos. En la investigación moderna, la genética proporciona importantes
herramientas de investigación de la función de un gen particular, esto es, el
análisis de interacciones genéticas. Dentro de los organismos, generalmente la
información genética se encuentra en los cromosomas, y está representada en la estructura
química de moléculas de ADN particulares.
Los genes codifican la información necesaria para sintetizar proteínas, que
a su vez, juegan un gran papel influyendo (aunque, en muchos casos, no lo
determinan completamente) el fenotipo final del organismo.
La biología del desarrollo estudia el proceso por el que los organismos
crecen y se desarrollan. Con origen en la embriología, la biología del
desarrollo actual estudia el control genético del crecimiento celular, la diferenciación
celular y la morfogénesis, que es el proceso por el que se llega a la formación
de los tejidos, de los órganos y de la anatomía.
Los organismos modelo de la biología del desarrollo incluyen el gusano
redondo Caenorhabditis elegans, la mosca de la fruta Drosophila
melanogaster, el pez cebra Brachydanio rerio, el ratón Mus
musculus y la hierba Arabidopsis thaliana.
Wikipedia
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